植物源防紫外整理剂的开发及其在纺织上的应用

论文摘要

本文从多种植物中提取防紫外整理剂，通过测量提取液的紫外吸收光谱曲线优选出几种植物提取液备用。通过对植物提取液的复配，得到具有广谱防紫外线性能的防紫外整理剂。利用微胶囊技术复凝聚法制备了以防紫外整理剂为囊芯的微胶囊防紫外整理剂，将植物防紫外整理剂与微胶囊防紫外整理剂分别用于丝织物的防紫外整理，优化整理加工过程并探讨了整理前后丝织物性能的变化。采用水浴回流法从植物中提取防紫外整理剂，试验结果表明最佳提取条件为60%乙醇溶液提取2h，提取温度70℃，固液比为1:20。根据均匀配方设计UM15(153)表安排复配试验得出最佳复配方案为：姜黄提取液占复配液总体的16.3%，黄芩提取液占复配液总体的80.9%，大黄提取液占复配液总体的2.8%。以明胶、阿拉伯树胶为壁材，采用复凝聚法制备防紫外整理剂微胶囊，通过单因素法确定微胶囊制备最佳工艺条件为：芯壁比为1:5，调节pH值为4.0，复凝聚反应温度为55℃，复凝聚反应30min，搅拌速度为700r/min，固化时间60min。对真丝织物先用金属离子络合，再用防紫外整理剂浸渍整理。防紫外整理剂直接对丝织物进行整理，确定最佳整理方案为：选用明矾络合，整理液浓度为2Xg/L，整理液pH值为6，整理温度为90℃，整理时间为80min。采用浸渍工艺进行微胶囊防紫外整理剂对织物的后整理，通过单因素实验得到最佳整理条件为：微胶囊用量50mL；浸渍时间50min；浸渍温度为80℃；焙烘温度80℃；烘焙时间在30min。各项性能测试表明，经过防紫外整理剂与微胶囊防紫外整理剂整理后，织物的厚度没有发生明显的变化；透气性、毛细管效应、悬垂性稍有降低但是变化较小；其中经微胶囊整理的织物强力稍有增加；热重分析结果表明防紫外整理剂整理及微胶囊防紫外整理剂整理均使得丝织物的热稳定性能稍有降低；通过X射线衍射分析，表明两种整理过程的反应没有改变织物的结晶区；SEM分析结果表明整理后两种整理剂均附着在纤维上及嵌在纤维间。根据耐水洗测试结果得出微胶囊防紫外整理剂整理后丝织物具有更长久的防紫外性能。各项服用性能的分析表明织物达到防紫外效果的同时基本上保持了原有的风格。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 防紫外整理剂与防紫外纺织品
• 1.2.1 防紫外整理剂种类
• 1.2.2 防紫外整理剂紫外吸收原理
• 1.2.3 防紫外纺织品的加工方法
• 1.2.4 防紫外线性能标准
• 1.2.5 防紫外整理剂与防紫外纺织品国内外发展现状
• 1.3 微胶囊的制备与应用
• 1.3.1 微胶囊基本概念
• 1.3.2 微胶囊化方法
• 1.3.3 微胶囊制备的目的和意义
• 1.3.4 微胶囊技术在纺织中的应用现状
• 1.4 课题研究主要内容、目的和意义
• 1.4.1 课题研究主要内容
• 1.4.2 课题研究目的
• 1.4.3 课题研究意义
• 2 植物源防紫外整理剂的筛选及复配
• 2.1 植物源防紫外整理剂的筛选
• 2.2 实验材料与仪器
• 2.2.1 主要仪器
• 2.2.2 样品与试剂
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 防紫外成分的提取
• 2.3.2 提取液紫外吸收光谱的测定
• 2.3.3 复配及测定方法
• 2.4 植物防紫外提取液的紫外性能分析及筛选
• 2.4.1 植物防紫外提取液的紫外性能分析
• 2.4.2 植物防紫外提取液筛选
• 2.5 提取工艺单因素分析
• 2.5.1 提取时间的影响
• 2.5.2 提取温度的影响
• 2.5.3 乙醇体积分数的影响
• 2.6 正交实验优化提取工艺
