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文檔簡介
紡織產(chǎn)品開發(fā)學(xué)八九章詳解演示文稿當(dāng)前第1頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)(優(yōu)選)紡織產(chǎn)品開發(fā)學(xué)八九章當(dāng)前第2頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)四、手感風(fēng)格美與產(chǎn)品開發(fā)
所謂手感風(fēng)格美主要是指滑糯與粗澀感,柔軟與硬挺感,輕薄與厚重感,蓬松與堅(jiān)實(shí)感等,不同的產(chǎn)品習(xí)慣上具有一定的風(fēng)格,從而給人們以美感。要想實(shí)現(xiàn)這些要求,用堿對滌綸進(jìn)行堿減量,用氯化劑對羊毛進(jìn)行脫鱗片處理,用堿對麻進(jìn)行充分的脫膠并采用酶進(jìn)行處理,可使纖維變細(xì)、手感柔軟、富有懸垂性。
如今誕生了新型的液氨絲光技術(shù)、低溫等離子技術(shù)、超密編織技術(shù)、涂層復(fù)合技術(shù)、新型的高級(jí)柔軟整理劑的柔軟處理技術(shù),這些均可使纖維直至紡織品的手感風(fēng)格充分地美化。五、舒適美與產(chǎn)品開發(fā)
所謂舒適美是指紡織品的存在和使用要更適應(yīng)人的生存、生活、生理的要求,無刺激、無副作用。關(guān)于舒適美,一方面取決于材料的選擇。如天然纖維較化纖穿著舒適,尤其是絲、棉制品,吸濕透氣、柔軟、保暖。因此,化纖產(chǎn)品的柔軟處理、吸濕透氣處理技術(shù)的應(yīng)用,便可改善其缺點(diǎn),提高舒適性。天然纖維也同樣需要對舒適性進(jìn)行改善和提高,如經(jīng)剝鱗片處理的羊毛,再經(jīng)柔軟處理,可改善吸濕放濕性,手感滑糯,冬暖夏涼。當(dāng)前第3頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)六、款式美與產(chǎn)品開發(fā)
紡織服飾品作為直接使用產(chǎn)品,其款式美是體現(xiàn)紡織品審美價(jià)值的綜合象征。因此,開發(fā)并創(chuàng)造美的款式,同樣是紡織新產(chǎn)品開發(fā)的繼續(xù),從某種意義上講,能更加反映民族風(fēng)貌,文化水平,審美意識(shí)。也正因?yàn)槿绱耍徔椘返淖罱K用品也隨著設(shè)計(jì)師的潛心研究而日新月異。七、功能美與產(chǎn)品開發(fā)以羊絨制品為例,以12tex羊絨制成的織物,經(jīng)一系列的后整理,如防縮、定形整理等特殊加工,可使織物手感蓬松、滑糯、舒適、尺寸穩(wěn)定,如附以防蛀、香味整理,使產(chǎn)品成為精品中的精品,既有美的服用功能又具有其他多種功能,或稱為功能美的產(chǎn)品,能給消費(fèi)者美的享受。當(dāng)前第4頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第二節(jié)阻燃功能紡織品的開發(fā)
一般阻燃織物應(yīng)具有以下條件:有阻燃性能,離火焰后不再燃燒;要有較好的耐久性(耐水洗、耐干洗、耐氣候性);整理后不影響手感;織物強(qiáng)力降低少;不會(huì)使染色產(chǎn)品變色、褪色,對色澤牢度無影響;無毒性,對皮膚無刺激或影響等。
阻燃織物的形成,一種方法是將阻燃材料添加到紡絲液中制成阻燃纖維,再用阻燃纖維制成織物,另一種方法是對天然纖維或化纖織物進(jìn)行阻燃整理或變性處理。一、織物燃燒性能㈠燃燒性能
在可燃性織物燃燒過程中,先是受熱后水分蒸發(fā),繼而升溫,然后產(chǎn)生熱分解作用,形成可燃燒物質(zhì)與空氣混合而著火燃燒。在燃燒過程中所產(chǎn)生的熱與周圍環(huán)境發(fā)生對流,并向燃燒織物的內(nèi)部擴(kuò)散,導(dǎo)致內(nèi)部纖維的熱裂解而使火焰蔓延。當(dāng)前第5頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)4、空氣壓強(qiáng)
空氣壓強(qiáng)的大小對織物的燃燒速率也有一定影響,燃燒速率隨空氣壓強(qiáng)的增加而增加,這是因?yàn)榭諝庵械难鯕夥謮弘S壓強(qiáng)增加而提高,所以燃燒速率加快。二、阻燃機(jī)理與阻燃劑㈠阻燃機(jī)理1、覆蓋層理論
某些阻燃劑在高溫下能在纖維表面形成覆蓋層,具有隔絕作用,一方面阻止氧氣的供應(yīng),另一方面阻止可燃?xì)怏w向外擴(kuò)散,從而達(dá)到阻燃目的。硼砂一硼酸的作用便是這樣。2、不燃性氣體論
阻燃劑受熱分解成不燃性氣體,將纖維分解出來的可燃性氣體的濃度沖淡至產(chǎn)生火焰的濃度以下。3、吸熱論
阻燃劑在高溫下,發(fā)生吸熱反應(yīng),如升華和熔融都要吸收一定熱量,從而降低溫度,阻止燃燒蔓延。當(dāng)前第6頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)4、化學(xué)反應(yīng)論(或稱催化脫水論)
阻燃劑在高溫下分解并產(chǎn)生脫水劑,使纖維脫水而碳化,減少可燃?xì)怏w的產(chǎn)生。㈡阻燃劑1、含鹵阻燃劑
在熱裂解過程中,分解出鹵化氫氣體(Hcl,HBr),該氣體不能燃燒,能使纖維熱裂解中產(chǎn)生的可燃性氣體稀釋或隔斷與空氣的接觸,使織物難以燃燒。含鹵阻燃劑如果與氧化銻同用,又可產(chǎn)生氯化銻,破壞可燃?xì)怏w的產(chǎn)生。2、含磷阻燃劑
在阻燃過程中產(chǎn)生磷酸酐或磷酸,促使紡織品脫水碳化,阻止或減少可燃性氣體的產(chǎn)生,起到阻燃作用。另外,磷酸酐會(huì)在熱裂解時(shí)形成類似玻璃狀的熔融物覆蓋在織物上,促使有機(jī)物直接氧化成二氧化碳,減少可燃性氣體一氧化碳的生成,從而降低織物的燃燒性能。另外,含硼阻燃劑與含磷阻燃劑效能相同。3、含氮阻燃劑
含氮化合物能與纖維素纖維作用,降低分解溫度,并與纖維熱裂解時(shí)產(chǎn)生的可燃性氣體作用,起到稀釋和阻燃效果。當(dāng)前第7頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)一般認(rèn)為,棉、粘膠纖維和醋酯纖維是易燃纖維;腈綸、羊毛、錦綸和蠶絲屬于可燃燒纖維;變性合成纖維,如氯乙烯和丙烯腈共聚纖維為難燃纖維;石棉、玻璃纖維及金屬纖維為不燃性纖維。㈡影響燃燒性能的因素織物的燃燒性能除了基本上取決于纖維的化學(xué)組成外,還與織物上含有的染料、整理劑、織物的組織結(jié)構(gòu)及外界條件等有一定的關(guān)系。1、織物的組織結(jié)構(gòu)織物的組織結(jié)構(gòu)影響織物的燃燒速率和火焰的蔓延性能,相同的纖維材料,組織結(jié)構(gòu)緊密而厚重的織物,燃燒速率較慢且不易蔓延,因?yàn)榫o密厚重織物中的空氣含量相對較低,供氧不足而使燃燒性能降低。所以應(yīng)合理選擇組織結(jié)構(gòu),以最輕最少的纖維得到最佳的阻燃效果。2、溫度溫度對織物燃燒性能的影響可用極限氧指數(shù)的變化來說明,織物的易燃性隨溫度的升高而增加。3、含濕織物的燃燒性能受含濕量影響,織物受熱燃燒時(shí),首先水分蒸發(fā)需要吸熱,織物相對濕度高,對火焰的擴(kuò)散有抑制作用,在濕空氣中的燃燒速率一般比較慢。當(dāng)前第8頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)三、阻燃功能紡織品開發(fā)㈠纖維素纖維阻燃整理在阻燃紡織品的發(fā)展中,應(yīng)考慮兩個(gè)基本因素,整理的耐久性和防護(hù)性,不同的產(chǎn)品根據(jù)不同的要求,可采用不同標(biāo)準(zhǔn)。纖維素纖維的阻燃整理可分為非耐久性、半耐久性和耐久性整理三種。1、非耐久性阻燃整理
非耐久性阻燃劑一般為水溶性的無機(jī)鹽類,將阻燃劑溶解于水,織物經(jīng)浸軋和烘干即可,加工方便,成本較低,整理品有良好的阻燃性能,手感柔軟,但不耐洗,可用于少洗或不洗的織物。常用的非耐久性阻燃劑,一類是以硼的衍生物為基礎(chǔ)的化合物,另一類是磷酸及其銨鹽。此外,某些硫酸鹽、鹵化物、銨鹽,在加熱時(shí)分解或升華,釋放出大量的非可燃性氣體,可稀釋火焰,從而起到阻燃作用。2、半耐久性阻燃整理
經(jīng)半耐久性阻燃劑處理的棉可經(jīng)受有限次數(shù)(1-15次)的溫和洗滌,但不耐高溫皂洗。一般用于窗簾、室內(nèi)裝飾布和床墊等。當(dāng)前第9頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)3、耐久性阻燃整理
耐久性阻燃整理一般需耐水洗50次以上,有時(shí)需達(dá)200次以而且要耐皂洗,要求較高,大多采用以有機(jī)磷為基礎(chǔ)的阻燃劑。⑴四羥甲基氯化磷及其衍生物⑵烷基乙烯亞胺⑶N-羥甲基丙酰胺磷酸酯⑷乙烯基磷酸酯的齊聚物㈡合纖織物阻燃整理
合成纖維阻燃整理有兩類方法:一種是合成纖維在紡絲時(shí)添加阻燃劑,此種纖維織成織物后就有阻燃性能;另一種是纖維織成織物后再作阻燃整理。1、滌綸織物的阻燃整理
在滌綸織物的阻燃整理中,通常應(yīng)用且效果較好的有如下幾種阻燃劑。⑴十溴聯(lián)苯醚/三氧化二銻混合阻燃劑⑵環(huán)狀磷酸酯⑶三(2,3-二溴丙基)磷酸酯(TDBPP)當(dāng)前第10頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)2、錦綸織物的阻燃整理
對錦綸較有效的阻燃劑為金屬化合物和硫化物,硫化物中以硫脲和硫氰酸銨效果較為明顯。3、腈綸織物的阻燃整理腈綸的阻燃整理,有效和理想的方法不多??刹捎脧脑禾砑踊蜃冃越鉀Q,如紡絲時(shí)可添加六溴苯。變性腈綸有代納爾和維勒爾,為氯乙烯和丙烯腈共聚短纖維,有一定的阻燃性能。㈢混紡織物阻燃整理
