細(xì)羊毛超聲波洗毛工藝研究及其損傷表征.pdf

1、細(xì)羊毛因其優(yōu)良性能和稀有性而倍受高檔消費(fèi)人群的關(guān)注，細(xì)羊毛是指直徑小于18.5μm的羊毛，它具有纖維細(xì)度較細(xì)、白度較高、卷曲彈性優(yōu)良、導(dǎo)熱性好等特點(diǎn)。細(xì)羊毛纖維纖細(xì)、柔滑、重量輕，做出的面料輕薄飄逸，手感柔糯舒適，被認(rèn)為是純羊毛制品中的極品，可以與羊絨相媲美。細(xì)羊毛在紡織加工過(guò)程中極易受到物理機(jī)械作用、化學(xué)試劑以及高溫等條件的作用而產(chǎn)生損傷，使纖維的強(qiáng)力降低，極易發(fā)生氈縮現(xiàn)象，嚴(yán)重影響后道加工工序以及產(chǎn)品的品質(zhì)。針對(duì)細(xì)羊毛自身特點(diǎn)以及加

2、工中存在的問(wèn)題，傳統(tǒng)洗毛方式難以實(shí)現(xiàn)細(xì)羊毛的高效低損傷加工，所以，結(jié)合今后毛紡產(chǎn)品向著高端發(fā)展的趨勢(shì)，本課題采用超聲波洗毛工藝對(duì)細(xì)羊毛進(jìn)行洗毛研究。
　　將超聲波技術(shù)應(yīng)用于水介質(zhì)洗毛中，代替了傳統(tǒng)水介質(zhì)洗毛的機(jī)械攪拌作用。超聲波洗毛機(jī)理是利用空化效應(yīng)，將羊毛表面或隱蔽處的污物爆裂和剝落，同時(shí)，在超聲波作用下，清洗液的滲透作用增強(qiáng)，脈動(dòng)攪拌加劇，溶解、分散和乳化作用加速，使粘附在纖維表面的污物表面張力降低而容易被去除。另外超聲波對(duì)細(xì)

3、羊毛鱗片有剝落、刻蝕作用，在去除羊毛鱗片上污物的同時(shí)，可以減少羊毛后道加工中的氈縮現(xiàn)象。與傳統(tǒng)洗毛方式相比，超聲波洗毛可以減少洗毛時(shí)間，降低洗毛溫度，減少洗滌劑用量，且對(duì)纖維的損傷較小，纖維之間不易發(fā)生氈縮現(xiàn)象，有利于改善產(chǎn)品的品質(zhì)及保護(hù)環(huán)境。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，紡織材料的加工處理越來(lái)越朝節(jié)能、高效、無(wú)污染的方向發(fā)展。超聲波洗毛作為綠色環(huán)保的加工手段之一而受到人們的廣泛重視。論文的主要工作及結(jié)果如下：
　?。?）采用超聲波五槽

4、洗毛工藝對(duì)三種不同細(xì)度羊毛進(jìn)行洗毛加工，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，討論超聲波洗毛中的時(shí)間、洗劑用量、溫度和浴比對(duì)洗毛效果的影響，通過(guò)測(cè)試洗凈毛的洗凈率、殘脂率和白度來(lái)評(píng)價(jià)洗毛效果。采用正交試驗(yàn)，針對(duì)16.5μm細(xì)羊毛各項(xiàng)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出超聲波洗毛的優(yōu)化工藝參數(shù)，優(yōu)化值為洗劑用量1g/L，時(shí)間4min，溫度55℃，浴比1:160。
　?。?）結(jié)合超聲波洗毛機(jī)理，分別研究超聲波作用和無(wú)超聲波作用下的洗毛效果。設(shè)置不同的超聲波功率和超聲

5、波頻率進(jìn)行洗毛加工，研究不同功率和頻率對(duì)洗毛效果的影響。超聲波功率對(duì)羊毛纖維的洗毛效果影響比較復(fù)雜，較低的超聲波功率使空化作用強(qiáng)度降低，較高的功率使空化作用加劇，空化作用增強(qiáng)，但是會(huì)使空化氣泡不均勻，傳遞效率低。超聲波頻率影響空化氣泡的大小，頻率越高，空化氣泡越小，有利于精細(xì)清洗。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)超聲波功率在120W時(shí)的洗毛效果優(yōu)于其他功率；超聲波頻率100kHz時(shí)的洗毛效果優(yōu)于頻率45kHz及80kHz時(shí)。在同樣洗毛條件下，經(jīng)過(guò)超聲波振動(dòng)

6、的羊毛基本都能達(dá)到洗凈毛的要求，而不經(jīng)超聲波作用的纖維洗毛效果較差，說(shuō)明超聲波作用對(duì)羊毛污物去除具有促進(jìn)作用。
　　（3）分別測(cè)試超聲波作用和無(wú)超聲波作用下的洗凈毛的直徑、拉伸力學(xué)性能、摩擦性能和表面形態(tài)結(jié)構(gòu)，對(duì)比分析，研究超聲波作用對(duì)纖維性能的影響，對(duì)洗凈毛進(jìn)行損傷表征。結(jié)果顯示，當(dāng)超聲波頻率為100kHz時(shí)，直徑為16.5μm、17.5μm和18.5μm的羊毛直徑相比原毛分別減小1.69％、1.43%、1.08%，纖維斷裂強(qiáng)度