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内容:一、经纱上浆目的二、浆料具备的基本性能三、浆料的分类四、辅浆料第五章经纱上浆及浆料一、经纱上浆目的织造经纱存在问题??1.织造时经纱受到摩擦,使毛羽变多,造成织物开口不清,影响织物的质量2.织造时经纱张力较大,纱线容易断头织物主要应具有耐穿性和耐用性,但其风格和手感也不应忽视,影响织物风格和手感的因素很多,上浆也是其中之一,某些色织物,既不退浆,也不加工整理。经纱上浆好坏,直接影响此类织物的风格和手感,必须充分注意。在织造过程中,为了降低经纱断头率,提高经纱的织造性能及产品质量,必须赋予经纱以更高的耐磨性,黏附突出在纱条表面的毛羽,适当增加经纱的强度,并尽可能地保持经纱原有的弹性,尽可能地使经纱的断裂伸长率不要降低太多。用于纱线上浆的材料叫浆料。(1)浆料必须具有足够的黏着力,(2)浆液应具有适当的黏度,(3)浆液本身应有良好的成膜性,(4)浆液的物理和化学稳定性要好(5)浆料能溶解于水或分散于水,便于工厂生产实际应用,二、浆料具备的基本性能为了满足上浆目的,对于理想的浆料有如下的基本要求。(6)具有良好的相溶性,(7)具有适当的吸湿性,(8)浆料配方不要繁杂,调浆操作要简便,易于退浆,坯布退浆后要有利于坯布后整理加工,退浆后的废液不应造成环境污染,或将污染程度减少到最低程度;(9)其他。价格低廉,货源充足,性价比高经纱上浆所用材料种类甚多,可划分为两大类:一类是黏着剂,另一类是助剂。经纱经过上浆后,主要依靠黏着剂,提高织造性能,因此又称为主浆料。助剂是为了改善黏着剂某些方面性能不足所用的辅助料,用量不大、种类不少、性质不同,称为辅浆料。主浆料是一类高分子化合物,根据来源可分为:三、浆料的分类主浆料(黏着剂)天然浆料半合成浆料合成浆料淀粉植物胶:海藻胶、槐豆胶、田仁粉、阿拉伯树动物胶:骨胶、皮胶、明胶、鱼胶等食用淀粉:玉米淀粉、小麦淀粉、米淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉野生淀粉:橡子淀粉、木薯淀粉、石蒜粉等淀粉衍生物:羧甲基淀粉、淀粉磷酸酯、尿素淀粉等变性淀粉:氧化淀粉、交联淀粉等纤维素衍生物:羧甲基纤维素、甲基纤维素等聚乙烯醇类:聚乙烯醇(PVA)、变性聚乙烯醇聚丙烯酸类:聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸钠等其他类合成高聚物:聚乙二醇、苯乙烯丁烯二酸共聚物等胶、白芨粉等经纱上浆所用的浆料主要有淀粉、聚乙烯醇(PVA)和丙烯酸类三大类现在国内外主要使用的仍然是这三大类浆料。1、淀粉类浆料淀粉用于经纱上浆历史悠久,这是因为淀粉是一种再生植物,资源丰富来源广,价格低廉,对亲水性纤维(如棉麻、粘胶纤维)具有良好的粘附性能,因此在三大类浆料中用量最多。淀粉是由葡萄糖缩聚而成的高分子化合物,它成膜性好,浆膜强力高缺点:浆膜性脆而硬,伸度小,对疏水性纤维(如涤纶)粘附性差、成浆后浆液粘度高、稳定性差,浆液在较长时间内使用粘度变化较大,影响上浆质量。为了充分利用淀粉资源广的优势,采用化学、物理或酶处理等方法,对淀粉进行变性处理达到提高淀粉质量,扩大其使用范围。主要类别:转化淀粉(酸解淀粉,氧化淀粉)、接技淀粉改性淀粉转化淀粉转化淀粉(酸化和氧化)可根据纺织产品上浆和浆纱设备的要求,较为方便的生产出不同粘度的系列产品,优点:具有高浓低粘的特点,浆膜强力不因粘度变化而下降,浆液流动性好,粘度较为稳定,且制造方便,生产成本低经过多年生产应用已作为一般纯棉织物的主浆料,在涤纶混纺织物上浆也可部分替代PVA。