超声波处理对羊毛纤维染色性能的改善研究

"超声波对羊毛纤维表面形态与内部结晶的影响 (2011年)" 这篇2011年的论文探讨了超声波处理对羊毛纤维表面形态和内部结晶度的影响，发表在《东华大学学报(自然科学版)》第37卷第6期上。研究者彭帆、陈霞和黄秀宝通过实验发现，超声波作用能够改变羊毛纤维的物理特性，从而可能提升其染色性能。 羊毛纤维的表面由疏水性强的鳞片层构成，这构成了染料上染羊毛的主要障碍。羊毛内部的皮质层结构规整且紧密，也会影响染料的渗透和扩散。为了研究超声波如何影响这些特性，研究人员使用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射技术进行了观察和分析。 经过超声波处理后，羊毛纤维表面发生了一系列变化。首先，鳞片层受到侵蚀，边缘出现破损，这有助于削弱羊毛表面的疏水性，可能使得染料更容易附着。其次，羊毛表面出现了无定形物碎片的沉积和波纹状条痕，这些变化可能增加了纤维表面的粗糙度，提供了更多的吸附位点，有利于染料的吸附。此外，鳞片倾角的增大以及鳞片交叠处无定形物的析出，也可能改善了染料进入纤维内部的路径。最后，研究显示羊毛的结晶度有所降低，这意味着纤维的有序结构部分被破坏，这通常会促进染料分子的渗透。 这些发现表明，超声波处理可以有效地改变羊毛纤维的表面结构和内部组织，从而降低染色的初始壁垒，增加染料的渗透性和扩散性，有望提高羊毛的染色效果和均匀性。这种处理方法对于开发低温染色技术和改进羊毛纤维的染色工艺具有重要的实践意义，因为它可能减少能源消耗，同时保持或提高纤维的质量。 关键词：羊毛、低温染色、超声波、表面形态、结晶度 这篇论文的研究成果对羊毛加工和染色工业具有指导价值，它展示了超声波作为一种非传统手段在提升羊毛纤维染色性能上的潜力，同时也为相关领域的科学研究提供了新的视角和实验依据。