在實(shí)際生產(chǎn)中,滌/棉混紡織物用得較多。對其進(jìn)行阻燃整理采用THPS的低分子齊聚物、THPS和氨的低分子縮聚屬于此類化合物,用物有較好的阻燃效果。阻燃劑LRC-15屬于此類化合物,用THPS和氨以2.5:1的摩爾比制成。應(yīng)用軋、烘、焙、氧化處理工藝??椢锷虾琢窟_(dá)5%-5.5%時(shí)才能產(chǎn)生較好的阻燃效果,當(dāng)其與尿素及TMT一起使用時(shí),可以改善耐洗性。十溴聯(lián)苯和三氧化二銻的混合物用于滌/棉混紡織物也有良好的阻燃效果,與THPC同用,有增強(qiáng)阻燃能力的作用。當(dāng)前第11頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)㈣羊毛織物阻燃整理
目前,毛織物廣泛應(yīng)用的阻燃工藝是鈦和鋯等金屬絡(luò)合物的浸漬法。鈦和鋯的羧酸或無機(jī)酸的絡(luò)合物帶有負(fù)電荷,在酸性條件下,通過靜電引力,與羊毛上的氨基結(jié)合,易被羊毛吸收,具有阻燃能力。應(yīng)用效果以金屬鈦和鋯的氟絡(luò)合物為好,例如,六氟鋯酸鉀(鈉)和六氟鈦酸鉀(鈉),在酸性條件下性能穩(wěn)定,可溶于熱水,而且分子結(jié)構(gòu)較小,易滲入纖維內(nèi)部,可以在較低的溫度下處理羊毛織物。當(dāng)前第12頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第三節(jié)拒水拒油功能紡織品的開發(fā)
織物的拒水拒油功能是以有限的潤濕為條件的,表示經(jīng)處理的織物在不經(jīng)受任何外力作用的靜態(tài)條件下,抗液體油污滲透作用的能力。
織物的拒水和防水概念是有區(qū)別的,防水整理是在織物的表面涂上一層不透水的化合物,如油脂、蠟、石蠟或各種橡膠及多種熱塑性樹脂,以充填織物表面的孔隙,達(dá)到防水的目的,但同時(shí)也不透氣,常用作工業(yè)用品及裝飾物,如帳篷、卡車蓋布及帷幕等。拒水整理是以疏水性化合物沉積于纖維表面,使水不能浸潤,達(dá)到拒水的目的,但該整理并不封閉織物的孔隙,空氣和水汽還可透過,使其既拒水又透氣,常用于雨衣、雨帽等。
拒水整理劑一般是具有低表面能基團(tuán)的化合物,用其整理織物,可使織物表面的纖維均勻覆蓋上了一層由拒水劑分子組成的新表面層,使水不能潤濕。拒油整理即織物的低表面能處理,其原理與拒水整理極為相似,只是經(jīng)拒油整理后的織物要求對表面張力較小的油脂具有不潤濕的特性。拒水(油)劑及其整理方法如下:當(dāng)前第13頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)㈠石蠟-鋁皂類化合物鋁皂法拒水整理按鋁皂形成的步驟可分為二浴法和一浴法。1、二浴法
織物先以肥皂為乳化劑的石蠟乳液浸軋、烘干(肥皂和石蠟沉積在織物上),再經(jīng)醋酸鋁溶液浸軋,織物上的肥皂與醋酸鋁反應(yīng)生成不溶型的鋁皂。2、一浴法
一浴法是將醋酸鋁和石蠟肥皂乳液混合在一起使用,但如直接混合,將發(fā)生破乳現(xiàn)象,為此,需要預(yù)先在乳液中加入適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)膠體,如明膠等,才能使乳液穩(wěn)定。值得注意的是,明膠是親水性蛋白質(zhì),其用量越多,乳液雖越穩(wěn)定,但整理品的拒水效果會(huì)降低,所以用量要適當(dāng)。
無論是二浴法,還是一浴法,整理工藝均采用軋、烘的方法。㈡金屬絡(luò)合物
以長鏈脂肪酸的鉻金屬絡(luò)合物拒水劑為代表,它是用氯化鋁和硬脂酸在異丙醇中反應(yīng)制得的。
在天然或合成纖維織物上用鉻絡(luò)合物處理,可獲得具有半耐久性的拒水效果,整理品的初始拒水性良好,手感柔軟。當(dāng)前第14頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)整理方法一般為:浸壓(拒水劑10%左右)→烘干→焙烘(150℃,3~5min)→皂洗→水洗→烘干㈢吡啶化合物長鏈脂肪烴類的吡啶化合物,在高溫?zé)崽幚頃r(shí),可與纖維素纖維反應(yīng),從而可在纖維上產(chǎn)生耐久性拒水效果。整理工藝為:二浸二軋(40℃,軋余率70%)→烘干(100℃以下)→焙烘(150℃,3min)→皂洗(肥皂2g/L、純堿2g/L、50℃)→水洗烘干㈣長鏈脂肪酰胺化合物這類拒水劑是一端具有反應(yīng)性基團(tuán)的長鏈脂肪烴化合物,其中有羥甲基硬酯酸酰胺、長碳鏈烷基乙烯脲等。常用的柔軟劑VS即為該化合物,也可用其作拒水劑。㈤含長鏈脂肪烴的氨基樹脂衍生物這類化合物主要是用高級(jí)醇或高級(jí)脂肪酸將氨基樹脂初縮體中的部分羥甲基進(jìn)行醚化或酯化后的產(chǎn)物。當(dāng)前第15頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)通過未反應(yīng)的羥甲醚可與纖維素反應(yīng)或自身進(jìn)行縮聚,而獲得較耐久的拒水效果。防水劑AE便是一種。整理工藝為:浸軋(軋液PH=5)→烘干→焙烘→(150℃,5min)→皂洗→水洗→烘干㈥有機(jī)硅用于紡織品拒水整理的有機(jī)硅一般為線型聚硅氧烷。其工藝為:浸軋→(PH值6~6.5)→烘干→焙烘(155~160℃,4min)→水洗→烘干由于這類拒水劑具有良好的拒水性、透氣性、耐光性、耐洗滌性,加上本身又是良好的柔軟劑,手感豐滿柔軟,能減少織物紗線之間的摩擦系數(shù)并改善針破牢度,故已成為用途廣泛的常用拒水劑。㈦含氟化合物含氟化合物拒水(油)劑有些性能不同于有機(jī)硅和脂肪烴類拒水劑,最重要的差異是其具有拒油性。含氟化合物既能拒水又能拒油,而有機(jī)硅和脂肪烴類化合物只有拒水作用。含氟烴類化合物的拒油性與其具有低表面能有關(guān)。當(dāng)前第16頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)此外,近年來又出現(xiàn)了防水、透濕新型拒水整理。防水性和透濕性是織物服用性能中兩種性質(zhì)相反而又密切相關(guān)的重要特性。防水性是指防止水滴從織物外部進(jìn)入內(nèi)部,而透濕性是專指汗和潮氣從織物內(nèi)部透過織物向外散發(fā)出去。當(dāng)前第17頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第四節(jié)防水透濕功能紡織品的開發(fā)
日本東麗公司開發(fā)的PCK三層結(jié)構(gòu)織物的特點(diǎn)是:里層為細(xì)旦滌綸,與皮膚保持點(diǎn)接觸或線接觸;中間層為吸濕性、吸水性良好的滌棉混紡紗;表層為耐磨的滌綸變型紗,因而具有良好的耐沖擊性和耐磨性。特殊的結(jié)構(gòu),使織物具有吸濕透氣性。防水透濕織物可由以下途徑實(shí)現(xiàn)。一、高密度編織法
用微細(xì)纖維制織成高密織物,使紗線間幾乎無間隙,但它對水蒸氣的透過性是高的,同時(shí)還可施加防水整理劑,以進(jìn)一步提高防水性能,如以碳氟化合物或有機(jī)硅等進(jìn)行后處理。二、層壓法可在織物上復(fù)合一層功能性薄膜(防水/透氣),復(fù)合時(shí)需應(yīng)用特殊的粘結(jié)劑,有些甚至是透氣性的。如果使用不透氣的粘結(jié)劑,在涂層時(shí)必須謹(jǐn)慎,勿使織物的整個(gè)表層被涂沒,可用圓網(wǎng)印花機(jī)涂布、噴涂或纖維網(wǎng)層壓工藝。在織物上層壓的薄膜可以有以下幾種。當(dāng)前第18頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)1、微孔型將聚四氟乙烯或偏氟乙烯薄膜經(jīng)雙軸向拉伸,可產(chǎn)生大量微孔,使膜層透氣。2、親水型薄膜上含有能吸收、擴(kuò)散及解吸水蒸氣的化學(xué)基團(tuán)。3、復(fù)合型由聚烯烴微孔基質(zhì)浸漬親水性聚酯而成,它具有微孔和親水性能。將織物、防水透濕薄膜、襯里,一層一層復(fù)合在一起,就構(gòu)成了具有“呼吸”功能的防水、透濕產(chǎn)品。三、涂層法
織物用直接或轉(zhuǎn)移法涂層工藝涂布,涂層劑將織物表面封閉,因而獲得防水性。透氣性則通過產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)或用親水性涂層劑而得到。㈠微孔涂層微孔涂層可從下列方法得到。⑴織物用泡沫涂層,得到較粗糙的晶胞結(jié)構(gòu),然后將其壓破。⑵相分離,涂層劑從溶液中沉積出來。⑶相位倒置。當(dāng)前第19頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)㈡親水性涂層在溶液中的聚氨酯含有親水性基團(tuán),涂層后,溶劑蒸發(fā),在織物上留下一層無孔的膜。㈢復(fù)合型涂層在微孔結(jié)構(gòu)上作親水性整理,用來提高微孔涂層的防水透氣性。四、新一代超級(jí)拒水產(chǎn)品
防水透濕織物的開發(fā),從高密織物、聚四氟乙烯微孔薄膜的層壓產(chǎn)品、聚氨酯濕法涂層產(chǎn)品,一直到當(dāng)今的超細(xì)旦纖維的超高密織物,都可以作為發(fā)展過程中的里程碑。它們在長期使用過程中,用于經(jīng)受摩擦尤其是洗滌等作用,高分子膜破裂,其防水透濕功能降低,雨滴在織物表面的滾落速度變慢,甚至在織物表面形成水膜,結(jié)果失去透濕性,導(dǎo)致影響其穿著舒適性。
根據(jù)對自然界的荷葉為代表的拒水作用的解析,利用超細(xì)旦纖維的微細(xì)卷曲和高度收縮特性,其高密度織物染色后進(jìn)行超級(jí)拒水整理,就可使織物表面形成類似荷葉的均勻而有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu),成為新一代的防水透濕織物。當(dāng)前第20頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第五節(jié)防污功能紡織品的開發(fā)一、織物的沾污
紡織品在日常使用過程中常發(fā)生沾污,常見的污垢有:固體污物(簡稱干污);有液體和固體的油脂(簡稱油污);還有其他各種水溶性或半水溶性固體物質(zhì)??椢镎次圻^程可分以下三種。⑴直接接觸沾污⑵靜電沾污⑶再沾污二、易去污整理與產(chǎn)品開發(fā)
