（纺织化学与染整工程专业论文）竹浆粘胶纤维染整加工性能研究[纺织化学与染整工程专业优秀论文].pdf

竹浆粘胶纤维染整加工性能研究 中文摘要 竹浆粘胶纤维染整加工性能研究 中文摘要 竹浆粘胶纤维具有优良的透气性、独特的回弹性、瞬间吸水性等优良特性，而且 我国竹资源非常丰富。因此，对竹浆粘胶纤维染整加工的研究不仅为新型纤维的开发 利用提供了一定的理论基础，而且也为合理的染整加工起到一定的指导作用。本文研 究了竹浆粘胶纤维的结构性能，分析了四乙酰乙二胺( t a e d ) 低温活化漂白剂对竹浆 纤维漂白工艺，探讨了直接染料对竹浆粘胶纤维的染色机理和吸附行为，活性染料对 竹浆粘胶纤维的染色工艺，并探索了竹浆粘胶纤维的紫外线防护整理，以及竹浆粘胶 纤维的抗皱和抗紫外复合整理。研究结果表明： ( 1 ) 竹浆粘胶纤维的耐碱性差于普通粘胶纤维，碱处理后纤维的直接染料染色速 率有较大提高。 ( 2 ) 竹浆粘胶纤维本身存在白度低、黄度高、湿强低以及耐碱性差等缺点，针 对这一问题采用双氧水胜e d 活化体系漂白对竹浆纤维进行漂白，使漂白试样获得很 好的漂白效果且对纤维几乎没有损伤。 ( 3 ) 直接染料对竹浆粘胶纤维的初染速率略大于普通粘胶纤维，且染色速率常 数受温度的影响程度小于粘胶纤维，但染料在竹浆纤维上的平衡上染量略低。竹浆和 普通粘胶纤维的直接染料染色速率曲线，更适合用c h r a s t i l 动力学方程描述，其模拟 曲线与实验点的相关系数明显高于c e g a r r a - p u e n t e 动力学方程和经典的v i c k e r s t a f f 方 程。与传统的染色理论不同，直接黄8 6 和橙3 9 在竹浆和普通粘胶纤维的吸附更适合 用r e d l i c h - - p e t e r s o n 热力学方程描述。 ( 4 ) 乙烯砜、一氯均三嗪一氯均三嗪和乙烯珊一氯均三嗪三只不同活性基活性 染料对竹浆纤维的染色工艺与普通粘胶纤维基本一致。采用升温染色法测定了含乙烯 砜基的双活性基染料在竹浆和粘胶纤维上的s e r f 值，s e r f 值比较接近的三原色拼 染棕色时，染料具有很好的拼色相容性。 ( 5 ) 反应性紫外线吸收剂在竹浆纤维上的吸附受浸渍整理温度、元明粉用量、 时间的影响较大，而受纯碱用量的影响很小，其吸附对元明粉用量的敏感度高于活性 染料。采用紫外线吸收剂整理和活性染料( 尤其是含一氯均三嗪活性基的染料) 染色 竹浆粘胶纤维染整加工性能研究中文摘要 均可赋予竹浆纤维织物较好的紫外线防护功能，活性染料的紫外线防护功能与其在 u v - b 区的吸收强度有关。低温反应型紫外线吸收剂不合适采用标准染色法与中高温 型活性染料同浴染色和整理，但可用改进的活性染料预加碱染色法进行染色整理同浴 加工。 ( 7 ) 用多元羧酸和反应性紫外吸收剂与低分子量壳聚糖的反应产物对竹浆粘胶 纤维进行抗皱和抗紫外复合整理后，织物的折皱回复角有很大提升，u p f 指数从6 提高到近6 0 。 关键词：竹浆粘胶纤维；漂白；直接染料；活性染料；染色；抗紫外；整理 作者：曹机良 指导教师：唐人成 2 0 0 9 年5 月 s t u d yo nd y e i n ga n df i n i s h i n gp e r f o r m a n c eo fb a m b o ov i s c o s ef i b e r a b s l r a c t s t u d yo nd y e i n ga n df i n i s h i n gp e r f o r m a n c eo f b a m b o ov i s c o s ef i b e r a b s t r a c t b a m b o ov i s c o s ef i b e ra sak i n do fn e wf i b e rw h i c hh a se x c e l l e n tp e r f o r m a n c e ，a n dt h e r e s o u r c eo fb a m b o oi sr i c hi nc h i n a t h er e s e a r c ho ni t sd y e i n ga n df i n i s h i n gp e r f o r m a n c e p r o v i d eb o t hat h e o r e t i c a lb a s i sf o ri t sd e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o na n dag u i d e l i n ef o ri t s d y e i n ga n df i n i s h i n gp r o c e s s i nt h i sp a p e r , t h ei n f l u e n c eo fs o d i u mh y d r o x i d eo nt h e s t r u c t u r ea n dw e i g h tl o s so fb a m b o ov i s c o s ew a ss t u d i e d ，t h eb l e a c h i n