热敏变色相变复合材料的制备及其在蚕丝织物中的应用

采用溶胶凝胶技术以正硅酸乙酯为前驱体,通过二氧化硅的三维网状结构对十四醇、溴甲酚紫和硼酸进行有效包裹制备出热敏变色储能复合材料,并使用正交试验对制备工艺参数,例如酯水摩尔比、复合物用量、pH值、反应温度以及陈化温度等进行分析,最后使复合材料通过浸轧烘的方式整理到蚕丝织物上。结果表明,材料用量对复合材料变色和储能性能的影响最大,最佳工艺参数为:复合物加入量为14g,酯水摩尔比为1∶7,pH为3,反应温度为60℃,陈化温度为80℃。经过整理后的蚕丝织物具有较好的热敏变色和相变储能的效果。     

蚕丝织物用灵菌红素染色的工艺试验

灵菌红素是由微生物产生的一种具有抗菌活性的天然色素,因其微溶于水的性质限制了在蚕丝织物染色的应用。首先以乙醇溶液作为染色介质,用灵菌红素对蚕丝织物进行染色,通过单因素试验考察染色工艺条件中的染液p H值和染色温度对上染率的影响,确定较佳的染液p H值为4~5,染色温度为90~100℃。在此工艺条件下,进一步研究了媒染剂种类、媒染剂用量、媒染方法对蚕丝织物用灵菌红素染色的染色性能影响:使用Cu Cl2、Fe SO4作媒染剂,蚕丝织物的色变明显,而以Zn Cl2、Ca C12、KAl(SO4)2·12H2O作媒染剂,蚕丝织物的色变较小;增加媒染剂用量不能显著提高染色蚕丝织物的色深值;3种媒染方法中,采用同浴媒染法染色后蚕丝织物的色深值最大,媒染方法能不同程度提高蚕丝织物的耐皂洗色牢度,但对蚕丝织物的耐日晒色牢度并无明显提升作用。试验结果表明蚕丝织物用灵菌红素染色时,采用同浴媒染法并以KAl(SO4)2·12H2O作媒染剂,能在一定程度上减少染色蚕丝织物的色变及提高色深值和耐皂洗色牢度,利用新的工艺方法有望以灵菌红素作染料,开发抗菌蚕丝织物。     

HRP酶促HEMA接枝蚕丝织物的制备及结构性能测试

利用生物酶催化织物的接枝改性具有环保的特点。采用辣根过氧化物酶(HRP)/H2O2/乙酰丙酮(Acac)催化引发体系,将甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)与蚕丝织物接枝共聚,改善蚕丝织物的抗皱性能。以接枝率为考核指标,通过单因素试验获得较佳的接枝工艺条件为:单体质量分数120%(o.w.f),反应温度50℃,HRP浓度0.8×10-5mol/L,0.3%H2O2用量0.1m L,反应时间12 h,反应体系p H 7。采用傅里叶红外光谱(FTIR)表征HEMA已接枝到蚕丝织物表面,扫描电子显微镜(SEM)观察接枝后蚕丝织物的表面变粗糙。测试接枝蚕丝织物的抗皱性能有较大提高,其中湿态折皱回复角提高了1.5倍,但织物的白度和断裂强力有所下降。HRP/H2O2/Acac酶促体系可成功将HEMA接枝到蚕丝织物表面,改善其抗皱性能。     

双环氧基封端型聚硅氧烷用于蚕丝织物抗皱整理的研究

为降低抗皱整理对蚕丝织物强力的损伤,合成抗皱整理剂双环氧基封端型聚硅氧烷,将其乳化后应用于蚕丝织物的抗皱整理。研究抗皱整理剂乳液粒径和聚硅氧烷链段摩尔质量对整理蚕丝织物性能的影响,结果表明:乳液粒径小,整理织物的折皱回复角大;随着聚硅氧烷链段摩尔质量的增加,整理织物的折皱回复角先增后减,当聚硅氧烷链段的摩尔质量为1 200 g/mol时,干、湿折皱回复角最大。通过单因素试验优化抗皱整理工艺条件为:抗皱整理剂乳液用量60 g/L,催化剂Na2S2O3用量4 g/L,焙烘温度130℃,焙烘时间5 min。在此工艺条件下用双环氧封端聚硅氧烷整理的蚕丝织物不仅具有良好的抗皱性能和耐洗性,而且具有较高的强力保持率,且不泛黄。与其他常用的蚕丝织物抗皱整理剂相比,双环氧封端聚硅氧烷不失为综合性能良好的蚕丝织物抗皱整理剂。     

