负离子整理综述.docx
- 文档编号:7985214
- 上传时间:2023-01-27
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:55.68KB
负离子整理综述.docx
《负离子整理综述.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《负离子整理综述.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
负离子整理综述
工程设计——负离子整理
年级:
轻化工程10(01)
学院:
纺织与材料学院
学生姓名:
高俊
学号:
41001030130
目录
1、负离子概述1
1.1负离子的定义1
1.2负离子的作用2
1.2.1卫生保健作用2
1.2.2环境保护作用2
1.2.3.优良的抗菌和杀菌功能2
2、负离子整理机理3
2.2后整理技术4
3、负离子后整理工艺5
3.1仪器及设备5
3.2棉织物的退煮漂一浴法5
3.3棉织物的染色6
3.3.1工艺条件6
3.3.2注意事项7
3.4负离子整理8
3.4.2生产条件及注意事项9
4、负离子后整理影响因素10
4.1温度和时间10
4.2整理剂浓度10
4.3粘合剂用量10
4.4浴比11
5、负离子整理织物的性能测试11
5.1负离子的释放性能11
5.2负氧离子织物透气性11
5.3负离子织物强伸性12
5.4折皱回复性能测试与分析12
5.5耐磨测试13
6、展望13
参考文献:
14
任务设计:
负离子整理;内容:
整理原理,工艺及条件、设备。
负离子整理
随着社会进步、生活水平提高,人们对纺织品的要求也越来越高,不只是满足于当今纺织品的基本功能,更加注重追求纺织品的内涵,希望当前纺织品具有“健康、舒适、安全、环保”的性能。
当空气负离子的作用机理日益被认清后,一种具有负离子功能的纺织品吸引了国内外学者对其进行研究与开发。
在当今的社会中,随着工业化发展速度的不断加快,其对生态环境的污染越来越严重,空气中负氧离子数越来越少,而高频率的工作要求以及工作生活环境空气质量的变差,使得不少人患上城市综合症。
正是在这个大前提之下,负离子纺织品才应运而生。
1、负离子概述
1.1负离子的定义
在机械、光、静电作用下大气中的分子和原子会发生空气电离,产生正离子和负离子。
正离子是分子失去电子后形成,负离子是空气中的中性分子与脱离出来的电子相结合后产生。
虽然空气中有很多气体分子,但是被电离的自由电子大部分被氧气所获得,所以人们常常把空气负离子统称为“负氧离子"。
1.2负离子的作用
1.2.1卫生保健作用
(1)对神经系统的影响。
可使大脑皮层功能及脑力活动加强,精神振奋,工作效益提高,能使睡眠质量得到改善。
负离子还可使脑组织的氧化过程力度加强,使脑组织获得更多的氧。
(2)对心血管系统的影响。
负离子有明显扩张血管的作用,可解除动脉血管痉挛,达到降低血压的目的,负离子对于改善心脏功能和改善心肌营养也大有好处,有利于高血压和心脑血管疾患病人的病情恢复。
(3)对血液系统的影响。
负离子有使血液变慢、延长凝血时间的作用,能使血中含氧量增加,有利于血氧输送、吸收和利用。
负离子对呼吸系统的影响最明显。
这是因为负离子是通过呼吸道进入人体的。
它可以提高人的肺活量。
1.2.2环境保护作用
负离子纺织品中的负离子在空气中的移动是呈z字形的,而且输送负电荷给细菌,灰尘,烟雾微粒以及水滴等,电荷能中和空气中的灰尘,细菌,病毒等物质,与这些微粒相结合聚集成球然后落到地面,使污浊空气转化成新鲜清静的空气,从而净化空气。
1.2.3.优良的抗菌和杀菌功能
负离子能灭菌除尘,产生的负氧离子具有较高的活性,有很强的氧化还原作用,能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性,且负离子与细菌结合后,再使细菌病毒产生结构性的改变或能量的转换,导致细菌病毒的死亡,不再形成新的菌种。
从而达到抗菌杀菌的目的。
2、负离子整理机理
一般而言,负离子纺织品的加工方法主要可分为2类:
一类是应用具有产生负离子性能的纤维来生产,另一类是通过织物的后整理来使纺织品具有产生负离子的性能。