這類整理方法主要用于合成纖維及其混紡織物的整理,能賦予織物以良好的親水性,使沾污在織物上的污垢容易脫落,也能減輕在洗滌過程中污垢重新沾污織物的傾向。目前易去污整理劑有以下幾類。㈠聚醚酯嵌段共聚物當(dāng)前第21頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)
該類易去污整理劑是乙二醇和對苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物,由于這類整理劑在高溫條件下,能與聚酯大分子產(chǎn)生共溶共結(jié)晶作用,固著在滌綸上,從而形成耐久性整理效果。又由于嵌段共聚物能均勻分布于滌綸表面,聚氧乙烯基中氧原子和水形成氫鍵,使原來疏水性表面轉(zhuǎn)成親水性。在洗滌時(shí),就可提高凈化效率,減少污垢的再沉積作用。整理工藝包括浸漬法、軋焙法。㈡聚丙烯酸型
聚丙烯酸型易去污整理劑一般為共聚物乳液,具有良好的低溫成膜性能,通過改變共聚物的組分,調(diào)節(jié)膜的硬度。這類共聚物與纖維有良好的粘著力,應(yīng)用也很方便。鑒于滌/棉混紡織物的易去污和耐久壓燙兩項(xiàng)功能經(jīng)常是并存的,因此,對這種織物進(jìn)行整理時(shí),可采用樹脂兩浴法或一浴法工藝,防污效果以先樹脂整理后易去污整理較好。但從耐洗性來看,則為一浴法工藝為好。㈢全氟脂肪基和聚氧乙烯嵌段共聚物
為了克服拒油或易去污功能的偏向,實(shí)現(xiàn)紡織品在大氣中有良好的防污效果,當(dāng)被沾污后,其凈洗又較容易這一目的,于是開發(fā)了一些既具有拒油性鏈段,又具有親水性鏈段的兩性結(jié)構(gòu)防污整理劑。織物經(jīng)整理后,具有優(yōu)良的防油性及油污脫落性。當(dāng)前第22頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第六節(jié)防靜電功能紡織品的開發(fā)
當(dāng)材料中加入抗靜電劑后,通過提高聚合物材料的導(dǎo)電性能或電子的傳遞能力,提高其抗靜電作用。因?yàn)樗哂邢喈?dāng)高的導(dǎo)電能力,所以只要吸收少量的水就能明顯地提高聚合物材料的導(dǎo)電性。
在已知的用以改善紡織品導(dǎo)電性能的抗靜電劑中,大部分是吸濕性的化合物,即通過吸附水分,以及通過溶解于水中的離子而提高其導(dǎo)電能力。
通常,離子型抗靜電劑比僅有吸濕作用的非離子型抗靜電劑更為有效。離子型的抗靜電劑是導(dǎo)電性高的離子型聚合物或離子交換樹脂,如季銨鹽類聚合物,由于離子型基團(tuán)的高吸濕性,即使在相對濕度較低的情況下,也能吸收較多的水分,因此通常被公認(rèn)是優(yōu)良的抗靜電整理劑。
導(dǎo)電性纖維既可通過將導(dǎo)電性炭粒分散于合成高聚物中,也可用金屬涂層(如硫酸銅、銀、鈷、金或鎳粉等)涂布于纖維表面或用金屬(如不銹鋼或鋁)制造纖維。然而,這些方法的不足是大部分導(dǎo)電性組分都是有色物質(zhì),即使用量很少也會(huì)有色素影響,限制了擴(kuò)大使用。當(dāng)前第23頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)㈠非耐久性抗靜電整理劑
所謂非耐久性抗靜電整理,一般經(jīng)水洗要失去抗靜電能力,整理效果不耐久。在這類整理劑中,應(yīng)用較多的是表面活性劑,有陰離子型、陽離子型和非離子型。
非耐久性抗靜電劑的整理效果雖耐久性差,但整理劑揮發(fā)性低,毒性小,而且不易泛黃,腐蝕性較小。纖維紡絲和紡織用油劑多用非耐久性抗靜電劑。㈡耐久性抗靜電整理劑
理想的耐久性抗靜電劑應(yīng)該是在相對濕度低的環(huán)境中,具有盡可能高的回潮率,而在水中具有盡可能低的溶脹性。耐久性抗靜電整理在生產(chǎn)中以陽離子型和非離子型整理劑應(yīng)用較為廣泛。在滌綸、錦綸、醋酯纖維等合成纖維織物上,最早應(yīng)用的非離子型抗靜電整理劑是含有聚氧乙烯基團(tuán)的多羥基多胺類化合物。
近年來,聚環(huán)氧乙烷與聚對苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物是聚酯纖維織物應(yīng)用較廣泛的抗靜電和易去污整理劑。
抗靜電整理工藝多采用軋、烘、焙工藝,而焙烘的溫度因不同的抗靜電劑、不同的交聯(lián)劑而有所不同。當(dāng)前第24頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第七節(jié)隔離與通透功能紡織品的開發(fā)一、熱防護(hù)功能紡織品的開發(fā)
人體對熱的防護(hù)主要包括:避免直接與火焰接觸(對流)或直接與熱源接觸,高溫?zé)嵩摧椛錈岬母綦x,火花、熔融金屬噴射物和各種熱蒸氣沖擊的防護(hù)等。由于熱源性質(zhì)以及熱轉(zhuǎn)移和接觸方式不同,對防護(hù)服的要求也不同,包括纖維材料、織物組織結(jié)構(gòu)、處理加工方法和防護(hù)服的制作應(yīng)用方式都不同。一般熱防護(hù)織物應(yīng)具有以下條件:1.具有阻燃性能,離開火焰后不再燃燒;2.防護(hù)織物遇熱或熔融后應(yīng)保持原有形狀,不收縮,焦化后不散裂,這樣可以避免接觸和損傷皮膚;3.具有較好的阻燃或絕熱作用,使穿著者有時(shí)間避免熱源直接傷害,同時(shí)要求燃燒時(shí)不產(chǎn)生煤焦油或其他導(dǎo)熱熔融物質(zhì)傷害皮膚;4.最好具有防水、防油或其他液體性能,可阻止高溫水、油、溶劑以及金屬融體或其他液體濺射而透入織物,損傷皮膚。有關(guān)防護(hù)服的纖維材料、結(jié)構(gòu)、后處理和制作有以下幾類方法可參考。當(dāng)前第25頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)㈠熱導(dǎo)防護(hù)
經(jīng)試驗(yàn),對鐵、鋁、鎂等熔融金屬的防護(hù),金屬量和品種都有影響。羊毛絕緣性好,對金屬粘著力也低,總體防護(hù)性能較好。根據(jù)試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用得出以下結(jié)論:⑴材料不宜用熱塑性纖維和導(dǎo)熱性能優(yōu)良的纖維,要求纖維在高溫焦化后也不導(dǎo)熱??椢锉砻婀饣蓽p少金屬沾粘,澤普魯羊毛和卡利邦整理棉織物,對鋁工業(yè)防護(hù)較合適。⑵石棉、玻璃纖維、芳族聚酰胺和酚醛類纖維熱穩(wěn)定性雖好,但容易導(dǎo)熱,作為防護(hù)服效果不好,因此一般應(yīng)用澤普魯羊毛和阻燃棉纖維制作防護(hù)服更合適。㈡對流火焰防護(hù)
外層機(jī)織物或內(nèi)層疏松針織物對火焰防護(hù)效果較好。因羊毛焦化后能阻止火焰熱傳遞,故澤普魯羊毛的防火焰性能好。㈢輻射防護(hù)
鋁反射效果較好,可反射90%熱量,以采用鍍鋁方式較合適。1、救火員防護(hù)服
救火員防護(hù)服為阻燃熱防護(hù)服中用量最多的品種之一。當(dāng)前第26頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)2、煤礦工人防護(hù)服
根據(jù)防護(hù)需要,一般煤礦防護(hù)服,要求有阻燃性能,穿著舒適安全,具有一定耐洗性和一般牢度,價(jià)格要求低一些。3、海軍防護(hù)服
海軍用輕質(zhì)防護(hù)服要求能在熱環(huán)境下操作,也能適合救火工作,同時(shí)也要求防水,有時(shí)更要求能防寒,并具有浮力。4、宇宙服二、保溫絕熱功能紡織品的開發(fā)使用絕熱材料的目的在于:節(jié)省燃料與其他熱源、降低冷凍負(fù)荷而進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行;保護(hù)人體不受高溫或低溫的影響,保持適宜的環(huán)境溫度,從而提高作業(yè)效率;遮擋可燃與易燃物質(zhì),不受高溫影響而預(yù)防火災(zāi);防止高溫物體在輸送時(shí)溫度下降;防止易揮發(fā)液體在貯藏或運(yùn)輸時(shí)受日光照射而升溫;防止室內(nèi)墻壁“結(jié)露”等。近年來,在產(chǎn)業(yè)與住宅建設(shè)方面則廣泛使用玻璃短纖維、石絨與合成樹脂發(fā)泡體為絕熱材料。當(dāng)前第27頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)1、玻璃短纖維
玻璃短纖維也叫玻璃棉或玻璃毛,導(dǎo)熱系數(shù)與空氣本身相近,安全使用最高溫度可達(dá)300℃-400℃,吸濕小,蓬松性較高,具有優(yōu)良的絕熱效應(yīng)。2、石絨
將玄武巖、蛇紋巖、鐵礦渣(煉鐵副產(chǎn)品)、石灰石等按比例混合,以焦炭、電為熱源,加熱至1400℃以上,使其在爐內(nèi)熔融后流出,然后用壓縮空氣或離心法吹散成纖維狀。
石絨的性能隨所用原料、原料的化學(xué)組分及紡絲條件而變化。石絨與玻璃纖維一樣,具有良好的絕熱性能和耐熱性能、吸聲性能及電絕緣性能。此外,具有吸濕性小、風(fēng)化腐蝕變化小等優(yōu)良性能,因而廣泛用于各種建筑、工業(yè)設(shè)備、冷凍機(jī)及吸聲材料等領(lǐng)域。3、其他
通常,纖維集聚體的纖維之間保留有微細(xì)空隙,因此能提高絕熱效果,如牛毛氈、黃麻氈、碳纖維氈、石棉等。