gt e c h n i c so fb a m b o o v i s c o s ef i b e r s u s i n gt e t r a a c e t y l e t h y l e n e d i a n i m e ( t a e d ) a s a na c t i v a t o ro fp e r o x i d e b l e a c h i n ga tl o wt e m p e r a t u r ew e r ei n v e s t i g a t e d t h ea d s o r p t i o nb e h a v i o ra n dd y e i n g m e c h a n i s mo fd i r e c td y e s ，a n dt h ed y e i n gp r o p e r t i e so fr e a c t i v ed y e so nb a m b o ov i s c o s e f i b e r s ，a sw e l la st h eu l t r a v i o l e tp r o t e c t i o nf i n i s h i n ga n da n t i - c r e a s ea n da n t i - u l t r a v i o l e t m u l t i f u n c t i o n a lf i n i s h i n go fb a m b o ov i s c o s ef i b e r sw e r es t u d i e d b yt h e s e b a s i cr e s e a r c h e s ， t h er e s u l t sw e r eo b t a i n e da sf o l l o w s ： ( a ) t h ew e i g h tl o s so fb a m b o oa n dc o n v e n t i o n a lv i s c o s ef i b e r sd u r i n gc a u s t i c t r e a t m e n ti n d i c a t e dt h a tt h ea l k a l ir e s i s t a n c eo fb a m b o ov i s c o s ef i b e r sw a sn o tg o o da n d p o o r e rt h a nt h a to fc o n v e n t i o n a lv i s c o s ef i b e r s a f r t e rc a u s t i ct r e a t m e n t ，t h ed i r e c td y e i n g k i n e t i co fb a m b o ov i s c o s ef i b e r sw e r ee n h a n c e d c o ) c o n s i d e r i n gt h ed i s a d v a n t a g eo fb a m b o ov i s c o s ef i b e r ss u c ha sl o ww h i t e n e s s ， l o ww e ts t r e n g t ha n dp o o ra l k a l ir e s i s t a n c e ，t a e dw a su s e da sa na c t i v a t o rf o rt h e p e r o x i d eb l e a c h i n go fb a m b o ov i s c o s ef i b e r s t h i sb l e a c h i n gm e t h o dc a l lb eu s e dt os o l v e t h ep r o b l e mo ft h el o ww h i t e n e s so fb a m b o ov i s c o s ef i b e r s ( c ) b a m b o ov i s c o s ef i b e r sd i s p l a y e ds l i g l l t l yh i g h e rd y e i n gr a t e sa n dd y ea b s o r p t i o n v a l u e sa ti n i t i a ls t a g e s ，b u tr a t h e rl o w e re q u i l i b r i u ma b s o r p t i o nv a l u e st h a nc o n v e n t i o n a l v i s c o s ef i b e r s t h r e ee q u a t i o n s ，n a m e l yc h r a s t i l ，c e g a r r a - p u e n t ea n dv i c k e r s t a f f , w e r e u s e dt of i tt h ed i r e c td y e i n gk i n e t i