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文档简介
摘要 丝胶在纺织品加工中的应用研究 摘要 桑蚕丝是一种天然的蛋白质纤维,主要由7 0 8 0 的丝素,2 0 3 0 的丝胶及少量蜡质和无机物组成。蚕茧经过缫丝、织造、练染等n t , 丝素被利用,而绝大部分丝胶则在煮茧与丝绸精练等工序中随生产废水 被排放。中国每年生产桑蚕生丝约6 9 万吨,约有2 3 万吨的丝胶蛋 白质随废水流失,这不仅造成丝胶蛋白的浪费,还会导致环境污染。资 料表明,丝胶在纺织、卫生、制药、食品、保健和化妆品等领域的应用 都有了一定的研究,丝胶在许多领域的应用前景较好,且应用需求将会 越来越大为此,本文对丝绸精练废水中的丝胶进行了回收并对其在涤 纶织物和纯棉织物改性整理中的应用进行了研究。茧衣作为丝绸加工中 的下脚料,其应用价值不高,但其上含有大量的丝胶( 约占4 0 4 6 ) , 在兔毛中混入少量的茧衣及羊毛和锦纶进行混纺,织成兔毛针织物,经 特殊处理后,茧衣上的丝胶可以溶融粘住兔毛及其它纤维,达到防调毛 和防缩的目的。为了保证丝胶处理效果持久,本文对丝胶的固着工艺进 行了系统研究,得到了比较理想的固着工艺。总结如下。 一、丝胶回收的研究 根据丝胶的性质和丝绸精练废水的特点,主要对酸析法、冰冻法和 超滤法进行了研究,得出了比较切实可行的回收方法,取得了良好的效 果。 具体工艺方案如下: 废水一预处理一酸析一静置分离一丝胶浓液一透析一干燥一成品 i t 丝胶清液一膜超滤一蒸发浓缩 l 清液一排放或回用 透过对丝胶回收后的精练污水进行生物法处理,厌氧池b o d 5 去除率 为3 0 4 0 ,c o d e r 去除率最高可达8 0 ,好氧池c o d e r 、b o d 5 去除 率均达8 0 9 0 ,取得了良好的处理效果。出水水质指标均达到了国家 摘要 排放标准,出水可以部分回用,既解决了环境污染问题,又可节约部分 能源。 二、利用丝胶改善涤纶织物吸湿性能和抗静电性能的研究 传统的涤纶织物的吸湿性能和抗静电性能较差。本文提出了利用丝 胶来改善涤纶织物吸湿性能及抗静电性能的方法,并进行了系统的实验 和研究。通过正交实验得出涤纶织物丝胶处理最佳工艺条件为温度9 0 , 时间6 0 r a i n ,丝胶浓度为2 。影响织物丝胶处理各因素主次顺序为:丝 胶浓度、温度、时间。涤纶织物经丝胶改善处理后,其吸湿性能及抗静 电性能都有很大提高,毛细效应值增加率约3 0 9 6 ,静电压由原来的2 0 0 0 v 降为1 0 0 0 v ,半衰期由原来的3 s 降为l s ,降幅分别达到5 0 9 6 和6 7 。经 过丝胶处理后的涤纶织物的其它服用性能较未经过丝胶处理前也有一定 的改善。 三、利用丝胶改善纯棉织物洗后平整度的研究 纯棉织物的洗后平整度比较差,通常需要熨烫才能穿着。本文提出 了利用丝胶来改善纯棉织物洗后平整度的新方法,并进行了系统的实验 和研究。通过正交实验得出纯棉织物丝胶处理最佳工艺条件为温度9 0 c , 时间6 0 m i n ,丝胶浓度2 。影响纯棉织物丝胶处理各因素主次顺序为: 丝胶浓度、时间、温度纯棉织物经丝胶处理后其洗后平整度有了很大 改善,由原来的l 级提高到3 级。经过丝胶处理后的纯棉织物的其它服 用性能较未经过丝胶处理前也有一定的改善。 四、利用带丝胶的茧衣生产防掉毛和防缩的兔毛针织物的研究 传统的兔毛针织物的掉毛量较高、缩水率较大,本文提出了把少量 含有丝胶( 约占4 0 4 6 ) 的茧衣,与兔毛进行混纺,织成兔毛针织物, 然后把兔毛针织物进行汽蒸处理,使茧衣上的丝胶溶融粘住兔毛,进而 减少掉毛量和缩水率的新方法。论文采用不同的原料构成,生产了6 种 纱线和其针织物,并对各种工艺参数进行了系统的研究。在汽蒸温度为 1 0 0 0 的条件下,本文对不同汽蒸时间处理后的织物缩水率作了比较,得 出汽蒸时间宜定在l o m i n 左右,茧衣含量在1 0 左右时丝胶既能较好地粘 住兔毛,又不至于明显改变织物的手感。经汽蒸工艺处理的兔毛针织物 2 摘要 的掉毛量减少了4 6 0 7 以上,最高可减少7 4 9 3 ;兔毛针织物的缩水率 可控制在1 7 以下,最小为0 2 ,比未经处理的针织物缩水率减少了 6 4 5 8 以上,最高可减少9 1 6 7 。这就说明,把少量的茧衣纤维与兔毛 及羊毛和锦纶纤维混纺,加工制作的兔毛针织物具有良好的防掉毛和防 缩水效果。 五、丝胶固着处理工艺研究 为了保证丝胶对织物处理后的效果能长久保持,必须进行丝胶固着 处理。本文通过对不同固着方法的对比分析,从实用及环保的角度考虑, 选用戊二醛作为固着剂进行丝胶固着。研究了戊二醛浓度、溶液的p h 值、 处理温度、处理时间对丝胶固着效果的影响,得到了比较理想的固着工 艺。 对于涤纶织物和棉织物,通过正交实验得出戊二醛固着丝胶最佳工 艺条件为戊二醛浓度1 ,温度5 0 0 ,时间9 0 r a i n 。固胶牢度随戊二醛溶 液浓度的增大而提高若要织物表面不产生明显的着色现象,戊二醛浓 度应不超过1 。随着反应温度的升高,固胶牢度也随之增大,为了防止 丝胶发生水解,反应的温度应定为5 0o c 左右。采用戊二醛作为交联剂, 对丝胶在涤纶织物和纯棉织物上进行固着,取得了很好的效果,并且随 着洗涤时间的增长其织物处理的效果几乎不发生变化。 对于兔毛针织物,为了克服戊二醛固着的着色现象,避免固胶后还 需经漂白工序,本文对固胶的浓度、温度、时间均做了较为深入的探讨, 最终得出了在保证茧衣颜色不发生明显变化的前提下,戊二醛固胶的较 优工艺为戊二醛浓度0 1 ,元明粉1 ,保险粉0 5 ,温度5 0 ,时间 9 0 m i n 减少了生产工序,降低了成本,固胶后的针织物具有良好的防掉 毛和防缩效果。 