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文檔簡介

織造原理I——天津工業(yè)大學(xué)紡織學(xué)院第三章漿紗織造原理織造原理

第一節(jié)漿紗工序概述

第二節(jié)漿料

第三節(jié)漿液調(diào)制

第四節(jié)上漿與烘燥第五節(jié)漿紗質(zhì)量控制與檢驗第六節(jié)漿紗綜合討論第一節(jié)漿紗工序概述一、漿紗的目的及意義織造原理漿紗(warpsizing)根本目的——提高經(jīng)紗的可織性經(jīng)紗從織軸上退繞下來直至形成織物,要受到3000~5000次程度不同的反復(fù)拉伸、屈曲、磨損和沖擊作用。而未經(jīng)上漿的經(jīng)紗——毛羽多,纖維間抱合力不足,織造中紗身易起毛,斷頭頻繁,開口不清,形成織疵,嚴重的時候,還會造成正常的織造過程無法維持?!喑删€、單纖長絲、加捻長絲、變形絲、網(wǎng)絡(luò)度較高的網(wǎng)絡(luò)絲外,幾乎所有的短纖紗和長絲均需經(jīng)上漿加工??椩煸?.耐磨性改善:表面堅韌的漿膜使經(jīng)紗耐磨性能得到提高。上漿工作所起的積極作用主要反映在以下方面:2.紗線毛羽貼伏、表面光滑:由于漿膜的粘結(jié)作用,使紗線表面的纖維游離端緊貼紗身(fiberlay),紗線表面光滑。在高密織物的織制時,可以減少鄰紗之間的糾纏和經(jīng)紗斷頭,對于毛紗、麻紗、化纖紗及混紡紗、無論長絲而言,毛羽貼伏和紗身光滑則尤為重要。3.紗線斷裂強度提高,紗線集束性改善:由于纖維之間抱合力增強所產(chǎn)生的積極作用,使經(jīng)紗斷裂強度得到提高,特別是在織機上容易斷裂的紗線薄弱點(細節(jié)、弱捻等)得到了增強,這無疑對降低織機經(jīng)向斷頭有較大意義。在合纖長絲上漿中,改善纖維集束性還有利于減少毛絲的產(chǎn)生??椩煸?.良好的彈性、可彎性及斷裂伸長:5.具有合適的濕度:合理的漿液配方使?jié){紗具有合適的濕度,令漿膜具有良好的彈性、韌性。漿紗過分干燥——漿膜發(fā)脆,容易破裂、落漿吸濕過強——易引起再粘現(xiàn)象,漿紗發(fā)生相互粘連,影響織機開口,同時漿膜強度下降,耐磨性能亦差。6.獲得增重效果及部分后整理效果織造原理傳統(tǒng)觀點:經(jīng)紗上漿的目的——增強、保伸、耐磨2.漿紗的目的:目前公認:經(jīng)紗上漿的主要目的是耐磨和貼伏毛羽。主要上漿質(zhì)量指標——漿紗后紗線的增強率、減伸率主要上漿質(zhì)量指標——耐磨次數(shù)、毛羽減少率、粘附力織造原理“漿紗一分鐘,織機一個班”3.漿紗工序的重要意義:漿紗工序——“老虎口”隨著纖維原料種類的增多,織物品種的細密化、高檔化,也使?jié){料的品種日益增加,特別是高速無梭織機的快速發(fā)展,更促進了漿料的發(fā)展??梢哉f,漿料已是紡織工廠耗用量占第二位的原材料,歷來為紡織界所重視。

二、漿紗工序的要求織造原理1.對漿料的要求漿料配方不宜過于繁雜,漿料來源充足、價格低、調(diào)漿操作簡便、退漿容易、不污染環(huán)境漿液對經(jīng)紗具有良好的粘附性、成膜性、親和性和浸透性,具有適宜的粘度;漿液的物理、化學(xué)性能穩(wěn)定,不易沉淀、生成絮狀物、起泡和發(fā)霉等;漿膜柔韌、堅牢、光滑,有適當?shù)奈鼭裥裕?/p>

織造原理漿紗具有良好的可織性(耐磨、毛羽貼伏、增強保伸、彈性等)。上漿過程中應(yīng)保證上漿率、回潮率、伸長率與工藝設(shè)計要求一致;經(jīng)紗排列均勻,織軸卷繞質(zhì)量良好,表面圓整;節(jié)約能源;在保證質(zhì)量的前提下,提高漿紗生產(chǎn)效率、漿紗速度以及自動化程度。2.對上漿的要求

織造原理漿紗工程漿料(合成制備、性能研究、配方開發(fā))漿液調(diào)制及性能測試上漿(上漿、烘燥、織軸卷繞)漿紗性能測試第二節(jié)漿料織造原理上漿材料耐磨貼伏毛羽漿紗目的成膜能力粘附能力高分子材料

助劑粘著劑(主漿料)

