嵌段型有机硅整理织物的性能测试及分析开题报告Word格式文档下载.docx
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其中，改性硅油已是现代纺织工业中不可缺少的配套加工助剂，并为纤维制品创造了数额巨大的附加价值，也有效推动了新品种的接踵问世[7]。
改性硅油赋予了织物风格化，差别化和高附加值。
在织物整理剂中独树一帜。
表1列出各种改性硅油及其在织物整理方面的主要应用[7]。
表1改性硅油整理织物的功能
改性硅油
整理织物的功能
聚醚
合成纤维织物及混纺品的亲水抗静电整理
氨烃基聚醚
下装类吸水吸汗整理
氨烃基
天然纤维及合成纤维织物以及混纺品的柔软整理
环氧烃基聚醚
服装面料吸水柔软整理
环氧烃基
白色及浅色织物的风格化整理
羧烃基聚醚
羧烃基
仿麻，聚酯纤维的风格化整理
巯烃基
毛织品平滑及防毡毛整理
2.1.1氨基改性硅油
以氨基改性聚硅氧烷为主体的柔软剂（下面简称氨基改性有机硅柔软剂）由于氨基的极性，能与纤维表面的烃基、羧基等相互作用，使硅氧烷主链定向附于纤维表面，从而减少纤维之间的摩擦系数，以很小的力就能使纤维之间开始滑动，能达到极好的柔软、平滑效果。
因而，氨基改性有机硅柔软剂成为有机硅柔软剂第三代产品中的娇娇者。
用它整理的织物具有柔软、滑糯、穿着舒适的性能，但也存在一定的不足之处，如：
（1）经其整理的织物呈疏水性，穿着时感觉闷热且难以洗涤；
（2）整理后的浅色及白色织物在经过高温焙烘后会出现不同程度的黄变现象；
（3）很多氨基改性有机硅乳液的稳定性很差，在储运和应用过程中经常出现“破乳漂油”现象，在浸轧使用过程中有粘辊现象[8]。
近年来其发展方向以开发超柔软及抗黄变、高位阻氨基硅油为主。
2.1.2聚醚改性硅油
在聚硅氧烷主链引入聚醚，可使以疏水性著称的有机硅变成亲水性的聚醚硅油。
聚醚硅油同时含有亲油的硅氧烷链段和亲水的聚醚链段，这使它具有表面活性剂的性质，所以该种柔软剂能实现自乳化，避免了有机硅乳液在使用过程中出现的破乳漂油。
经其整理后的织物柔软润滑，具有防玷污和抗静电的效果，在工艺上有时还可染色同浴，是纺织工业上用量较大的一类硅油[9]。
虽然聚醚硅油有着众多的优点，但它也存在耐久性差等缺点。
近期聚醚硅油的发展方向是在其侧链中引入烷氧基、Si-H基、环氧基、氨基等反应性基团[10,11]，改进其耐久性。
经氨基/环氧基共改性聚醚硅油整理出的织物具有极低的表面张力，与水的接触角大于150℃，表现出优越的手感，既有很好的柔软性、蓬松性、滑爽性，又可以回修、不返黄[12]。
含酯基的羧基改性聚醚硅油对分散蓝染料有良好的分散作用，在高温染色时能防止染料再聚集[13]；
而磷酸酯盐改性聚醚硅油对纤维有很好的润滑性和抗静电性[14]。
2.1.3季铵化硅烷
季铵化有机硅烷具有抗菌作用，能与织物通过化学键结合，抗菌效果持久，又不会产生耐药性，而且对人体和环境的安全性高，被认为是高效、广谱、非药物性抗菌剂产品之一。
目前，季铵化有机硅烷在内衣、床上用品的功能化整理方面已获得一定应用。
近年来，随着各种传染性病菌的流行，季铵化硅烷及其整理的抗菌织物可望为人们的身心健康提供有效屏障。
2.1.4其他类型
其它类型的改性方法还有醇改性、羧基改性、酯基改性等。
这几类改性硅油的结构和性能特点[15,16]对比见表2。
表2醇改性、羧基改性、酯基改性硅油结构和性能特点
代表结构
主要特点
羧基改性硅油
-（CH2），COOH
反应性、润滑性，但使表面张力增加
醇改性硅油
R-OH
可改善织物的染色性、耐热性和耐水性
酯基改性硅油
RCOOR1
使织物柔软滑爽、弹性好，适用于化纤及棉涤混纺织物的柔软整理
2.1.5改性硅油发展近况
近几年，国内外生产氨基聚硅氧烷的公司致力于将氨基和聚醚连接到聚硅氧烷的主链上。
GE东芝公司的MagnasoftJSS是一种烃基二氨基甲酸酯、聚醚、聚硅氧烷的嵌段共聚物，其分子结构如下：
