Tehnologia de tratare a suprafeței lânii folosește metode fizice, chimice și biologice pentru a trata lâna pentru a reduce împâslirea. „Constracția prin pâslă a fibrelor de lână a scăzut după tratament”. În prezent, există multe tehnologii de tratare a suprafețelor pentru fibrele de lână, fiecare cu propriile avantaje și dezavantaje.
Biotehnologie: În prezent, principala biotehnologie pentru tratarea fibrelor de lână este tratamentul cu enzime. Enzimele sunt favorizate de industria textilă datorită specificității și eficienței ridicate. Cu toate acestea, tratamentul enzimatic al fibrelor de lână este încă în fazele sale incipiente, iar efectele preparatelor enzimatice nu sunt pe deplin satisfăcătoare. Cultivarea produselor bio-enzimelor cu efecte semnificative, adaptabilitate bună la mediu și compoziție stabilă pentru tratamente specifice a devenit o prioritate urgentă. Zhu Huajun și colab. a studiat efectele tratamentului cu dicloroizocianurat, protează și enzime MTG asupra rezistenței, solubilității alcaline și coeficientului de frecare al fibrelor de lână. Rezultatele au arătat că primii doi reactivi au deteriorat fibrele de lână, determinând o scădere a rezistenței la rupere a fibrei, o scădere a coeficientului de frecare la suprafață și o creștere a solubilității alcaline. După tratament, fibrele au prezentat o ușoară recuperare a rezistenței după procesarea enzimei MTG. Cu toate acestea, efectul de reparare asupra probei netratate a fost slab. Odată cu creșterea dozării enzimei MTG și a timpului de tratament, efectul de întărire al enzimei pe suprafața fibrei... Ușoară diferență de finisare a suprafeței se întărește inițial și apoi se slăbește.
Metode fizice: Metodele fizice pentru prelucrarea fibrelor de lână includ tratamentul cu plasmă și tehnicile de întindere și rafinare a lânii. Plasma este o substanță gazoasă ionizată compusă din ioni pozitivi și negativi generați din atomi și grupări atomice care au pierdut unii electroni. Când particulele energetice din plasmă impactează suprafața materialului, energia se pierde, iar suprafața materialului este modificată. Schimbul de energie dintre plasmă și materiale are loc în principal prin ciocniri de radiații și particule. Tehnologia cu plasmă la temperatură joasă-este o metodă de procesare care utilizează doar plasmă ca excitator și fibre ca obiect de tratament. În acest proces nu sunt lăsate deșeuri; reacția are loc numai pe suprafața fibrei, nu numai că nu afectează proprietățile inerente ale fibrei, ci și conferă noi caracteristici suprafeței fibrei. Energia eliberată în timpul procesului de reacție este enormă, permițând atingerea obiectivelor pe care metodele chimice tradiționale nu le pot realiza la temperaturi mai scăzute. Cu toate acestea, această metodă are și unele dezavantaje: necesită mulți factori pentru a stabili condițiile de reacție experimentale, este foarte dependentă de echipamentul de procesare, procesul de reacție este relativ complex, iar unele aspecte tehnice ale echipamentului de procesare sunt... Problemele necesită încă ajustări și îmbunătățiri suplimentare și nu pot fi industrializate; prin urmare, rămâne doar la stadiul de laborator. După tratamentul cu plasmă, umectarea, rezistența la rupere și randamentul de culoare a țesăturilor din lână sunt toate îmbunătățite.