一、粘著劑的分類織造原理粘著劑:一種具有粘著力的材料,是調(diào)制漿液(除溶劑水外)的基本材料,又稱主漿料,直接決定了漿液的上漿性能,用量較大。

粘著劑種類很多,大體可分天然粘著劑、變性粘著劑、合成粘著劑三大類織造原理天然粘著劑變性粘著劑合成粘著劑植物性動物性纖維素衍生物變性淀粉乙烯類丙烯酸類各種淀粉:小麥淀粉、玉蜀黍淀粉、米淀粉、甘薯淀粉、馬鈴薯淀粉、橡子淀粉、木薯淀粉海藻類:褐藻酸鈉植物膠:阿拉伯樹膠、白芨粉、田仁粉、槐豆粉動物膠—魚膠、明膠、骨膠、皮膠甲殼質(zhì)—蟹殼、蝦殼等變性粘著劑

羧甲基纖維素(CMC)、甲基纖維素(MC)、乙基纖維素(EC)、羥乙基纖維素(HEC)轉(zhuǎn)化淀粉——酸化淀粉、氧化淀粉、可溶性淀粉、糊精淀粉衍生物——交聯(lián)淀粉、淀粉酯、淀粉醚、陽離子淀粉接枝淀粉——淀粉的丙烯腈接枝共聚物,淀粉的水溶性接枝共聚物,淀粉的其它接枝共聚物聚乙烯醇(PVA)

乙烯類共聚物—醋酸乙烯-丁烯酸共聚物、乙烯酸-馬來酸共聚物、醋酸乙烯-馬來酸共聚物聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、丙烯酸酯類共聚物當前三大主漿料——變性淀粉

PVA

丙烯酸類漿料

二、淀粉織造原理我國:元朝(公元1300年前后)已采用小麥粉作為漿料。

1890年“上海機器織布局”(中國第一家紡織工廠)也以發(fā)酵的小麥粉作為經(jīng)紗上漿的漿料。國外:

1821年已使用糊精作為漿料同期出現(xiàn)了淀粉制造工業(yè),最初是以小麥淀粉為主,不久,其他淀粉也有生產(chǎn)與應(yīng)用。淀粉——歷史悠久的上漿主漿料(一)淀粉的結(jié)構(gòu)與性能織造原理1.淀粉的結(jié)構(gòu)淀粉是天然高分子化合物,屬于多糖類物質(zhì),存在于某些植物的種子、塊莖、塊根或果實中。根淀粉——馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉及木薯淀粉等種子淀粉——小麥淀粉、玉米淀粉及橡子淀粉等植物中碳水化合物的儲藏體人類所需碳水化合物的主要來源重要的工業(yè)原料織造原理淀粉是由植物綠葉中的葉綠素作介質(zhì),使二氧化碳與水在日光照射下發(fā)生光合作用而成的:淀粉是由α-葡萄糖縮聚而成的高分子化合物,是一種高聚糖。織造原理直鏈淀粉淀粉都含有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩部分。普通淀粉中,直鏈淀粉含量為10~20%,支鏈淀粉含量為80~90%。直鏈淀粉是由葡萄糖剩基間1,4甙鍵聯(lián)結(jié);直鏈淀粉呈結(jié)晶結(jié)構(gòu),分子中的羥基彼此形成氫鍵;溶于熱水,溶解度較低,不溶于冷水,在稀的水溶液中易沉淀使淀粉液“變稠”,呈凝膠狀;淀粉中含有高比率的直鏈淀粉可形成較強韌的薄膜,在含濕率較低的情況下易發(fā)脆。

織造原理支鏈淀粉支鏈淀粉:除

—1,4甙鍵聯(lián)結(jié)外,還有1,6甙鍵和少量的1,3甙鍵,顯分分支形;聚合度比直鏈淀粉高,平均聚合度約為600~6000,最高可達20000;不溶于水,與熱水作用則膨脹而呈糊狀,淀粉漿的粘度主要由支鏈淀粉形成;支鏈淀粉具有較好的粘附能力,不會凝膠,漿膜脆弱。