环氧基封端型聚醚聚硅氧烷对蚕丝织物的抗皱整理效果

为降低整理剂用量且不影响整理织物的亲水性,采用端氢硅油和烯丙基聚醚缩水甘油醚为原料,合成环氧基封端型聚醚聚硅氧烷,并应用于蚕丝织物抗皱整理。研究聚硅氧烷链段摩尔质量对整理剂表面活性及整理织物抗皱性能的影响,结果表明:整理剂环氧基封端型聚醚聚硅氧烷具有表面活性功能,随着聚硅氧烷链段摩尔质量的增加,整理剂的表面饱和吸附量逐渐下降,当聚硅氧烷链段摩尔质量为726 g/mol时,整理织物的干、湿折皱回复角最大。通过单因素试验研究抗皱整理工艺条件对整理效果的影响,得出较为适宜的工艺条件为:整理剂用量5 g/L,催化剂Na2S2O3用量1 g/L,焙烘温度140℃,焙烘时间5 min。在该工艺条件下,整理的蚕丝织物具有良好的抗皱性能。与疏水性的环氧基封端型聚硅氧烷整理剂相比,新合成的整理剂用量少,整理织物具有与之相当的抗皱性能且亲水性好。     

一种新型无甲醛抗皱剂在蚕丝织物抗皱整理中的应用

为改善蚕丝织物的抗皱性能和避免织物中残留甲醛,采用自制含双二氯均三嗪基的无甲醛类新型抗皱整理剂BTP400浸渍整理蚕丝织物,并考察工艺因素对BTP400在蚕丝织物上的固着率的影响以及BTP400固着率与织物抗皱性能的关系。当BTP400用量为10 g/L时,蚕丝织物的折皱回复角随BTP400固着率的增加而增大,在此基础上优化工艺条件为:碳酸氢钠用量10 g/L,整理温度50℃,整理时间50 min。上述工艺条件下用BTP400整理后蚕丝织物的抗皱耐洗性良好,其干态折皱回复角提高32.5%,湿态折皱回复角提高12.3%,且强力和白度与原织物相差不大,仅染色性能略有降低。能谱分析BTP400与蚕丝织物的丝蛋白分子发生化学反应形成共价键。试验结果提示BTP400有望作为环境友好型抗皱剂应用于蚕丝织物的整理。     

薄膜干涉结构生色蚕丝织物的研制

结构生色是一种无污染的仿生着色技术。采用静电自组装法在蚕丝织物表面构建Si O2/聚乙烯亚胺(PEI)结构生色薄膜,研究自组装条件中水洗次数、纳米Si O2粒子分散液浓度和PEI溶液浓度等因素对构建结构生色薄膜的影响,确定有利于在蚕丝织物表面静电自组装纳米Si O2/PEI结构生色膜的条件为:水洗5次,纳米Si O2粒子分散液质量分数0.2%,PEI溶液质量分数0.1%。用数码相机、Digi Eye数慧眼系统和多角度分光光度仪表征蚕丝织物的结构色及其反射率光谱,并用场发射扫描电子显微镜观察织物表面纳米Si O2/PEI薄膜的形态结构,结果显示:研制的薄膜干涉结构生色蚕丝织物的生色机理符合单层薄膜干涉生色原理,且结构色随组装周期数、组装纳米Si O2粒子的粒径和观察角度而变化;蚕丝织物用纳米Si O2/PEI组装形成的结构生色膜薄而光滑,对织物的手感和弯曲性能无明显影响。     

桑椹红色素在蚕丝织物上的应用研究

对桑椹红色素的提取方法、稳定性及其在蚕丝织物上的染色性能、染色牢度进行了分析探讨 ,并对染色后蚕丝织物的抗紫外线辐射性能进行了测试。实验结果表明 :桑椹红色素具有良好的染色性能 ;经桑椹红色素染色的蚕丝织物具有优良的抗紫外线性能 ,在 2 0 0～ 4 0 0nm紫外波段中 ,紫外线透过率为 2 3%～ 5 1% ,选用合适的媒染剂可以使紫外线透过率下降到 1 9%～ 3 2 %。     

紫外光引发N,N-二甲基丙烯酰胺接枝蚕丝织物的研究

为了实现工业化生产中对蚕丝织物连续化接枝整理,研究紫外光引发对N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)接枝蚕丝织物的共聚合反应的促进作用和对织物性能的影响,以及紫外光引发接枝工艺条件因素对织物接枝增重率的影响。结果表明,紫外光引发DMAAm接枝蚕丝织物3 min时,织物的接枝增重率即达到最大值;接枝增重率随光引发剂浓度的增大而提高;单体浓度增大时,增重率提高,但单体接枝效率降低;工作液pH值对增重率的影响不明显。接枝蚕丝织物的性能表征显示,紫外光照射时间较长会影响织物的白度和断裂强力,但断裂强力可通过接枝DMAAm而得到恢复;接枝增重后的蚕丝织物用活性染料染色的K/S值略有降低,但染色均匀性变化不大。研究结果提示,紫外光引发可加快DMAAm接枝蚕丝织物的共聚合反应速率,但须适当控制紫外光照射时间,以减轻织物白度的下降。     

