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1、内蒙古工业大学本科毕业论文影响不同表面活性剂在洗毛工艺中的应用和研究摘 要洗毛是机械作用和化学作用的过程,是羊毛加工的第一道工序,也是极为重要的一道工序,它的目的是去除尘土、羊汗、污垢、油脂等,同时要达到没有羊毛缠结或毡化现象的洗净毛。洗净毛是毛纺产品的基础,净毛质量的好坏,关系到后部加工的顺利进行。本课题研究的目的是通过实验研究影响不同表面活性剂在洗毛工艺中的应用和研究，探讨改善洗毛的效果，从而为优化洗毛工艺做些帮助。本课题分别从不同表面活性剂在洗毛工艺中的应用入手 ,通过实验系统的介绍各表面活性剂在不同条件和因素下对洗毛的洗涤效果的比较，得出影响洗涤效果的主次因素。并探讨表面活性剂在洗毛工
2、艺中的发展方向和面临的些问题，以及解决这些问题的一些方式。关键词：表面活性剂；洗毛工艺；优化工艺AbstractScouring is the role of mechanical action and chemical process, a wool processing the first process is an extremely important process, its purpose is to remove dust, sheep sweat, dirt, grease, etc., and no wool to achieve the entanglement or ph
3、enomenon of clean wool felt. Washed wool is wool based products, the quality is good or bad hair,related to the back of the process goes smoothly.The purpose of this research project is to experimentally study influence of different surfactants in wool scouring process the application and study to i
4、mprove the effect of scouring, which do help to optimize the scouring process.The topic from different surfactants in the application process to start scouring through experimental system to present the surfactants under different conditions and factors that effect on the comparison of washing and s
5、couring, washing results obtained primary and secondary factors affecting . And to explore the surface active agent in the scouring process of development and facing some problems and some of the ways to solve these problems.Keyword：Surfactant; Wool scouring technology; Optimal process 目 录引 言1第一章 原毛
6、洗毛的机理与表面活性剂21.1 原毛洗毛机理21.1.1 羊毛的结构21.1.2 羊毛沾污的主要成分及其物理化学性质21.1.3 洗毛的目的41.1.4 洗毛的原理41.1.5 洗净毛的质量要求51.2 表面活性剂61.2.1 表面活性剂的结构61.2.2 表面活性剂的作用71.2.3 表面活性剂的分类8第二章 非离子表面活性剂在洗毛中的应用和效果测试分析92.1 非表面活性剂的结构特点92.2 非离子表面活性剂的洗涤特点92.3 非离子洗剂洗毛工艺分析102.4 非离子表面活性剂洗涤效果测试112.4.1 实验目的112.4.2 试验试样及仪器112.4.3 实验要求122.4.4 试验设计
7、132.4.5 实验结果分析142.4.6 试验结论14第三章 阴离子表面活性剂在洗毛中的应用和效果测试分析163.1 阴离子表面活性剂的结构特点163.2 阴离子表面活性剂的洗涤特点163.3 阴离子洗剂洗毛工艺分析173.4 阴离子表面活性剂洗涤效果测试173.4.1 正交试验方案与实验结果173.4.2 实验结果分析183.4.3 实验结论19第四章 阳离子表面活性剂在洗毛中的应用204.1 阳离子表面活性剂的结构特点204.2 阳离子表面活性剂的洗涤特点20第五章 两性表面活性剂在洗毛中的应用215.1 两性表面活性剂的结构特点214.2 两性表面活性剂的应用21第六章 表面活性剂的复
8、合效应236.1 复合效应236.2 表面活性剂复合效应形式236.3 表面活性剂复配的原则23第七章 探讨洗毛工艺的发展方向和问题的解决方法247.1 洗毛工艺概述247.2 洗毛用洗涤剂的发展和面临的问题257.3 探讨解决方式25结 论28参考文献30内蒙古工业大学本科毕业论文引 言羊毛是天然纤维中的一种，它是绵羊身上的毛发，是由不溶性蛋白质角朊构成的多层次生物组织。由于毛绒纤维是一种天然纤维，在生长过程中受到各种污染，因此，在纺织之前必须进行洗涤，去除附着在毛绒纤维上的油脂、汗和土杂，以利于进一步加工。所以洗毛是毛纺织加工中的一道重要工序，洗毛质量的好坏将直接影响到毛纺织加工的顺利进行
9、和毛纺织产品的质量。而长期以来，洗毛一直采用含阴离子表面活性剂的洗涤剂，常用的洗剂包括脂肪酸钠(肥皂)、烷基苯磺酸钠(ABS )、烷基磺酸钠(601)等1。为了进一步提高洗毛质量，同时考虑经济效益，通过研究多种表面活性剂的洗毛工艺的实验效果，检测洗净毛含脂率，探讨不同环境下洗毛工艺中表面活性剂的效果，最终确定影响洗毛工艺效果的主要因素。本课题从分析羊毛杂质入手，然后归纳了各种表面活性剂在洗毛中的应用，并主要对两种表面活性剂的应用效果进行实验测定和比较，最后得出洗毛工艺中影响表面活性剂洗涤效果的主要因素。并对洗毛工艺和所常用洗涤剂的发展和面临的问题作些探讨。第一章 原毛洗毛的机理与表面活性剂1.
