薄荷油微胶囊整理对聚酯织物舒适凉爽功能化效果的研究

论文摘要

聚酯纤维由于具有生产成本低、力学性能好、防虫蛀等优点而成为应用最广的合成纤维,但由于分子中缺少极性基团,造成聚酯织物吸湿性差、穿着易闷热的缺点,因此本文主要针对聚酯织物的舒适凉爽功能化进行研究。微胶囊技术正广泛应用于织物的功能整理,可以利用微胶囊来达到聚酯织物舒适凉爽功能化的目的。薄荷油作为一种具有清凉、保健、抗菌等优点的植物精油常被用在食品、卫生用品等方面,可以考虑将薄荷油微胶囊化并整理至聚酯织物中来改善其舒适凉爽性,通过研究整理前后聚酯织物相关性能的变化,来综合分析薄荷油微胶囊的整理效果。以明胶（GE）和海藻酸钠（SA）为壁材,利用复凝聚法来制备薄荷油微胶囊,通过单因素分析法可得到最佳制备工艺:复凝聚pH值为4.3,壁材配比GE:SA=4:1（w/w）,乳化剂浓度为0.5%（v/v）,乳化时间为9 min,芯壁比为1:1(v薄荷油:m壁材=1:1),壁材浓度为1.75%（w/v）,复凝聚速度为600 rpm。通过偏光显微镜、SEM和FTIR测试,表明成功制得了形态稳定、圆整规则的球状薄荷油微胶囊,粒径大小为2050μm,产率、含油率和壁材利用率分别达到85.64%、50.00%和78.75%。热重的测试结果表明微胶囊在250℃内可保持一定的热稳定性,使薄荷油缓慢释放。以聚丙烯酸为粘合剂,与薄荷油微胶囊的悬浊液配制成整理剂对聚酯织物进行浸轧整理,优化后的整理工艺为:粘合剂浓度为0.5%,微胶囊悬浊液浓度为50%,预烘工艺为80℃、3 min,焙烘工艺为120℃、3 min。整理后的聚酯织物増量率为1.34%,若在整理前增加碱预处理和等离子体预处理,可以使増量率提高至1.50%和1.53%。通过对整理前后织物进行SEM和FTIR测试,结果表明微胶囊已成功整理至织物中,同时在织物中接入极性基团。测试整理前后聚酯织物的相关性能,结果表明薄荷油微胶囊能明显提高聚酯织物舒适凉爽性能,预处理可进一步提高改性效果。经过等离子体预处理的后整理织物可将透湿率、经纬向芯吸高度、蒸发速率及接触凉感系数分别提高4.66%、52.7%、42.9%、48.15%和8.63%,滴水扩散时间由121.6 s降至1 s以内,碱预处理则对整理后织物的透气率和吸水率有更好的促进作用,可分别提高49.25%和17.1%。同时微胶囊整理可明显提高织物的动态水分传递性能,将聚酯织物的液态水动态传递综合指数由0.5418升高至0.72以上,性能评级由3级升至4级。薄荷油微胶囊整理对聚酯织物的物理机械性能的影响较小,拉伸断裂强力的下降率在4%以内,白度变化率在20%以内,同时织物的综合手感会由于微胶囊整理有所降低,但若增加碱预处理,可以通过改善织物的柔软度和光滑度使综合手感略有回升。经过后整理的聚酯织物表面会粘附微胶囊整理剂,经过5次水洗整理剂损失率达到60.61%,水洗25次后达到90.15%,若整理前进行等离子体预处理可明显提高织物的耐水洗性,将水洗5次的损失率降低至38.41%,水洗25次的损失率降为55.62%。

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摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 前言

1.2 舒适凉爽织物

1.2.1 织物舒适性的概念

1.2.2 织物舒适性的研究现状及发展

1.2.3 聚酯织物的舒适凉爽功能化研究

1.3 微胶囊技术

1.3.1 微胶囊的定义与发展简史

1.3.2 微胶囊的制备方法及其应用

1.3.3 复凝聚法的原理及壁材介绍

1.4 微胶囊在织物舒适凉爽整理中的应用

1.5 本课题的主要研究内容及创新点

1.5.1 本课题的研究内容

1.5.2 本课题的创新点

第二章实验部分

2.1 实验材料、试剂及仪器设备

2.1.1 实验材料

2.1.2 实验试剂

2.1.3 实验仪器设备

2.2 微胶囊的制备方法

2.2.1 复凝聚行为

2.2.2 微胶囊化行为

2.3 复凝物及微胶囊性能测试方法

2.3.1 复凝物电导率的测试

2.3.2 复凝物吸光度的测试

2.3.3 复凝物产率的测试

2.3.4 标准曲线的制定

2.3.5 微胶囊产率、含油率及壁材利用率的测试

2.3.6 湿态微胶囊形态测试

2.3.7 干态微胶囊及复凝物形态测试

2.3.8 红外光谱测试

2.3.9 热稳定性测试

2.4 织物的微胶囊整理工艺

2.4.1 织物的碱预处理方法

2.4.2 织物的等离子体预处理方法

2.4.3 织物的微胶囊整理方法

2.5 整理后织物其他性能测试

2.5.1 减量率和增量率的测试

2.5.2 表面形貌测试

2.5.3 红外光谱测试

2.5.4 白度测试

2.5.5 断裂强力测试

2.5.6 耐洗性测试

2.6 整理后织物的舒适凉爽性能测试

2.6.1 透气性测试

2.6.2 透湿性测试

2.6.3 接触角测试

2.6.4 滴水扩散时间测试

2.6.5 吸水率测试

2.6.6 毛细效应测试

2.6.7 水分蒸发时间测试

2.6.8 动态水分传递性能测试

2.6.9 手感风格测试

2.6.10 凉感性能测试

第三章微胶囊制备工艺的研究

3.1 前言

3.2 微胶囊制备工艺的优化

3.2.1 复凝聚pH值的优化

3.2.2 壁材配比的优化

3.2.3 标准方程的制定

3.2.4 乳化剂浓度的优化

3.2.5 乳化时间的优化

3.2.6 芯壁比的优化

3.2.7 壁材浓度的优化

3.2.8 复凝聚速度的优化

3.3 微胶囊的性能测试及表征

3.3.1 湿态微胶囊的形态分析

3.3.2 干态微胶囊的形态分析

3.3.3 微胶囊FTIR分析

3.3.4 微胶囊热稳定性分析

3.4 本章小结

第四章聚酯织物舒适凉爽功能化整理

4.1 前言

4.2 聚酯织物微胶囊整理的工艺优化

4.2.1 粘合剂浓度的优化

4.2.2 微胶囊浓度的优化

4.2.3 预烘工艺的优化

4.2.4 焙烘工艺的优化

4.3 整理后聚酯织物其他性能研究

4.3.1 减量率与増量率

4.3.2 表面形貌

4.3.3 FTIR分析

4.3.4 白度

4.3.5 断裂强力

4.3.6 耐水洗性

4.4 整理后聚酯织物舒适凉爽性能研究

4.4.1 透气性和透湿性

4.4.2 接触角

4.4.3 吸湿速干性能

4.4.4 动态水分传递性能

4.4.5 手感风格评价

4.4.6 凉感性能

4.5 本章小结

第五章结论与展望

5.1 结论

5.2 不足与展望

致谢

参考文献

附录：攻读硕士学位期间发表的论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李宏英

导师: 王鸿博

关键词: 薄荷油微胶囊,复凝聚,微胶囊整理,聚酯织物,舒适凉爽

来源: 江南大学

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 轻工业手工业

单位: 江南大学

分类号: TS195.5

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