織造原理直鏈淀粉支鏈淀粉分子結(jié)構(gòu)線形、規(guī)則分支型、不規(guī)則聚合度240-4000600-6000遇碘反應(yīng)蘭色紫色在水中狀態(tài)溶于熱水,易凝膠在熱水中膨脹,不易凝膠漿膜性能堅韌、有彈性硬脆織造原理2.淀粉的制備淀粉在植物體中——與蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素、糖和礦物質(zhì)共同存在。淀粉顆粒不溶水——工業(yè)上利用這種性質(zhì),采用水磨法工藝,將非淀粉成分除去,得到純度高的淀粉產(chǎn)品,這種淀粉稱為原淀粉??椩煸砜椩煸?.淀粉的物理性質(zhì)淀粉是一種白色(或略帶微黃色)、富有光澤、細膩、無臭無味的粉末,粉末由細小顆粒組成。含水分高,蛋白質(zhì)少的植物,其淀粉顆粒較大,形狀多呈圓形或卵形,如馬鈴薯淀粉、木薯淀粉等。反之,則顆粒較小,呈多角形,如米淀粉、玉米淀粉等??椩煸砜椩煸?.淀粉在水中的變化原淀粉粒子不溶解于水,但在水中的性能與狀態(tài)隨溫度變化而異。淀粉在水中的變化大致可分為三個階段:吸濕階段(可逆吸水階段):50℃以下時,水分浸入淀粉顆粒中,淀粉顆粒由于吸收少量的水分使得體積略有膨脹,但未影響到顆粒中的結(jié)晶部分,此時如冷卻干燥可以復(fù)原,粘度無明顯增加,淀粉的基本性質(zhì)并不改變。膨脹階段(不可逆吸水階段):隨溫度升高,水分進入淀粉微晶間隙,不可逆大量吸水,結(jié)晶“溶解”。糊化階段(淀粉粒解體階段):淀粉分子完全進入溶液。糊化溫度:淀粉顆粒開始破壞時的溫度??椩煸砜椩煸?.淀粉的化學(xué)性質(zhì)淀粉大分子結(jié)構(gòu)中的甙鍵及羥基——決定其化學(xué)性質(zhì),也是淀粉各種變性可能性的內(nèi)在因素。甙鍵的斷裂——使淀粉聚合度降低,大分子降解。位于葡萄糖剩基第6碳原子(伯碳原子)及第2、第3碳原子(仲碳原子)上的羥基,基本上都具有通常的伯醇、仲醇基團的化學(xué)反應(yīng)——氧化、醚化及酯化等反應(yīng)能力。(二)淀粉的漿用性能織造原理1.淀粉漿的粘度:牛頓粘性定律:uF0xu=0yYdudy平板間的流體剪應(yīng)力與速度梯度η—粘度,(單位:Pa·s)織造原理織造原理淀粉漿粘度曲線淀粉漿粘度的測試:漏斗粘度計恩式粘度計旋轉(zhuǎn)粘度計織造原理淀粉漿粘度的影響因素:淀粉分子量越大,淀粉漿粘度越高;淀粉漿濃度越大粘度越高;粘度隨著速度梯度的增加而降低;時間依賴性——隨時間延長而粘度降低。漿紗對淀粉漿的要求——粘度值適當、穩(wěn)定。因此:

淀粉漿液應(yīng)處于完全糊化階段;少量調(diào)漿;一次調(diào)制的漿液使用時間不宜過長??椩煸?.淀粉漿的粘附性:粘附性——

兩個或兩個以上物體接觸時,發(fā)生相互結(jié)合的能力。形成良好粘附的條件:充分浸潤界面處產(chǎn)生結(jié)合力上漿過程——借助粘附作用,使?jié){料在纖維之間互相粘合,增強紗線抵御機械作用的能力。粘附性能與上漿效果和漿紗質(zhì)量有著密切關(guān)系,是上漿工藝中一個重要的質(zhì)量因素。織造原理Young方程:完全潤濕潤濕不潤濕Dupre方程:=γ

