第03章-浆纱

第三章浆纱浆纱的任务：给经纱上浆，并卷绕成织轴上浆工艺流程：退绕→上浆→压浆→烘干→卷绕为什么要浆纱：原纱不能承受织造时的反复弯曲、磨擦和拉伸⑴经纱表层纤维被磨断，纱线失去抱合力而解体⑵磨擦使纱身起毛，经纱相互粘连，无法正常织造⑶经纱在冲击力的作用下被拉断浆纱的目的：⑴在纱线表面形成浆膜，增加纱线的耐磨性⑵使纱线表面光滑，毛羽贴伏⑶增强纤维间的抱合力，提高纱线的强力总之：提高经纱的可织性，保证织造过程顺利进行纬纱经纱综丝钢筘浆纱原理：⑴一部分浆液浸透到纱线内部，称为浸透上浆⑵一部分浆液包覆在经纱表面，称为被覆上浆浸透与被覆的作用⑴浸透上浆增加了纤维间的粘结力，提高纱线的强度⑵被覆上浆使纱身光滑、毛羽贴伏，增强纱线的耐磨性浸透、被覆与浆膜之间的关系：⑴浆膜主要由被覆上浆形成⑵浸透上浆是被覆上浆的基础⑶浸透上浆与被覆上浆之间没有明显的界限需要上浆的经纱：短纤纱、低捻长丝可不上浆的经纱：单纤长丝、加捻长丝、股线上浆后经纱性能的变化：⑴纱线耐磨性增强⑵纱线毛羽贴伏、表面光滑⑶纤维间抱合力增强，纱线断裂强度提高⑷纱线的弹性、可弯性及断裂伸长有所下降⑸纱线吸湿性有所改变⑹纱线变粗、重量增加对浆纱的要求：⑴浆膜完整、毛羽贴伏⑵浆料性能好、成本低、来源广、无污染⑶浆纱效率高、能耗低⑷织轴卷绕平整、密度均匀第一节浆料浆纱工艺过程：调浆上浆浆液：浆料的水溶性液体浆纱质量直接影响织造效率浆纱质量取决于浆膜性能浆膜性能取决于浆料、浆液的性能浆料分为：粘着剂、助剂浆液性能要求：⑴浆液的物理化学性质均匀、稳定浆液不起泡，不沉淀，遇酸、碱或金属离子时不出絮状物⑵浆液对纤维的浸润性好、亲和力强⑶浆液粘度适当、稳定浆膜性能要求：⑴浆膜坚韧、耐磨⑵浆膜的强度、弹性、吸湿性等与纤维相近纱线浆膜FF一、粘着剂粘着剂的定义：对纤维具有一定粘着力的物质，是构成浆液的主体材料因此：浆液的性能主要决定于粘着剂的性能粘着剂的分类：1.天然粘着剂植物性（淀粉、海藻类、植物胶等）动物性（鱼胶、骨胶、皮胶等）2.变性粘着剂变性淀粉、纤维素衍生物CMC3.合成粘着剂乙烯类(如：聚乙烯醇PVA)、丙烯酸类(一)淀粉特点：上浆性能良好资源丰富，价格低廉退浆废液易处理，对环境污染小分类：天然淀粉、变性淀粉1.天然淀粉淀粉是由葡萄糖分子通过α型甙键连接而成[C6H10O5]nβ1-4甙键纤维素α1-4甙键淀粉CH2OH|C─O|HOHH||C─C||HOHH|C└O─1H|C─┘4n直链淀粉：(占20~25%)聚合度低，线型分子结构溶于热水，浆液流动性好浆膜坚韧，弹性好浆液渗透性好，是形成浆膜的基础支链淀粉：(占75~80%)聚合度高，树枝状分子结构难溶于水，浆液粘稠浆膜脆硬、耐磨浆液被覆性好，保证浆膜具有一定的厚度(1)淀粉的一般性质粘度：液体流动时，表示其内摩擦力的物理量η-粘度，单位：帕·秒(Pa·s)或泊(P)，1泊=0.1帕·秒1泊=100厘泊(cP）20℃水的粘度=1.0087cP粘度测量：绝对粘度：旋转式粘度计相对粘度：乌式粘度计现场测量：漏斗式粘度计粘度小：浆液流动性好，浸透能力强粘度大：浆液粘稠，流动性差，被覆能力强dxdvAF0/rdvFdxAdxdvAF(2)淀粉浆的粘度扭力指示器电机影响淀粉浆粘度的因素：①淀粉种类：支链淀粉含量多，粘度大②浆液温度：浆液粘度与淀粉的糊化程度有关糊化：淀粉颗粒在热水中膨胀细胞壁破裂大分子渗出淀粉完全糊化后，粘度与温度成反比③浆液使用时间：t4小时，粘度下降严重95o保温1(h)100ooC粘度t95o保温2(h)75o90o95o100o闷煮30分钟玉米淀粉小麦淀粉浆液温度加热100o(3)淀粉浆的浸透性原淀粉浆粘度很高，浸透性差，不适宜经纱上浆经分解剂作用后，部分支链大分子裂解，粘度下降，浸透性能改善(4)淀粉浆的粘附力淀粉中含有羟基，对含有相同基团的纤维粘附力强如：对棉、麻、粘胶等亲水性纤维粘附力强对涤纶、锦纶等疏水性纤维的粘附力差所以，淀粉浆不适合纯合成纤维纱线的上浆(5)淀粉浆的成膜性浆膜强度大，但比较脆硬，弹性差，断裂伸长小所以，淀粉浆要加柔软剂，增加浆膜弹性、柔韧性但是，柔软剂会降低浆膜的强度，故加入量应适度淀粉浆膜过分干燥会发脆，织造时易剥落所以，干燥季节，车间湿度偏低时，要添加吸湿剂2.