在強(qiáng)調(diào)節(jié)約能源的今天,使用優(yōu)質(zhì)的絕熱材料,可節(jié)省保溫和冷凍的費(fèi)用。隨著民用建筑的不斷增多,建筑絕熱材料正在不斷增長。當(dāng)前第28頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)三、防紫外線功能紡織品的開發(fā)太陽光中的紫外線對生物界既有利又有害。紫外線可促進(jìn)維生素D的合成并起到殺菌消毒的作用。但紫外線也可誘發(fā)皮膚病,如皮膚炎、色素性干皮癥、皮膚癌,可促進(jìn)白內(nèi)障,降低免疫功能,另外,紫外線會(huì)使海洋生物中的浮游生物和魚貝類減少,影響植物的光合作用和生長。紡織品紫外線屏避整理是在紡織品上施加一種能反射或吸收紫外線,并能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,將能量釋放或消耗的物質(zhì)。施加這些物質(zhì)后的紡織品,對織物各項(xiàng)服用性能應(yīng)無不良影響,并達(dá)到實(shí)用要求。㈠紫外線屏蔽整理劑常用的紫外線屏蔽劑大多是金屬氧化物,如氧化鋅、二氧化鈦等。近年來又發(fā)現(xiàn),將特殊結(jié)構(gòu)的陶瓷超微粒混入纖維內(nèi)制成的纖維,不僅能屏蔽紫外線,還可反射可見光與紅外線。選擇紫外線吸收劑應(yīng)以最終用途及纖維種類而定。常用的紫外線吸收劑主要是二苯甲酮類和苯并三唑類,它們吸收紫外線后,電子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),能量的轉(zhuǎn)移是通過放出磷光、熒光或熱量而回復(fù)到基態(tài)的。當(dāng)前第29頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)㈡整理工藝1、吸盡法
對滌綸、錦綸等合成纖維織物的紫外線屏蔽整理,可以與分散性染料高溫高壓染色時(shí)同浴進(jìn)行。紫外線吸收劑分子像分散染料一樣溶于纖維內(nèi)部。
對于腈綸和改性腈綸,可與陽離子染料同浴進(jìn)行紫外線屏蔽整理,整理?xiàng)l件與染色條件相同。2、浸軋法
由于紫外線吸收劑大多不溶于水,又對棉、麻等天然纖維缺乏親和力,因此不能采用吸盡法,而采用樹脂(或粘合劑)將紫外線吸收劑固著在織物的表面。3、涂層法
一般是在涂層劑中加入適量的紫外線屏蔽劑或紫外線吸收劑,用涂布器在織物表面進(jìn)行精細(xì)涂層,然后經(jīng)烘干和必要的熱處理,在織物表面形成一層薄膜,即可達(dá)到理想的紫外線屏蔽效果。這種加工方法,對各種纖維及其混紡織物均適用,且加工效果的耐久性能良好。
紫外線屏蔽整理工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢是提高整理效果的耐久性,途徑是采用微膠囊技術(shù),制成大分子紫外線吸收劑與其他功能性合并,開發(fā)多功能的新產(chǎn)品。當(dāng)前第30頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)四、防輻射功能紡織品的開發(fā)㈠防電磁波輻射功能電磁波防護(hù)服通常是用屏蔽的方法來實(shí)現(xiàn)的,即通過防護(hù)層表面的金屬將輻射波反射回去,以實(shí)現(xiàn)屏蔽。防護(hù)材料可用金屬網(wǎng)保護(hù)層,也可在織物上鍍銀、鎳、銅或用這些金屬粉涂層,效果較好。鎳金屬涂層應(yīng)用較多,這是因?yàn)殒嚱饘俨粌H具有很好的屏蔽效果,而且還有較好的耐腐蝕性和抗磨損性。㈡防原子能射線輻射功能原子能射線穿透力強(qiáng),能量大,有很大的殺傷力,需要對相關(guān)的設(shè)備和從事這方面的工作人員進(jìn)行防護(hù),以避免放射性物質(zhì)的污染和穿透,如不加防護(hù),危害性極大。防護(hù)服常采用多層織物,外層要求價(jià)格低、制作方便、質(zhì)輕,可采用聚乙烯纖維織物或非織造布制成,內(nèi)層主衣可用聚丙烯或聚乙烯纖維織物。㈢防X射線功能X射線穿透力很強(qiáng),僅次于γ射線,醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用較多,從事這方面工作的人員,除在設(shè)備上加以防護(hù)外,防護(hù)服和人體敏感部分的防護(hù)也很重要。當(dāng)前第31頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)五、吸聲、隔聲功能紡織品的開發(fā)噪聲控制材料應(yīng)具備高吸聲性和高隔聲性。通過有效利用吸聲性和隔聲性優(yōu)越的材料,就可以控制各種噪聲。纖維材料主要吸收中、高聲區(qū)的聲音,是噪聲控制中普遍使用的材料,此外還可作為振動(dòng)體的緩沖材料而使用,即減少由振動(dòng)體發(fā)出的噪聲。經(jīng)樹脂浸漬的滌綸紡粘非織造布以及諾梅克斯水刺法與玻璃纖維復(fù)合物,用作引擎罩,以降低汽車廂內(nèi)的噪音。六、密封功能紡織品的開發(fā)密封材料是防止泄漏用的填塞物,自古以來一直使用皮革、麻、棉、石棉等纖維類。為滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐藥品性等特殊條件,使用玻璃纖維或碳纖維,在合成纖維中選用四氟乙烯纖維。密封材料要具有適當(dāng)?shù)膹椥院蜋C(jī)械強(qiáng)度、壓擠永久變形小、流體不能滲透漏失的致密性、耐熱性或耐寒性、耐油耐溶劑性、耐藥品性、耐氣候性、耐臭氧性、熱膨脹率要小。作為填料要求摩擦系數(shù)小,具有耐磨損性,而且不能損傷和腐蝕接觸的金屬。當(dāng)前第32頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)七、過濾功能紡織材料的開發(fā)紡織過濾材料統(tǒng)稱為工業(yè)濾布,是配套食品、釀制、制糖、制藥、冶金、鋼鐵、化工、石油、電業(yè)、造紙、陶瓷、水泥、建材、煤炭、染料、炭黑、機(jī)械、電子、科研及工業(yè)生產(chǎn)中固體分離和液體過濾以及環(huán)境保護(hù)方面的除塵、吸塵、消聲、空氣凈化、水質(zhì)凈純、污水處理、廢物提取及利用等的主要材料。所謂過濾,是將氣體或溶液中浮游或懸浮的固形物質(zhì)通過濾材進(jìn)行分離的方法(前者為干式,后者為濕式)。不同纖維的濾布特征及其主要用途如下。1、丙綸濾布在纖維中聚丙烯最輕且容易處理,耐化學(xué)藥品性優(yōu)良,比錦綸和滌綸濾布價(jià)格低。主要用于染料和顏料的精制,粘土、陶瓷土、化學(xué)藥品的制造,精油、啤酒、精糖等工業(yè)的應(yīng)用,工廠廢水、城市上下水處理等。2、滌綸濾布耐干熱150℃,強(qiáng)度及耐磨損性優(yōu)良。耐酸性好,但溶解于高溫強(qiáng)堿液中,在特殊條件下水解而發(fā)脆。主要用于水泥、制鐵廠的高溫氣體的集塵,油脂、葡萄加工廠的過濾工序及化工廠的過濾等。當(dāng)前第33頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)3、錦綸濾布因?yàn)殄\綸濾布的物理強(qiáng)度大且表面平滑,故濾渣的剝離性優(yōu)良。耐堿性強(qiáng),但受無機(jī)酸侵蝕。主要用于選礦、精練、化工廠的過濾,工廠廢水和城市污水處理、集塵等。4、維綸濾布濕潤時(shí),特別是加熱時(shí)發(fā)生收縮。主要用于染料、顏料、陶瓷土的過濾等。5、腈綸濾布耐藥品性優(yōu)良。主要用于腐蝕性氣體的集塵等。6、含氟纖維、芳綸、玻璃纖維濾布耐熱性優(yōu)良的含氟纖維對所有藥品幾乎不反應(yīng)。主要用于高溫氣體的集塵等。7、棉濾布利用其膨潤性適合于微塵過濾,比合成纖維便宜。主要用于一般液體的過濾、集塵等。8、氈濾布羊毛氈集塵率高而過濾速度大,具有優(yōu)良的濾布特性。但在苛刻條件下多數(shù)使用合成纖維針刺氈。當(dāng)前第34頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)
紡織過濾材料應(yīng)用面廣,除注意價(jià)格外,還應(yīng)開發(fā)高效率的濾材,即薄而小型的制品,迅速而完全過濾且堵塞少,濾餅剝離性良好而無伸縮,且壽命長。八、中空纖維的分離功能㈠液體分離用中空纖維工業(yè)方面廣泛采用各種空心纖維作為空氣凈化和海水凈化及藥品濃縮的分離器,或稱反滲透膜骨架。根據(jù)過濾物粒度大小的分布,有過濾、精密過濾、超精密過濾、透析等,作為特殊用途還使用反滲透。反滲透所產(chǎn)生的水凈化作用,主要是利用膜的滲透來制造淡水,在滲透的反方向加上高于海水滲透壓2.65×106Pa的壓力,阻止來自海水的鹽分,僅使水分子通過膜而獲得淡水。人工腎用中空纖維在分離血液中的水分、廢物及抽出尿等,在裝置中可代替腎臟而使用,最終可做成攜帶型,還能埋在體內(nèi)。㈡氣體分離用中空纖維用這種纖維制成的氣體分離裝置主要用作分離、濃縮或提純氦、氫、氮、一氧化碳及二氧化碳等。當(dāng)前第35頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)
此外,中空纖維還用在超濾方面,用這種纖維制成的設(shè)備可以使一定尺寸的大分子不能通過,而讓較小的分子透過,以達(dá)到分離的目的。此法的特點(diǎn)是不經(jīng)加熱就可以進(jìn)行溶質(zhì)的濃縮、分離和精制。目前主要用于食品工業(yè)(例如果汁及蔗糖的濃縮和精制)以及蛋白質(zhì)、酶和核酸的分離等。九、活性碳纖維的吸附功能目前,在已有的碳纖維制造技術(shù)的基礎(chǔ)上再加上活化處理技術(shù),新開發(fā)了兼?zhèn)湮胶瓦^濾功能的活性碳纖維。碳纖維制造的基本方法為:將有機(jī)纖維(例如粘膠纖維、聚丙烯腈纖維等)在非氧化環(huán)境中加熱碳化得到微晶碳纖維,如再將其置于700℃以上的水蒸氣中熱處理,則碳纖維中的非晶質(zhì)部分產(chǎn)生選擇性的反應(yīng),形成細(xì)孔。吸附能一般由細(xì)孔構(gòu)成的表面積所支配,結(jié)晶面間距增大,使吸附能增加,但同時(shí)也會(huì)引起纖維的強(qiáng)力下降。當(dāng)前第36頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第八節(jié)醫(yī)療、衛(wèi)生功能紡織品的開發(fā)一、防霉抗菌功能紡織品