由于种种原因,本文在纺织品改性整理实验中,选取的丝胶浓度最 高为2 ,对于增大丝胶浓度后,改性整理的效果是否更为显著,有待于 进一步研究。 综上所述,本文的研究为丝绸厂精练废水中丝胶的回收提纯和废水 处理问题提出了新的解决方案,对涤纶织物、纯棉织物的改性整理提出 摘要 了新的方法,并为解决兔毛针织物的缩水和掉毛问题开创了一条新路。 从环境保护、废物利用、提高纺织品的附加值等方面来看,本研究成果 都具有重要的意义。本成果工业化推广前景广阔,定能产生良好的经济 效益和社会效益。 关键词:丝胶回收织物固着防掉毛防缩 4 s t u d yo i ! s e r i c i na p p l i c a t i o n , i nt e x t i l e sp r o c e s s i n g a b s t r a c t m u l b e r r ys i l ki s ak i n do fn a t u r a lp r o t e i nf i b e r , w h i c hi s m a i n l y c o m p o s e do f7 0 8 0 f i b r o i n , 2 0 - 3 0 s e r i c i n , at i t t l eb i to fw a x i n e s sa n d m i n e r a l t h ef i b r o i ni su t i l i z e da f t e rt h ep r o c e s s i n go fs i l kr l i n g ,w e a v i n g , s c o u r i n ga n dd y e i n g h o w e v e r , t h em o s to fs c h c i ni sd i s p o s e da l o n gw i t ht h e w a s t ew a t e rd u r i n gt h ec o c o o nc o o k i n ga n dt h es i l kd e g u m m i n gp r o c e s s e s t h eo u t p u to f r a ws i l ki nc h i n ai sa b o u t6 0 9 0t h o u s a n dt o n se v e r yy c a r ,a b o u t 2 0 - - 3 0t h o u s a n dt o n so fs e r i c i np r o t e i ni sr u n n i n go f fw i t ht h ew a s t ew a t e r t h i sc a nn o to n l yc a u s et h ew a s t i n go f t h es e r i c i np r o t e i nb u ta l s oc a nl e a dt o t h ee 测h o n n k 删p o l l u t i o np r o b l e m d a t ah a ss h o w nt h a ti ti sw e l lk n o w n t h a ts e r i c i nh a sb e e nu s e di ns u c hf i e l d s 嬲t e x t i l e ,h y g i e n e ,p h a r m a c y , f o o d , h e a l t hc a l ea n dc o s m e t i ca n ds of o n h i nm yo p i n i o n , t h e r ew i l lb eab r o a d p r o s p e c ti ns e r i c i na p p l i c a t i o na n dt h ed e m a n do fs e r i c i nw i l lb el a r g e ra n d l a r g e ri nt h ef u t u r e t h e r e f o r e , t h es t u d yo nt h es e r i c i nr e c o v e r yf r o mt h es i l k s c o u t i n gw a s t ew a t e ri sd o n ef i r s ti nt h i st h e s i s ,a n dt h e n ,t h em o d i f i c a t i o n m a n u f a c t u r i n ga n df i n i s h i n go fp o l y e s t e rf a b r i c sa n dc o t t o nf a b r i c su s i n g s e r i c i ni ss t u d i e d b l a z e ,硝t h ew a s t em a t e r i a li nt h es i l km a n u f a c t u r i n g 。