玉米纤维纺织品的研究与开发

论文摘要

聚乳酸纤维（玉米纤维）是一种现在被广泛使用的绿色纤维，它是以淀粉来作为原料，先经过发酵，把淀粉转化为乳酸，然后通过聚合和熔融纺丝等步骤而制作成的。玉米纤维废弃后会转变成为对环境没有污染的二氧化碳和水，而二氧化碳和水在光合作用下能够转变成淀粉，从而可以循环利用。本课题采用山东基德生态科技有限公司所生产的玉米纤维混纺纱线，纱线组分为50%的玉米纤维和50%的精梳棉，细度为18.46tex。对玉米纤维及其混纺纱的性能进行测试和分析，通过实验得出玉米纤维单纤强度一般，断裂伸长率较大，纤维细度较均匀；其混纺纱的单纱强度较好，断裂伸长率较小，条干均匀度好，回潮率较低，导水性非常好，捻度均匀，毛羽较多，对温度比较敏感，耐热性一般，不耐强酸也不耐强碱。设计了五种不同组织的织物，并在横机上织出小样，再对织物进行了基本性能的测试和分析，得出玉米纤维混纺纱适合用来开发纺织品。以空气层组织织物为对象，运用单因素分析和正交分析相结合的方法，对玉米纤维织物的煮练、漂白和染色工艺进行研究并优化。通过实验分析得出其煮练的工艺为：NaOH用量为2g/L，渗透剂JFC用量为6g/L，精练剂用量为1g/L，煮练温度为90℃，煮练时间为40min，浴比为1∶20。煮练后，用0.5g/L的醋酸对其进行中和，中和温度为80℃，时间为10min，然后水洗烘干；漂白的优化工艺为：过氧化氢（30%）用量为15mL/L，硅酸钠用量为6g/L，亚硫酸钠用量为3g/L，渗透剂JFC用量为6g/L，漂白温度为90℃，漂白时间为60min，pH值为11，浴比为1∶20。经煮练和漂白处理后，织物的白度有很大的提高，虽然强力有所下降，但不影响后道工序的加工。染色的优化工艺对纺织品中的玉米纤维为：分散蓝79染料用量为2%（o.w.f.），染色温度为110℃，染色时间为50min， pH值为5.5，浴比为1∶20。分散染料染色后，需用由1g/L的碳酸钠和1～2g/L的保险粉组成的还原清洗液进行清洗，清洗温度为50℃，清洗时间为20min；对纺织品中的棉纤维为：活性蓝F-R染料用量为2%（o.w.f），六偏磷酸钠用量为1%（o.w.f），碳酸钠用量为25g/L，元明粉用量为35g/L，染色温度为60℃，染色时间为30min，固色温度为90℃，固色时间为40min，浴比为1∶20。活性染料染色后，水洗、皂洗、烘干。染色后织物的耐皂洗色牢度、耐汗渍色牢度和耐摩擦色牢度符合染色质量要求。对染色后的织物进行柔软和定型整理，并对其进行舒适性、坚牢度和外观保持性等性能的测试，通过实验得出玉米纤维纺织品的保温性、透气性、透湿性、导水性、顶破强力、刚柔性、悬垂性和折皱回复性都较好。用模糊数学对开发出的纺织品进行服用性能的综合评判。从分析结果中得出，玉米纤维纺织品的各项性能都与织物的服用性能标准相符合。因此，玉米纤维适合用来开发纺织面料，符合当今绿色环保的消费理念，具有广阔的发展前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 玉米纤维的开发背景
• 1.2 玉米纤维的国内外研究现状
• 1.3 玉米纤维的应用
• 1.4 本课题研究的理论意义及应用价值
• 1.5 本课题的研究内容和拟解决的关键问题
• 2 玉米纤维及混纺纱基本性能的研究
• 2.1 玉米纤维的测试
• 2.1.1 纤维的红外光谱图
• 2.1.2 纤维的纵横向结构特征