目前负离子纺织品的生产方法有3种:
(1)将负离子材料超微化,制成纳米亚纳米超微粉体,如纳米负离子远红外粉,然后加入到化学纤维纺丝液中,制成负离子化学纤维。
该方法的缺点是不适用于天然纤维。
(2)将负离子材料超微粉体加工成负离子浆,如负离子远红外浆,然后通过成膜物质粘附在织物上。
该方法的优点是适用于所有纤维,缺点是影响织物的手感和透气性。
(3)利用带有活性反应基团的新型负离子材料,如负离子远红外整理剂,纤维上的羟基、胺基形成共价键,获得耐久、透气、柔软的负离子织物。
该方法解决了制造负离子天然纤维织物的关键技术问题,在负离子织物的研究中具有划时代意义。
2.1负离子纤维的制造方法
(1)表面涂层改性法:
它是在纤维的后加工过程中,利用表面处理技术和树酯整理技术将含有电气石等能激发空气负离子的无机物微粒的处理液固着在纤维表面。
(2)共混纺丝法:
它也是生产改性和多功能合纤的一种主要的方法,就是在聚合或纺丝前,将能激发空气负离子的矿物质做成负离子母粒加入到聚合物熔体或纺丝液中纺丝制得负离子纤维。
与表面涂覆改性法相比,这种纤维产生负离子的耐久性更好。
即用化学和物理方法将负离子发生体(电气石、微量放射性的稀土类矿石、陶瓷)制成与高聚物材料具有良好相溶性的纳米级粉体,经表面处理后,与高聚物载体按一定比例混合,熔融挤出制得负离子母粒,再进行干燥,按一定配比与高聚物切片混合,采用共混纺丝法进行纺丝制备负离子纤维。
(3)共聚法:
它属于化学反应。
是把负离子添加剂在聚合过程中加入,制成负离子切片后纺丝。
一般共聚法所得切片添加剂分布均匀,纺丝成形性好。
2.2后整理技术
后整理法指通过浸轧烘燥将含有无机物微粒的处理液固着在织物表面,从而使织物具有负离子性能的方法。
(1)使用浸轧烘燥培固法,循环浇淋法,喷雾法或上胶涂布法将含有无机物微粒和有机载体的水溶液作用在织物上。
(2)用液状硅涂覆或含渍固化在面料上,使其产生负离子。
(3)将面料浸渍在含有无机物微粒和粘合树脂的溶液中。
用挤压的方式使面料中的无机物微粒达到规定的附着量,如具有负离子发生能力的布帛。
(4)采用浸渍法,层压法或印花法将处理液作用到纺织品上。
(5)将离子交换物质及红外线放射物质加工成微米级粉末。
混入油墨中,将这种油墨被刷在覆盖物等床上用品的布料表面产生负离子。
3、负离子后整理工艺
本文以棉织物为例,采用的负离子整理剂是北京北京洁尔爽高科技有限公司开发的负离子整理剂JLSUN一888A、B。
3.1仪器及设备
LM072型退煮漂联合机、LMH323—180型连续轧染机、均匀轧车、SLMA6305—W型平幅水洗烘燥机
工艺流程:
织物→漂染→浸渍整理液→浸渍→放残液→冷水冲→上硅油柔软剂→成品
3.2棉织物的退煮漂一浴法
工艺条件及其参数:
双氧水(100%)4%(owf)
Na2CO36%(owf)
NaOH3%(owf)
精炼剂1%(owf)
渗透剂0.3g/L
浴比1:
15
温度100℃
时间60——90min
漂白后坯布质量要求及检测方法:
(1)白度测定漂白后白度是否一致。
与中样对比
(2)棉籽壳必须除净,漂白后目测。
(3)坯布pH值必须达到中性,不含碱,酸,氧化剂,还原剂。
检测方法:
残留碱的测定应定期取样,将试样置于蒸馏水中煮沸,其萃取液(冷却至200℃)的pH值应在5.6—6.5之间,如果pH值高于8,需在500℃酸洗O.2g/LHAC10min),或用pH试纸,测定从织物中挤压的溶液pH值。
(4)残留双氧水的洗涤与检测氧漂后的坯布若残留有双氧水,带入染浴会使活性燃料活性基氧化分解,造成色浅。
色斑及色相变化等染疵。
氧漂后的坯布水洗很难彻底洗除残留氧。
应在氧漂结束前10min加入O.5g/L保险粉,可以清除残余双氧水。
3.3棉织物的染色
3.3.1工艺条件
活性染料一浴两步法。
连续轧染法
工艺流程:
浸轧染液→烘干→浸轧固色碱剂→汽蒸→后处理
工艺条件:
染色:
M型活性染料4%(owf)
食盐10g/L
平平加O0—0.5g/L
浴比1:
20
温度60℃
时间20—40min
固色:
纯碱7.5g/L
浴比1:
20
温度60℃
时间20—40min
皂洗:
净洗剂0.5g/L
浴比1:
15
温度70℃
