细羊毛因其优良性能和稀有性而倍受高档消费人群的关注,细羊毛是指直径小于18.5μm的羊毛,它具有纤维细度较细、白度较高、卷曲弹性优良、导热性好等特点。细羊毛纤维纤细、柔滑、重量轻,做出的面料轻薄飘逸,手感柔糯舒适,被认为是纯羊毛制品中的极品,可以与羊绒相媲美。细羊毛在纺织加工过程中极易受到物理机械作用、化学试剂以及高温等条件的作用而产生损伤,使纤维的强力降低,极易发生毡缩现象,严重影响后道加工工序以及产品的品质。针对细羊毛自身特点以及加工中存在的问题,传统洗毛方式难以实现细羊毛的高效低损伤加工,所以,结合今后毛纺产品向着高端发展的趋势,本课题采用超声波洗毛工艺对细羊毛进行洗毛研究。将超声波技术应用于水介质洗毛中,代替了传统水介质洗毛的机械搅拌作用。超声波洗毛机理是利用空化效应,将羊毛表面或隐蔽处的污物爆裂和剥落,同时,在超声波作用下,清洗液的渗透作用增强,脉动搅拌加剧,溶解、分散和乳化作用加速,使粘附在纤维表面的污物表面张力降低而容易被去除。另外超声波对细羊毛鳞片有剥落、刻蚀作用,在去除羊毛鳞片上污物的同时,可以减少羊毛后道加工中的毡缩现象。与传统洗毛方式相比,超声波洗毛可以减少洗毛时间,降低洗毛温度,减少洗涤剂用量,且对纤维的损伤较小,纤维之间不易发生毡缩现象,有利于改善产品的品质及保护环境。随着科学技术的发展进步,纺织材料的加工处理越来越朝节能、高效、无污染的方向发展。超声波洗毛作为绿色环保的加工手段之一而受到人们的广泛重视。论文的主要工作及结果如下:(1)采用超声波五槽洗毛工艺对三种不同细度羊毛进行洗毛加工,通过单因素实验,讨论超声波洗毛中的时间、洗剂用量、温度和浴比对洗毛效果的影响,通过测试洗净毛的洗净率、残脂率和白度来评价洗毛效果。采用正交试验,针对16.5μm细羊毛各项工艺参数进行优化设计,得出超声波洗毛的优化工艺参数,优化值为洗剂用量1g/l,时间4min,温度55℃,浴比1:160。(2)结合超声波洗毛机理,分别研究超声波作用和无超声波作用下的洗毛效果。设置不同的超声波功率和超声波频率进行洗毛加工,研究不同功率和频率对洗毛效果的影响。超声波功率对羊毛纤维的洗毛效果影响比较复杂,较低的超声波功率使空化作用强度降低,较高的功率使空化作用加剧,空化作用增强,但是会使空化气泡不均匀,传递效率低。超声波频率影响空化气泡的大小,频率越高,空化气泡越小,有利于精细清洗。实验发现,当超声波功率在120w时的洗毛效果优于其他功率;超声波频率100khz时的洗毛效果优于频率45khz及80khz时。在同样洗毛条件下,经过超声波振动的羊毛基本都能达到洗净毛的要求,而不经超声波作用的纤维洗毛效果较差,说明超声波作用对羊毛污物去除具有促进作用。(3)分别测试超声波作用和无超声波作用下的洗净毛的直径、拉伸力学性能、摩擦性能和表面形态结构,对比分析,研究超声波作用对纤维性能的影响,对洗净毛进行损伤表征。结果显示,当超声波频率为100kHz时,直径为16.5μm、17.5μm和18.5μm的羊毛直径相比原毛分别减小1.69%、1.43%、1.08%,纤维断裂强度降低,分别为无超声波作用的80.8%、81.7%、95.9%,断裂伸长率增加,分别为无超声波作用的106.9%、103.8%、105.5%,羊毛逆、顺鳞片方向的静动摩擦系数均降低,摩擦效应也大大减小,相比无超声波作用洗净毛,静摩擦效应分别减少9、2.6、4,动摩擦效应分别减少9、2.3、2.8。超声波羊毛鳞片产生一定的损伤破坏,表面鳞片被刻蚀、剥落,表面产生裂纹。