防霉抗菌整理是在不使紡織制品原有性質(zhì)發(fā)生顯著惡化的前提下,提高其抗微生物能力(包括防霉、抗菌、防蛀等),杜絕病菌傳播媒介和損傷纖維的途徑,最終使紡織品在一定時(shí)間內(nèi)保持有效的衛(wèi)生狀態(tài)。㈠紡織品防霉、抗菌整理技術(shù)⑴不溶化整理技術(shù),這是在合成或再生纖維的紡絲浴中加入某種藥劑或把天然纖維織物、合成纖維織物用溶液浸軋、焙烘,使纖維上沉積一層不溶物或微溶物。⑵用接枝、均聚和共聚法對織物進(jìn)行處理,使其獲得抗菌活性。⑶用樹脂或交聯(lián)劑的整理方法,能使織物上的抗菌作用更耐久。⑷生成共價(jià)鍵整理法,如聚乙烯醇(維綸)與5-硝基呋喃丙烯醛進(jìn)行縮聚化反應(yīng),這種化學(xué)變性纖維具有防霉抗菌功能。⑸在織物表面涂上一層三烷氧基甲硅烷基季銨鹽的水解產(chǎn)物,使其在纖維表面形成薄膜。該化合物具有季銨化合物的殺菌效果,可產(chǎn)生范圍很廣的抗菌、抗微生物活性,又有有機(jī)硅的耐久性,能耐水洗與淋瀝。當(dāng)前第37頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)⑹微型膠囊技術(shù)
微型膠囊技術(shù),這是一種物理化學(xué)整理方法,即將抗菌活性物質(zhì)貯存在兩層保護(hù)塑料之間,抗菌活性物能游移到外層來,當(dāng)外層的活性物質(zhì)被水洗去或被紫外線降解用完時(shí),通過控制釋放機(jī)構(gòu)能夠從保護(hù)塑料中給以補(bǔ)充。用微膠囊整理的衛(wèi)生制品,不僅具有較好的抗菌性能,還具有較好的耐久性。㈡防霉抗菌整理工藝二、消臭功能纖維消臭與防臭不同,是指消除已發(fā)生的臭氣。這種臭氣不只是細(xì)菌繁殖所造成,往往是一些物質(zhì),如人糞尿、排泄氣體、化學(xué)物質(zhì)所固有的氣味。㈠消臭途徑和消臭劑
消臭的研究重點(diǎn)在于消臭劑的開發(fā)。消臭劑在消臭過程中,顯示出不同的消臭機(jī)理,這是我們開發(fā)消臭紡織品的重要理論基礎(chǔ)。1、感覺消臭
所謂感覺消臭是使人從嗅覺上感覺到臭氣的消失,其消臭機(jī)理包括掩蓋作用和中和作用。當(dāng)前第38頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)2、物理消臭
物理消臭的方法包括吸附作用和吸收作用。物理吸附、吸入作用往往有容易飽和而降低消臭效果,使臭氣再釋放,這種情況正在不斷改進(jìn),如使用縮磷酸鋯微粉作為纖維消臭劑,只需經(jīng)過吹風(fēng)和日曬即能恢復(fù)其消臭功能。3、化學(xué)消臭
這種消臭方法是使惡臭分子與消臭劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成沒有惡臭氣味的物質(zhì),其反應(yīng)機(jī)理涉及脫硫反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、離子交換反應(yīng)和加聚反應(yīng)等。4、生物消臭
這是一種通過各種生物包括細(xì)菌、酵母和多種生體酶作用消除惡臭的方法,其消臭機(jī)理在于細(xì)菌對惡臭物質(zhì)的分解和生體酶對惡臭物質(zhì)的氧化、催化作用。實(shí)際上,臭氣發(fā)生往往是混合效應(yīng)的結(jié)果,所以消臭劑和消臭方法的選用,也采取互相補(bǔ)充的方法,有關(guān)這方面的研究在世界上還存在很多空白領(lǐng)域。當(dāng)前第39頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)㈡消臭紡織品開發(fā)技術(shù)1、后整理技術(shù)
這里所指后整理技術(shù)包括浸漬、噴霧、涂層、浸軋等,所用消臭劑以天然植物消臭劑為主。2、將紡絲與后整理相結(jié)合
在消臭纖維開發(fā)中,充分發(fā)揮傳統(tǒng)后整理技術(shù)的優(yōu)勢,將其與紡絲組分和紡絲工藝相結(jié)合不失為一條新的途徑,這在實(shí)際開發(fā)中取得了良好的效果。3、共混紡絲
混紡絲是開發(fā)消臭纖維的熱門技術(shù),其工藝是把抗菌劑加入紡絲聚合物中,用傳統(tǒng)紡絲設(shè)備進(jìn)行紡絲。4、復(fù)合紡絲
復(fù)合紡絲法可以節(jié)省消臭劑的消耗和保持纖維的基本性能,所得纖維的性能會(huì)高于單純共混紡絲的纖維。
消臭纖維在不斷發(fā)展,它已與抗菌功能聯(lián)系在一起,還將與防毒功能相結(jié)合,同時(shí)也兼容阻燃性、吸濕性、柔軟性等多功能為一體,開發(fā)出各種新型的功能材料。當(dāng)前第40頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)三、芳香功能纖維
關(guān)于芳香的醫(yī)療保健功能的研究,近年來發(fā)展迅速,其中突出的一點(diǎn)是用腦電波測定技術(shù)確立了芳香醫(yī)療的科學(xué)原理。如茉莉香具有比咖啡大一倍的醒神效力,薰衣草具有鎮(zhèn)靜寧神的療效,均已被腦電波所證實(shí)。如今,芳香纖維已用來制取芳香絮棉、芳香混紡紗和各類芳香織物。
芳香纖維開發(fā)以香型不同、纖維材料不同、纖維結(jié)構(gòu)不同和賦香形式不同,而具有多種技術(shù)類型:1、共混型
用共混紡絲方法把芳香物質(zhì)均勻地?fù)饺肜w維內(nèi)部。2、包芯型
這種纖維的鞘層通常使用聚酯、聚酰胺類常用化纖材料,要維持纖維性能,因此芳香物質(zhì)被加入到芯部聚合物材料之內(nèi)。3、吸入型
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),乙烯—醋酸乙烯共聚物作為吸油性聚合物能吸入油型芳香劑。這種方法,不僅對芳香物質(zhì)的沸點(diǎn)沒有任何限制,容易達(dá)到指定的芳香效果,而且還可以把芳香油劑懸浮到染液中,使浸香與染色同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)前第41頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)四、生體吸收性功能纖維及制品的開發(fā)生體吸收性功能纖維是新型的功能纖維,具有普通纖維的機(jī)械性能和醫(yī)學(xué)性能,在植入生體初期,它以機(jī)械性能和生體適應(yīng)性維持著傷體的愈合,而在愈合之后,這種纖維被生體吸收。生體吸收材料基本分為天然材料、合成材料和天然與合成混合材料三大類。利用天然材料和合成材料混合制作的可吸收性纖維是一條新的途徑。如采用明膠和聚乙烯醇混合的方法開發(fā)可吸收纖維,此外,作為人造骨骼強(qiáng)化材料的玻璃纖維,也通過一定的改性實(shí)現(xiàn)了可吸收性。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,對可吸收性纖維提出了越來越高的要求,推動(dòng)著研究人員不斷改造老品種和開發(fā)新品種。生體可吸收性纖維的紡絲技術(shù)有以下幾種。1、溶液紡絲選用天然材料制作可吸收性纖維多采用此法。即將提取的天然材料溶于適合的液體中配成紡絲液,該液從紡絲頭中擠壓而進(jìn)入凝固浴,經(jīng)牽伸、熱定型完成紡絲過程。當(dāng)前第42頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)2、熔融紡絲選用合成材料多采用此方法,即將聚合體配成紡絲液,擠壓成初紡纖維,再經(jīng)拉伸、熱處理,最終得到既柔軟又有強(qiáng)度的纖維。3、纖維素纖維改性處理通過對纖維素纖維的化學(xué)改性,可以制得可吸收性纖維。4、生體吸收性纖維的應(yīng)用生體吸收性纖維的最大應(yīng)用領(lǐng)域是縫合線,另外還用于大面積體腔內(nèi)膜的修補(bǔ)、內(nèi)臟創(chuàng)傷的縫合以及器官移植的定位等。使用可吸收性纖維制作的人工皮膚,不僅能保證創(chuàng)面纖維芽細(xì)胞很好地生長,發(fā)揮其對創(chuàng)面的保護(hù)作用,而且因其與生體親合性好,能被創(chuàng)面吸收而使愈合后皮膚平整光滑。將藥物包容在可吸收性纖維之內(nèi),作為藥物載體纖維,也將是其新的應(yīng)用方向之一。五、非生體吸收性功能纖維當(dāng)前第43頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)非吸收性纖維的功能是指在生體組織、血液、體液的環(huán)境中,纖維能連續(xù)保持其纖維性能和特定的縫合、連接、支撐、傳輸、分離等功能。這類纖維一般分為生體穩(wěn)定性纖維、生體親和性纖維和生體分離性纖維等。㈠生體穩(wěn)定性纖維所謂生體穩(wěn)定性是指纖維在生體內(nèi)表現(xiàn)的物理和化學(xué)的穩(wěn)定性,這是生體適應(yīng)性的基本要求。生體穩(wěn)定性纖維的醫(yī)學(xué)醫(yī)用首先是縫合線,目前應(yīng)用最多的為蠶絲、滌綸、錦綸和丙綸等。生體穩(wěn)定性纖維的應(yīng)用之二是制作人工假體,起骨架作用。㈡生體親和性纖維纖維的生體親和性是指和人體組織,如肌肉、骨骼、細(xì)胞等能形成緊密結(jié)合的性能,這種結(jié)合一般是通過化學(xué)鍵形成的,無生理排異反應(yīng)。碳纖維不僅有高強(qiáng)度、高模量、高耐磨性和導(dǎo)電性,而且其直徑細(xì)小,對膠原組織具有優(yōu)良的導(dǎo)向性,與骨組織和生體細(xì)胞的結(jié)合性很強(qiáng)。㈢生體分離性纖維所謂生體分離功能是指通過對體液、血液等液態(tài)生體組分進(jìn)行分離,用來維持人體新陳代謝和達(dá)到醫(yī)療的目的。生體分離性纖維則是指具有這種分離功能的中空纖維分離膜。當(dāng)前第44頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)六、遠(yuǎn)紅外保健紡織品遠(yuǎn)紅外保健紡織品的開發(fā)途徑主要有兩種。其一是將遠(yuǎn)紅外微能輻射體混入合纖紡絲原液進(jìn)行紡絲,得到的遠(yuǎn)紅外纖維,然后再加工成織物;其二是在整理加工時(shí)將微能輻射體以涂層、浸軋、印花等方法施加到紡織品上。遠(yuǎn)紅外微能輻射體一般由多種金屬氧化物,按一定比例混合并經(jīng)粉碎、研磨而制成。作為紡織品用的遠(yuǎn)紅外輻射體,必須具備下列條件:⑴低溫比輻射率高。⑵遠(yuǎn)紅外微能輻射體應(yīng)具有較小的粒度,且能均勻分布。⑶輻射體本身的顏色要以不影響紡織品成品的色澤鮮艷度,同時(shí)又有較高的比輻射率為前提,故遠(yuǎn)紅外輻射體多為白色或具有極淺的顏色。七、高吸水功能纖維高吸水性聚合物是一種具有松散網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的低交聯(lián)度親水性高分子化合物。其特點(diǎn)是能夠吸收自身重量數(shù)十倍、數(shù)百倍乃至數(shù)千倍的水。不但吸水速度快,而且吸水后成為一種被水高度溶脹的無色透明凝膠,即使對凝膠施加壓力,也難以將水?dāng)D出,但當(dāng)外界溫度較低時(shí),吸收的水又可自行擴(kuò)散出來。當(dāng)前第45頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)
