纺织类地方高校细分专业研究所的建设策略——以浙江理工大学纺织科学与工程学院先进功能涂层研究所为例

为探究适合纺织类地方高校一流学科建设与中国纺织产业发展新要求的体制机制,基于研究所这一高校的基层组织和学科建设的重要载体,以浙江理工大学纺织科学与工程学院先进功能涂层研究所为例,通过对纺织化学与染整工程学科的优势特色与存在的问题分析,结合一流学科的建设要求,提出并建设了细分专业研究所———先进功能涂层研究所。在近两年的建设实践过程中,研究所在基础研究、人才培养、平台建设、产学研合作等方面取得了较好的建设成果,同时形成了细分专业研究所的建设策略,这些策略可为纺织类地方高校的一流学科建设提供体制机制方面的参考。

棉针织物练染同浴技术研究

为了达到棉针织物练染同浴的目的,采用固色碱HS-310J及精练剂HS-113E助剂,同时配备相应的工艺。练染同浴工艺采用先染色后精练一浴两步法工艺,探讨了固色碱用量、精练剂用量、练染工艺条件、精练温度及时间等因素对棉针织物染色、精练效果的影响,比较并分析了练染同浴与常规两浴工艺的K/S值、色泽鲜艳度、匀染性、色牢度和顶破强力。结果表明,该练染同浴工艺是可行的,除固色率略低于常规练染两浴工艺外,染色织物润湿性、匀染性、耐洗牢度、耐摩擦牢度和顶破强力均较好,且可缩短工艺时间,节省能源,降低生产成本,减少污水排放,有利于环境保护。

PANI/PET复合导电织物的染色技术研究

以聚苯胺/涤纶(PANI/PET)复合导电织物为研究对象,选择分散红SF-B、分散黄UN-SE及分散蓝SF-G对其进行染色,研究染料用量、染色温度、保温时间、pH值及浴比各因素对PANI/PET复合导电织物的抗静电性能及上染性能的影响;并通过正交试验和极差分析确定其分散染料染色最佳工艺为:pH值4.5、染色温度110℃、保温时间20 min和浴比1∶50。实验结果表明:PANI/PET复合导电织物经该最佳工艺染色后,其半衰期、耐久性及色牢度均满足实际生产需要。

真丝绸环保阻燃整理技术研究

采用阻燃整理剂DM3070对真丝织物进行阻燃整理,对阻燃工艺参数包括阻燃剂质量浓度、交联剂及其质量浓度、催化剂、柔软剂、焙烘温度与时间对阻燃效果的影响进行了分析和探讨,对整理后织物的强力、白度及游离甲醛浓度进行了研究。研究结果表明:经DM3070整理后真丝织物阻燃效果良好,游离甲醛浓度为35 mg/kg(ppm)。真丝织物阻燃整理适宜的工艺为:DM3070阻燃整理剂300 g/L,交联剂MF90 g/L,催化剂C18 g/L,柔软剂M20 g/L,焙烘温度为170℃、时间1 min。

间位芳纶着色技术研究进展

间位芳纶是一种新型高科技合成纤维,因具有极好的耐热性、阻燃性和稳定性而被广泛应用于阻燃服、军事、航空航天等领域。然而芳纶高分子链间作用力大、纤维结晶度高、纤维表面化学惰性强,使染料分子难以进入纤维内部或与纤维结合,导致芳纶染色性较差。目前,主要从两方面改善芳纶染色难题:通过提高温度、加入载体或改用非水染色介质等手段开发新型染色工艺提升染料上染率;对芳纶进行改性以提升芳纶可染性。文章对间位芳纶的着色技术现状进行综述,简要介绍了各类染色方法的基本原理及研究进展,重点阐述了芳纶结构与染色性能的关系,并总结了各染色方法所面对的挑战及应用前景。