c so fb a m b o ov i s c o s ea n dc o n v e n t i o n a lv i s c o s ef i b e r s ， s h o w i n gt h a t t h eb e s tr e s u l tw a so b t a i n e db yc h r a s t i l s e q u a t i o n d i f f e r e n tf r o m c o n v e n t i o n a lt h e o r i e s ，t h ea d s o r p t i o no fd i r e c ty e l l o w8 6a n do r a n g e3 9o nb a m b o o m s t u d yo nd y e i n ga n df i n i s h i n gp e r f o r m a n c eo fb a m b o ov i s c o s ef i b e r a b s t r a c t v i s c o s ef i b e r sw e r eb e s to b t a i n e db yr e d l i c h - - p e t e r s o ne q u a t i o n ( d ) t h ed y e i n gp e r f o r m a n c eo ft h r e ed y e sh a v i n gd i f f e r e n tr e a c t i v eg r o u p sf o r b a m b o ov i s c o s ef i b e r sw e r ea l m o s tt h es a m ea st h a tf o rc o n v e n t i o n a lv i s c o s ef i b e r s t h e s e r fv a l u e so fe v e r z o le dr e a c t i v ed y e sf o rb a m b o oa n dc o n v e n t i o n a lv i s c o s ef i b e r s w e r ed e t e r m i n e d t h et e s t so fc o l o rm a t c h i n gu s i n gs e v e r a lc o m b i n a t i o nd y e ss h o w e dt h a t t h ec o m b i n a t i o no fd y e sw i t ha p p r o x i m a t e l yt h es a m es e r fv a l u e sw a ss u i t a b l et ob eu s e d f o rt h et r i c h r o m a t i cr e a c t i v ed y e sf o rt h ee x h a u s t i o nd y e i n go fb a m b o ov i s c o s ef i b e r s ( e ) t h ea d s o r p t i o no ft h er e a c t i v eu va b s o r b e ro nb a m b o ov i s c o s ef i b e r sw e r eg r e a t l y a f f e c t e db yt e m p e r a t u r e ，g l a u b e r ss a l td o s a g ea n dt i m ew h i l et h ea d s o r p t i o nd e p e n d e n c e o i ls o d aa s hd o s a g ew a sl e s s ，a n df u r t h e r m o r ei t sa d s o r p t i o ns e n s i t i v i t yt og l a u b e r ss a l t d o s a g ew a sg r e a t e rt h a nt h a to fr e a c t i v ed y e s b o t ht h ef i n i s h i n gw i t ht h eu v a b s o r b e ra n d t h ed y e i n gw i t hr e a c t i v ed y e s ( e s p e c i a l l yc h l o r o t r i a z i n y l - c o n t a i n i n gd y e s ) p r o v i d e dg o o d u vp r o t e c t i o nf u n c t i o nf o rb a m b o ov i s c o s ef a b r i c s i tw a so b s e r v e dt h a tt h eu vp r o t e c t i o n p r o p e r t i e so fr e a c t i v ed y e sh a