转化淀粉是所有变性淀粉中用量最多的变性淀粉,已成为变性淀粉中的主体。接技淀粉接技淀粉是上世纪90年代中期发展起来的第三代变性淀粉它是在淀粉大分子键中引入有一定聚合度的高分子聚合物(一般由二个以上单体的聚合物),因此它是有天然淀粉和化学浆料二者相结合的有良好性能的变性淀粉。特点:①由于接枝支链导致分子间堆积松散故改变了浆膜的柔顺性;②对淀粉分子间氢键间重新缔合具有较强的抑制作用能大幅降低凝冻现象;③支链可以多种烯类同时接枝共聚具有较强的粘着性。但多年来在实际生产使用中存在吸湿性过大,粘着性能不够理想等问题而未得到广泛应用。近几年来努力于研究接技淀粉的高校及研究单位,对其性能上已有突破,相信今后会有较大的发展前途。改性淀粉淀粉改性剂是由淀粉酶或氧化剂和填充剂所组成,应用时是在原淀粉加入一定量的淀粉改性剂,调制时产生反应成浆液,降低浆液的粘度,降低上浆成本,但是在应用淀粉改性剂时,一定要根据原淀粉粘度的变化而调节其用量才能达到所规定的要求,否则会影响浆液的粘度变化而影响浆纱质量。因此必须加强生产管理对每批原淀粉进行检测,根据原淀粉的粘度,调整改性剂的用量才能得到好的效果。与此同时,要防止对淀粉改性剂不切合实际的宣传,误导使用者造成不良后果和损失。2、聚乙烯醇(PVA)PVA具有优良的上浆性能,对纤维素纤维和疏水性纤维都有很好的粘着性能,与淀粉浆料相比,优点:PVA具有更好的成膜性,浆膜强伸度高,耐疲劳性能好(屈曲次数10000,淀粉是400左右)耐磨性也很好,吸湿性好,稳定性好。•PVA主要以聚合度(DP)和醇解度(DH)两个质量指标来衡量它的上浆性能,完全醇解PVA1799(DP=1700,DH=99.6moL/%)分子中尽管含有很多羟基,但大分子之间通过羟基已形成较强的氢键结合,以致水分子的结合能力很弱,水溶性很差。一般要在95℃以上高速搅拌,2.5小时以上才能完全溶解,其次易于结皮,在上浆过程中易于造成浆斑,且因浆膜强度过高造成干分绞时分纱困难,再生毛羽多,倒断头、并绞头增加。•部分醇解PVA的分子中有适量的醋酸根基团存在,醋酸根基团占有大量的空间体积,使羟基之间的氢键缔合力削弱在热水中表现良好的水溶性•根据试验资料表明,经纱上浆用PVA以其综合性能考虑选用聚合度和醇解度(DP=1000~1100、DH=92~95moL/%)PVA更为合适,随着聚合度的降低,也加快了PVA生物降解的速度,对环境污染也会减轻。3、丙烯酸类浆料丙烯酸类浆料:是丙烯酸类单体的均聚物、共聚物或共混物的总称。丙烯酸类浆料与淀粉、PVA浆料相比最大的特点是:对各类纤维都具有优良的粘附性能,且水溶性好,易于退浆,易于生物降解。但其最大的弱点:是浆膜吸湿性高,再粘性强,价格高因此目前用于经纱上浆一般作为辅助浆料(辅助粘着剂),以改善其他浆料粘着性能,提高浆纱质量。现在新一代的丙烯浆料已解决了上述问题从而可以增加用量,提高浆纱质量。•聚丙烯酸类浆料是以丙烯酸类单体在引发剂的作用下,通过加成聚合反应合成的大分子链,完全由碳原子组成的均聚物或共聚物。•分子量及侧链上所带的官能团的结构,决定了它们的主要性能。聚丙烯酸类浆料可分为聚丙烯酸盐、聚丙烯酸酯和聚丙烯酰胺三类。我国是纺织大国,近年来每年浆料消耗量已超过30万吨,其中淀粉类浆料占70%,PVA浆料占20%,聚丙烯酸(酯)类浆料约占10%。四、辅浆料辅浆料目的是改善主体黏着剂的不足,促使主浆料能有效地发挥作用,从而改善浆液性能,提高浆纱质量和织造效率。这些助剂可以统称为辅浆料。