10、1 原毛洗毛机理1.1.1 羊毛的结构羊毛纤维由三部分组成，包覆在毛干外部的鳞片层，组成羊毛实体部分的皮质层和位于毛纤维中心的髓质层。髓质层只存在于较粗的羊毛纤维中，细羊毛无髓质层。 鳞片层由角质化的扁平状蛋白细胞组成。似鱼鳞状重叠覆盖，其根部附着于毛下，梢部伸出毛干表面并指向毛尖，程度不同地突出于纤维表面并向外张开，形成陡面阶梯状2。鳞片在羊毛表面上的覆盖形态有三种：环状覆盖、瓦状覆盖和龟裂状覆盖。细羊毛多呈环状覆盖，半细毛多呈瓦状覆盖，粗毛多呈龟裂状覆盖。鳞片的表面不是完全光滑的，由于生理的、物理的或化学的原因，有的鳞片出现缺损。 鳞片层的主要作用是保护羊毛不受外界条件的影响而引起性质的变
11、化。鳞片排列的疏密和附着程度，对羊毛的光泽和表面性质有很大的影响。粗毛的鳞片较稀，易紧贴于毛干上，使纤维表面光滑，光泽强；细羊毛的鳞片紧密，反光小，光泽柔和。鳞片层的存在还使羊毛具有定向摩擦效应。 皮质层是羊毛纤维的主要组成部分，是决定羊毛物理化学性质的基本物质。从纤维的横截面观察皮质层有两种不同的皮质细胞，一种为结构较硫松的正皮质，另一种为结构较紧密的偏皮质。正、偏皮质细胞的性质有所不同，正皮质细胞含硫量比偏皮质细胞少，对酶及其他化学试剂反应活泼，盐基性染料易着色，吸湿性较大。偏皮质细胞含有较多的二硫键，是使羊毛分子联结成稳定的交联结构，对酸性染料有亲合力，对化学试剂的反应较差。在细羊毛中正
12、皮质和偏皮质分别居于纤维的两半，形成双侧结构。1.1.2 羊毛沾污的主要成分及其物理化学性质羊毛中主要的非纤维成分是羊毛脂、羊汗、土杂和植物性杂质。羊毛脂和羊汗分别由羊身上毛囊基部中的皮脂腺所分泌，而土杂和植物性杂质则是在放牧过程中随风吹入或是在草地上沾上的尘土、沙泥和植物。这些沾污毛纤维的杂质必须通过洗毛除去。1、羊毛脂的成分和性质a、羊毛脂的成分：羊毛脂是羊身上脂肪腺的分泌物，它随着羊毛的生长而粘附在羊毛的表面。通常羊毛脂将羊毛粘结而形成毛束，从而可减少羊毛对外界暴露的表面，防止尘沙进入，以保护羊毛的物理化学性质不受或少受影响。因此羊毛保持一定的含脂率是非常必要的。含脂率过低，将会影响到羊
13、毛的理化性质；反之，含脂率过高，则会影响到净毛率，这是毛纺企业在选购羊毛时比较关注的问题。在供纺织用的动物纤维中，绵羊毛含脂量最高，约5%25%，马海毛为5.5%8%，山羊绒（毛）为4%，骆驼绒（毛）为4%，牦牛绒（毛）为5%10%，兔毛为1%。b、羊毛脂的性质：羊毛脂的组成极为复杂，是数十种化合物的混合物。羊毛脂的性质由高级脂肪酸和高级一元醇的性质决定。因为羊毛脂是酸、醇的复杂混合物，其中既有羧基又有羟基，它们都是亲水性的，具有可溶性，但在这种混合物中也存在酸、醇中的憎水部分，即长的碳氢链或复杂的环状结构在分子结构中占优势，因而决定了羊毛脂并不能溶于水，而只能溶于憎水性的非极性溶剂中（如苯、
14、四氯化碳、乙醚、己烷等）。这一特性便成为溶剂法洗毛的理论依据，也给水洗法洗毛提供了洗液配制的理论指导，如羊毛脂中高级脂肪酸遇碱能发生皂化反应，生成肥皂溶于水，但高级一元醇遇碱不能皂化，这就提示我们在洗毛时，单纯用碱不能将羊毛洗净，必须采用有效方法方能去除羊毛脂。2、羊汗的成分和性质a、羊汗的成份：羊毛汗是羊身上汗腺的分泌物，其含量随羊的品种和羊龄而不同。羊毛汗是由各种脂肪酸钾盐以及磷酸盐和含氮物质组成，其含量约占原毛重量的5%10%，一般细羊毛含汗量较低，而粗羊毛含汗量较高。如我国蒙古种羊毛含汗量为8%9.6%，澳大利亚细羊毛为4%8%，新西兰杂交种毛为7%10%。羊汗的主要成份为：碳酸钾75
15、%80%，硫酸钾3%5%，氯化钾3%5%，硫酸钠3%5%，有机物质3%5%，其余为不溶性物质（铁、锰等）。b、羊汗的性质：羊汗易溶解于温水，因此在洗涤过程中很容易去除。羊汗溶液中的碳酸钾遇水后水解生成氢氧化钾，可以皂化羊毛脂中的游离脂肪酸，生成钾皂，有利于洗毛的进行。 K2CO3+2H2O2KOH+H2CO3 (1-1)KOH+RCOOHRCOOK+H2O (1-2) 在浸渍槽中，虽不添加任何洗涤剂和助剂，但由于羊汗的作用，也能洗除一部分羊毛脂。利用羊汗的溶解和积累进行洗毛的方法，称为羊汗洗毛法。3、羊毛中所含砂土、粪尿的性质在砂土成分中，钙、镁和铁元素化合物的存在及其含量多少，对羊毛初步加工工艺与洗净毛质量有较大的影响。羊粪尿的主要成分是尿素、尿酸等