变性淀粉淀粉大分子中的甙键、羟基决定着淀粉的化学、物理性质变性：通过化学、物理或其它手段使天然淀粉性能发生变化三种常用变性技术：变性技术淀粉转化淀粉衍生物淀粉接枝变性方式酸解反应、氧化反应引入化学基团或低分子化合物接入具有一定聚合度的合成物变性目的降低聚合度粘度降低分散性提高提高对合纤的粘附性增加浆膜柔韧性提高分散性具有淀粉及接入合成物的优点可代替全部或大部分合成浆料品种酸解淀粉、氧化淀粉（参见P84）酯化淀粉、醚化淀粉、交联淀粉（参见P85）接枝淀粉（参见P86）化学名：羧甲基纤维素(CMC)分子式：[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n结构式：性状：外观为白色或微黄色絮状或粉末状固体⑴水溶性：CMC的水溶性与取代度有关，取代度是指羟基被取代的程度浆纱用CMC的取代度=0.7~0.8，溶于水呈透明状胶体⑵粘度：聚合度低水溶性好、粘度低聚合度=300~500分为：低粘、中粘、高粘三级⑶上浆性质：对纤维素纤维粘着力强，浆膜光滑、柔韧、强度高、手感柔软、易吸湿发粘，一般不单独使用。(二)纤维素衍生物CCCCOCHHHOHOHHCH2OCH2COONaOCCCOCCOHHHHOHHCH2OCH2COONaOHHn/2(三)合成浆料1.聚乙烯醇—PVA分子结构加工方法：聚醋酸乙烯+甲醇聚乙烯醇醇解度：醋酸根被羟基取代的程度纺丝级聚乙烯醇(维纶)：醇解度为99.8％以上浆料级聚乙烯醇：醇解度为87％~99％(1)完全醇解PVA--醇解度为(98±1)％，聚合度为1700(2)部分醇解PVA--醇解度为(88±1)％，聚合度为500~1200PVA表示方法：PVAXXYY（XX:聚合度，YY:醇解度）例：PVA1799，PVA0588，PVA1088─CH─CH2───CH─CH2─yxOOCCH3OH醋酸根羟基醋酸乙烯醋酸根PVA的一般性质色泽：白色或淡黄色形状：粉末状、片状或絮状密度：1.21~1.34PVA的上浆性能(1)水溶性部分醇解PVA：在40~50℃温水中搅拌即能完全溶解完全醇解PVA：水溶性很差，在低于75℃的水中不溶解，所以，完全醇解PVA需高压煮浆，即在沸水中高速搅拌1~2小时(2)粘度PVA浆液粘度：与浓度成正比与温度成反比与聚合度成正比醇解度为87％时，粘度最小随时间延长：完全醇解PVA的粘度上升，最终可成凝胶状；部分醇解PVA比较稳定PVA浆液在弱酸、弱碱中粘度比较稳定，在强酸中被水解，粘度下降(3)粘附性完全醇解PVA对亲水性纤维粘附性好部分醇解PVA对疏水性纤维粘附性好8090100浆膜粘附性醇解度%RH81%RH65%(4)成膜性浆膜：弹性好，强度高，断裂伸长大，耐磨性好浆膜吸湿性好，相对湿度65％时，浆膜柔韧吸湿性随醇解度、聚合度增大而减小聚合度越高，浆膜强度越高纯PVA浆液静止时易结皮浆膜强度过高，分纱时易破坏浆膜的完整性，毛羽增加(5)混溶性与其它浆料混用时，混合均匀，不易发生分层(6)其它性能部分醇解PVA调浆时浆液易起泡不同粘着剂的浆膜性能粘着剂断裂强度(N/mm2)断裂伸长率(%)耐磨次数(次)耐屈曲次数(次)CMC32.0511.8100680PVA(1799)42.24165.193710000玉米淀粉47.824.063341小麦淀粉34.503.261185丙烯酸类浆料家族：聚丙烯酸甲酯浆料聚丙烯酰胺浆料醋酸乙烯酯丙烯酰胺共聚浆料聚丙烯酸盐多元共聚浆料固体聚丙烯酸(酯)浆料优点：对疏水性纤维具有优异的粘附性能水溶性好，易于退浆吸湿性强、不易结皮对环境污染小缺点：易发生再粘现象，一般不单独使用2.