i s n o r m a l l yu s e l e s s ,b u tt h e r ei sm u c hs e r i c i no ni t ( a b o u t4 0 - 4 6 ) ,w h i c hi s u s e f u li n t h em a n u f a c t u r i n go fr a b b i th a i rk n i t t e df a b r i c s at i t t l eb i to f b l a z e c a l lb eb l e n d e dt o g e t h e rw i t ht h e r a b b i th a i r s , w o o la n dp o l y a m i d e a f t e r c a r d i n g , s p i n n i n g , w i n d i n ga n dk n i t t i n g , t h ek n i t t e df a b r i c sa r e s t e a m e df o ras h o r tp e r i o do ft i m e , a tt h es a m et i m e , t h es e r i c i no nt h e b l a z es w e l l s , m e l t sa n dc o h e r e st h er a b b i th a i r s n i er e l a t i v e m o v e m e n t sa m o n gf i b e r sc o u l db er e s t r i c t e ds ot h a tt h eq u a n t i t yo f r a b b i th a i rl o s i n ga n dt h ew a t e rs h r i n k a g eo ft h ek n i r e df a b r i c sm a d e o fr a b b i th a i r sc o u l db er e d u c e dg r e a t l y i no r d e rt oa s s u i et h el o n g - l a s t i n g e f f e c to f s e r i c i nt r e a t m e a n t , t h et e c h n i q u eo f t h es e r i c i nf i x a t i o ni ss t u d i e d , a n d l a b s t r a c t ar e l a t i v e l yi d e a lf i x i n ge f f e c ti so b t a i n e d 1 s t u d yo nt h es e r i c i nr e c o v e r y a c c o r d i n gt ot h ep r o p e r t i e so fs e r i c i na n dt h ew a s t ew a t e ra f t e rs i l k s c o u r i n g ,t h er e c o v e r ym e t h o d sa sa c i ds e p a r a t i n g ,i c i n ga n du l t r a f i l t e r i n ga r e m a i n l ys t u d i e d af e a s i b l er e c o v e r ym e t h o da n das a t i s f a c t o r yr e c o v e r ye f f e c t a r eo b t a i n e d t h ep r o c e s s i n gl i n ei sa sf o l l o w s t h ew a s t e rw a t e ri st r e a t e db yp r e t r e a t m e n t , a c i d s e p a r a t i n g ,s t i l l s e p a r a t i n g ,d i a l y z i n g ,d r i n gi n t os e r i c i np r o d u c t s t h ec l e a rs e r i c i nl i q u i d o b t a i n e df r o ms t i l ls e p a r a t i n gi st h e nt r e a t e db yu l t r a f i l t e r i n g ,e v a p o r a t i n ga n d c o n c e n t r a t i n g ,d i a l y z i n g ,d r yi n t os e r i e i np r o d u c t s t h ec l e a rw a t e ra f t e r u l t r a f i l t e r i n gc a r tb ed i s c h a r g e do rp a r t l yr e c y c l e d t h ew a s t e rw a t e ra l t e rs e r i c i nr e c o v e r yi st h e nt r e a t e db yb i o l o g i c a l t r e a t m e n t ,b o d 5a n dc o d e , i nt h ea n a e r o b i cp o o la r ed e c r e a s e db y3 0 - 4 0 a n d9 0 r e s p e c t i v e l