dc e r t a i nr e l e v a n c et ot h e i ra d s o r p t i o ni n t e n s i t yi nt h eu v - b r e g i o n t h eu va b s o r b e rw a sn o ta p p l i c a b l et oo n e - b a t hf i n i s h i n ga n dd y e i n gw i t ht h e r e a c t i v ed y e sw h i c hw e r ea p p l i e du n d e rm e d i u mo rh i g ht e m p e r a t u r e ，b u tp o s s i b l et ob e a p p l i e dt ot h em o d i f i e dp r e - a d d i n ga l k a l id y e i n gm e t h o d ( f ) p o l y c a r b o x y l i ca c i di n c o m b i n a t i o nw i t ht h ep r o d u c t i o no far e a c t i v eu v a b s o r b e r a n dal o wm o l e c u l a rw e i g h tc h 、i t o s a nw a su s e da sam u l t i f u n c t i o n a lf i n i s h i n ga g e n tf o r b a m b o ov i s c o s ef a b r i c a f t e rf i n i s h i n g ，t h ew r i n k l er e c o v e r ya n g l eo fb a m b o ov i s c o s e f a b r i ch a dan o t i c e a b l ei n c r e a s ea n dt h eu p fv a l u e si n c r e a s e df r o m6t o6 0 k e yw o r d s ：b a m b o ov i s c o s ef i b e r s ；b l e a c h i n g ；d y e i n g ；d i r e c td y e s ；r e a c t i v ed y e s ； f i n i s h i n g ；u l t r a v i o l e tp r o t e c t i o n i v w r i t t e nb y ：c a oj i - l i a n g s u p e r v i s e db y ：t a n gr e n - c h e n g m a y 2 0 0 9 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提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。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或 撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材 料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承 担本声明的法律责任。 躲批芈 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合作部、中国 社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采 用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论 文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名： 魂吐日期：颦：! 乡 铷签名：单丛日 竹浆粘胶纤维染整加工性能研究 第一章文献综述 第一章文献综述 过去几十年，科学技术的迅猛发展给社会带来进步的同时也给人类带来了前所未 有的危害，气候变暖、酸雨洪灾、土地沙漠化、臭氧层遭破坏等自然现象警示人类必 须对地球环境问题予以重视。纺织品的生态环境亦已引起广泛关注，随着生态纺织品 概念在全球范围内的推广，绿色消费模式必将成为纺织品的主导消费模式，它在提高 人类生活质量的同时，也会对全球经济可持续发展产生积极而深远的影响。随着彩棉、 l y o c e u 纤维、m o d a l 纤维、大豆蛋白纤维、甲壳素纤维、牛奶蛋白纤维、聚乳酸纤维 等各种生态纤维的问世，更多具有优良性能的纺织新纤维走进绿色纺织材料的行列。 竹浆粘胶纤维即是我国自主开发并引起世界纺织界广泛关注的一种新的生态环保纤 维f 1 吲。 世界上传统的粘胶纤维是采用棉短绒或高纤维素含量的木浆生产而成，棉花的生 产受气候和地域的影响，而高纤维素含量的树木的砍伐因影响环境则会受到政府法规 的限制。