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由于传统纺织品退浆前处理能耗高、污染性大,迫切需要一种清洁高效的退浆方式来改变这一现状。本课题以超临界CO2流体为反应介质,研究了一种绿色环保的退浆前处理方法,从而可以有效降低化学品的使用,减少废水的排放,对纺织行业实现节能减排和清洁生产具有重要意义。本文采用溶剂化显色探针的方式,首先探讨了超临界CO2流体中二-(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠(AOT)、乙醇、含水量、温度、压力及时间等因素对超临界CO2微乳液的形成及稳定性的影响。然后,探讨了双氧水/超临界CO2微乳液退浆体系中双氧水、缓冲溶液、p H、AOT、乙醇、温度、压力和时间等因素对棉织物退浆效果的影响,并优选了退浆工艺。而且还研究了过碳酸钠/超临界CO2微乳液退浆体系中过碳酸钠、四乙酰乙二胺(TAED)、温度、压力和时间等因素对棉织物退浆效果的影响,并对退浆工艺进行了优化。另外,采用18-冠-6作为相转移催化剂,对超临界CO2流体中棉的相转移氧化退浆进行了研究,并对退浆工艺进行了优化。同时,采用超临界CO2流体中皂液乳化的方式,探讨了皂液、温度、压力和时间等因素对退浆棉织物清洗效果的影响,并优选出了合适的超临界CO2流体清洗工艺。最后,采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线粉末衍射(XRD)、接触角测试、热分析(TG/DTG)测试以及X射线光电子能谱测试仪(XPS)等测试方法对棉坯布原样、相转移氧化退浆处理样和流体清洗处理样的纤维表面形态、化学结构、聚集态结构、润湿性能、耐热性能和表面化学成分等进行了相关的分析。研究结果表明,显色剂甲基橙(MO)被萃取到以AOT为表面活性剂形成的超临界CO2微乳液中,且MO的最大吸收波长向低波数发生了较大偏移。在AOT浓度为0.0005~0.01mol L-1,乙醇相对体积分数为0.5%~22.3%,水的相对体积分数为0.43%~2.70%,温度为35~95℃,压力为14~22MPa的条件下,可以形成超临界CO2微乳液。此外,当AOT浓度为0.01mol L-1,乙醇相对体积分数为15.6%,水的相对体积分数为1.30%,温度为55℃,压力为18MPa时,超临界CO2微乳液体系有较好的稳定性。采用双氧水/超临界CO2微乳液退浆体系,在生坯棉织物上可获得较好的退浆效果,这表明超临界CO2流体氧化退浆具有良好的可行性。在本实验系统中,双氧水/超临界CO2流体退浆推荐工艺为:过氧化氢溶液为12.5m L/L,缓冲溶液(p H=11)为10m L/L,AOT为0.3g/L,乙醇为7.5m L/L,温度为85℃,压力为20MPa,时间为60min~120min。在此推荐工艺条件下,棉织物的退浆失重率为4.82%,毛效为10.2cm。过碳酸钠/超临界CO2流体退浆推荐工艺为:过碳酸钠为3g/L,TAED为0.75g/L,AOT为0.3g/L,乙醇为5m L/L,去离子水为20m L/L,温度为80℃,压力为20MPa,时间为90min。在此推荐工艺条件下,棉织物的退浆失重率为5.34%,毛效为11.3cm。采用氧化剂/超临界CO2流体相转移催化体系,对实现棉坯布的超临界CO2流体相转移氧化退浆也具有较好的可行性,可获得良好的退浆效果。超临界CO2流体相转移氧化退浆的推荐工艺为:0.005mol/L 18-冠-6,10m L/L过氧化氢溶液,7.5m L/L缓冲溶液(p H=11),0.5g/L TAED,压力18MPa,温度70℃,时间60min。在此推荐工艺条件下,棉织物的退浆失重率为6.21%,毛效为8.0cm。采用超临界CO2流体中皂液乳化的方式,对棉织物具有一定的清洗效果。皂液对增加流体极性,提高清洗效率有显著影响。退浆棉织物的超临界CO2流体清洗推荐工艺为:皂液15m L/L,温度80℃,压力18MPa,时间90min。在此推荐工艺条件下,棉织物的退浆失重率可提高2.63%,毛效为8.6cm。经超临界CO2流体相转移氧化退浆和流体清洗处理后,棉纤维的表观形态和性能结构发生了较大变化。红外光谱图分析表明,棉纤维中化学官能团所处的化学环境发生了变化,其特征官能团(-OH)吸收峰向低波数偏移。X-射线衍射结果表明,棉纤维的晶体结构受到了较大影响,结晶度有所下降。扫描电镜测试结果表明,棉纤维表面发生了较明显的变化,纤维表面变得光滑,其外侧的天然纹路变得更加清晰。接触角测试结果表明,棉纤维的吸水性和润湿性能得到了显著地提高。热分析(TG-DTG)测试结果表明,棉纤维的耐热性能有所降低。XPS测试结果表明,棉纤维表面元素组成及比例发生了较大变化,表明氧化剂与纤维上的淀粉浆料以及杂质发生了氧化反应。