細羊毛超聲波洗毛工藝研究及其損傷表征.pdf

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

2、工中存在的問題，傳統(tǒng)洗毛方式難以實現(xiàn)細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，本課題采用超聲波洗毛工藝對細羊毛進行洗毛研究。
　　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)洗毛的機械攪拌作用。超聲波洗毛機理是利用空化效應(yīng)，將羊毛表面或隱蔽處的污物爆裂和剝落，同時，在超聲波作用下，清洗液的滲透作用增強，脈動攪拌加劇，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。另外超聲波對細

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，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間，降低洗毛溫度，減少洗滌劑用量，且對纖維的損傷較小，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)及保護環(huán)境。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進步，紡織材料的加工處理越來越朝節(jié)能、高效、無污染的方向發(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、洗毛工藝對三種不同細度羊毛進行洗毛加工，通過單因素實驗，討論超聲波洗毛中的時間、洗劑用量、溫度和浴比對洗毛效果的影響，通過測試洗凈毛的洗凈率、殘脂率和白度來評價洗毛效果。采用正交試驗，針對16.5μm細羊毛各項工藝參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計，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，時間4min，溫度55℃，浴比1:160。
　　（2）結(jié)合超聲波洗毛機理，分別研究超聲波作用和無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、波頻率進行洗毛加工，研究不同功率和頻率對洗毛效果的影響。超聲波功率對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度降低，較高的功率使空化作用加劇，空化作用增強，但是會使空化氣泡不均勻，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，有利于精細清洗。實驗發(fā)現(xiàn)，當超聲波功率在120W時的洗毛效果優(yōu)于其他功率；超聲波頻率100kHz時的洗毛效果優(yōu)于頻率45kHz及80kHz時。在同樣洗毛條件下，經(jīng)過超聲波振動

6、的羊毛基本都能達到洗凈毛的要求，而不經(jīng)超聲波作用的纖維洗毛效果較差，說明超聲波作用對羊毛污物去除具有促進作用。
　?。?）分別測試超聲波作用和無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)，對比分析，研究超聲波作用對纖維性能的影響，對洗凈毛進行損傷表征。結(jié)果顯示，當超聲波頻率為100kHz時，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%，纖維斷裂強度