竹浆粘胶纤维的原料是竹子，竹子的显著特点是成活率高，生长周期短。一 株高2 0 米的树生长可能需要几十年，而一根2 0 米高的竹子只需几十天；同样一亩山林 可产竹浆粕约8 0 0 公斤，这是棉花无法比拟的，而且竹子主要生长在山地、坡地，投 入和维护成本相对较低。我国是世界上竹资源最丰富的国家，全国有竹资源近5 0 0 万 公顷，年产量1 3 亿吨，每年可砍伐竹材量约为木材总量的1 5 左右【5 , 6 1 。另外，竹子的 纤维素含量( 4 0 - 5 5 ) 与软木( 4 0 - 5 2 ) 和硬木( 3 8 - 5 6 ) 的纤维素含量相型6 , 7 1 。 目前我国粘胶纤维的生产工艺技术已经非常成熟，在此基础上生产竹浆粘胶纤维相对 容易，成本较低。综上所述，开发竹浆粘胶纤维不仅满足人们环保和健康的要求，同 时对开发我国的竹资源、推动国家的林业产业和纺织工业升级也具有十分重要的意 义。 1 1 再生纤维素纤维的发展 纤维素是世界上最丰富的有机化合物，由于其优越的性能，以天然和再生纤维素 纤维( 粘胶) 的形式被广泛应用于纺织工业。粘胶纤维是古老的纤维品种之一，1 8 9 1 年，克罗斯( c r o s s ) 、贝文( b e v a n ) 和比德尔( b e a d l e ) 等首先以棉为原料制成了纤 竹浆粘胶纤维染整加工性能研究第一章文献综述 维素黄酸钠溶液，由于这种溶液的粘度很大，因而命名为“粘胶”。粘胶遇酸后，纤 维素又重新析出。根据这一原理，1 8 9 3 年发展成为一种制造纤维素纤维的方法，这 种纤维就叫做“粘胶纤维”。到1 9 0 5 年，米勒尔( m u l l e r ) 等发明了一种稀硫酸和硫 酸盐组成的凝固浴，实现了粘胶纤维的工业化生产。到目前为止，粘胶纤维大家族已 经拥有普通粘胶纤维、高湿模量粘胶纤维( 富强纤维) 和l y o c e l l 纤维等品种。 1 1 1 普通粘胶纤维 到目前为止普通粘胶纤维已经成为纺织工业的一个重要组成部分，其主要是用不 能直接用于纺织加工的纤维素原料，如从棉短绒、木材、芦苇、甘蔗渣、竹、海藻等 中提取纯净的纤维素制成粘胶液，经纺丝而成【g 】。 经典的粘胶纤维的生产方法是将已精练和漂白的纤维素在1 7 5 的烧碱溶液中 浸渍1 4 个小时后，压去多余的液体，然后将由此所得的碱纤维素加以粉碎、放置、 进行“老化。在“老化”过程中，由于碱的存在，纤维素受到空气中氧的氧化作用 而降解，分子量变低。经过“老化 后的碱纤维素，再用二硫化碳进行处理称为黄化 ( 或黄酸化) 。 将纤维素黄酸酯溶解于4 - 6 的氢氧化钠溶液中成为粘胶溶液，维持一定的温度， 放置一定时间，使之成熟。在成熟的过程中粘胶溶液的粘度开始逐渐下降，直至一定 值后又开始上升，表示已经成熟。成熟期内会发生纤维素黄酸酯的水解和再黄化等作 用，成熟后的粘胶溶液经过滤和脱泡后便可进行纺丝。纺丝时将粘胶溶液压过多孔的 喷丝头成为粘胶的细流，通过凝固浴( 一般是由硫酸、硫酸钠和少量硫酸锌组成的溶 液) 便发生了凝固和纤维素的再生。 根据产品的不同要求，可将再生的纤维卷绕于筒上成为粘胶丝，或者经过切断成 为短纤维以仿棉花或羊毛。以后便是一系列的后处理过程，包括脱硫、洗涤、漂白、 洗涤等。最后经过干燥，粘胶纤维的生产加工便告完成【9 1 0 1 。 普通粘胶纤维的基本组成是纤维素( c 6 h 1 0 0 5 ) 。，纤维的截面呈锯齿形皮芯结构， 纵向平直有沟横，具有良好的吸湿性，在一般大气条件下，回潮率在1 3 左右，吸湿 后显著膨胀，直径增加可达5 0 ，所以织物下水后手感发硬，收缩率大。普通粘胶纤 维的断裂强度比棉小，约为1 6 - 2 7 c n d t e x ；断裂伸长率大于棉，为1 6 2 2 ；湿强 下降多，约为干强的5 0 ，湿态伸长增加约5 0 。其模量比棉低，在小负荷下容易 变形，而弹性回复性能差，因此织物容易伸长，尺寸稳定性差。粘胶纤维的化学组成 与棉相似，所以较耐碱而不耐酸，但耐碱耐酸性均较棉差。同样粘胶纤维的染色性与 2 竹浆粘胶纤维染整加工性能研究 第一章文献综述 棉相似，染色色谱齐全，染色性能良好。此外粘胶纤维的热学性质也与棉相似，密度 接近棉为1 5 0 - 1 5 2 9 c m 3 。 1 1 2 高湿模量粘胶纤维 由于普通粘胶纤维湿强低、模量小，在湿态时有易变形、保形性差等弱点，许多 国外公司开发了新的高湿模量纤维，如l e n z i n g 公司用木浆生产的m o d a l 纤维、中国 丹东东洋特种纤维有限公司的丽赛( r i c h c e l ) 纤维。高湿模量粘胶纤维具有初始模量 高，织物有身骨，湿态变形小，尺寸稳定性好，织物平滑，悬垂性好，吸湿导湿性好， 色泽鲜艳，富有光泽，并具有较好的耐碱性，与棉混纺织物可进行丝光加工，是制作 内衣、外衣等服装的中高档新材料。 高湿模量粘胶纤维生产工艺与普通粘胶纤维相似，但又有不同，主要区别由下列 几个方面f 9 】：( 1 ) 对原料要求比较高；( 2 ) 老化和成熟这两个过程基本上省去，避免 了纤维素聚合度的降低；( 3 ) 将纤维素黄酸酯溶解于水中制成纺丝液，而不是溶解于 稀碱中；( 4 ) 凝固浴改为较稀的硫酸( 1 左右) 可以减慢纤维素的再生，从而允许 进行较大的拉伸( 2 0 0 - 3 0 0 ) 。 