季铵盐端氨基超支化聚合物HBP-QAC改性蚕丝织物的研制及用真菌色素染色的性能

用端氨基为季铵盐的超支化聚合物HBP-QAC对蚕丝织物接枝改性,以利于改善蚕丝织物使用真菌色素染料染色的性能。以染色K/S值为考核指标,进行HBP-QAC对蚕丝织物改性工艺条件的单因素优化试验,得到较佳的改性工艺条件为:改性剂HBP-QAC用量8 g/L,碳酸钠用量1.5 g/L,改性温度50℃,改性时间40 min。蚕丝织物在此工艺条件下用HBP-QAC进行改性后,可以明显提高其用银杏叶内生真菌分泌的红色素染色的K/S值,且耐皂洗色牢度和耐日晒色牢度提高至3级,耐摩擦色牢度提高至4~5级。利用动态光散射纳米粒度仪及Zeta电位分析仪测定改性后蚕丝织物表面的Zeta电位由-7.18提高到19.98,由于蚕丝织物表面的正电荷增加,使其与真菌色素染料之间的离子键作用力增强,所以染色K/S值及色牢度提高。     

阻燃真丝的结构与性能

多数国家已立法要求对纺织品进行阻燃整理,作为睡衣、蚕丝被原料的真丝更需要进行阻燃整理。采用含磷单体甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯(DMMEP)对真丝进行接枝共聚阻燃改性,研究了阻燃整理后真丝的燃烧性能、物理机械性能及结构的变化。研究结果显示,阻燃整理后真丝可达优异的阻燃性能,极限氧指数达到30%以上;阻燃整理后真丝强力稍有下降,但不会对服用造成影响。通过热分析研究了阻燃后真丝的裂解性能,探讨了阻燃处理的可能机制。     

桑叶提取液对丝绸织物的染色性研究

基于探索桑叶综合利用新途径以及开发无公害染色丝绸织物的目的,以沸水及微波提取法获得的桑叶提取液作为丝绸织物的染料。采用不同提取剂对桑叶染料的萃取效果显示,以碱液提取最为有效,桑叶染色液的最大吸收峰值在420~450 nm间,且高浓度碱液提取桑叶染色液的染色效果好、耐贮藏。桑叶染色液的黄酮含量与明度值呈负相关,与偏绿值呈正相关。对染色丝织物的性能测试表明:桑叶提取液染色丝织品的耐皂洗牢度及湿牢度好,但耐光牢度较差;染色丝织物的色谱为黄绿色系,媒染不能改变色谱性质,仅有颜色深浅的变化。试验表明,桑叶提取液可作为丝绸织物染色的天然植源性黄绿色染料,建议应用于丝织品染色的工艺条件为:温度60~80℃,时间60 m in,pH 6.5~7.5。     

环境温湿度对丝织物光老化性能的影响

丝织物老化是多因素综合作用的结果,研究丝织物在氙灯照射下环境温湿度对其老化过程的影响,为丝绸文物的保护提供科学依据。以力学性能、表面形貌、红外光谱、特性粘度等对丝织物的老化状况进行表征,试验结果表明在氙灯照射下,环境温度、湿度对丝织物的老化速度和老化程度都有明显的影响:随着温度、湿度升高,丝织物的老化速度加快,蚕丝蛋白的结晶区破坏越严重,丝织物的老化程度也越严重,尤其是在较高的湿度环境(RH 70%)中,丝织物的初期老化速度较快,之后趋于平缓,而且在该湿度环境中,温度升高后丝织物的老化速度和老化程度增加不明显;在较低的湿度环境(RH 20%)中,丝织物的老化速度趋于恒定,并且温度的升高对丝织物的老化速度和老化程度影响明显。研究结果显示,高温高湿环境会加剧丝织物的光老化速度和老化程度,并且湿度的影响更为显著。     

