对碱敏感的新化学纤维的过乙酸漂白

论文摘要

大豆纤维、牛奶丝、聚乳酸(PLA)纤维是三种对碱剂敏感的新化学纤维,在碱性染整加工条件下容易受到损伤。本文采用双氧水/四乙酰乙二胺(TAED)在溶液中生成过乙酸的方法对这三种新纤维进行漂白,成功地解决了这些纤维在双氧水碱性漂白中存在的损伤问题。研究结果表明:(1)大豆纤维的漂白单独采用常规的双氧水、保险粉、二氧化硫脲漂白,大豆纤维不能获得理想的白度,而采用双氧水/TAED(过乙酸)漂白可获得很高的白度。如果先对大豆纤维进行常规的双氧水、保险粉、二氧化硫脲漂白,再用双氧水/TAED进行第二次漂白,则可获得更高的白度,尤以双氧水漂白再双氧水/TAED复漂的白度为最高。双氧水/TAED(过乙酸)漂白具有漂白白度高、大豆蛋白不流失、漂白条件温和的优点,但存在对纤维可染性影响大的缺点,特别适用于漂白白度要求高的漂白产品和淡色染色产品的漂白。双氧水/TAED漂白的条件如下:双氧水用量为10g/L,过氧化氢/TAED的摩尔比为理论摩尔比2:1,漂白液pH可控制在弱酸性至近中性,漂白温度为70℃~80℃,漂白75min。尽管TAED含量为92%的粉状剂型TAED产品与TAED含量为65%的粒状剂型TAED产品的水溶性不同,但在用于大豆纤维漂白时,在相同条件下它们漂白白度并不存在差别,但前者的漂白效果受温度的影响更大一些。高纯度的TAED因存在水溶性不好缺点而影响了它在冷轧堆漂白中的应用。随着双氧水/TAED漂白剂用量的增加,大豆纤维的结构受到一定的影响。高浓度的过乙酸的强烈氧化作用,导致了大豆纤维聚乙烯醇组分的结构规整性有所降低,未缩醛化的聚乙烯醇组分和大豆蛋白组分的碱性和羟基氨基酸发生了一定程度的氧化反应,这也降低了大豆纤维的可染性。(2)牛奶丝的漂白采用保险粉在中性条件下漂白,可改善纤维白度,酪蛋白没有流失,可染性不受影响;双氧水碱性漂白引起了酪蛋白的大量流失,明显降低了可染性,纤维因聚丙烯腈变性反而泛黄。但是,采用双氧水/TAED(过乙酸)漂白能解决双氧水碱性漂白存在的酪蛋白因水解而大量流失的问题,且纤维白度最高,但纤维可染性受到了一定程度的影响。(3)PLA/棉混纺纱的漂白采用双氧水碱性漂白对PLA/棉混纺纱进行漂白,PLA纤维因碱水解而发生了降解。采用双氧水/TAED(过乙酸)进行漂白,可获得与双氧水碱性漂白相近的白度,纱线的失重率小于双氧水漂白时的失重率。双氧水/TAED漂白的PLA纤维表面光滑,未出现双氧水碱性漂白时的腐蚀现象,而且纤维结晶度未发生变化。采用双氧水/TAED在近中性和中温条件下对PLA/棉混纺纱进行漂白,可有效地于保护对碱特别敏感的PLA纤维。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 纺织新纤维发展趋势
• 1.1.1 含蛋白质化学纤维的发展
• 1.1.2 聚乳酸纤维的发展
• 1.2 含蛋白质化学纤维和聚乳酸纤维性能及漂白研究现状
• 1.2.1 大豆纤维性能与漂白研究现状
• 1.2.2 牛奶丝纤维性能与漂白研究现状
• 1.2.3 聚乳酸纤维性能与前处理中存在的问题
• 1.3 本论文的研究目的和内容
• 参考文献
• 第二章 大豆纤维的漂白
• 2.1 实验材料和方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.1.1 织物
• 2.1.1.2 化学品
• 2.1.2 漂白方法
• 2.1.2.1 浸渍漂白方法
• 2.1.2.1.1 常规还原剂漂白
• 2.1.2.1.2 常规双氧水漂白
• 2.1.2.1.3 双氧水/TAED漂白
• 2.1.2.1.4 复漂
• 2.1.2.2 冷轧堆漂白方法
• 2.1.3 染色方法
• 2.1.3.1 酸性染料染色
• 2.1.3.2 活性染料染色
• 2.1.4 测试方法
• 2.1.4.1 白度、黄度及Lab值
• 2.1.4.2 失重率
• 2.1.4.3 上染百分率、固着百分率
• 2.1.4.4 红外光谱（IR）
• 2.1.4.5 差热和热重分析（DSC-TGA）
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 还原和氧化漂白效果的比较
• 2.2.2 双氧水/TAED浸渍法漂白
• 2.2.2.1 漂白工艺条件探讨
• 2.2.2.1.1 TAED/过氧化氢摩尔比的影响
• 2.2.2.1.2 漂白时间的影响
• 2.2.2.1.3 TAED 加入时间的影响
• 2.2.2.1.4 温度的影响
• 2.2.2.1.5 双氧水/TAED 用量的影响
• 2.2.2.1.6 pH 的影响
• 2.2.2.2 92%粉状和65%粒状剂型TAED产品漂白比
• 2.2.2.3 漂白对大豆纤维失重率的影响
• 2.2.2.4 漂白对大豆纤维红外光谱的影响
• 2.2.2.5 漂白对大豆纤维差热和热重曲线的影响
• 2.2.2.6 漂白对大豆纤维可染性的影响
• 2.2.2.7 常规漂白和双氧水/TAED 二次漂白法
• 2.2.3 双氧水/TAED冷轧堆漂白初探
• 2.2.3.1 双氧水冷轧堆漂白
• 2.2.3.2 双氧水/TAED冷轧堆漂白
• 2.3 本章小结
• 参考文献
• 第三章 牛奶丝的漂白
• 3.1 试验材料和方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 漂白方法
• 3.1.3 染色方法
• 3.1.4 测试方法
• 3.1.4.1 白度
• 3.1.4.2 失重率
• 3.1.4.3 上染百分率
• 3.1.4.4 红外光谱
• 3.1.4.5 广角X-射线衍射分析
• 3.1.4.6 差热分析（DSC）
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 漂白纤维的白度、失重率和可染性
• 3.2.2 纤维的化学和结晶结构
• 3.2.2.1 红外光谱分析
• 3.2.2.2 广角X-射线衍射分析
• 3.2.2.3 差热分析
• 3.3 本章小结
• 参考文献
• 第四章 聚乳酸纤维
• 4.1 实验材料和方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 漂白方法
• 4.1.2.1 常规双氧水漂白
• 4.1.2.2 双氧水/TAED漂白
• 4.1.3 测试方法
• 4.1.3.1 白度
• 4.1.3.2 失重率
• 4.1.3.3 广角X-射线衍射分析
• 4.1.3.4 扫描电镜观察
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 PLA 纱和 PLA/棉混纺纱的耐碱性
• 4.2.2 双氧水与双氧水/TAED 漂白白度的比较
• 4.2.3 双氧水与双氧水/TAED 漂白时纤维失重率的比较
• 4.2.4 漂白对纤维结构的影响
• 4.2.4.1 形态结构
• 4.2.4.2 结晶结构
• 4.3 本章小结
• 参考文献
• 第五章 结论
• 5.1 大豆纤维的漂白
• 5.2 牛奶丝的漂白
• 5.3 PLA/棉混纺纱的漂白
• 硕士期间发表的学术论文
• 致谢