高吸水性纖維是在高吸水聚合物制備原理基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。該纖維具有一定的物理性能,紡織加工較粉末或顆粒態(tài)的高分子聚合物方便。㈠高吸水纖維的分類1、纖維素類
纖維素是最早開發(fā)的吸濕性纖維之一,應(yīng)用范圍很廣。隨著時(shí)間的推移,人們已不滿足于起初的吸濕性,于是用多種方法對其改性。⑴物理改性:纖維素的物理改性是從纖維截面的大小、形狀及纖維的平直度、容積等方面進(jìn)行改性的,通常增加纖維素纖維的內(nèi)外表面積來提高吸水量。⑵化學(xué)改性:對纖維素進(jìn)行化學(xué)改性的方法之一是由纖維素與尿素反應(yīng)生成纖維素氨基酸酯產(chǎn)物,它具有高吸水性。另一種方法是將醚基引入纖維素鏈,形成羧甲基化纖維素,控制好這種纖維的醚化度和交聯(lián)度,能使纖維吸收自身質(zhì)量20倍以上的液體。2、聚羧酸類以聚羧酸為原料,添加適量的多羥基醇作為交聯(lián)劑共同制成紡絲液,通過溶液紡絲成纖。當(dāng)前第46頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)
對于該類纖維,極性基團(tuán)的數(shù)量對吸水能力影響較大。若極性基團(tuán)含量太少,則吸水能力下降,水不溶性提高。含量太高,又會(huì)影響纖維的強(qiáng)度,因此,控制紡絲液中聚羧酸的含量很重要。3、聚丙烯腈類把丙烯腈、甲基丙烯酸和N—羧甲基丙烯酰胺的共聚物紡成絲后,浸漬于濃硫酸中,干燥后即得到高吸水纖維。4、改性的聚乙烯醇聚乙烯醇含有親水基團(tuán),但并不具備短時(shí)間內(nèi)吸收大量水分的高吸水性。在聚乙烯醇分子內(nèi)引入羧基后可得到改善,吸水能力可達(dá)自身質(zhì)量的100倍以上。㈡高吸水纖維的吸水機(jī)理
高吸水聚合物的結(jié)構(gòu)是一種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其中分布著許多的離子基團(tuán),水分子進(jìn)入網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)后,與這些離子形成氫鍵而被牢固地吸附在網(wǎng)狀內(nèi),由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)本身具有彈性,因此它能容納許多的水分子,外表則成一種透明的凝膠狀態(tài)。因此,高吸水聚合物的吸附作用是一種化學(xué)吸附,吸水量大且吸收的水分不易壓出。當(dāng)前第47頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)㈢高吸水纖維的應(yīng)用
高吸水纖維及其制品可以應(yīng)用到許多領(lǐng)域,如嬰兒尿布、成人失禁墊、婦女衛(wèi)生巾等,能大大提高產(chǎn)品的吸水性和在壓力下的保水性。另外高效吸血紗布、繃帶可快速吸收體液,不粘于傷口。
除衛(wèi)生用品外,高吸水纖維和其他纖維混用制成的膜,可作為農(nóng)、林、園藝等的土壤保水劑。用它制成的“水合土”可在沙漠中種莊稼。
高吸水纖維制品在工業(yè)用脫水布、保鮮膜、微生物培養(yǎng)基及在水中逐漸膨脹的新奇玩具方面也都有發(fā)展前景。八、其他醫(yī)用功能纖維㈠X射線攝影紗
X射線攝影紗是一種能擋住X射線的纖維材料。㈡磁性纖維
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明,磁療具有調(diào)節(jié)精神和腸胃功能、擴(kuò)張毛細(xì)血管,改善血液循環(huán),調(diào)整生物電平衡、激活體內(nèi)多種酶、促進(jìn)新陳代謝的作用。隨著磁療技術(shù)和衛(wèi)生保健事業(yè)的發(fā)展,具有磁療功能的保健服裝已經(jīng)受到社會(huì)的重視。當(dāng)前第48頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)
磁性纖維是在高聚物中加入高濃度磁性微粉紡絲制成。制成的磁性纖維還要經(jīng)過磁化處理才具有磁性,處理的方法是將其放在強(qiáng)磁場中,有時(shí)也可在紡絲過程中進(jìn)行磁化。
這些磁性纖維可以用作磁療衣料,制成各種磁療服飾,還可以制作磁性拉鏈、磁性罩單、磁性過濾材料等產(chǎn)品。㈢防毒用微孔中空纖維
最初的防毒織物是將活性碳浸漬到織物上,通過其物理吸附機(jī)理解毒的。
用微孔中空纖維制成防毒服性能最佳。這種微孔中空纖維一般由相對惰性的聚合物制成,聚合物的選用由所選的解毒劑決定,若解毒劑是很活潑的化學(xué)試劑,如強(qiáng)氧化劑,那么微孔中空纖維應(yīng)選擇抗腐蝕性高的聚丙烯或聚四氟乙烯聚合物。若解毒劑是非常不活潑的化學(xué)試劑,制成微孔中空纖維的聚合物材料來源就很廣了,它包括像醋酸纖維素和再生纖維素那樣的化學(xué)敏感材料。若解毒劑是親水的液體,微孔中空纖維就選擇憎水的聚合物,以防止解毒劑泄漏。當(dāng)前第49頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)
防毒織物的制備主要是通過空吸的方法,使一種或多種解毒劑填入微孔中空纖維內(nèi),然后把填滿解毒劑的微孔中空纖維的端點(diǎn)用熱、聲波或粘合的方法封住,以防止解毒劑從中空纖維中損失掉。封好的微孔中空纖維通過氣流成形、機(jī)織、針織、針刺等紡織技術(shù)織成適合的織物。微孔中空纖維由于它具有適合的孔徑、容積、機(jī)械強(qiáng)度、質(zhì)量、滲透性和適用廣泛的解毒劑等綜合特點(diǎn),使制成的防毒織物在性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他防毒織物,是用于軍工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域中極好的材料。當(dāng)前第50頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第九節(jié)高性能纖維制品的開發(fā)
高性能纖維是指強(qiáng)度和模量極高,幾乎接近高分子鏈極限值的一類力學(xué)特性高超的纖維,也有的被稱作超級(jí)纖維。一、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的開發(fā)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料主要是符合要求的各類纖維,尤其是高性能纖維,要求具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫,耐環(huán)境、耐摩擦、耐化學(xué)藥品侵蝕。作為復(fù)合材料的基體,一方面要求對纖維有很好的粘接性,另一方面要求其彈性模量和斷裂伸長率與纖維相匹配。另外,則要求基體在與纖維復(fù)合時(shí),與所需各種材料易于混容,有較好的流動(dòng)性和較好的成型性,以便加工制作。二、纖維復(fù)合增強(qiáng)材料的應(yīng)用由于纖維復(fù)合增強(qiáng)材料具有高模量、高強(qiáng)度、相對密度低的特點(diǎn),用作航天器、飛行器可明顯降低其自身質(zhì)量,從而顯著改變其動(dòng)能。當(dāng)前第51頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)三、其他高性能纖維
在很多場合所需要的纖維材料具有很高的耐熱性、不熔融、耐火、耐低溫、耐摩擦、防輻射。以往的纖維材料或其制品都不能滿足使用,近來,酚醛樹脂纖維、含氟纖維、碳化硅纖維、硼纖維、氧化鋁纖維、金屬纖維的出現(xiàn),為這些高功能產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用提供了廣闊的前景。以此制作的宇宙飛船艙外活動(dòng)服、焊接飛濺防護(hù)服、防火護(hù)膜、隔熱材料等,都在特殊的生產(chǎn)、工作領(lǐng)域中表現(xiàn)了卓越的功能。當(dāng)前第52頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第九章紡織產(chǎn)品開發(fā)案例第一節(jié)超舒適、易保養(yǎng)、多功能環(huán)保型、高附加值毛紡產(chǎn)品的開發(fā)
早在20世紀(jì)50年代,國外就對羊毛的變性處理進(jìn)行了深入研究并取得了突破進(jìn)展,其目的有三:
一是改變羊毛的氈縮性和尺寸穩(wěn)定性,使毛紡產(chǎn)品水洗后(甚至機(jī)洗)能保持其固有的手感風(fēng)格、尺寸穩(wěn)定性和形態(tài)穩(wěn)定性,這樣既保持了毛紡產(chǎn)品的品質(zhì),又易于保養(yǎng);
二是使羊毛在化學(xué)處理之后纖維變細(xì),一般可以使羊毛的直徑減小2μm左右,這樣就可以紡制更細(xì)的紗線,織造更輕薄更柔軟酷似絲綢和羊絨的產(chǎn)品,使羊毛的應(yīng)用品位得到提升,產(chǎn)品的附加值提高;