聚硅氧烷主链上的氨基能使嵌段共聚物更均匀地铺展于织物表面；
而嵌段的聚醚也能更好地与织物亲和，赋予织物亲水性，并具有自乳化能力。
与传统的氨基聚硅氧烷相比，经MagnasoftJSS整理的织物，亲水性大大提高，抗黄变性好，而手感差不多[17]。
一般来说，氨基聚硅氧烷的氨值越高，被整理织物的柔软性越好，但黄变也越严重；
而对于MagnasoftJSS来讲，氨基的多少并不影响其黄变性，因为都不是伯氨基。
这一类亲水性氨基聚硅氧烷的应用性能居所有氨基聚硅氧烷之冠，而且用量少。
尽管目前价格为传统氨基聚硅氧烷的数倍；
但从性能、用量上综合考虑，很有发展前途。
2.2织物性能测试及分析的目的和意义
通常，织物性能的好坏具有相对性，仅用好或差的概念来评价织物的性能是不够的，而织物性能测试可为描述和评价织物提供客观、科学、具有可比性的基础资料。
因为织物的风格特征值与产品质量可通过测试有明确的量化指标，所以织物性能测试研究为描述和评价织物性能提供了客观标准，为科学地评价织物、确定其用途、找出其薄弱环节指明了方向。
织物经过有机硅助剂处理后，其服用性能有很大的变化，需对整理前后的织物进行规格参数和主要服用性能指标的测试，通过比较，才能客观的测定、评价、判断有机硅助剂对织物各项指标的影响，根据织物性能提出的使用要求，可以实现有机硅油品种的改良和新产品的研究和开发。
2.3织物性能测试及分析的发展现状
织物性能、风格是织物本身所固有的性状作用于人的感官所产生的综合效应。
表达和评价织物性能、风格的主要感觉系统为触觉和视觉，偶尔兼顾听觉。
织物性格、风格是客观实体与主观意识交互作用的产物，是一种复杂的物理、生理、心理以及社会因素的综合反映，但性能、风格的主要特征是材料本身的物理特性。
2.3.1织物性能、风格的评价方式
织物性能、风格的评价方式有感官（主观）评定法和仪器（客观）评定法[18]。
（1）感官（主观）评定法
感官（主观）评定法是通过人手触摸织物所引起的感觉，并结合对织物的外观视觉印象来作出评价，通常又称为主观评定法。
这一方法广泛应用于精纺呢绒的检验，具体可归纳为“一捏、二摸、三抓、四看”[19]。
感官评价是很重要的，但感观评定方法仍存在许多问题．首先，感官评定的主要用语存在着一定的交叉，取决于检验者的经历、经验、偏好、情绪、地域、民族等心理、生理、社会等因素，因此感官评定的判断结果将因人、因时而异，局限性大，使得织物本身同有的性能与评价结果之间并不严格存在对应的单值关系；
再者，随着织物后整理技术的迅速发展。
感观评定面临的困难也越来越大。
（2）仪器（客观）测定法
仪器（客观）测定法是通过各种测试仪器对织物物理机械性能进行一系列必要而充分的测试，实现织物质量、可缝性以及服装面料最终服用性能控制的有关技术条件拟定的方法，通常又称为客观评定法。
织物客观评定是定量鉴别和评价织物的性能，具有如下特点和优势：
①能预测和控制面料的可缝性及服装在使用期间的服用性能；
②使服装厂在面料选择和加工工艺的确定上有客观标准可依；
③优化组合各种天然纤维和化学纤维，以便采用更合理的混纺比来发挥纤维的综合性能；
④有利于织物后整理工艺的最佳化，降低生产成本、提高经济效益；
⑤保持和提高一切现有纺织品的质量；
⑥有利于拟定新的技术标准，使研究者、生产者和贸易者之间建立一个客观的共同基准；
⑦能客观再现面料物理机械性能、表面性能及其他可测物理量，以便对其进行优化设计，利于产品开发。
2.3.2织物基本规格的测试
（1）面料编制结构测试
（2）面料组织结构测试
同种组织的织物还会因为纱线捻度和捻向、织物密度等不同，而呈现出不同的特点。
纱线捻度越大，织物表面越光洁，手感越滑爽；
平纹织物经纬纱采用相同捻向时，织物结构稳定，手感坚实，采用不同捻向时，织物松厚柔软；
平纹组织经纬密度大则厚实挺括，密度小则轻薄松软。
（3）面料平方米克重测试
（4）面料厚度测试
采用FAST1压缩仪，通过在织物表面施加2cN/cm2及l00cN/cm2两种载荷，精确测量织物厚度，并计算织物表层厚度。