l-g(1+cosθ

)織造原理淀粉大分子——多經(jīng)基結(jié)構(gòu)——較強的極性:氫鍵締合及分子間力都較大,對極性較強的物質(zhì)具有高的粘附力與其他漿料相比,淀粉的粘附力最低,對疏水性合成纖維的粘附性更差。織造原理3.淀粉漿的浸透性:淀粉漿是一種膠狀懸濁液,在水中呈粒子碎片或多分子集合體狀態(tài),浸透性差,淀粉經(jīng)分解或變性處理成水溶性后,其浸透性可得到改善。淀粉漿在低溫條件下易形成凝膠,使浸透性惡化,——不適合低溫上漿。在漿紗機上,進入漿槽的經(jīng)紗溫度遠遠低于高溫的漿液。經(jīng)紗與漿液接觸時,會使經(jīng)紗周圍的漿液局部呈凝膠狀態(tài),惡化了浸透性。改善浸透性的措施:降低粘度、必要的分解、升高溫度或添加表面活性劑等??椩煸?.淀粉漿的成膜性:淀粉大分子鏈——由環(huán)狀結(jié)構(gòu)的葡萄糖?;鶚?gòu)成的,柔順性差,玻璃化溫度高。淀粉漿膜比較脆硬,漿膜強度大,但彈性較差,短裂伸長小。以淀粉作為主漿料時漿液中需加入適量柔軟劑,以增加漿膜彈性,改善漿紗手感;干燥季節(jié)或車間濕度偏低時應(yīng)加入吸濕劑,以改善漿膜彈性。織造原理淀粉漿用性能總結(jié):淀粉不溶于水,一般采用高溫上漿(95-98度)。淀粉聚合度高,分子量大,使得漿液粘度大且粘度不穩(wěn)定,影響浸透性,所以,淀粉漿需添加分解劑,使部分支鏈淀粉裂解,降低粘度,提高浸透性。淀粉漿膜比較脆硬,漿膜強度大,彈性較差。因此,淀粉漿需加入適量柔軟劑、吸濕劑,以增強漿膜彈性,改善成膜性。淀粉大分子中含有大量羥基,且具有較強的極性。根據(jù)“相似相容”原理,它對含有相同基團或極性較強的纖維材料有較高的粘附力,如棉、麻、粘膠等親水性纖維。對疏水性纖維粘附力很差,所以,淀粉漿不能用于純合纖的經(jīng)紗上漿。淀粉漿易霉變,需加防腐劑??椩煸硖烊坏矸郏ㄔ矸郏嘈柽\用物理、化學(xué)、生物方法使淀粉變性,或與其他漿料混合使用。資源豐富價格低廉環(huán)保優(yōu)點缺點上漿性能差,需用助劑多;不適合化纖上漿(三)變性淀粉織造原理漿料用淀粉變性的主要目的:降低天然淀粉的粘度,改善流動性,增加浸透性能,以滿足上漿工藝要求;通過變性處理在原淀粉上引入特定基團,使淀粉適于對合成纖維上漿。織造原理化學(xué)變性——使用化學(xué)試劑,經(jīng)過一定化學(xué)反應(yīng)得到的產(chǎn)品:酸解、氧化、酯化、醚化、交聯(lián)、接枝共聚等生物變性:酶轉(zhuǎn)化淀粉物理變性——物理方法處理:預(yù)糊化、電子輻射處理、熱降解、機械研磨等復(fù)合變性——采用兩種或兩種以上處理方法得到的變性淀粉:氧化交聯(lián)淀粉、交聯(lián)酯化淀粉等1.變性淀粉的定義及制備方法變性淀粉:以各種天然淀粉為母體,通過化學(xué)、物理、生物等方法使其性能發(fā)生顯著變化而得到的產(chǎn)品。織造原理織造原理濕法工藝是以淀粉與水或其他液體介質(zhì)調(diào)成淀粉乳為基礎(chǔ),在一定條件下與化學(xué)試劑進行改性反應(yīng),生成變性淀粉的過程。在此過程中淀粉顆粒處于非糊化狀態(tài)。如果采用的分散介質(zhì)不是水,而是有機溶劑,或含水的混合溶劑時,又稱溶劑法。溶劑法的有機溶劑價格昂貴,有易燃易爆危險,回收困難,只有生產(chǎn)高取代度、高附加值產(chǎn)品時才使用。變性淀粉的生產(chǎn)工藝——:濕法、干法織造原理干法生產(chǎn)工藝中,原淀粉含水量最多保持在40%以下,一般為20%左右,整體反應(yīng)過程處于相對于的狀態(tài)下進行。優(yōu)點:節(jié)省了濕法必用的脫水與干燥過程,節(jié)約能源,降低生產(chǎn)成本,無污染。缺點:即淀粉與化學(xué)試劑混合不均勻;反應(yīng)不充分,所以只能生產(chǎn)少數(shù)幾種產(chǎn)品,如黃糊精、白糊精、酸降解淀粉和淀粉磷酸酯等??椩煸?.酸解淀粉歷史悠久,早在1886年就有用鹽酸處理過的天然淀粉使用;各種流度的酸解淀粉在各行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。美國變性淀粉消耗中,70%是酸解淀粉。也稱酸化淀粉,指在糊化溫度以下,用無機酸處理淀粉,改變其性質(zhì)而制得的變性淀粉產(chǎn)品。酸解的主要目的——降低漿液粘度,改善流動性能,提高粘度熱穩(wěn)定性,擴大原淀粉的應(yīng)用功能,達到高濃低粘,從而適應(yīng)高壓力上漿的要求??椩煸碜冃詸C理:淀粉大分子中的甙鍵對酸很不穩(wěn)定,遇酸后迅速發(fā)生水解反應(yīng),使甙鍵斷裂,大分子聚合度降低。水解過程:比較復(fù)雜,一般認為酸對淀粉顆粒的水解作用分兩個階段初始階段——酸優(yōu)先水解支鏈淀粉,并主要發(fā)生在無定形區(qū)。線型組分含量明顯增加,水解速率較快。第二階段——酸開始作用于結(jié)晶區(qū)中的直鏈和支鏈淀粉。水解速率較慢。