三是使羊毛的光澤、吸濕性、透濕性、染色性得到改進(jìn)。具體的處理方法有:脫鱗片處理、脫氯處理、酶處理、柔軟處理。當(dāng)前第53頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)以緯起毛產(chǎn)品仿阿爾巴卡粗紡毛呢為例:緯紗41.2tex,捻度32捻/cm,用青海大白毛或56支變性羊毛紡制;經(jīng)紗用22.2~19.2tex毛/滌混紡紗。后整理工藝為:縮呢→洗呢→烘干→鋼絲起毛→刺果拉毛→濕刷毛→定型→刷毛剪毛→燙呢→蒸呢→燙呢關(guān)鍵的工藝及條件:⑴濕刷定型:定型劑亞硫酸氫鈉3~5g/L,柔軟劑3%~8%,40℃浸軋,軋液率80%~100%,刷毛要求先粗后細(xì),先短后長,將毛刷順、刷直,打卷存放4~8h;⑵燙呢:要求將毛燙順、燙直且有很好的耐久定型效果,只有這樣才能有較好的光澤和手感;⑶蒸呢要輕重適宜,過輕沒有定型效果且手感不好,過重則絨面板硬不豐滿。當(dāng)前第54頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第二節(jié)納米材料與防止新產(chǎn)品的開發(fā)一、納米技術(shù)及納米材料納米就其空間尺寸的大小而言,介于宏觀物質(zhì)與微觀分子、原子之間,但更接近于微觀。納米技術(shù)就是在納米尺度(1~100nm)內(nèi)研究物質(zhì)的特性與相互作用,并利用這些特性,生產(chǎn)處具有某些特定功能產(chǎn)品的高新技術(shù)。納米材料是由極細(xì)的晶粒和大量處于晶界和晶粒內(nèi)部缺陷中心的原子所構(gòu)成的納米微粒的集合體。一般而言,在室溫下產(chǎn)生理化性能顯著變化的顆粒尺寸多數(shù)介于1~100nm之間。因此,把粒徑在100nm以下,并能夠觀察到體積或表面效應(yīng)的顆粒稱為納米顆粒。1、納米材料的結(jié)構(gòu)特征納米微粒是由數(shù)目較少的原子和分子組成的原子群和分子群,其中占很大比例的表面原子是既無長程序又無短程序的非晶層,而在粒子內(nèi)部,存在結(jié)晶完好的周期性排布的原子,不過其結(jié)構(gòu)與晶體樣品的完全長程序的有序結(jié)構(gòu)不同。正是由于納米微粒的這種特殊結(jié)構(gòu),使其在性能上與同組成的體相材料存在非常顯著的差異,導(dǎo)致納米微粒奇異的表面效應(yīng)和體積效應(yīng),并由此產(chǎn)生了許多納米材料與常規(guī)材料不同的物理化學(xué)性質(zhì)。當(dāng)前第55頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)2、納米材料的表面效應(yīng)(表面和界面效應(yīng))所謂納米材料的表面效應(yīng),即納米微粒表面原子與總原子數(shù)之比。因納米微粒尺寸的減小而使表面效應(yīng)大幅增長,粒子的表面能及表面張力隨之增加,從而引起納米材料性質(zhì)的變化。3、納米材料的體積效應(yīng)納米材料的體積效應(yīng)又稱小尺寸效應(yīng)或量子尺寸效應(yīng)。納米材料的體積效應(yīng)應(yīng)是指納米微粒尺寸減小、體積縮小、粒子內(nèi)部的原子數(shù)亦相應(yīng)減少而造成的效應(yīng)。二、納米技術(shù)和納米材料在紡織工業(yè)上的應(yīng)用納米材料和技術(shù)在紡織業(yè)的應(yīng)用包括開發(fā)功能性紡織品以及紡織工業(yè)廢水的凈化處理。㈠抗紫外線功能紡織品的開發(fā)1、抗紫外線功能紡織品開發(fā)的意義紫外線具有殺菌作用并能促進(jìn)人體內(nèi)維生素D合成,但同時(shí)亦會(huì)加速人體皮膚老化及產(chǎn)生癌變的可能。當(dāng)前第56頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)2、納米材料對紫外線的屏蔽作用陶瓷粉對紫外線有屏蔽防護(hù)作用。將這些材料制成超細(xì)粉體,使微粒的尺寸與光波波長相當(dāng)或更小時(shí),對光的吸收會(huì)顯著增強(qiáng)。應(yīng)用納米級(jí)陶瓷粉開發(fā)抗紫外化纖織物前景廣闊。3、研究和開發(fā)抗紫外化纖紡織品抗紫外化纖的應(yīng)用很廣,這類化纖包括的品種很多。主要用來制作的品種有運(yùn)動(dòng)衫,制服等。工業(yè)和裝飾用的有廣告用布、戶外裝飾布和各類帳篷用布。研究方向包括:⑴根據(jù)纖維或紡織品的性能及具體要求選擇處理微粒種類⑵根據(jù)纖維或紡織品的用途和性能要求,擬定適宜的加工方案:加工方法可分為兩大類。第一類是紡絲法,即將納米粉體加入紡絲液中;第二類是后整理方法,通過后整理的方法將納米粉體施加到織物上。此外,還特別設(shè)想利用分散染料染色的原理,將納米顆粒分散到纖維的空隙或無定性區(qū)。可以與染色同步進(jìn)行,也可以單獨(dú)進(jìn)行。研究的關(guān)鍵是分散劑的選擇或研制,保證納米粒子在高溫及較強(qiáng)的機(jī)械作用下不發(fā)生團(tuán)聚。當(dāng)前第57頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)4、納米微粒的表面修飾納米微粒的表面修飾可以理解為應(yīng)用物理或化學(xué)的方法改變納米微粒表面的結(jié)構(gòu)和狀態(tài),實(shí)現(xiàn)人們對納米微粒表面的控制。通過對納米微粒的表面修飾,可以達(dá)到以下四個(gè)方面的目的:⑴改變納米粒子的分散性⑵提高微粒表面活性⑶使微粒表面產(chǎn)生新的物理、化學(xué)、機(jī)械性能及新的功能⑷改善納米粒子與其他物質(zhì)之間的相容性5、納米微粒的表面物理修飾通過范德華力將異質(zhì)材料吸附在納米微粒的表面,可防止納米微粒的團(tuán)聚。表面沉積法是另一種表面物理修飾法,此方法是將一種物質(zhì)沉積到納米微粒表面,形成與顆粒表面無化學(xué)結(jié)合的異質(zhì)包敷層。6、納米微粒的表面化學(xué)修飾通過納米微粒表面與處理劑之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),改變納米微粒的表面結(jié)構(gòu)和狀態(tài),達(dá)到表面改性的目的。表面化學(xué)修飾大致可分為以下三種:⑴偶聯(lián)劑法⑵酯化反應(yīng)法當(dāng)前第58頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)⑶表面接枝改性法:這種方法可分為三種類型。①聚合與表面接枝同步進(jìn)行法②顆粒表面聚合生長接枝法③偶聯(lián)接枝法㈡抗菌功能紡織品的開發(fā)納米抗菌纖維制成的紡織品用途廣泛,除可用作醫(yī)療用品,還可制作抑菌服裝,也可用于沙發(fā)布等裝飾織物。1、納米抗菌材料無機(jī)抗菌劑按其作用于微生物的機(jī)理可分為兩類。一類主要是通過物理吸附或離子交換等方法將銀、銅等抗菌、殺菌的金屬固定在沸石、磷灰石等載體上而制成。第二類為近年來發(fā)展起來的二氧化鈦微粒子光催化系殺菌劑。2、納米抗菌纖維或紡織品的開發(fā)方法由于化纖可以為纖維改性提供十分廣闊的前景,所以逐漸通過纖維改性的方法來獲得具有持久抗菌效果的紡織品,其中以共混的方式為主。通常化學(xué)纖維的改性使先將納米材料與纖維基體混合造粒,再將制得的母粒與高聚物混合紡絲。當(dāng)前第59頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)天然纖維由于難以通過纖維改性的方式獲得抗菌效果,所以到目前為止,用天然纖維制成的紡織品仍以浸軋抗菌劑的方法為主。三、納米抗菌纖維和紡織品的研究方向?qū)τ陂_發(fā)合成纖維類抗菌纖維,研究方向包括以下幾個(gè)方面:⑴抗菌劑的選擇⑵抗菌納米粉體理化指標(biāo)的研究⑶抗菌纖維和織物的理化性能測試納米材料在紡織上的其他用途還包括:紅外屏蔽、遠(yuǎn)紅外輻射功能和導(dǎo)電功能。當(dāng)前第60頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第三節(jié)關(guān)于浮雕(凹凸)效果的產(chǎn)品開發(fā)所謂凹凸效果是指花紋與圖案突出與材料表面的藝術(shù)效果,在紡織上應(yīng)用能給人以獨(dú)特的立體美學(xué)效果。以往的產(chǎn)品被人們稱為純棉泡泡紗,其加工方法有以下幾種。一、纖維素纖維織物浮雕效果的產(chǎn)生方法和機(jī)理⑴采用不同捻度的棉紗作經(jīng)紗或緯紗進(jìn)行織造,由于紗線收縮率的不同,經(jīng)后整理出現(xiàn)凹凸不平的浮雕效果;⑵采用不同線密度的棉紗織造,由于縮率的不同,經(jīng)后整理可以出現(xiàn)凹凸不平的浮雕效果;⑶采用兩個(gè)經(jīng)軸整經(jīng),織造時(shí)兩個(gè)經(jīng)軸張力不同,經(jīng)后整理由于經(jīng)紗的不同收縮而產(chǎn)生凹凸效果;⑷采用不同收縮率的材料相間織造,經(jīng)后整理出現(xiàn)凹凸效果;⑸在織物的經(jīng)紗或緯紗中混入彈性紗或者彈性絲,而且所加入的彈性紗或彈性絲在織造時(shí)保持適當(dāng)?shù)膹埩Γ椢锵聶C(jī)后自然形成不同程度的凹凸浮雕效果;當(dāng)前第61頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)⑹織物局部經(jīng)過浸軋或在印花機(jī)上印制時(shí)用一定濃度的燒堿處理,由于燒堿可以使纖維素纖維經(jīng)向高度膨脹軸向高度收縮,從而出現(xiàn)凹凸效果;⑺織物在預(yù)定的局部印上防水劑,然后浸軋燒堿,含有防水劑的局部不能吸附燒堿,不含防水劑的局部則可以吸收燒堿,同樣燒堿引起纖維素纖維的經(jīng)向膨脹和軸向收縮,產(chǎn)生凹凸效果;⑻采用雕刻有花紋的鋼輥,經(jīng)機(jī)械軋出凹凸花紋;⑼采用發(fā)泡印花黏合劑印花,經(jīng)焙烘出現(xiàn)凹凸花紋。二、合成纖維織物浮雕效果的產(chǎn)生方法和機(jī)理合成纖維不能用纖維素纖維織物的方法進(jìn)行加工產(chǎn)生浮雕效果,另外用那些方法也得不到有色的凹凸效果,因?yàn)楹芏嗳玖隙冀?jīng)不起強(qiáng)堿的強(qiáng)烈作用。如何使合成纖維既產(chǎn)生浮雕效果的花紋又使花紋部分著上所需的顏色呢?下面介紹幾種方法。當(dāng)前第62頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)⑴錦綸織物浮雕印花,采用如下配方:苯酚15%一10%(質(zhì)量百分比);T—802%一5%(質(zhì)量百分比);增稠劑30%一50%(質(zhì)量百分比);染料適量。