根据织物表层厚度可预测织物外观和手感。
显而易见，织物厚度和表层厚度较大，则手感呈现柔软和丰满的感觉，反之则趋向滑爽和单薄的感觉。
采用常规的YG141型织物厚度仪测试方法来测试针织物厚度。
（5）面料成分比例测试
（6）面料的用纱线密度测试
2.3.3服用性能测试
（1）面料通透性能测试
面料的通透性是直接影响舒适性能的指标，主要指热、湿、空气等通过材料的性能，它包括材料的吸湿、放湿、透视性能等。
不同的服装对通透性的要求不同，有的要求保暖性好，有的要求具有防雨性能，有的则需要很好的防风性能。
①回潮率
纤维材料中的水分含量，即吸附水的含量，通常用回潮率表达。
是指纤维所含水分质量与干燥纤维质量的百分比。
②透气性
透气性与透湿性和隔热性都有一定的关系。
一般透气性好的织物透湿性也较好。
透气性本身与织物的厚度、织物的紧密程度、纱线的线密度和捻度、纤维的形态等都有一定的关系。
另外，织物的隔热性能主要取决于织物内所包含的静止空气，所以透气性好的织物，隔热性就差。
服装的种类不同，对透气性的要求也不尽相同。
春夏季服装及内衣的面料对透气性的要求比较高，秋冬季服装及风衣的面料对透气性的要求不高。
③透湿性
织物的透湿性也与织物结构、厚度、所用的材料有关，且与织物的透气性密切相关。
④织物毛细效应
一般来说，亲水性吸湿性很好，毛细效应也明显。
对于合成纤维来说，本身不具有亲水基团，因此其吸湿较差。
（2）影响织物外观性的指标测定
我们测试影响织物外观性方面的常规指标，包括:
悬垂性、硬挺度、钩丝和抗起毛起球性能、织物折痕恢复性。
另外，还有专门测试了织物的抗静电效果。
①悬垂性和硬挺度
悬垂性一般与纤维的种类，纱线的捻度，织物的密度、硬挺度和重量有关。
②钩丝和抗起毛起球性能
通过对样品的测试，钩丝和抗起毛起球性能都比较好，最差的是3级，一般在4~5级。
③织物折痕恢复性能
针织面料由于其线圈结构，本身抗褶皱能力就比织物强，加之涤纶纤维本身的弹性回复性好，且纱线之间的摩擦力小，所以折痕复率较高。
④织物抗经典性能
通常织物在受摩擦的时候产生经典，造成服装吸附灰尘、对人体产生缠附现象，既影响服装穿着的外观效果，又妨碍人体活动和影响着装的舒适性。
织物产生静电主要与纤维本身性能有关，也与温度湿度条件有关。
温度低、湿度大，产生静电现象小；
反之，则静电现象大。
吸湿性好的纤维、改性纤维、导电纤维等有很好的抗静电性。
2.4应用前景
织物性能及其测试的研究是随社会的发展和科学技术的进步逐步发展起来的．一方面，科技人员根据社会和人类的需求，借助新的技术手段，不断研究各领域对材料性能的要求以及赋予织物所需性能的方法，推出新的织物，使之能适应服用、装饰、工业等各领域的不同需求，从而为织物的应用开辟了广阔的前景；
另一方面，生产者为了发展生产、降低消耗，在竞争中求得生存，也不断地进行织物性能的研究，根据消费者的生活水平、文化素质和对织物优良质地以及其他领域对材料的要求，寻找以最小代价换取最佳性能的方法．所有这些都促进了织物性能及其测试的研究，而且这方面的理论和实践还将进一步深化和发展。
三、总结
有机硅助剂因可赋予纺织品具有独特的性质，如：
迷人的手感可改善其服用及保养性能等，使其在现代纺织工业中享有一定的声誉。
在纺织品整理中有机硅化学品赋予织物高附加值毫无疑问将是极其重要的。
通过对纺织品服用性能的测试和研究，可以评价织物的性能，确定其用途，并可以根据织物性能提出合理的使用要求，还可以实现旧品种的改良和新产品的研究与开发，这对满足人类需求、优化资源配置有着积极的意义。
当今，人们对服饰产品的重视程度更是越来越高，开发新型纺织纤维，研究其面料的服用性能是十分必要的，同时也应更加重视对各类优良纺织材料的深层次研究，重视产品的开发，追求资源的优化，最大程度地保持和赋予纺织品优良的服用性能。