yb o d 5a n dc o d 口i nt h ea e r o b i cp o o la r ea i ld e c r e a s e d b y8 0 - 9 0 t h eq u a l i t yo ft h ed i s c h a r g e dw a t e ra f t e rt r e a t m e n tc a nb e c o n t r o l l e dw i t h i nt h en a t i o n a l s t a n d a r d s ,a n dc a l lb er e c y c l e dp a r t l y t h e p r o b l e mo fe n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o ni sr e s o l v e da n ds o m ep o w e re n e r g yc a n b es a v e di nt h i sw a y 2 s t u d yo nt h em o d i f i c a t i o nf i n i s h i n go ft h ep o l y e s t e rf a b r i cb yu s i n g s e r i c i n t h eh y g r o s c o p i c i t ya n da n t i s t a t i cp r o p e r t yo ft h et r a d i t i o n a lp o l y e s t e r f a b r i ci sw o r s e an e ww a yt oi m p r o v et h eh y g r o s c o p i e i t ya n da n t i s t a t i c p r o p e r t yo fp o l y e s t e rf a b r i c si sp r o p o s e da n dm a n ye x p e r i m e n t sa n dr e s e a r c h a l ed o n e ,t h eb e s tt e c h n i c a lc o n d i t i o na r eo b t a i n e db yu s i n gt h eo r t h o g o n a l t e s t i n gm e t h o d s ,w h i c ha r et e m p e r a t u r e9 0 。t i m e6 0 r a i n , s e r i c i n c o n c e n t r a t i o n2 t h ei n f l u e n c i n go r d e ro ff a c t o r si ns e r i c i nt r e a t m e n ti s s e r i e i n c o n c e n t r a t i o n ,t e m p e r a t u r e ,t i m e a f t e r s e r i c i n t r e a t m e n t ,t h e h y g r o s c o p i e i t ya n da n t i s t a t i cp r o p e r t yh a v eb e e ni m p r o v e dg r e a t l y t h e c a p i l l a r ye f f e c tv a l u ei si n c r e a s e db y3 0 ,t h es m i l ev o l t a g ei sd e c r e a s e df r o m 2 2 0 0 0 vt o1 0 0 0 v , t h eh a l f - 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y u a n k e y w o r d s : s e r i c i n , r e c o v e r y , f a b r i c s ,f i x a t i o n , f i b e rl o s i n g - p r o o f s h r i n k - p r o o f , 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明:我恪守学术道德,崇尚严谨学风。所 呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外, 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作 品及成果的内容。论文为本人亲自撰写,我对所写的内容 负责,并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名:潘福奎 谗瓶钐 日期:2 0 0 5 年9 月1 日 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规 定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件 和电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于
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