磁控溅射技术在纺织领域的应用研究进展

磁控溅射技术作为一种生态环保的薄膜沉积技术,在纺织领域得到广泛的关注。本文综述了磁控溅射技术在纺织品功能化、纺织品仿生结构生色以及膜-基结合稳定性方面的研究进展,概述了磁控溅射技术在纺织基材上的沉积原理和特点,靶材分类及常见靶材的应用特点,并指出磁控溅射技术目前存在的不足及相应的改善策略。该技术的应用有利于纺织染整业的可持续发展。

粗纺羊毛织物差异化染整工艺研究

通过研究树脂防缩剂对羊毛织物处理后的染色缩率、水洗缩率、染色性能和机械缩呢缩率的影响,证实了所选防缩剂的防缩处理对羊毛织物有很好的防缩效果,羊毛染色及水洗加工对其影响较小。羊毛织物经防缩剂处理前后,织物的染色缩率、水洗缩率、染色性能和机械缩呢缩率等方面产生明显差异。实验结果还表明:当选用150 g/L树脂防缩剂M-1处理时,防缩处理和未处理的羊毛织物独自染色后K/S值相差不大,但二者同浴染色时发生了竞染,且K/S值有很大差别;缩呢后二者的经纬向缩率也相差很大。为此,采用印花的方法将防缩剂印制到粗纺羊毛织物上,经染色、缩呢等后续加工,开发出了面料表面具有颜色深度差异化,或呢面收缩差异化而呈现凹凸立体感的浮雕效果等独特风格的新颖粗纺羊毛织物。

光交联丝素蛋白生物3D打印墨水的研究进展

丝素蛋白具有生物相容性高、生物降解性可控及力学性能可调等优异特性,是一种极具应用潜力的生物3D打印墨水材料。基于光交联反应的生物材料加工技术具有条件温和、高效可控等优点,是当前生物3D打印领域的热点方向。文章以墨水性能要求为主线,先从流变性能出发介绍了适合光交联丝素蛋白生物3D打印的打印方式,再从光交联反应性出发讨论了丝素蛋白的光敏改性方法及光诱导交联机制,然后从生物相容性出发介绍了辐照光源与光引发剂的发展,总结了丝素蛋白及其与合成、天然高分子材料复配墨水在光交联生物3D打印领域的应用,并论述了光交联丝素蛋白生物墨水在制备、发展方向和应用过程中所面临的挑战。

PET微塑料水解再造缺陷铁基金属有机框架及其应用研究

为了有效去除聚对苯二甲酸乙二酯(PET)微塑料,采用碱性水解方法将PET微塑料升级再造,制备缺陷铁基金属有机框架(Fe-MOFs)催化剂,用于催化臭氧深度处理模拟印染废水.结果表明,在Na OH浓度为2mol/L、水解温度120℃、水解时间120min的条件下,PET微塑料去除率达100%,对苯二甲酸钠盐(Na_(2)TPA)产率达97.4%;以PET微塑料水解产物为前驱体,发展了2种简易方法制备缺陷型Fe-MOFs催化剂.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(PXRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)及X射线光电子能谱仪(XPS)等对缺陷Fe-MOFs催化剂的形貌特征、晶体结构、分子结构以及元素种类进行表征,证明催化剂具有缺陷结构.研究评估了2种催化剂催化臭氧降解AO-7性能,其中D-Fe-MOF催化剂可在3min内完全降解AO-7,反应速率常数达0.926min^(-1),是W-Fe-MOF催化剂和单独臭氧的3.6倍和7.3倍.

中性黄220酸性浴锦纶染色匀染性研究

为了提升中性黄220染料的利用率,减小染色残液对环境的污染,采用酸性浴染色锦纶织物。首先选取不同pH值对锦纶织物进行染色,测试染色织物K/S值及匀染性,并分析染色不匀的产生原因,在此基础上,研究螯合分散剂对中性黄220染色K/S值及匀染性的影响,优化染色工艺,研究螯合分散剂提升匀染性的作用机理。结果表明:在pH值为4的条件下,中性黄220能够具有更高的染色K/S值,但染色织物产生严重色花、色点,加入螯合分散剂后,滤纸表面沉淀及染料粒径明显减小,匀染性明显提升,最佳染色工艺:染色pH值为4,螯合分散剂X1用量4 g/L,升温速率为1℃/min,100℃保温60 min。