用柞蚕丝素/柠檬酸对柞蚕丝绸的抗皱增重整理研究

为了改善柞蚕丝绸的服饰功能,自制柞蚕丝素与柠檬酸混合液对柞蚕丝绸进行抗皱增重整理。测试了柞蚕丝绸整理前及以不同整理剂整理后的折皱回复角、增重率、撕破强力、白度、悬垂系数、染色深度等性能指标,并通过正交试验确定柞蚕丝绸抗皱整理的最佳工艺条件为柞蚕丝素质量浓度30 g/L、柠檬酸质量浓度50 g/L、次亚磷酸钠质量浓度30 g/L、焙烘温度160℃、焙烘时间2.5 min,确定增重整理的最佳工艺条件为柞蚕丝素质量浓度30 g/L、柠檬酸质量浓度80 g/L、次亚磷酸钠质量浓度30 g/L、焙烘温度150℃、焙烘时间2.5 min。在最佳抗皱整理条件下,柞蚕丝绸的折皱回复角提高了36.7%,增重率为5.86%,撕破强力和白度的保留率分别为86.1%和90.8%,表观色深值增加1倍多。试验结果表明,柞蚕丝绸经柞蚕丝素/柠檬酸混合液整理后的抗皱性能、悬垂性能及柔软度和染色性能均有改善。     

有机磷阻燃剂对真丝的接枝改性试验

为了探讨自制有机磷系阻燃剂(acrytic organic phosphorous compound,SFR)作为真丝织物阻燃整理剂的可行性,使用过硫酸盐引发体系将SFR接枝到真丝织物上,并研究了影响该反应的主要因素,如反应温度、pH值和浴比等。得出的接枝较优工艺为：单体质量分数120%,引发剂质量分数0．9%,温度80℃,时间60min,浴比1∶30,pH3,接枝后用丙酮萃取24h。整理后的真丝织物进行可燃性测试表明,SFR用于真丝织物阻燃,当增重率高于30 %时可获得良好的阻燃效果,极限氧指数可以达到29%以上,但整理后丝织物的强力和白度略有下降。     

采用乙烯基三乙氧基硅烷对真丝织物阻燃改性的工艺条件及样品性能测试

为了制备环保及阻燃性能优良的真丝织物,采用低毒性的乙烯基三乙氧基硅烷(VETS)对真丝织物进行化学接枝。以极限氧指数为考核指标,经过单因素试验优化接枝工艺为:单体乙烯基三乙氧基硅烷对织物的质量分数150%,引发剂过硫酸钾(KPS)对单体的质量分数1%,整理液pH 4,反应温度80℃,反应时间90 min,浴比1∶20,单体水溶液超声波处理时间90min。在此工艺条件下进行阻燃整理的真丝织物的接枝率为27.1%,极限氧指数为25.8%,提高2.7个百分点。对接枝真丝织物样品的红外光谱表征及热重分析认为,乙烯基三乙氧基硅烷单体与真丝织物发生接枝反应后通过提高织物燃烧后的成炭量增强其阻燃性能。扫描电子显微镜观察接枝真丝织物样品燃烧后的炭渣残留量高,起泡现象不明显。研究结果显示,用乙烯基三乙氧基硅烷接枝后真丝织物的阻燃性能得到一定提高。     

溶胀剂U预处理对真丝织物性能及丝纤维结构的影响

为利用溶胀剂的膨化和分纤作用提高真丝织物的接枝增重率和改善织物的性能,采用不同浓度的溶胀剂U对真丝织物进行预处理,再以甲基丙烯酰胺(MAA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂对真丝织物接枝增重。选择体积分数为10%的溶胀剂U对真丝织物进行预处理,丝纤维直径由11.90μm增加至14.24μm,起到了较好的膨化和分纤作用,织物的强力、折皱回复角、白度损失也较小。与未进行预处理的真丝织物相比,用10%溶胀剂U预处理后真丝织物的接枝增重率提高,织物的强力、折皱回复角、白度得到改善。真丝织物经10%溶胀剂U预处理后进行丝纤维微观结构形貌表征:红外光谱(IR)显示丝纤维仍保持着β-折叠结构;扫描电子显微镜(SEM)观测到丝纤维表面覆盖的聚合物减少,横截面变粗,直径变大,出现分纤现象和微孔特征;X-射线衍射分析表明丝纤维的结晶度提高。     

壳聚糖季铵盐处理柞蚕丝的结构与热性能

壳聚糖季铵盐具有良好的水溶性和正电性。采用2,3环氧丙基三甲基氯化铵与壳聚糖制备2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(壳聚糖季铵盐),并将其用于柞蚕丝的改性,研究了柞蚕丝改性前后的结构与热性能。通过扫描电镜(SEM)观察柞蚕丝表面微观形态,发现用壳聚糖季铵盐处理后的柞蚕丝纤维表面产生明显的纵向条纹且有新物质附着;X-衍射(XRD)分析表明处理后的柞蚕丝结晶度提高;X射线光电子能谱(XPS)显示处理后的柞蚕丝纤维中N元素周围的化学环境发生了变化;热分析测试的结果表明处理后的柞蚕丝热稳定性增强。