Tehnologia de întindere și rafinare a lânii
Tehnologia de întindere și rafinare a lânii este o tehnologie inofensivă pentru oameni și natură. Procesul poate fi rezumat simplu după cum urmează: reactivii chimici sunt utilizați pentru a rupe legăturile chimice țintă specifice din fibră; produsul pretratat chimic este întins folosind metode fizice pentru a îndrepta lanțurile moleculare și apoi fixat permanent folosind o metodă de căldură umedă. În prezent, există trei metode de întindere și rafinare pentru fibrele de lână: întindere cu prindere cu distanță scurtă-nerăsucită (întindere prin prindere), întindere cu prindere cu spațiere-răsucită mare-falsă (întindere răsucită) și întindere cu prindere cu distanță scurtă-răsucită reală{-(întindere compozită). După tratament, structura de scară de suprafață a fibrei este distrusă, făcând fibra mai moale; lungimea și rezistența sunt îmbunătățite în comparație cu fibrele obișnuite de lână, iar rigiditatea fibrei este redusă în comparație cu lâna obișnuită, făcând-o potrivită pentru dezvoltarea țesăturilor ușoare, cu număr mare de-. În anii 1980, Commonwealth Industrial Science Research Institute din Australia a început să exploreze posibilitatea rafinării lânii, pionierat... Această tehnologie a fost pionierat în domeniu. Cercetătorii din întreaga lume au efectuat de atunci studii pe termen lung și{14}}aprofundate în acest domeniu. În timp ce lâna întinsă și rafinată posedă proprietăți care nu se găsesc în lâna obișnuită, rămân mai multe provocări de producție: dispersia lungimii mari, un număr mic de fibre principale, iar unele fibre de lână prezintă o vopsire rapidă după întindere, ceea ce duce la variații ale lotului de vopsire și diferențe de culoare între straturile interioare și exterioare ale bulgărilor de lână. În prezent, există literatură limitată legată de procesul de întindere și rafinare.
Metode chimice Metodele chimice pentru finisarea fibrelor de lână includ modificarea nanomaterialelor, degradarea chimică și depunerea polimerilor.
Modificarea nanomaterialelor Când dimensiunea particulelor materialului original este procesată la un anumit ordin de mărime (nanoscală), structura atomică și morfologia cristalului suprafeței se modifică, rezultând efecte unice distincte de materia macroscopică: efecte de suprafață, efecte de dimensiune mică etc. Când crește numărul de atomi de pe suprafața particulei, energia de suprafață crește, producând efecte de suprafață de activitate chimică mai puternice. Acest lucru se datorează faptului că nu există atomi care să se lege cu el, ceea ce duce la o stare excitată. Această activitate atomică de suprafață poate provoca atât modificări în structura suprafeței nanoparticulelor, cât și... Poate provoca modificări în conformația spinului electronilor de suprafață și spectrul energiei electronilor. Suprafața specifică și efectele de suprafață generate de nanomateriale le pot conferi activitate chimică semnificativă și adsorbție la suprafață. În procesul de modificare a nanomaterialelor, nanoparticulele sunt distribuite uniform într-un solvent și reacționează cu unele grupuri libere de pe structura de scară a suprafeței fibrei de lână, permițând nanoparticulelor să se acumuleze în mod persistent pe lână.
Zhu Yue și colab. a investigat efectul nano-SiO2 încărcat cu argint asupra proprietăților tribologice ale lânii ultrafine, formând un nanostrat antimicrobian durabil pe suprafața fibrelor de lână. Microscopia electronică cu scanare a arătat că lâna ultrafină avea o anumită grosime a stratului antibacterian, iar suprafața fibrei a devenit netedă. Testarea rezistenței unei singure fibre și a proprietăților tribologice înainte și după tratamentul experimental a dat următoarele rezultate: suprafața fibrei a fost uniformă după tratament; rezistența la rupere a fost îmbunătățită; proprietățile tribologice ale probelor de testat au fost îmbunătățite semnificativ, reducând fenomenele de pilling și împâslire și slăbirea proprietăților de pâslire ale fibrelor de lână. Cu toate acestea, în experiment au existat unele probleme: nanoparticulele folosite erau neregulate ca morfologie, iar încorporarea nanoparticulelor a determinat o creștere a coeficientului de frecare inversă al fibrei. Trebuie acordată atenție cantității de nanoparticule legate de fibre.