• 2.6.1 正交实验设计
• 2.6.2 实验结果分析
• 2.7 植物源防紫外整理剂的复配
• 2.7.1 复配方案设计
• 2.7.2 实验结果分析
• 2.8 本章小结
• 3 植物源防紫外整理剂微胶囊的制备
• 3.1 实验材料与仪器
• 3.1.1 实验仪器
• 3.1.2 药品与试剂
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 微胶囊的制备
• 3.2.2 微胶囊的成囊原理
• 3.2.3 微胶囊的表征
• 3.2.4 微胶囊结果的测定
• 3.2.5 微胶囊包埋率测定
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 芯壁比对微胶囊的影响
• 3.3.2 反应溶液pH值对微胶囊的影响
• 3.3.3 复凝聚反应温度对微胶囊影响
• 3.3.4 复凝聚搅拌速度对微胶囊影响
• 3.3.5 固化时间对微胶囊的影响
• 3.3.6 防紫外整理剂微胶囊的红外光谱
• 3.4 本章小结
• 4 防紫外整理剂在丝织物上的整理研究
• 4.1 实验材料与仪器
• 4.1.1 主要仪器
• 4.1.2 样品与试剂
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 防紫外整理剂直接对丝织物整理方法
• 4.2.2 微胶囊防紫外整理剂对丝织物整理方法
• 4.2.3 粘合剂的选择
• 4.2.4 织物K/S值测定
• 4.2.5 织物防紫外性能测试
• 4.3 防紫外整理剂直接对丝织物整理各因素分析
• 4.3.1 金属络合离子的种类对织物防紫外性能的影响
• 4.3.2 整理液浓度对织物防紫外性能的影响
• 4.3.3 整理液的pH值对织物防紫外性能的影响
• 4.3.4 整理温度对织物防紫外性能的影响
• 4.3.5 整理时间对织物防紫外性能的影响
• 4.4 微胶囊防紫外整理剂对丝织物整理各因素分析
• 4.4.1 微胶囊用量对织物防紫外效果的影响
• 4.4.2 浸渍时间对织物防紫外效果的影响
• 4.4.3 浸渍温度对织物防紫外效果的影响
• 4.4.4 烘焙温度对织物防紫外效果的影响
• 4.4.5 烘焙时间对织物防紫外效果的影响
• 4.5 本章小结
• 5 防紫外整理后真丝织物性能测试
• 5.1 织物厚度测试和结果分析
• 5.1.1 测试仪器与测试条件
• 5.1.2 测试结果及分析
• 5.2 耐洗性能测试和结果分析
• 5.2.1 测试仪器与测试条件
• 5.2.2 测试结果及分析
• 5.3 透气性能测试和结果分析
• 5.3.1 测试仪器与测试条件
• 5.3.2 测试结果及分析
• 5.4 织物毛细管效应和结果分析
• 5.4.1 测试仪器与测试条件
• 5.4.2 测试结果及分析
• 5.5 织物强力测试和结果分析
• 5.5.1 测试仪器与测试条件
• 5.5.2 测试结果及分析
• 5.6 悬垂性测试和结果分析
• 5.6.1 测试仪器与测试条件
• 5.6.2 测试结果及分析
• 5.7 热重分析
• 5.7.1 测试仪器与测试条件
• 5.7.2 测试结果及分析
• 5.8 X射线衍射分析
• 5.8.1 测试仪器与测试条件
• 5.8.2 测试结果及分析
• 5.9 SEM分析
• 5.9.1 测试仪器与测试条件
• 5.9.2 测试结果及分析
• 5.10 本章小结
• 6 结论
• 6.1 课题的主要研究成果
• 6.2 课题的创新点
• 6.3 课题的不足
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 致谢