丙烯酸类浆料化学结构式：性状：乳白色半透明凝胶体，水溶性好，粘度稳定侧链中主要是非极性的酯基，分子链间的作用力小浆膜强力低，易伸长，弹性差是一种低强高伸、柔而不坚的浆料对疏水性纤维粘附力强，但再粘性高，纱线易粘连主要用于涤棉纱上浆的辅助粘着剂，以改善纱线的柔软性及浆料的粘附性⑴聚丙烯酸甲酯丙烯酸甲酯85%丙烯酸8%丙烯腈7%─CH─CH2──CH─CH2──CH─CH2─COOCH3COOHCN⑵聚丙烯酰胺化学结构式：性状：侧基为较活泼的酰胺基水溶性、成膜性好浆膜强度高，断裂伸长小是一种高强低伸、坚而不柔的浆料适用于苎麻、棉、粘胶、涤／棉织物的上浆CONH2─CH─CH2─3.组合(即用)浆料一个浆液配方由几种粘着剂和若干种助剂所组成将配方中各组分定量混配形成的产品称为组合浆料组合浆料的两条技术路线：(1)以PVA为主，辅以变性淀粉但PVA对疏水性纤维粘着力不高(2)以丙烯类共聚树脂为主，辅以变性淀粉但聚丙烯酸酯存在软粘缺陷二、助剂用途：改善粘着剂某些性能不足，使浆液获得优良的综合性能种类：助剂种类很多，但用量较少(一)分解剂作用：①使淀粉的大分子分解②浆液粘度降低③流动性变好④缩短浆液调制时间类型：碱性、酸性和氧化分解剂三类1.碱性分解剂作用机理：在高温及氧存在条件下，碱使淀粉大分子裂解常用分解剂：硅酸钠、氢氧化钠硅酸钠用量为：淀粉重量的4~8％氢氧化钠用量为：淀粉重量的0.5~1％。特点：使用操作方便分解作用缓和，有利于粘度稳定2.酸性分解剂和氧化分解剂因其具有较强的腐蚀性，一般用于天然淀粉的变性加工如：酸解淀粉、氧化淀粉酸性分解剂作用机理：淀粉遇酸后发生水解反应，聚合度减小，浆液的粘度下降，渗透性增大常用酸性分解剂：盐酸(用量为淀粉重量的0.2~0.3％)硫酸(用量为淀粉重量的0.4~0.5％)氧化分解剂作用机理：使淀粉中的羟基氧化成羧基、醛基，浆液粘度下降，对水和纤维的亲和力增加常用氧化分解剂：氯胺T(淀粉重量的0.4~0.5％)次氯酸钠、漂白粉(淀粉重量的0.5~1.2％)（二）浸透剂(润湿剂)作用：⑴降低浆液表面张力、增加浆液流动性，从而提高浆液向经纱内部的浸透扩散能力⑵乳化经纱上的油脂，如棉蜡、合纤上的油剂等类型：⑴阴离子型：用于中性、弱碱性浆液⑵非离子型：用于酸性浆液应用：⑴疏水性合成纤维上浆⑵细特、高捻或精梳棉纱上浆常用浸透剂：平平加O、5881D、JFC等，用量不超过粘着剂的1％（三）柔软润滑剂作用：⑴减小粘着剂大分子间的结合力，使浆膜柔软、弹性好⑵使浆纱表面平滑，摩擦系数降低常用柔软润滑剂：⑴浆纱油脂制作方法：以动物油脂为主，经氢氧化钠部分皂化还可加入表面活性剂，起分散乳化作用用量：粘着剂干重的2~8％高密细支织物可增加淀粉浆的用量多于化学浆料用量⑵固体浆纱蜡片由动、植物油脂经氢化而成可根据纤维特性和上浆要求，添加抗静电剂、消泡剂、增塑剂等也可作浆纱后上蜡使用⑶浆纱油剂由高纯度的矿物油和多种表面活性剂、抗静电剂等复合配制而成具体作用：①降低浆纱的摩擦系数，起润滑剂作用②改善浆纱的导电性能用量：粘着剂量的2％~3％（四）抗静电剂作用：常用于疏水性合成纤维纱，增大纤维的导电性，避免静电聚积造成的纱线毛羽耸立，从而减少织造时相邻经纱间的缠连类型：离子型、吸湿型两种离子型抗静电性能比吸湿型好（五）防腐剂用途：抑制霉菌的产生，防止霉变造成织物霉变的因素：(1)浆料中的淀粉、油脂、蛋白质是微生物的营养剂(2)坯布在一定温度、湿度条件下长期储存，霉菌会大量繁殖常用防腐剂：2-萘酚NL-4防腐剂(主要成分为双氯酚，简称DDM)用量：碱性浆：为粘着剂重量的0.2~0.4％酸性浆：为粘着剂重量的0.15~0.3％（六）吸湿剂作用：提高浆膜的吸湿能力，