这类辅浆料一般没有黏性,它对主浆料的成膜性和黏性有一定影响,因此,正确选用辅浆料的种类及其用量是十分重要的。表面活性剂是由疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团和亲水疏油的极性基团组成。上浆工艺中,加入表面活性剂可以增进浆液的浸透性,使浆液更好地润湿纱线并渗透到纱线内部,这类表面活性剂又称渗透剂。土耳其红油:CH3(CH2)5CH(OSO3Na)CH2CH=CH(CH2)7COOH分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子型表面活性剂四大类。(一)表面活性剂=表面活性剂还有消除静电干扰的作用、乳化作用、分散作用、消泡作用等。浆液中加入的油脂是高级脂肪酸的甘油酯,如牛油、羊脂、棉籽油等。作用:使主浆料分子间的结合松弛,可塑性增大,因而获得柔软性,同时油脂也能增大浆膜的平滑性,降低浆纱的摩擦系数,从而在织造过程中,减少浆膜脱落,降低断头,提高浆纱质量。(二)油脂限制:油脂的加入量一般不超过黏着剂的6%,以免过分损失浆膜强度。纱线上浆后,通后上蜡方式在纱线的表面涂上一层保护蜡。(三)防腐剂作用:防止浆液变质,坯布发霉。防腐剂的品种和用量随浆液种类、pH值、气候条件以及坯布运输存放的条件和时间长短而定。要求:要求为水溶性的,在酸、碱中有效,防霉力强,无毒,对后加工不造成疵点。常用的防腐剂很多,如织布厂最常用的β-萘酚。(四)蜡作用:由少量的油剂获得平滑性,减少摩擦,并增加抗静电性,手感爽滑,同时又不减弱浆液黏附力及浆膜强度,可提高织造效率。要求:§作为辅浆料的蜡,室温下是固体,在65℃以上要能熔融。合成蜡是醚型或酯型的共聚物,它们与纤维的亲和性较好,也易于退浆。§上蜡不宜过多,一般为纱重的0.3%~0.7%左右即可。1.上浆的目的2.对浆料的基本要求实验浆料的配置与经纱上浆【实验目的】:掌握几种浆料的配置方法及纱线上浆方法,比较上浆前后纱线性能的而变化。【实验药品与仪器】:小麦淀粉,NaOH溶液,β-萘酚,植物油,10%硅酸钠、缩甲基纤维素(CMC)、聚乙烯醇(PVA)丙烯酸甲酯,烧杯、试管、玻璃棒、电炉、烘箱温度计【实验步骤】:(一)淀粉浆的配置淀粉溶液的准备取100ml水于小烧杯中,在台秤上称取3g小麦淀粉,慢慢加入到小烧杯中,搅拌均匀。调浆:在上述淀粉中加入β-萘酚,搅拌1min,加热至40度,加入少量滑石粉,用5%的NaOH溶液调pH值到7,继续加热60度,加入10%的硅酸钠2.4ml并滴入几滴植物油,搅拌均匀,备用(二)CMC浆的配置取100ml水与小烧杯中,加少许滑石粉、1ml1%β-萘酚,加热,在搅拌中徐徐加入2gCMC,加热至70-80度,搅匀,备用(三).PVA浆的制备取100ml水与小烧杯中,在加热的情况下慢慢加入5gPVA,搅拌至PVA溶解,加入4ml丙烯酸甲酯,搅匀,再加入少许滑石粉,几滴植物油,搅匀,备用(四)经纱上浆将实验室准备的纱线3段(每段1g左右)分别翻入上述三种浆液中处理5min,不断搅拌,使上浆均匀,然后取出,烘干。【数据记录及分析】1、称重计算上将率2、测试上浆前后纱线的强力,比较用各种浆料上浆以后,纱线强力的变化趋势,并分析原因。•备注•β-萘酚——防腐剂•滑石粉——减磨剂,加重作用•硅酸钠——碱性分解剂,加入后,浆液粘度变小•植物油——柔软剂•丙烯酸甲酯——调节浆料的粘附性、成膜性及吸湿性等。
本文标题:上浆
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