織造原理生產(chǎn)工藝:一般采用濕法工藝生產(chǎn)。淀粉乳濃度:一般為36%~40%;酸:作為催化劑,不參與反應(yīng),最常用的是鹽酸;溫度:45~50℃;淀粉淀粉乳水成品無機酸反應(yīng)堿中和洗滌水脫水、干燥織造原理酸解淀粉的主要性能特點:顆粒狀態(tài)——室溫下與原淀粉類似,無明顯裂紋;水中加熱后觀察,可發(fā)現(xiàn)與原淀粉有較大差異,受熱后沿輻射狀裂紋裂解,體積膨脹率降低,糊化溫度降低。相對分子量——降低。薄膜性能——漿液粘度降低,可在更高濃度下成漿,成膜更容易;成膜后強度較高??椩煸硭峤獾矸墼谏蠞{中的應(yīng)用:酸解淀粉在可工作的粘度下具有較高含固率,調(diào)漿時不需要在對淀粉進行分解處理,簡化了漿料配方與調(diào)漿工藝;浸透性與粘附力得到極大改善;可作為其他變性淀粉的原料??椩煸?.氧化淀粉變性機理:淀粉中的甙鍵被強氧化劑氧化斷裂,并使其羥基氧化成醛基和羧基。上漿性能:氧化后,淀粉大分子裂解,聚合度下降,粘度也降低,漿液的流動性好,浸透性增加;同時,由于羧基的存在,提高了漿液對親水性纖維的粘附性。淀粉在酸性、堿性或中性介質(zhì)中與氧化劑作用,氧化所得的產(chǎn)品稱為氧化淀粉。采用不同的氧化工藝、氧化劑和原淀粉可以制成性能各異的氧化淀粉。氧化劑的種類很多,考慮到經(jīng)濟實用性,工業(yè)上生產(chǎn)氧化淀粉主要是在弱堿性條件下采用次氯酸鈉作氧化劑進行制備織造原理4.酯化淀粉變性機理:淀粉大分子中的羥基與無機酸或有機酸都能發(fā)生酯化反應(yīng),形成酯化物。一般來說,可用任何已知的酯化反應(yīng)的方法來實現(xiàn),所得產(chǎn)物為淀粉酯衍生物。上漿性能:淀粉酯的酯化程度以取代度表示。取代度表示淀粉的每個葡萄糖基環(huán)上羥基的氫被取代的平均數(shù)。由于每個葡萄糖?;嫌腥齻€羥基,因此取代度的平均值在0-3之間。由于酯化淀粉的大分子中帶有疏水性酯基,對疏水性合纖的粘附性、親和力加強。織造原理5.醚化淀粉上漿性能:取代度:醚化淀粉的醚化程度也用取代度表示。淀粉醚的親水性和水溶性改善程度與取代基性能及取代度有關(guān)。淀粉醚漿液粘度穩(wěn)定,漿膜較柔韌,對纖維素纖維有良好的粘附性。低溫下漿液無凝膠傾向。具有良好的混容性。變性機理:淀粉大分子中的羥基被各種試劑(醇、鹵代烴等)醚化,所得產(chǎn)品叫淀粉醚衍生物。織造原理6.交聯(lián)淀粉變性機理:淀粉大分子間通過酯化、醚化等化學(xué)反應(yīng),形成與化學(xué)鍵連接的交聯(lián)狀大分子,即成為交聯(lián)淀粉。上漿性能:交聯(lián)淀粉的聚合度增大,粘度增加,粘度的熱穩(wěn)定性好,一般用于以被覆為主的經(jīng)紗上漿。也可用做混合漿料,與低粘度的合成漿料混合??椩煸?.接枝淀粉以淀粉為主體,通過化學(xué)或物理學(xué)(高能射線輻照)的方法,使某些烯烴類的單體以一定的聚合度接技到淀粉大分子上,或以某些低聚合度的合成物用一定方法嵌接到淀粉大分子的側(cè)鏈上,最終生成接枝共聚物:常用接枝單體:丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯等或其他人工合成高分子單體織造原理變性機理:是由合成低聚物接枝到淀粉大分子上形成。它可根據(jù)經(jīng)紗上漿要求進行接枝改性設(shè)計,是一種有前途的變性淀粉。上漿性能:根據(jù)經(jīng)紗上漿的要求進行接枝改性設(shè)計,可以使接枝淀粉兼有淀粉和高分子側(cè)鏈兩者的長處,又平抑了兩者的不足,表現(xiàn)出優(yōu)良的綜合上漿性能。如:以淀粉作為骨架大分子,把丙烯酸酯類的化合物作為支鏈接到淀粉上,所形成的接枝淀粉共聚物兼有淀粉和丙烯酸酯類漿料的特性;以丙烯酸酯或醋酸乙烯酯接枝的淀粉,可以對滌棉紗和合纖上漿,并且淀粉漿膜的柔軟性和彈性得到改善。二、動物膠織造原理動物膠屬硬朊類蛋白質(zhì),是由各種氨基酸縮聚而成的天然高聚物,主要用于毛紗、粘膠絲、醋酸長絲等的漿紗生產(chǎn)。上漿性能:水溶性:低溫不溶于水,70度以上分子裂解能成為水溶液。浸透性:低濃時(1-2%),漿液粘度與濃度成正比,濃度增大后,粘度增加的速度很快,漿液的浸透性較差,需加入助劑以改善浸透性能;低溫時,粘度較大,浸透性能差;漿液溫度在65-80度之間時,粘度比較穩(wěn)定;溫度在90度以上時粘度下降。因此,適宜的上漿溫度范圍是65-80度。粘附性:對纖維素纖維和蛋白質(zhì)纖維具有良好的粘附性。三、纖維素衍生物織造原理漿紗常用的纖維素衍生物漿料有羧甲基纖維素(CMC)鈉鹽。CMC是由堿纖維素用一氯醋酸經(jīng)醚化反應(yīng)制得。工業(yè)上常用的是其鈉鹽。纖維素由β-葡萄糖縮聚而成,在水中不溶解,利用β-葡萄糖基環(huán)上羥基的特性,可以通過醚化作用使纖維素發(fā)生醚化,生成纖維素衍生物——纖維素醚,從而轉(zhuǎn)化成水溶性物質(zhì),具有一定的粘著性,可用于經(jīng)紗上漿。