真丝绸活性染料喷墨印花预处理工艺研究

将混合糊料HC应用到真丝绸数码印花的浆料中,通过正交试验确定了常规上浆助剂碳酸氢钠、硫酸钠、尿素等对真丝绸数码印花效果的影响;为了提高织物的防渗化性能,研究了吸附剂在上浆前处理中的应用,测试了印花织物的K/S值、渗化度及色牢度。结果表明,合适的预处理工艺提高了真丝绸数码印花的印花效果,得到了轮廓清晰、得色量高、色牢度好的花纹图案。

棉织物的活性染料/D5悬浮体系染色动力学研究

活性染料/十甲基环五硅氧烷(D5)悬浮体系可实现活性染料无盐节水染色。为探讨该体系中活性染料在棉织物上的染色机制,采用C.I.活性红195进行染色动力学研究。用准一级动力学模型和准二级动力学模型对C.I.活性红195在D5悬浮体系染色和传统水浴染色中所得的实验数据进行分析,计算了染料在2种体系中的染色动力学参数。结果表明:C.I.活性红195在D5悬浮体系和传统水浴中对棉织物的吸附均符合准二级动力学模型;活性染料/D5悬浮体系染色时,染料的平衡吸附量显著高于传统水浴染色,半染时间显著缩短,染料在短时间内几乎完全上染。

介孔生物玻璃/丝素蛋白复合多孔海绵的结构及止血性能研究

采用冷冻干燥法制备了介孔生物玻璃(M58S)/丝素蛋白(SF)复合多孔海绵,采用透射电镜(TEM)和场发射扫描电镜(FESEM)等观察M58S和复合多孔海绵的形貌和结构特征,通过体外凝血实验、大鼠肝脏止血模型和体外细胞毒性实验评价复合多孔海绵的止血性能和细胞毒性。TEM显示M58S内部具有规则的纳米级介孔孔道,排列高度有序,比表面积达400m^2/g,平均孔径为7.3nm;FESEM显示复合海绵呈现多孔沟壑状结构,孔隙率>80%;APTT和PT测试结果表明该复合多孔海绵主要通过作用于血液的内源性凝血系统途径促进凝血;小鼠肝脏止血模型显示当M58S含量>15%时,复合多孔海绵的止血效果较好且优于明胶海绵,有望用作体外快速止血材料。

活性染料在D5悬浮染色体系中的水解动力学研究

采用HPLC研究活性染料/D5悬浮体系染色过程中染料的水解性能,以明确该体系所实现的超低浴比染色环境是否有效抑制染料水解从而获得更高固着率的机制。通过模拟D5染色和传统水浴染色的染料水解环境,研究了不同环境下C.I活性红195在pH值为11、60～80℃条件下的水解情况。结果表明:活性染料/D5悬浮体系染色过程中极少水量的染色环境显著抑制了染料水解,pH值为11条件下水解90 min,D5介质中双水解染料量相对传统水浴60℃减小27.8%,70℃减小57.8%,80℃减少51.1%。相同温度下,传统水浴中染料的水解速率是D5介质中的1.8倍左右。同时,一定量织物的存在可进一步降低D5介质染色的模拟水解条件下双水解染料的量,水解速率常数也有所降低。

苎麻织物的纤维素酶与聚氨酯联合抗刺痒整理技术

针对苎麻织物刺痒感问题,系统研究了单一纤维素酶整理、单一聚氨酯整理、纤维素酶-聚氨酯联合整理对苎麻织物抗刺痒整理效果以及相关的纤维形态结构、结晶度和力学性能变化。结果表明:单一的纤维素酶整理通常达不到良好的苎麻织物抗刺痒感效果,虽有一定的抗刺痒效果,但对织物的强力有严重损伤;单一的聚氨酯整理可在一定程度上降低苎麻织物的刺痒感,且强力损失率相对较小;苎麻织物的纤维素酶-聚氨酯联合整理可达到良好的抗刺痒感效果,并保持较好的织物透气性、白度和强力。