• 2.1.3 纤维长度及细度的测试
• 2.1.4 纤维强力的测试
• 2.2 玉米纤维混纺纱性能的测试
• 2.2.1 纱线强力的测试
• 2.2.2 纱线细度均匀度的测试
• 2.2.3 纱线毛羽的测试
• 2.2.4 纱线捻度的测试
• 2.2.5 纱线吸水性的测试
• 2.2.6 纱线含湿量的测试
• 2.2.7 纱线耐热性的测试
• 2.2.8 纱线耐酸碱性的测试
• 2.3 小结
• 3 玉米纤维纺织品的设计
• 3.1 机号的选择
• 3.2 织物组织的设计
• 3.2.1 纬平针组织
• 3.2.2 1+1 罗纹组织
• 3.2.3 畦编组织
• 3.2.4 罗纹半空气层组织
• 3.2.5 罗纹空气层组织
• 3.3 编织工艺要点
• 3.3.1 横机检查及校机
• 3.3.2 上蜡
• 3.3.3 张力的控制
• 3.3.4 车间温湿度
• 3.3.5 编织过程注意事项
• 3.4 玉米纤维纺织品的基本结构特征
• 3.4.1 织物密度
• 3.4.2 织物厚度
• 3.4.3 单位面积重量
• 3.5 小结
• 4 玉米纤维纺织品前处理工艺的研究
• 4.1 煮练
• 4.1.1 实验的测试方法及指标
• 4.1.2 煮练工艺配方及流程
• 4.1.3 煮练测试结果及分析
• 4.2 漂白
• 4.2.1 漂白的目的
• 4.2.2 漂白剂的选用
• 4.3 漂白工艺的确定
• 4.3.1 实验的测试方法及指标
• 4.3.2 漂白工艺的单因素的确定
• 4.3.3 漂白工艺的正交实验设计
• 4.3.4 漂白工艺的正交实验结果分析
• 4.4 玉米纤维纺织品的漂白工艺及效果
• 4.5 小结
• 5 玉米纤维纺织品染整工艺的研究
• 5.1 染色方法的选择
• 5.2 染料的选择
• 5.3 染色工艺的确定
• 5.3.1 实验的测试方法及指标
• 5.3.2 分散染料的染色工艺的单因素的确定
• 5.3.3 分散染料的染色工艺的正交实验设计
• 5.3.4 分散染料的染色工艺的正交实验结果及分析
• 5.3.5 活性染料的染色工艺的单因素的确定
• 5.3.6 活性染料的染色工艺的正交实验设计
• 5.3.7 活性染料的染色工艺的正交实验结果及分析
• 5.4 玉米纤维纺织品的染色工艺及效果
• 5.4.1 染色工艺及路线
• 5.4.2 染色效果
• 5.5 玉米纤维纺织品的染色牢度评定
• 5.6 玉米纤维纺织品的柔软整理
• 5.7 玉米纤维纺织品的定型整理
• 5.8 小结
• 6 玉米纤维纺织品服用性能的测试及评判
• 6.1 玉米纤维纺织品热湿舒适性能
• 6.1.1 保温性
• 6.1.2 透气性
• 6.1.3 透湿性
• 6.1.4 吸水性
• 6.2 玉米纤维纺织品的坚牢度
• 6.3 玉米纤维纺织品的刚柔性
• 6.4 玉米纤维纺织品的外观保持性
• 6.4.1 折皱弹性
• 6.4.2 悬垂性
• 6.4.3 抗起毛起球性
• 6.4.4 缩水率
• 6.5 玉米纤维纺织品服用性能的评判
• 6.5.1 服用性能评判的目的和意义
• 6.5.2 玉米纤维纺织品服用性能的模糊综合评判
• 6.6 小结
• 7 结论
• 7.1 课题的主要研究成果
• 7.2 课题的创新点
• 7.3 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