四、聚乙烯醇(PVA)織造原理PVA——由聚醋酸乙烯酯在甲醇中進行醇解而得1.PVA的結(jié)構(gòu):PVA的主要質(zhì)量指標:聚合度(DP)醇解度(DH)織造原理PVA為無味、無臭或淡黃色顆粒,成品也有粉末狀、片狀或絮狀。2.PVA的一般性質(zhì):3.PVA的上漿性能:

水溶性:取決于其聚合度和醇解度。一般聚合度n愈高溶解性愈差——當n=500時,在室溫下即可溶解,當n=1700時,溫度達80度以上才能溶解。

FH-PVA溶解于沸水

PH-PVA則在40-50度溫水中即能溶解??椩煸硭芤旱恼扯日扯?濃度:在定溫條件下接近成正比;粘度-溫度:在定濃條件下,粘度和溫度的關(guān)系接近于反比;粘度-聚合度:一般聚合度愈高粘度亦愈高;粘度-醇解度:當DH=87%時,PVA溶液的粘度最小粘度-時間:FH-PVA的粘度隨時間的延長而增加,溶液呈凝膠狀;PH-PVA溶液的粘度相對于時間的變化較穩(wěn)定??椩煸碚掣叫訮VA對各種纖維的粘附性都比天然漿料為好,不同醇解度的PVA對不同纖維的粘附性存在差異:FH-PVA——對親水性纖維具有良好的粘附性及親和力。PH-PVA——大分子中疏水性醋酸根的作用下對疏水性纖維具有較好的粘附性。成膜性優(yōu)點:PVA膜強度高、彈性好、耐磨性好,優(yōu)于淀粉、CMC等漿料。大分子中羥基作用使?jié){膜具有一定的吸濕性能,當相對濕度在60-65%以上時漿膜堅韌,可充分發(fā)揮其優(yōu)良的力學(xué)性能。缺點:靜止時水分蒸發(fā),液面有結(jié)皮現(xiàn)象,皮膜不易消失,經(jīng)紗易產(chǎn)生漿斑;易起泡;分紗性能差。織造原理浸透性一般認為,PVA是被覆型漿料,但浸透性優(yōu)于淀粉和CMC;PH-PVA優(yōu)于FH-PVA?;烊苄?/p>