活性染料染色低水介质皂洗的可行性研究

使用十甲基环五硅氧烷(D5)作为活性染料染色的皂洗介质对染色织物进行皂洗试验,能够大幅度减少皂洗工艺中的用水量和废水排放,并可作为以D5为介质的活性染料非水介质染色技术的配套工艺,实现染色新技术的完整性。以皂洗后样品的水浴萃取液染料质量浓度为主要评价指标对皂洗剂种类与用量、水的用量、温度及时间进行优选,最终确定使用D5为介质皂洗活性染料/D5悬浮体系染色织物的工艺:十八烷基胺聚氧乙烯醚双季铵1.5 g/L,D5浴比1∶50,水的用量为3倍织物质量,时间10 min,温度95℃。比较具有相同染色K/S值的水浴染色试样的水浴皂洗效果和D5染色试样的D5皂洗效果发现,二者的皂洗效率相近,洗后织物的色牢度指标可以满足一般纺织品色牢度要求。

D5反胶束体系的制备及其增溶特性的研究

以对生态环境友好的D5(十甲基环五硅氧烷)替代传统反胶束体系中的烷烃作为连续相介质,制备新型的D5反胶束体系,并对该体系的增溶行为进行研究,分别比较了阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂的D5反胶束体系的增溶水量。结果表明,用非极性的D5替代传统反胶束体系中的烷烃来制备对生态环境友好的反胶束体系的方法可行;在某些需要助表面活性剂才能形成的D5反胶束体系里,助表面活性剂醇的用量和表面活性剂的类型及其浓度都影响着体系的增溶水量;非离子表面活性剂形成的TX-10/正辛醇/D5反胶束体系增溶水量最大。

SiO_2胶体微球在真丝织物上的垂直沉积自组装研究

为研发结构生色的真丝织物,以硬质二氧化硅胶体微球为基本结构单元,采用垂直沉积自组装法,通过控制相对湿度、组装温度、胶体微球质量分数和组装溶剂等自组装因素,在真丝基底织物上构造结构色Si O_2光子晶体。研究结果表明:通过严格控制垂直沉积自组装过程的组装因素,在组装温度25℃、相对湿度60%、微球质量分数2.0%、以纯水或纯乙醇为组装溶剂的条件下,可在真丝织物上制备得到三维有序的Si O_2光子晶体结构,呈现双面生色效果。为在纺织品上构建光子晶体结构及其生色理论提供有益的理论支撑和实践经验。

蚕丝织物活性染料/D5悬浮体系染色动力学研究

活性染料/D5悬浮体系可实现蚕丝织物活性染料节水、无盐和高固着率染色,为提高对该工艺下活性染料在蚕丝织物上染过程的控制及染色工艺优化的理论指导作用,用C.I.活性红195进行染色吸附动力学实验,探讨了其染色机理。运用准一级动力学模型和准二级动力学模型对C.I.活性红195传统水浴和D5悬浮体系染色实验数据进行模拟,计算C.I.活性红195在两种染色条件下的染色动力学参数。结果表明:C.I.活性红195在传统水浴和D5悬浮体系对蚕丝织物的染色均符合准二级动力学模型。活性染料/D5悬浮体系染色平衡吸附量高于传统水浴染色,半染时间显著下降。

有机硅柔软剂对织物去污性能的影响研究

以氨基和聚醚改性有机硅为例,研究了有机硅柔软剂对织物去污性能的影响,考察了织物表面能、织物表面硅含量、有机硅与织物及污渍的结合等因素对织物去污指数的影响。结果表明,织物经氨基改性有机硅处理后,其去污指数有所下降,疏水性增强,表面能降低,且表面硅含量相对较多,有机硅耐洗性较高;织物经聚醚改性有机硅处理后,其去污指数有所改善,亲水性增强,表面能提高,表面硅含量相对较少,有机硅的耐洗性较差。