Tehnologia de degradare chimică: În timpul prelucrării lânii cu oxidanți (peroxid de hidrogen, oxid de mangan, dicloroizocianurat de sodiu, etc.), anumite tipuri de legături chimice țintă din celulele keratinizate se rup, crescând numărul de grupe încărcate sau molecule solubile din stratul de keratină; hidrofilicitatea crește, înmoaie astfel scuamele, ducând la scăderea diferenței de coeficienți de frecare dintre co- și anti-co ... Peroxid de hidrogen, permanganat de potasiu și dicloroizocianurat de sodiu au fost folosite pentru a trata fibrele mutante de cașmir. Modificările rezistenței la tracțiune, proprietăților de frecare și morfologiei suprafeței a patru eșantioane de fibre textile tratate au fost testate pentru a analiza interferența diferiților oxidanți asupra structurii și funcției de scară a fibrelor mutante de cașmir. Peroxidul de hidrogen a prezentat un efect relativ ușor, cu o pierdere de rezistență la tracțiune mai mică de 5%. Tratamentele cu permanganat de potasiu și dicloroizocianurat de sodiu au dat rezultate similare, cu efecte semnificative, reducând rezistența la tracțiune cu aproximativ 15%.
Metoda de depunere a polimerului
Polimerizare Depunerea polimerului este o metodă de reducere a frecării prin depunerea polimerilor pe straturi de fibre. Principiul său anti-contracție simțită implică în principal trei mecanisme: După adăugarea unei cantități mici de polimer, are loc-legăturile încrucișate între structurile de scară de fibre, determinând aderarea acestora și prevenind deplasarea relativă a fibrei; După adăugarea unei cantități adecvate de material de tratare, pe suprafața fibrei se formează o peliculă subțire care acoperă sau încapsulează complet solzii; După adăugarea unei cantități excesive de material de tratare, polimerul care încapsulează fibrele le izolează complet. Cu toate acestea, în procesarea propriu-zisă, majoritatea reactivilor sau produselor utilizați sunt solvenți dăunători mediului sau ecologiei, afectând astfel perspectivele de aplicare a acestuia. Zhou Wu a abordat problemele împâslirii și pillingului în produsele din cașmir și lână folosind două metode: altoirea chimică cu metacrilamidă și tratarea cu poliuretan M-501 pentru modificarea suprafeței cașmirului. Prin analizarea efectelor acestor două metode de modificare a suprafeței asupra proprietăților fibrei de cașmir, experimentul a explorat gradul de interferență dintre cele două metode de depunere a polimerului și proprietățile funcționale ale țesăturilor de cașmir. Obiectivul experimental a fost determinarea indicatorilor de performanță ai fibrelor de cașmir și lână obținute la diferite concentrații de masă.
Tendințele de dezvoltare ale tehnologiei de tratare a suprafețelor fibrelor de lână
În prezent, tratamentul de modificare a suprafeței fibrelor... Majoritatea metodelor implică tratament chimic. Cu toate acestea, acest tratament dăunează matricei fibrelor, risipește resurse semnificative în timpul producției și provoacă o poluare substanțială a mediului. Prin urmare, tratamentul suprafeței fibrelor în mod eficient și ecologic a devenit un punct fierbinte de cercetare actual. Cercetările interne actuale se confruntă cu următoarele probleme principale: ① Selecția de reactivi pentru modificarea suprafeței fibrelor este încă în curs de explorare; efectele reactivilor utilizați în aceleași tipuri experimentale nu au fost comparate pentru a selecta cei mai potriviți reactivi. ② Spre deosebire de cercetarea macroscopică, stabilirea factorilor și nivelurilor în experimentele microscopice afectează direct modificările în structura scării fibrelor și poate chiar deteriora dermul, provocând instabilitate în proprietățile de frecare a fibrelor. Prin urmare, sunt necesare scheme experimentale mai precise. În dezvoltarea viitoare a tehnologiei de tratare a suprafeței fibrei de lână, atunci când o singură tehnologie nu poate îndeplini cerințele, cercetătorii ar trebui să combine diferite tehnologii de tratare a fibrei de lână. Acest lucru poate compensa atât deficiențele fiecărei tehnologii de tratare, cât și poate descoperi noi proprietăți ale fibrelor de lână. Odată cu progresul științei și tehnologiei, dezvoltarea rapidă a tehnologiilor microscopice va aduce noi descoperiri în tehnologia de tratare a suprafețelor fibrelor.