混溶性是指兩種組分的溶液能互相均勻地混和,即使靜置一定時間后也不致分層的性能。

PVA與合成漿料等混溶性好,與淀粉混溶性差,易分層。五、丙烯酸類漿料織造原理丙烯酸類漿料:丙烯酸類單體均聚物、共聚物、共混物的總稱。織造原理上漿性能:粘附性——對疏水性纖維具有優(yōu)異的粘附性(優(yōu)于PVA),成膜性好。成膜性——漿膜柔軟性好,具有彈性,伸長大,強度較低。水溶性和混溶性——主要取決于取代基團的極性及數(shù)量。與淀粉、CMC、PH-PVA的混溶性好,與FH-PVA的混溶性差,易發(fā)生分層現(xiàn)象。吸濕性與再粘性——吸濕性較其它漿料強,單獨使用時再粘現(xiàn)象嚴重。粘度——穩(wěn)定。其他——有難聞氣味,毒性,成本較高。其他新型漿料織造原理共聚漿料組合漿料冷上漿劑六、助劑織造原理助劑——用以改善粘著劑某些性能不足的輔助材料。種類很多使用時選用種類及用量一般較少常見助劑:分解劑、浸透劑、柔軟劑、抗靜電劑、潤滑劑、防腐劑、中和劑、吸濕劑、消泡劑等等。助劑使用的原則:在滿足織造條件的情況下選用種類及用量越少越好。(一)、表面活性劑織造原理1.表面活性劑的結(jié)構(gòu):表面活性劑——是指能顯著降低水的表面張力的物質(zhì)。表面活性劑分子由較長的碳鏈組成的親油性基團及易溶于水的各種親水性基團所組成。親油(疏水)性基團——由含8個碳原子以上烴類基團組成親水(疏油)基團——羧基、羥基、醚基、磺酸基等。織造原理織造原理臨界膠束濃度(CMC):表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度。當其濃度高于CMC值時,表面活性劑的排列成球狀、棒狀、束狀、層狀/板狀等結(jié)構(gòu)。上漿工藝中,表面活性劑在漿液中的濃度以略高于“臨界膠束濃度”為宜。濃度過高,會引起分子的凝聚,給漿液的工藝性能帶來不良的影響(如粘度上升、粘附性及漿膜機械性能下降等)??椩煸碛H水親油平衡值(Hydrophile-Lipophilebalance,HLB):表面活性劑分子中親水和親油基團對油或水的綜合親合力。根據(jù)經(jīng)驗,將表面活性劑的HLB值范圍限定在0-40,非離子型的HLB值在0-20。表面活性劑在紡織工業(yè)上的應(yīng)用:浸透劑乳化劑消泡劑柔軟劑勻染劑抗靜電劑洗滌劑(二)、常用漿料助劑織造原理1.淀粉分解劑:使用的目的:降低淀粉的平均分子量,改善漿液的浸透性能;同時,降低淀粉的糊化溫度,縮短淀粉漿液達到完全糊化狀態(tài)所需的時間,從而縮短漿液調(diào)制時間。分解方法與機理:酸對淀粉的分解:淀粉大分子的甙鍵對酸很不穩(wěn)定,遇酸后迅速發(fā)生水解反應(yīng),使甙鍵斷裂,淀粉的聚合度減小,粘度下降,浸透性增大。(常用鹽酸、硫酸等)堿對淀粉的分解:堿在高溫及氧存在的條件下可使淀粉大分子裂解,使淀粉漿粘度下降。(常用燒堿、硅酸鈉等)氧化劑對淀粉的分解:淀粉中的羥基被氧化劑氧化成醛基、羧基,從而減小淀粉漿的粘度。(常用漂白粉、次氯酸鈉等)織造原理2.浸透劑:浸透劑的作用:減小漿液的表面張力,增加漿液的流動性,由此提高漿液的浸透擴散能力;乳化經(jīng)紗上的油脂,如棉蠟、合纖上的潤滑油等。浸透劑類型及常用浸透劑:類型:陽離子型表面活性劑、陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑。常用浸透劑:平平加O、5881D、JFC等。注:過量浸透劑會使?jié){液起泡,使用量宜少!織造原理3.柔軟劑:柔軟劑的作用:能使?jié){膜增塑柔軟,漿紗柔韌可撓,改善織物風(fēng)格。提高漿膜表面的平滑性,降低漿紗的摩擦系數(shù);減小粘著劑大分子間的結(jié)合力,增加漿膜的可塑性。副作用:漿膜強度有一定的降低??椩煸沓S萌彳泟焊鞣N油脂:油脂是油與脂的總稱。含有多量的不飽和脂肪酸的甘油酯,在常溫下呈液態(tài),稱油;主要含飽和脂肪酸的甘油酯,在常溫下呈固態(tài),稱脂。用作柔軟劑的各種油脂包括牛油、豬油、羊油、棉籽油等。它們不溶于水,使用前要進行乳化處理。漿紗膏:動物油下腳經(jīng)乳化而得。柔軟劑101:石蠟和硬脂酸的乳化物,用于合纖上漿。織造原理4.防腐劑:作用:抑制霉菌的產(chǎn)生,防止霉變。2-萘酚——是我國紡織生產(chǎn)中使用很廣的防腐劑。5.抗靜電劑:作用:疏水性合纖吸濕性差,是不良導(dǎo)體,生產(chǎn)中易造成靜電積聚??轨o電劑的作用是增大纖維的導(dǎo)電性,且使?jié){膜潤滑??轨o電劑種類:主要有陽離子型表面活性劑等??椩煸?.中和劑:作用:用以調(diào)節(jié)漿液的酸堿度。種類:中和劑分堿性中和劑與酸性中和劑兩種。堿性中和劑通常為苛性鈉,酸性中和劑一般是鹽酸等。7.吸濕劑:作用:改善漿膜的彈性、柔性。主要用于淀粉漿中。常用吸濕劑:甘油。它的吸濕性強、且具有一定的防腐性能??椩煸?.消泡劑:泡沫對漿紗的危害:上漿率不易掌握;易產(chǎn)生上漿不勻,影響漿紗質(zhì)量。消泡劑的作用:降低氣泡膜的強度,使氣泡破裂。常用消泡劑:松節(jié)油、硅油、可溶性蠟、辛醇、部分高分子型表面活性劑等。第三節(jié)漿液調(diào)制一、漿料配方織造原理(1)紗線的纖維種類粘著劑的確定依據(jù)“相似相容”原理,即經(jīng)紗的纖維材料與粘著劑具有相同基團或相似極性時,彼此間具有良好的粘附性和親和力。部分助劑隨粘著劑的選擇而確定。1.漿料組分的選擇依據(jù):織造原理漿料名稱結(jié)構(gòu)特點纖維名稱結(jié)構(gòu)特點淀粉羥基棉纖維羥基氧化淀粉羥基,羧基粘膠纖維羥基褐藻酸鈉羥基,羧基醋酯纖維羥基,酯基CMC羥基,羧甲基滌綸酯基完全醇解PVA羥基錦綸酰胺基部分醇解PVA羥基,酯基維綸羥基聚丙烯酸酯酯基,羧基腈綸腈基,酯基聚丙烯酰胺酰胺基羊毛酰胺基動物膠酰胺基蠶絲酰胺基織造原理紗線種類常用漿料備注棉紗各種淀粉與變性淀粉、褐藻酸鈉、纖維素衍生物(CMC)高特、中特、中密度織物棉紗變性淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、PVA低特、高密織物苧麻紗玉米淀粉或小麥淀粉、變性淀粉