时间15—20min
3.3.2注意事项
注意事项有以下几点:
(1)电解质应充分化开,冲淡后加入染缸内;
(2)燃料先用50—60℃的热水溶解,充分化开后倒人染缸;
(3)在加完盐后运行5—10min,检验pH值应在6—7之间;
(4)升温以1—1.5℃/min为宜,达到60℃后,保温10一20min;
(5)加固色剂时应将布样取出,碱剂不应直接加到布样上;
(6)染毕,排液要净,再加水升至70℃,水洗10min,排液。
因为冷水洗会使油、蜡再吸附,从而引起染色不匀,由于蜡质熔点在60℃以上,因而水洗温度宜选用70~90℃。
水洗温度不宜过高,高温易断键。
水洗温度提高,水的表面张力和粘度降低,加速纤维上含污物的膨化分离,降低染料,污物对纤维的亲和力,加速边界层的交换速度,显著增大扩散系数。
(7)为进一步提高色牢度必须进行皂煮,皂煮前必须先水洗使电解质浓度降到2g/L以下。
皂煮一般用净洗剂LS等。
水洗后皂煮必须用软水,防止未固色染料凝聚。
3.4负离子整理
3.4.1工艺条件
采用浸渍法
负离子整理配方:
JLSUN—888A:
4%(O.W.f);JLSUN-888B:
4%(O.W.f);
硅油柔软剂:
3%。
浴比:
1:
20适量粘合剂1%(owf)
(1)根据浴比将织物浸渍在JLSUN—888A溶液中,温度65℃,时间40min;
(2)放掉残液后浸渍JLSUN—888B溶液,温度50℃,30min;
(3)放掉残液后,用冷水冲洗一遍;
(4)上硅油柔软剂,烘干后即为成品。
3.4.2生产条件及注意事项
(1)进行负离子加工整理的织物必须具有很好的吸湿性,以保证在浸渍负离子整理工作液时能够快速、均匀地附着于织物上。
(2)自来水或深井水容易和负离子整理剂中某些成分产生沉淀,所以配制负离子整理浸轧工作液需使用蒸馏水或离子交换水。
(3)要将待进行负离子整理织物充分清洗干净,以防止其它化学助剂对负离子整理液的稳定性产生影响。
(4)因负离子助剂主要原料来源于天然矿石等,含量和色泽均有差异,为了保证整理效果,应事先对其负离子产生量进行测试,色泽鲜艳的织物最好选择无色透明的负离子整理剂,若采用的是有颜色的整理剂,有必要对助剂颜色和助剂批次进行控制。
(5)若经整理后织物表面呈现拒水性,会降低其负离子的产生,需引起重视,必要时需进行处方调整。
(6)有的负离子整理剂在存放过程中会产生沉淀和分层,使用前需充分搅匀。
同时整理剂应避免和强酸、强碱、氧化剂、还原剂、阳离子的物质相接触。
助剂存放应避免阳光照射,未用完品需密封后妥善保管。
4、负离子后整理影响因素
4.1温度和时间
温度升高,扩散速率提高,引起水解速率加快。
同时,温度升高,反应速率常数增大,纤维中大分子链的活动性增加,羟基碳与OH一有效碰撞概率也增加,使整理剂与纤维分子结合的几率提高。
4.2整理剂浓度
开始织物负离子浓度随着整理剂浓度的增加而增加,且前期浓度速率增加较快,而在后期增加的速度有所减小。
这是由于整理剂浓度的增加,使整理剂充分渗透到织物内部,提高了整理剂与纤维间的结合能力,加速了反应,当整理剂浓度增加到一定程度后,两者间的结合达到饱和,反应速率的增加趋于平缓。
因而整理剂浓度对织物负离子浓度的影响存在临界点,当整理剂浓度增加到一定程度后将不再增加。
4.3粘合剂用量
在负离子处理过程中,加入合适的粘合剂可以提高负离子浓度和稳定质量,粘合剂的种类对发生负离子的影响很大,甚至会失去负电荷。
加入黏合剂后,织物的负离子释放性能得到了很大提升,但随着黏合剂浓度的增加,负离子的释放性能并没有较多变化。
这说明黏合剂浓度对织物负离子释放性能的影响并不是十分显著,但与不使用黏合剂相比,织物负离子释放性能还是有较大的提升。
考虑到功能性整理后织物的耐水洗性能,我们选取黏合剂的用量一般为1%(owf)。
4.4浴比
在其它条件相同时,改变浴比,负离子浓度有所变化,但影响相对较小。
由于整理剂在水溶液中和纤维的浓度比,不论在什么样的条件下,其比值恒定不变,接近常数。
显然,在整理剂用量不变,其他条件相同的情况下,浴比小有利于整理剂与纤维的粘附。
因此,应尽量减小浴比,这一方面提高了整理剂与纤维结合的概率,同时也减少了整理剂在水浴中的水解,在本文中选用1:
20的浴比。