1 1 3l y o c e i l 纤维 粘胶纤维生产是一种复杂的多段工艺，生产过程中需要大量的化工原料，如烧碱、 二硫化碳、硫酸、硫酸锌等。这些化工原料只参与工艺过程，并不构成产品的组成， 其中6 0 的化工原料将转变成废物，污染大气和水体。在生产中产生溶解的有机化 合物、悬浮物和其他污染物如：h 2 s 、n a 2 s 0 4 、n a 2 s 0 3 、n a 2 s 及多硫化物、z n s 0 4 等 进入废水中，造成水体的严重污染；工业废气中的h 2 s 、c s 2 等排入大气，造成大气 污染。而治理污染难度大，费用高，所以粘胶纤维产量在全世界已出现负增长。已有 不少具有较强实力的公司退出粘胶纤维的生产，世界各国都一直在寻找一种能解决环 保问题的新型溶剂型纤维素纤维的生产工艺，方法很多，但真正能实现工业化生产， 而且前景良好的目前只有n 一甲基吗啉- n - 氧化物( 简称n m m o ) 溶剂法一种，生产 出的纤维称作l y o c e l l 纤维。纤维的生产原理是将木浆直接洛于有机溶液n 一甲基吗啉 稍氧化物( n m m o ) ，经过纺丝浴制成丝束，最终产品为短纤或长丝因其生产过程 中有机溶剂能充分回收利用，废物可完全降解，所以对环境没有污染】。 l y o c e l l 纤维生产工艺路线为【1 2 】：将纤维素粕加人浓缩的n m m o 溶液中，在剪切 力的作用下，充分混合溶解，制成粘稠的粘胶溶液，经过滤由喷丝头喷出进入纺丝浴， 3 竹浆粘胶纤维染整加工性能研究第一章文献综述 丝柬经水洗去除n m m o 溶剂，然后进行上油、干燥、切断、打包，最终产品为卷曲 的短纤维。整个生产过程是粘胶纤维生产所用时间的六分之一。与粘胶纤维不同的是， 丝柬是在干燥后再加工成短纤维的，因此l y o c e l l 纤维与合成纤维相似，能更好的与其 它品种纤维混合。 l y o c e l l 纤维在生产过程中采用新的制胶技术，使用n m m o 有机溶剂溶解纤维素 纤维。纺丝下来的液体经过提纯、回收可重复使用，回收率高达9 9 5 ，工艺用水亦 可循环使用整个生产操作是在一个密闭系统内进行的，溶剂损失很少，且产生的废物 可进行生物分解，所以此生产技术对环境污染很小f 13 1 。 1 2 我国竹浆粘胶纤维的研究进展及应用 竹子在过去主要用于造纸材料，对于大部分竹类纤维来说，都可以提供造纸原料。 近年来，我国科技人员又利用竹浆采用粘胶纺丝的工艺生产竹浆粘胶纤维，在我国现 已实现了工业规模的批量生产。首先生产竹浆粘胶纤维的是河北吉藁化纤有限责任公 司f 2 4 j ，后来上海月季化学纤维有限公司【1 4 1 、上海天竹纺织纤维有限公司、浙江安吉 上纺控竹纤维制品厂、山东海龙股份有限公司等企业也投产了竹浆粘胶短纤维，河南 新乡白鹭化纤集团公司和上海天竹纺织纤维有限公司纺制了竹浆粘胶长丝，并己开始 批量生产。上海天竹纺织纤维有限公司已用竹浆粘胶纤维开发了抗菌防臭鞋垫【l 别。上 海锦乐纺织装饰品有限公司开发了新的含竹纤维( 粘胶) 纱毛巾织物的生产方法【】6 】， 而青岛美好巾被股份有限公司已经抢先申请了竹纤维床单及其生产方法的专利【l 丌。 目前，纺织工业利用竹子资源大批量开发的纤维制品是竹浆粘胶纤维i ”。2 6 1 ，无论 是从纤维规格、纱线品种，还是纺织产品种类和性能用途，竹浆粘胶纤维已经呈现出 良好的发展态势。竹浆粘胶纤维不仅可以纯纺，也可与其他纤维混纺。纤维已有不同 线密度的棉型、中长型、毛型品种，也有长丝，可供毛纺、棉纺、麻纺、绢纺以及丝 绸和化纤行业选用。竹浆粘胶纤维已广泛应用于机织和针织面料、针织毛衫内衣类， 用于开发各类大圆机、横机、罗纹产品。不仅如此，竹浆粘胶纤维还用可用于生产医 院的护士服、手术服、口罩、纱线、绷带、病服床被等，此外还可用于生产各种装饰 用品，如地毯、凉席、玩具、毛巾、浴巾、床单、被罩、窗帘、汽车座垫等。 随着竹浆粘胶的使用，相应的染整加工技术也给我国的科技人员提出了新的挑 战，因此许多与竹粘胶纤维有关的染色工艺也开始不断的进行研究探讨。浙江亚星染 纱有限公司的李有辉介绍了实际生产中竹浆粘胶筒子纱活性染料染色工艺【2 7 1 。张海燕 4 竹浆粘胶纤维染整加工性能研究第一章文献综述 等人曾测定了部分k 型、e f 型、n o v a c r o nf n 和l s 型活性染料对竹浆纤维的上染速率 曲线、固色率和耐洗牢度f 2 8 1 。王晓春等人探讨了中性电解质、纯碱用量对竹浆纤维纱 线m e g a f i xb 活性染料染色效果的影响，并测定了染料的提升性能和上染速率曲线1 2 9 】。 闫明山和王建明等人采用s u n f i xs u p r a 红s 3 b 、s u n f i xs u p r a 黄s 3 r 矛 i c i b a c r o n 蓝c r 三只 活性染料对竹浆粘胶织物的轧染性能【捌。在竹浆纤维染料吸附性能基础研究方面，隋 淑英研究了分子质量为6 8 1 9 m o l 、含两个磺酸基的c i 直接黄1 2 在浴比1 ：1 0 0 0 的条件下 对竹浆纤维的染色热力学和动力学 3 1 , 3 2 。在竹浆粘胶整理方面，周向东等人用m a a a 多元羧酸共聚物对竹浆粘胶织物进行免烫整理1 3 引。 