亞麻紗各種淀粉、變性淀粉

低捻毛紗可低溫上漿的變性淀粉、PVA、聚丙烯酰胺及膠類粘膠絲、銅氨絲動物膠、PVA、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯類

醋酯絲動物膠、PH-PVA、共聚漿料

聚酰胺紗PVA、聚丙烯酸酯與PVA

聚酰胺絲聚丙烯酸、PVA

聚酯紗變性淀粉與PVA、聚丙烯酸酯與PVA

聚酯絲部分醇解PVA、聚丙烯酸酯、水分散性聚酯

聚酯/纖維素混紡紗PVA、PVA與淀粉、PVA與褐藻酸鈉、PVA與聚丙烯酸酯

織造原理(2)紗線特數(shù)和結(jié)構(gòu)細特紗:所用纖維原料較佳,彈性和伸長率較大,表面光潔,毛羽少,但強度較低。上漿應(yīng)以浸透增強為主,兼顧被覆,耐磨為輔,采用較高的上漿率,粘著劑可考慮采用上漿性能優(yōu)異的合成漿料和變性淀粉,配方中加入適量浸透劑。粗特紗:強度高,毛羽多。上漿以減摩擦為主,增強為輔,即以被覆為主,上漿率較低些。捻度大的紗線:吸漿性能較差,應(yīng)加浸透劑,增加漿液流動性,改善浸透性能。若用淀粉漿時要多加分解劑。股線:一般不需要上漿。在漿紗機上并軸加工時可上輕漿(上漿率0.5~2%)或過水。織造原理(3)織物組織、密度單位長度上受到機械作用次數(shù)多,則相應(yīng)的上漿率要高??棛C車速、經(jīng)紗張力、車間溫度濕度等。(4)織造工藝條件粘著劑確定之后用實驗設(shè)計方法確定各粘著劑的配比正交實驗法通用旋轉(zhuǎn)實驗設(shè)計方法注意事項:漿料配合的種類以少為宜;各組分之間不應(yīng)發(fā)生化學(xué)變化,而應(yīng)是物理的混合過程漿料配比的確定織造原理2.漿料配方實例:(1)使用分解劑(硅酸鈉或DDF)的天然淀粉漿液配方:目前已經(jīng)很少使用織造原理(2)純棉織物的變性淀粉與化學(xué)漿料混合配方:以變性淀粉為主體漿料,根據(jù)紗線線密度和織物緊度因素選用一定量的PVA或丙烯酸類漿料的混合漿織造原理(3)滌/棉織物的變性淀粉與化學(xué)漿料混合配方:一般來說:滌綸的比例越高,則疏水性漿料的含量應(yīng)做相應(yīng)增加??椩煸恚?)絹絲織物的漿料混合配方:絹絲一般用淀粉上漿,漿液配方與棉紗上漿用漿液相似。要求采用質(zhì)量高的淀粉(如小麥淀粉),如能使用水溶性淀粉衍生物或氧化變性淀粉則更好。油脂用量應(yīng)比棉紗用漿略高些。上漿溫度宜在94℃左右,苦溫度過低,浸透性差??椩煸恚?)毛紗用漿料配方:國內(nèi)的毛紗主要以股線或加強捻度方式滿足織造要求,這對輕薄型精梳毛織物的制織是很困難的。國外的毛紗上漿主要采用淀粉或動物膠。近年來,變性淀粉的使用比例增加??椩煸恚?)苧麻紗及亞麻紗漿料配方:這類紗上漿以貼伏毛羽的被覆性上漿為主,多數(shù)工廠采用重漿工藝路線,漿液以較高粘度的氧化淀粉為主,并配以一定量的PVA或丙烯酸類漿料。苧麻紗上漿率較高;亞麻紗上漿率較低,有時還使用少量的甘油作為吸濕劑,以改善亞麻紗的粗糙度??椩煸恚?)合成纖維紗用漿料配方:純紡合成纖維紗——一段時間內(nèi)曾發(fā)展得較快;在服用性紡織品方面,由于舒適性問題,還受到一定限制,目前主要還是在裝飾用紡織品和產(chǎn)

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