四、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标
4.1研究内容
分别将100%全棉、弹性涤纶、桃皮绒3种织物用已合成的嵌段聚醚/氨基硅油、复配硅油进行整理。
采用客观评价法对整理前、后的织物进行柔软、拉伸、剪切性能、悬垂性、透气性、透湿性等风格进行测试和分析，并加以对比，研究BPEAS的应用性能。
熟练掌握测试所用仪器设备。
4.2设计思路、方法
4.2.1浸轧工艺及处方初定
布样：
100％的斜纹厚棉布：
纱线线密度21.6tex，织物密度为474×
235（根/10cm）
桃皮绒：
织物密度为356×
180（根/10cm）
配方：
BPEAS乳液（20%固含量），按乳液与水的质量比2.5:
100（即25g/L）稀释配成整理用工作浴液。
工艺流程：
浸轧（一浸一轧，压辊压力0.3MPa）、烘干（100℃×
90s）一焙烘（160℃×
30s）
整理后将布样置于干燥器中预湿平衡24h。
4.2.2BPEAS与不同氨值的氨基硅油复配的工艺及处方
浴液的制备工艺：
在烧杯中加入定量的BPEAS与氨基硅油，加入氨基硅油质量40%的乳化剂（AEO-9:
XL40=4:
6），充分搅拌均匀后，缓慢滴加醋酸，调节PH至5.5-6，搅拌混合均匀，然后边搅拌边滴加水至固体质量分数为20%，得透明状微乳液，即复配所得的浴液。
（1）BPEAS与0.2N的氨基硅油复配处方
表1BPEAS与0.2N的氨基硅油复配的浴液配方（g/l）
1#
2#
3#
空白
BPEAS
45
40
35
-
0.2N氨基硅油
5
10
15
（2）BPEAS与0.6N的氨基硅油复配处方
表2BPEAS与0.6N的氨基硅油复配的浴液配方（g/l）
4#
5#
6#
0.6N氨基硅油
（3）BPEAS与0.9N的氨基硅油复配处方
表3BPEAS与0.9N的氨基硅油复配的浴液配方（g/l）
7#
8#
9#
0.9N氨基硅油
整理后样品分别记为全棉织物1#-9#、桃皮绒织物1#-9#。
4.2.3整理织物性能测试
整理后布样置于干燥器中预湿平衡24h。
（1）
面料通透性能测试
①透气性
透气用GB5453-1997
②透湿性
透湿用LCK-131织物透湿测试仪GB/T12704-91
③毛细效应
参照FZ/01071-1999标准，用YG871型毛细管效应测定仪测定。
①悬垂性
用YG（L）811-DN织物动态悬垂风格仪测定，用悬垂系数表示。
②柔软性
柔软性以弯曲刚性和弯曲滞后矩表示，参照ASTM-D1388-07标准用KES风格仪测定
③拉伸性
参照ASTM-D1388-07标准用KES风格仪测定
④剪切性
⑤折皱弹性
折皱回复角按GB/T3819-1997标准，用YG541B型织物折皱弹性仪测定。
4.3预期达到目标
1.通过撰写毕业论文，进一步巩固所学知识，运用正确的科研方法，收集相关资料，进行调查研究，提高写作能力。
2.进一步加深对基础理论的理解，扩大专业知识面，完成教学计划规定的基本理论、基本方法和基本技能的综合训练，力求在收集资料、查阅文献、调查研究、方案制定、计算机处理、撰文论证口述表达等方面加强训练，实现所学知识向能力转化。
3.熟练掌握测试中所用到的仪器设备
五、论文详细工作进度和安排
2010年10月18日
～
2010年10月30日：
教师确定毕业论文题目，学生完成选题；
2010年10月30日
2010年12月30日：
学生完成论文参考文献的查阅、外文翻译、文献综述、开题报告；
2011年01月04日
2011年03月28日：
完成论文的准备、初稿撰写；
2011年03月31日
2011年05月14日：
毕业论文修改和定稿上交；
2011年05月15日
2011年05月25日：
毕业论文评阅；
2011年05月26日
2011年05月30日：
毕业答辩及成绩评定。
六、主要参考文献
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