1 3 国外竹浆粘胶纤维的研究进展及应用 日本些公司在竹浆粘胶纤维的研发方面也下了大量的工夫。日本野村产业株式 会社于1 9 9 9 年1 0 月向日本国特许厅提交了有关竹浆粘胶纤维及其织物的专利申请， 于2 0 0 3 年获得授权。日本生产具有竹子标记纺织品的公司主要有六家，例如主要生 产竹浆粘胶纤维羊毛混纺物的野村产业株式会社，主要生产竹浆粘胶纤维和涤纶腈 纶等合成纤维混纺物的东丽株式会社，主要生产凛竹和紫竹纤维及其与棉、毛等天然 纤维混纺物的仓敷纺织株式会社，以及主要生产竹浆粘胶纤维与羊毛混纺物的毛织株 式会社。由于竹子盛产于东亚，因此，竹纤维的开发在其他国家并没有给予太多的关 注，如美国等国家对竹子的研究多集中于如何作为复合材料使用1 3 4 , 3 5 。因此，竹纤维 在纺织领域的应用在国际上也是一项比较新的课题。 1 4 本课题的研究意义及方法 竹浆粘胶纤维是通过粘胶纺丝工艺用竹浆粕制成的一种新型纤维材料，与其他纤 维相比，具有优良的透气性、独特的回弹性、瞬间吸水性等优良特性。我国竹类品种 众多，资源丰富，生长地域广，且竹子是一种栽种二三年后即可成林砍伐的速生高产 纤维原料。因此对竹浆粘胶纤维耐碱性能、双氧水四乙酰乙二胺( t a e d ) 漂白、染 色性能、染色机理以及后整理加工的研究不仅为新型纤维的开发利用提供了一定的理 论基础，而且也为合理的染整加工起到一定的指导作用。本课题结合应用，将研究的 重点放于竹浆粘胶纤维的耐碱性能、漂白方法、直接染料染色理论、活性染料染色工 艺及拼色方法、紫外线防护整理以及多元整理方法，并对竹浆粘胶纤维与普通粘胶纤 5 竹浆粘胶纤维染整加工性能研究 第一章文献综述 维进行对比，以期为竹浆纤维的染整生产提供有价值的参考。具体方案如下： ( 1 ) 首先探索竹浆粘胶纤维的耐碱稳定性，测量不同烧碱浓度时纤维的失重率， 并通过红外光谱、x 衍射等化学分析方法分析碱处理对纤维物理和化学性能的影响； ( 2 ) 再利用目前具有节能效果的t a e d 作为竹浆纤维的低温漂白活化剂，探讨 t a e d 和双氧水用量对漂白效果的影响，并通过羧基含量、上染百分率、红外光谱和 由x 衍射通过分峰法测得的结晶度变化了解漂白对纤维性能的影响； ( 3 ) 运用两只提纯的直接染料c i 直接黄8 6 和橙3 9 探索直接染料在竹浆和普 通粘胶上的染色动力学和染色热力学，尝试用c h r a s t i l 动力学方程和r e d l i c h - p e t e r s o n 热力学方程解释直接染料在竹浆粘胶纤维上的上染和吸附特点； ( 4 ) 探讨竹浆粘胶纤维活性染料染色工艺，e v e r z o le d 型染料对竹浆粘胶纤维 的s e r f 染色特征值，以及s e r f 值对活性染料三原色在竹浆粘胶纤维上的拼色； ( 5 ) 探讨反应型紫外吸收剂对竹浆粘胶纤维的整理工艺，并探索其与活性染料 同浴整理对织物抗紫外性能的影响； ( 6 ) 探讨反应型反应性紫外吸收剂、低分子量壳聚糖、多元羧酸和乙二醛对竹 浆纤维多功能整理工艺和整理效果。 参考文献 【l 】宋心远等新型纤维及织物染整北京：中国纺织出版社，2 0 0 6 ：4 3 0 - 4 8 1 【2 】朱长生，郑书华，赵建芬等利用竹材生产粘胶纤维浆粕工艺中国专利： c n l 3 0 8 1 6 0 a ，2 0 0 1 - 0 8 - 1 5 【3 】姜厚有，郑书华，赵建芬等竹材粘胶纤维及其生产工艺中国专利： c n l 3 9 9 0 1 1 a ，2 0 0 3 - 0 2 - 2 6 4 】姜厚有，赵建芬，朱长生等竹材粘胶纤维及其制备方法中国专利： c n l 4 5 8 3 0 6 a ，2 0 0 3 - 1 1 - 2 6 【5 】h ej ，c u is ，w a n gs p r e p a r a t i o na n dc r y s t a l l i n ea n a l y s i so fh i g h - g r a d eb a m b o o d i s s o l v i n gp u l pf o rc e l l u l o s ea c e t a t e j o u r n a lo fa p p l i e dp o l y m e rs c i e n c e ，2 0 0 8 ，1 0 7 ： 1 0 2 9 1 0 3 8 【6 】y a n gz ，x us ，m ax ，w a n gs c h a r a c t e r i z a t i o na n da c e t y l a t i o nb e h a v i o ro fb a m b o o p u l p 。