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罗布麻/棉混纺织物阳离子聚合物纳米粒子改性及染色

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摘要

第一章 绪论

1.1 罗布麻/棉混纺织物

1.2 麻纤维改性与染色

1.3 纤维的纳米粒子改性

1.4 本课题研究目的和意义

第二章 实验部分

2.1 实验材料及仪器

2.1.1 实验材料

2.1.2 实验仪器

2.2 织物处理

2.2.1 碱处理

2.2.2 羧甲基纤维素钠处理

2.2.3 等离子体处理

2.2.4 阳离子聚合物纳米粒子处理

2.3 织物的酸性染料染色

2.4 测试与表征

2.4.1 纳米粒子粒度与Zeta电位

2.4.2 玻璃化转变温度

2.4.3 色度学指标

2.4.4 摩擦牢度

2.4.5 扫描电子显微镜

2.4.6 X光电子能谱

2.4.7 润湿性

2.4.8 接触角

第三章 结果与讨论

3.1 阳离子聚合物纳米粒子P(St-BA-VBT)表征

3.1.1 粒径及Zeta电位

3.1.2 玻璃化转变温度

3.2 罗布麻/棉混纺织物的纳米粒子改性

3.2.1 纳米粒子浓度的影响

3.2.2 改性处理温度的影响

3.2.3 处理时间的影响

3.2.4 改性液pH值的影响

3.2.5 离子强度的影响

3.2.6 改性后烘干处理

3.2.7 染色织物的摩擦牢度

3.3 织物预处理对染色效果的影响

3.3.1 碱预处理

3.3.2 羧甲基纤维素钠预处理

3.3.3 等离子体预处理

3.4 织物改性与染色机理

3.4.1 纤维表面形貌

3.4.2 表面组分

3.4.3 改性织物的润湿性

3.4.4 织物改性与染色机理

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢

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摘要

罗布麻纤维作为一种新型的绿色环保的功能性纺织材料,越来越受到人们的青睐,其良好的天然抗菌性和医疗保健等作用,在某种意义上满足了人们的需求,但其来源有限、价格昂贵、可纺性差,所以一般与棉纤维混纺使用。又因棉的纤维素含量高,其它物质含量低,而罗布麻的纤维素含量低,结晶度和取向度较高,果胶、木质素等其它物质的含量也较高,导致染料上染困难,因此染料在上染罗布麻/棉混纺织物时存在染色同色性问题。
  为改善罗布麻/棉混纺织物的染色同色性问题,本文采用具有高比表面积的阳离子聚合物纳米粒子对其进行改性处理,之后采用酸性红B染料对改性后织物染色,通过测定染色试样的色度学指标,探讨了不同因素对织物染色性能的影响;通过扫描电子显微镜、X光电子能谱、润湿性及接触角等方法对织物的改性和染色情况进行了表征。
  研究结果表明,罗布麻/棉混纺织物经等离子体预处理后,由于其刻蚀作用,纤维表面较粗糙,且比表面积增加,更有利于染色,纳米粒子在改性后的纤维表面呈均匀的单粒子层吸附状态,染色后织物的颜色明显加深。与未处理织物相比,处理后织物表面引入了含碳基团,C含量由68.69%增加至77.56%,O含量由27.84%减少到17.35%,C1s峰显著增强。此外,随着烘干温度的增加,织物的润湿时间从39 s增加到255 s,接触角由38°增大至75°,纳米粒子由球形状态逐渐成膜后附着于纤维表面使其亲水性变差,疏水性增强,可见纳米粒子在纤维上的吸附形态不同会对织物表面的性能产生一定影响。而由于改性过程中纳米粒子只能吸附在纤维表面,所以改性后织物对阴离子染料酸性红B的吸附能力基本相同,从而可以实现混纺织物染色的同色性。

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