錦綸織物經(jīng)印花后只需晾干既可得到凹凸浮雕效果而且同時(shí)又可以在花型部分著色;⑵滌綸織物采取和錦綸織物同樣的方法也可以實(shí)現(xiàn)浮雕印花的效果;⑶另外化纖織物采用纖維素纖維織物的1、2、3、4、5種方法也可以得到凹凸浮雕效果;⑷可以采用機(jī)械加壓的方式得到暫時(shí)性的凹凸效果;⑸采取雕刻有花紋的加熱滾筒進(jìn)行機(jī)械加壓的同時(shí)進(jìn)行一定的熱處理,可以得到相對穩(wěn)定的凹凸浮雕效果;⑹合成纖維也可以采用發(fā)泡粘合劑進(jìn)行印花,由于發(fā)泡劑所分解出的氣體使粘合劑高度膨脹,從而產(chǎn)生凹凸浮雕效果;⑺刺繡加工、貼補(bǔ)加工、粘貼加工也可以得到不同風(fēng)格的凹凸浮雕效果。當(dāng)前第63頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第四節(jié)生態(tài)紡織品生態(tài)紡織品主要指紡織品在生產(chǎn)、棄置和使用時(shí)都不會(huì)對環(huán)境和生態(tài)造成任何影響,雖然很難完全達(dá)到,但要求將這些影響減少到最小程度。目前,生態(tài)紡織品的標(biāo)準(zhǔn)都只著重于對使用者人體健康的影響,是一些對人體健康的安全標(biāo)準(zhǔn),在這些生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)中目前主要采用OCKOTexStandard100。一、生態(tài)紡織品中的禁用物質(zhì)1、致癌物質(zhì)主要是一些染料、助劑中含有被懷疑致癌性的物質(zhì)。2、環(huán)境荷爾蒙環(huán)境荷爾蒙又稱內(nèi)分泌擾亂物質(zhì),是一些對人類身體健康和生態(tài)環(huán)境極其有害的物質(zhì),能擾亂人體內(nèi)分泌。3、重金屬4、過敏物質(zhì)主要是人體接觸一些染料和助劑后皮膚會(huì)出現(xiàn)紅腫反應(yīng),嚴(yán)重的會(huì)引起呼吸衰竭,甚至死亡。當(dāng)前第64頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)5、其他有害物質(zhì)
其他有害物質(zhì),包括不合適的pH值和異味等。二、生態(tài)紡織品生產(chǎn)中對生態(tài)技術(shù)的要求
選擇生態(tài)纖維原料,是生產(chǎn)生態(tài)紡織品的重要途徑。使用天然綠色漿料和選擇對環(huán)境影響小的生態(tài)型防霉殺菌劑,避免使用“生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)100”禁用的氯代有機(jī)物等有害物質(zhì)。三、生態(tài)染整技術(shù)的要求1、生態(tài)前處理技術(shù)
采用高效短流程,生物酶前處理技術(shù),無水或非水前處理工藝,不僅污染小,還可在纖維表面引入一些有利于染色、印花和整理的官能團(tuán),是即將進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用階段的新技術(shù)。2、生態(tài)染色技術(shù)、生態(tài)染料和助劑的應(yīng)用采用天然染料染色和應(yīng)用生態(tài)型染料染色。生態(tài)型染料必須符合下述條件:對人體安全、上染率高、色牢度好、生物可降解性好、還應(yīng)考慮染料中是否含有重金屬物質(zhì)和染色過程中是否使用含重金屬的助劑或其他非生態(tài)型的染色助劑。當(dāng)前第65頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)
采用生態(tài)型染色助劑要求必須對人體安全、容易生物降解、不是環(huán)境荷爾蒙物質(zhì)。提高染料利用率、減少廢水中染料含量,這是生態(tài)染色工藝研究和開發(fā)的重點(diǎn)。主要途徑如下:⑴開發(fā)應(yīng)用高固色率和上染率的染料;⑵開發(fā)應(yīng)用高染料利用率的染色工藝;⑶對纖維進(jìn)行改性。3、非水染色技術(shù)
如超臨界二氧化碳流體染色、氣相或升華轉(zhuǎn)移染色,染后不必水洗。4、提高節(jié)能染色技術(shù)
如采用低溫染色工藝、活性染料冷軋堆染色工藝、助劑增溶染色工藝,應(yīng)用物理化學(xué)方法對紡織品改性進(jìn)行低溫染色,如超聲波染色,低溫等離子體對織物改性后可增強(qiáng)纖維的染色性能,利用紫外線、微波及高溫射線處理織物來改善纖維染色性質(zhì)等。5、生態(tài)印花技術(shù)
選擇對人體無害的環(huán)保型染料、涂料、糊料和印花助劑。用環(huán)保型印花糊料制備色漿,可采用天然糊料,研究合成增稠劑的回收利用技術(shù),是減少污染、降低成本、實(shí)現(xiàn)生態(tài)印花的工藝。當(dāng)前第66頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)涂料印花由于工藝流程短,不需水洗,符合生態(tài)學(xué)原則,所以應(yīng)積極開發(fā)新型涂料、無害粘合劑及高效增稠劑,解決手感、牢度和鮮艷度問題。數(shù)字噴射印花工藝簡單,無需制版打樣,可實(shí)現(xiàn)即時(shí)交貨,自動(dòng)化程度高。轉(zhuǎn)移印花廣泛應(yīng)用的是分散染料升華轉(zhuǎn)移印花。光電成像印花是利用靜電產(chǎn)生潛在的靜電圖像,通過帶相反電荷的有色顆粒顯影,再轉(zhuǎn)移到被印物上,經(jīng)過固著即可。6、生態(tài)整理技術(shù)
新型機(jī)械整理,無化學(xué)危害,因此新型柔軟松弛的生態(tài)整理技術(shù)不斷出現(xiàn)。磨毛、起絨、軋花、拷花,軋光等物理整理工藝再次受到重視。⑴生物酶整理⑵無甲醛整理當(dāng)前第67頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第五節(jié)滌/棉細(xì)紡整理工藝一、滌/棉細(xì)紡漂白工藝流程:退漿→烘干→燒毛→絲光→熱定型→亞漂→滌綸增白→氧漂→烘干→熱風(fēng)拉幅漿拉→軋光→防縮→碼布→打包(一)退漿(二)燒毛(三)絲光(四)熱定型(五)亞漂(六)聚酯增白(七)氧漂(八)熱風(fēng)拉幅漿拉當(dāng)前第68頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)二、滌/棉細(xì)紡淺雜色漂染工藝工藝流程:退漿→烘干→燒毛→絲光→氧漂→烘干→熱定型→軋染→烘焙→熱風(fēng)拉幅漿拉→軋光→防縮→碼布→打包(一)退漿:堿退漿、酶退漿(二)燒毛(三)絲光(四)氧漂(五)熱定型(六)印地科素染料軋染(七)烘焙(八)漿拉(九)軋光(十)防縮當(dāng)前第69頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)三、滌/棉咔嘰、華達(dá)呢(深色)工藝流程:漂白→烘干→燒毛→絲光→烘干→熱定型→熱熔染色→還原染料懸浮體軋染→熱風(fēng)漿拉→防縮→碼布→包裝(一)氧漂(二)燒毛(三)絲光(四)熱定型(五)熱熔加分散兩浴法(六)還原染料懸浮體軋染(七)高溫高壓染色工藝條件(八)熱定型(九)熱風(fēng)拉幅當(dāng)前第70頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)第六節(jié)粗紡順毛產(chǎn)品的設(shè)計(jì)一、順毛產(chǎn)品簡介近年來,粗紡毛呢廣泛流行長、短順毛產(chǎn)品,該類產(chǎn)品絨毛倒向一方,濃密豐滿、光亮爽滑、柔軟、均勻順直、整齊。●粗紡駝絲錦用粗紡毛紗織造,羊毛較細(xì);●長順毛產(chǎn)品的原料采用較粗的羊毛、馬海毛、羊駝毛;●短順毛產(chǎn)品是一類絨毛較短的順毛產(chǎn)品,原料多采用細(xì)毛或絨毛纖維。當(dāng)前第71頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)二、常見產(chǎn)品的紗線以及織造規(guī)格(1)織物為五枚三飛經(jīng)面緞紋組織(2)織物為破斜紋組織(3)織物為經(jīng)二重組織(4)織物為五枚三飛緯面緞紋組織當(dāng)前第72頁\共有109頁\編于星期六\18點(diǎn)順毛產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)需要注意如下一些問題:(1)順毛產(chǎn)品應(yīng)該選擇纖維較長、強(qiáng)度較高的原料,盡量少使用短絨毛,這樣織物起毛較容易,可以拉出較長且較豐滿的絨毛。否則織物容易掉毛,且強(qiáng)力較低,不容易拉出合適長度和密度的絨毛,另外選毛、配毛也十分重要。(2)為了容易拉毛,使織物絨毛豐滿濃密,所選擇的經(jīng)緯紗捻度不宜過大,最好選用不同捻向的經(jīng)緯紗,這樣容易拉出平順、均勻的絨毛,不少緯起毛產(chǎn)品采用精紡紗為經(jīng),粗紡紗為緯的織造方法,也有的采用粗經(jīng)精緯的經(jīng)起毛織造方法。(3)織物結(jié)構(gòu)適合采用交織點(diǎn)較少、浮長較長的緯緞紋組織和斜紋組織。(4)起毛和剪毛應(yīng)該采取輕取并多次起毛,不要過重起毛企圖快速完成,這樣適得其反,使絨毛不夠濃、密、順、長,并且要調(diào)換呢坯起毛方向,直至拉
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