w o o ds c i e n c ea n dt e c h n o l o g y ( 2 0 0 8 ) ，d o i1 0 1 0 0 7 s 0 0 2 2 6 - 0 0 8 - 0 1 9 4 - 5 【7 】s c u r l o c kjmo ，d a y t o ndc ，h a m e sb b a m b o o ：a l lo v e r l o o k e db i o m a s sr e s o u r c e 6 竹浆粘胶纤维染整加工性能研究 第一章文献综述 b i o m a s sa n db i o e n e r g y ，2 0 0 0 ，1 9 ：2 2 9 - 2 4 4 8 】于伟东纺织材料学北京：中国纺织出版社，2 0 0 6 ：2 3 - 2 4 【9 】王菊生，孙铠染整工艺学( 第一册) 北京：中国纺织出版社，1 9 8 2 ：1 6 7 1 7 1 【1 0 】汪进秋译，张恩璞校粘胶纤维生产工艺技术人造纤维，2 0 0 0 ，3 0 ( 1 ) ：4 2 - 4 4 【1 1 】董奎勇，杨萍l y o c e l l 纤维发展概况及趋势中国纤检，2 0 0 2 ，( 11 ) ：4 0 - 4 2 【1 2 】谢和平粘胶纤维和l y o c e l l 纤维生产中溶解机理的探讨化纤与纺织技术， 2 0 0 7 ( 4 ) ：3 0 - 3 2 【】3 】谢和平l y o c e l l 纤维与粘胶纤维生产对环境影响的比较分析人造纤维，2 0 0 7 ， 3 7 ( 6 ) ：2 2 - 2 4 f 1 4 】顾佑岗，高天石，陈兆熊等。竹纤维制造方法。中国专利：c n1 4 6 5 7 6 0 a ， 2 0 0 4 - 0 1 聊 1 5 _ y - 海天竹纺织纤维有限公司一种抗菌防臭鞋垫中国专利：c n1 4 5 7 7 2 1 a ， 2 0 0 3 一1 1 - 2 6 【1 6 】上海锦乐纺织装饰品有限公司含竹纤维纱毛巾织物的生产方法中国专利： c n l 4 5 8 3 3 2 a ，2 0 0 3 1 1 - 2 6 【1 7 青岛美好巾被股份有限公司竹纤维床单及其生产方法中国专利： c n l 4 1 4 1 5 5 a ，2 0 0 3 - 0 4 - 3 0 【1 8 】孙宝芬，隋淑英，孙永军等新型再生纤维素纤维一竹纤维山东纺织科技， 2 0 0 3 ，( 2 ) ：4 6 - 4 7 1 9 】黄小云，朱莉竹纤维混纺针织面料的开发2 0 0 4 年高性能纤维研发与应用研讨 会论文集( 北京，2 0 0 4 年5 月) p 4 7 7 - 4 8 1 【2 0 】张旭枫竹纤维及竹棉混纺织物染色工艺初探2 0 0 4 年全国新型纤维染整加工技 术研讨会( 苏州，2 0 0 4 年5 月) p 1 2 3 1 2 5 【2 l 】楮才根，杨文斌，贺兰发等竹绢纤维色织针织面料的开发丝绸， 2 0 0 2 ，( 11 ) ：3 8 - 4 0 【2 2 】刘金辉，吴书莹，陈建祥竹纤维m o d a l 纤维与棉纤维混纺纱的开发棉纺织技 术，2 0 0 3 ，31 ( 3 ) ：4 1 - - 4 2 【2 3 】张旭枫竹绢混纺产品的印染加工印染，2 0 0 3 ，( 1 1 ) ：1 6 1 8 【2 4 唐昕符合生态纺织要求的竹纤维及其产品国际纺织导报，2 0 0 3 ，( 3 ) ：2 1 - 2 3 【2 5 】李庆春竹纤维的性能及其开发技术关键四川纺织科技，2 0 0 3 ( 5 ) ：5 6 - 5 8 7 竹浆粘胶纤维染整加工性能研究 第一章文献综述 【2 6 】殷庆勇，朱静芳新一代纤维素纤维一云竹纤维2 0 0 4 年高性能纤维研发与应用 研讨会论文集( 北京，2 0 0 4 年5 月) p 2 6 3 - 2 6 6 【2 7 】李有辉竹纤维筒子纱染色工艺印染，2 0 0 3 ，2 9 ( 1 ) ：1 3 ，1 5 【2 8 】张海燕，胡雪敏，何永敬，王然天竹针织品活性染料染色性能的研究针织工 业，2 0 0 3 ，( 1 0 ) ：6 9 - 7 0 【2 9 1 y - 晓春，史丽敏，贾秀萍等b 型活性染料对再生竹纤维染色性能探讨针织工 业，2 0 0 6 ，( 8 ) ：5 1 - 5 2 【3 0 闰明山，王建明，陈启宏竹粘胶织物活性染料轧染工艺印染，2 0 0 7 ， 3 3 ( 2 4 ) ：1 6 - 1 9 1 3 1 】隋淑英，朱 乎，许长海等竹纤维的染色热力学，陛能初探印染助剂，2 0 0 6 ， 2 3 ( 6 ) ：1 3 - 1 6 【3 2 隋淑荚，朱 平，许长海等竹纤维的染色动力学性能研究印染，2 0 0 6 ，3 2 ( 1 ) ： 1 1 1 5 【3 3 1 周向东，张俊锋，易辉，梁超竹浆纤维织物的m a - a a 共聚物免烫整理印 染，2 0 0 8 ，3 4 ( 7 ) ：9 - 11 【3 4 d e s h p a n d eap ，b h a s k a rr a om ，l a k s h m a n ar a oc e x t r a c t i o no fb a m b o of i b e r s a n d t h e i ru s ea sr e i n f o r c e m e n ti n p o l y m e r i cc o m p o s i t e s j o u r n a l o fa p p l i e d p o l y m e r s c i e n c e ，2 0 0 0 ，7 6 ：8 3 - 9 2 【3 5 c o u t t srsen iy a u t o c l a v e db a m b o op u l pf i b