5、负离子整理织物的性能测试
5.1负离子的释放性能
测试过程采用DLY-2型负离子测量仪完成。
措施采用以下标准:
试样大小:
30cm×30cm;
摩擦时间:
20秒:
手动摩擦速率:
2次/秒。
织物的试样做5次试验,每次试验的结果均为开始测试20秒内八个读数的平均值,最后再对5次试验的结果取平均值。
5.2负氧离子织物透气性
气体通过织物的性能称为织物的透气性,用透气量表示。
透气量越大表示织物的透气性越好。
(1)仪器及原理
在规定的压差下,用YG461织物中压透气两测试仪测定单位时间内垂直通过试样空气流量,来推算织物透气性。
(2)试样准备实验面积为20cm2。
试样截取面积应大于20cm2,也可用大块试样测试。
同一样品不同部位至少测试10次。
5.3负离子织物强伸性
织物拉伸断裂实验目前主要采用单向(受力)拉伸,即测试织物试样的经向强力,纬向强力,或与经纬向呈某一角度的强力。
(1)实验仪器
南通宏大HD026N电子织物强力仪。
(2)实验原理
将5×15的试样,按等速拉伸方式拉伸至断裂,测其承受的最大力一一断裂强力及产生对应的长度增量一一断裂伸长。
5.4折皱回复性能测试与分析
试验原理:
将裁好的试样织物对折起来并在规定负荷作用下保持一定时间。
去除负荷后,经过一定的回复时间,测量织物的回复角用于表示织物的折皱回复能力。
试验仪器、用具:
YG541型织物折皱弹性测试仪、凸形印章、不锈钢直尺、剪刀、布样铁夹。
试验步骤:
参,照GB/T3819.1997《纺织品织物折痕回复性的测定回复角法》
5.5耐磨测试
实验原理:
采用平磨法。
安装在马丁代尔耐磨试验仪试样夹具内的圆形试样,在规定的负荷下,以轨迹为李莎茹图形的平面运动与磨料(即标准织物)进行摩擦,装有磨料的与水平面垂直的轴自由转动。
根据试样外观的变化确定织物的耐磨性能。
销轴的质量为(198+2)g的负荷下进行试验。
实验仪器:
YG(B)401E型马丁代尔磨损仪
实验步骤:
参考GB/T21196.4-2007((纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定第四部分:
外观变化的评定》。
试验条件为标准大气条件下,评价标准:
以协议的摩擦次数进行摩擦实验,与同一织物的未测试试样进行比较,评定所发生的表面变化程度。
5.6耐洗性能
测试方法:
将试样剪成30cmx30cm大小,在负离子测试仪发生器出口处的距离为10cm处,以均衡速率手动搓动50次,待数据稳定后记录数据。
6、展望
由于负离子具有众多的优良性能,使它在装饰,产业,服用三大领域有着广阔的市场,的确实是身处二十一世纪追求“健康、环保”理念的入们的新宠。
考虑到人们日益增长的将康需求,开发功能保健型纺织品将成为纺织业发展的趋势。
国外已经在这方面取得了显著的成绩,国内工作还仅仅是开始,充分利用我国资源丰富,市场广阔的有利条件,积极开发具有高附加值和高科技含量的新型负离子保健纺织品,具有重要的现实意义和广阔的市场前景。
参考文献:
[1]毕鹏宇,陈跃华,李汝勤.负离子纺织品及其应用的研究[J].纺织学报,2003,24(6):
99-101
[2]商成杰.功能纺织品[M].北京,中国纺织出版社,2006,140-165
[3]王进美,田伟.健康纺织品开发与应用[M].北京,中国纺织出版社,2005.207-290
[4]钱建华,孙福,凌荣根.负氧离子聚酯纤维的研制及性能[J].纺织学报,2007,28(4):
16-18
[5]王万秀,李娟娟.负离子及其纺织品的功能和应用[J].现代纺织技术,2004,24(3):
46—48.
[6]姚鼎山.环保与健康新材料一托玛琳[M].上海:
中国纺织大学出版社,2001.
[7]邵敏,王进美.负离子纺织品的开发与应用[J].纺织科技进展,2008(4):
4-6.
[8]日本Nisizaki株式会社.机能性人工陶瓷粉末.染化杂志,1988(11):
59—66.
[9]杨明霞,普丹丹.负离子纺织品及其开发现状[J].纺织科技进展,2009
(2):
11—14.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 负离子 整理 综述