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开发绿色环保的天然纤维符合国家提出的加强自然环境保护,爱护我们美好家园的理念,也符合人们对于健康穿着的追求。前期对木棉纤维的研究主要集中在纺纱加工和结构性能分析等方面。关于木棉织物的后整理工序虽然有很多人研究发现棉纤维前处理工序所用的氢氧化钠对木棉纤维细胞壁有明显损伤,但是并未找到理想的前处理技术。为促进我国木棉纤维资源的开发利用,本文致力于推动木棉服用产品的快速发展,针对木棉纤维薄壁高中空的特点,预处理过程中易受各种化学试剂影响的情况,开发设计合理的预处理工艺及对木棉混纺面料性能评价。主要研究内容和结论如下:1、预处理工艺设计及其对木棉纤维的损伤情况调查基于前人关于木棉耐碱性的研究,本课题在低碱和无碱的原则指导下设计三种不同的预处理工艺处理木棉混纺针织坯布,采用红外光谱技术和扫描电镜分析混纺织物中木棉纤维的化学物质(半纤维素和木质素)含量变化以及细胞壁的损伤情况,从而优选木棉混纺织物的预处理工艺试剂及条件。同时,进一步分析木棉纤维中半纤维素、木质素二类物质的分布位置。红外光谱分析结果表明即便是3g/L纯碱也会对半纤维素、木质素造成明显损伤;双氧水和茶皂素B-101有良好的漂白效果;当使用纯碱处理木棉织物时,加入一定量的双氧水和稳定剂,既能达到清除表面蜡质油污作用又可以减轻纯碱对半纤维素的损伤,对木质素影响不大。同时也说明茶皂素B-101对木质素的损伤作用较小,对半纤维素的损伤更大。综合红外和电镜实验结果推断,木质素可能在木棉纤维外表皮分布比较少,更多地分布在纤维胞壁内部的层间和螺旋缝隙,半纤维素比较多地堆砌在纤维胞壁外表皮即表层纤维素网络的表面以及表皮层与主体层间的大缝隙。2、木棉混纺织物性能评价联合企业研制了二种木棉混纺机织物(分别是衬衣和休闲裤用)和一种木棉混纺针起圈织物(卫衣用),并搜集了与各木棉混纺织物的纱支、织物结构类似的棉对比织物,本课题的第二项任务是找出各木棉混纺织物与对比棉织物的性能差异。采用KES织物风格仪,测试三对面料在低负荷下的基本力学性能。首先讨论了采用川端风格定量评价公式计算三对面料基本风格值的可行性,发现这些织物距离川端求取公式时所用试样(冬夏西服面料)的力学指标差距比较远,不适合使用川端公式定量评价织物触感;所以,直接对比分析木棉混纺织物及其对比样的基本力学性能,进而定性分析织物柔软度、蓬松丰满度、造型风格等。其次,对比分析了织物的接触冷暖感和湿传递性能,后者包括芯吸效应和织物滴水扩散测试。主要结论如下:含木棉纤维的混纺面料丰厚感和蓬松性更好;风格比较柔软,不像全棉织物那样硬板;木棉混纺织物表面滑糯并具有超细纤维的触感,因为木棉纤维线密度仅为棉的一半,织物组织对表面性能有一定影响;木棉纤维大比面积导致纤维间与纱线间的摩擦力大,对织物剪切性能的影响明显,织物触感柔软但造型挺括,适合用于造型挺括的衬衣、休闲裤;木棉混纺面料接触冷感低、暖感强,更适合秋冬季使用。木棉混纺织物滴水扩散面积大、时间快,芯吸高度大,初始芯吸速率快,导水能力好,更适合贴身穿用。3、攀枝花木棉生长发育周期调查为确定攀枝花品种木棉纤维的长度发育期,对未成熟木棉纤维的长度进行了测定。该结果是种植单位采取管护措施(如施肥、浇水等)促进纤维长度增长的重要依据。对未成熟攀枝花木棉果(离成熟期大约25-30天)中不同部位纤维进行长度分布统计以及液氮淬断处理纤维截面形态结构观察。测试结果与成熟的木棉纤维比较,结果表明未成熟的攀枝花木棉纤维长度已经接近成熟纤维长度,相差不大于2mm,说明后续成熟期(约25-30日)木棉纤维长度增长的潜力不大。未成熟的木棉纤维胞壁也存在分层现象,扫描电镜下可见3层,推断分别是S、W、IS。未成熟木棉纤维胞壁厚度大约在0.4μm-0.7μm之间(<成熟木棉纤维胞壁厚度0.6μm-1.2μm),说明后续成熟期会进一步增加细胞壁厚度。另外,电镜观察到未成熟木棉纤维外径大约为15μm,(成熟木棉纤维外径大约为17μm),说明后续成熟期木棉细胞张粗或直径增长的潜力小。