浆纱一

浆料（1）
第一节 浆 料
理想的上浆效果对浆液、浆膜的要求：
• 浆液：化学物理性质的均匀、稳定性；不 沉淀、不起泡；对纤维的亲和性、浸润性； 粘度适宜。
• 浆膜：粘附性、强度、耐磨性、弹性、适 宜的吸湿性、可溶性、防腐性。
达到上述要求的浆料：
• 粘着剂（主浆料）＋助剂
浆料（2）
一、粘着剂 —— 又称主浆料
五、20世纪50年代以来我国浆料的发展
年代
浆料的主要发展
1954年以前 天然淀粉的生物发酵法、海藻胶、动物胶
1954年
全国清钢浆会议—化学分解法—2321市布的上浆率由16％降 到8％。
1960年
T/C涤棉纱上浆使用—PVA＋玉米淀粉＋CMC
20世纪60年代
“上浆不用粮”—各种代用浆料：CMC、橡子粉、田菁胶、 膨润土等
20-25%左右）
支链淀粉：除 — 1，4甙键联结外，还有1，6甙
键和少量的1，3甙键，显分枝态。
两种结构的淀粉相辅相成，达到良好的上浆效果。
浆料（8）
两种淀粉的性质比较：
分子结构 聚合度 与碘反映 在水中状态 浆膜性能
直链淀粉 线形、规则
200-900 兰色
溶于热水，易凝胶 坚韧、有弹性
• 被覆：浆液均匀地包围在纱线的表面，提高纱线的耐磨能力。 • 浸透：浆液渗透到纱线内部，提高纤维间的抱合力，增加强度。 • 浆液粘着性提高－被覆上浆，使纱线毛羽粘附在纱身上，并形成
薄浆膜。 • 浆液渗透性提高－浸透上浆，使纱线强度增加，并增强浆膜与纱
线的附着力。 • 粘度过大－被覆比例提高－浆膜厚－脆断头、落浆 • 粘度过小－浸透比例提高－纱线过分粘固－低弹性、低伸长
五、浆纱技术的发展
1、浆纱技术的三次飞跃
（1）1955年前后，变性淀粉及PVA等合成浆的研制成 功，使得合成纤维的上浆问题迎刃而解。
（2）1968年，双浆槽的出现及应用，解决了高经密织 物上浆质量及烘干速度的问题。
（3）1980年，高压上浆技术的开发和应用。
浆纱概述（8）
2、近20年浆纱技术的进展
粘着剂是一种具有粘着力的材料，它是浆液的主要成分 （65％以上），形成浆膜的主体。浆液的上浆性能主要由 它决定。 浆纱用的粘着剂一般具有一定的分子量且具有大分子链的 结构。
• 分类：天然粘着剂、变性粘着剂、合成粘着剂。
浆料（3）
天然粘着剂
化学粘着剂
合成粘着剂
植物性
动物性
纤维素 变性淀粉 衍生物
淀粉浆易霉变，需加防腐剂。
浆料（15）
天然淀粉虽资源丰富、价格低廉，但其上浆性能不能令人满意，常需用各 种辅助浆料加以弥补，或运用物理、化学、生物方法使淀粉变性，或与其 他浆料混合使用。 3) 变性淀粉 -- 通过物理、化学或其它方式使天然淀粉的性能发生显著变 化（甙键、羟基）而形成的产品。
各种变性淀粉的变性方式及变性目的
浆料（16）
a. 酸解淀粉
变性机理：淀粉大分子中的甙键（-0-）对酸很不稳定， 遇酸后迅速发生水解反应，使甙键断裂。加碱中和，终 止水解反应。
上浆性能：
淀粉的聚合度下降，分子量明显降低，粘度也降低，浆液的流 动性好，浸透性增加，但粘度稳定性略有下降。
浆膜硬脆，在混和浆中可以代替10-30％的合成浆料，适于混 纺纱的上浆。
浆料（19）
d. 醚化淀粉
变性机理：
CH2OCH2COOH
H H
OH O....
OH H

H OH
淀粉大分子中的羟基被各种试剂（醇、卤代烃等）醚化，所得
产品叫淀粉醚衍生物。（羧甲基、羟乙基、羧丙基淀粉）
以小麦淀粉为例
成分
淀粉 粗脂肪 粗蛋白 灰分 纤维素
水
含量(%) 84.11
0.19
1.13
0.46
0.17
13.94
浆料（6）
化学结构： 高分子碳水化合物，由-葡萄糖缩聚而成。 分子式：（C6H10O5）n 聚合度n：200-6000 结构式：
浆料（7）
b.淀粉的结构及性质比较：
直链淀粉： — 1，4甙键联结；（含量一般为
2. 改变卷装形式
• 达到准备工程经纱的最后卷装形式－织轴
浆纱概述（3）
三、对浆纱的工艺要求
1. 上浆量应符合工艺要求
• 上浆主要三指标：上浆率、回潮率、伸长率 • 上浆其他指标：增强率、减伸率
2. 上浆均匀
• 长度方向和幅宽方向
浆纱概述（4）
3. 浆液有良好的粘着性和渗透性－渗透与被覆的比 例要适当
浆料（17）
b. 氧化淀粉
O
CH2OH
CH
O C-OH
H H
.... O
OH
H
[O]
H
O
OH O.... [O]
H H
OH O
OH H
OH H
OH H
H OH
H OH
H OH
变性机理：淀粉中的甙键被强氧化剂氧化断裂，并使其
羟基氧化成醛基和羧基。
上浆性能：
氧化后，淀粉大分子裂解，聚合度下降，粘度也降低，浆液的 流动性好，浸透性增加；
相对粘度--分散液体的绝对粘度与介质绝对粘度之比。 粘度的测量：
o实验室用粘度计：乌氏粘度计－相对粘度；旋转式粘度计－绝
对粘度。
o生产中采用漏斗，测浆液从漏斗中漏完所需的时间，以需时间
的长短来间接反映粘度大小。
浆料（12）
e. 淀粉的上浆性质
淀粉在水中粘度变化比较复杂，随温度、时间而异。 支链淀粉含量高、淀粉聚合度大、浆液浓度高－淀粉
（1）低聚合度PVA的研制成功，解决了高压上浆所需 的高浓低粘浆的问题。
（2）丙烯酸类浆料的发展和完善，从含固量只有14％ 的粘稠状液体，发展到目前的固体粉末状。
（3）聚酯浆料的研制成功，解决了高比例涤棉混纺纱 上浆问题。
（4）浆液中取消PVA的问题。 （5）预湿上浆。 （6）即用浆料的出现。
浆纱概述（9）
采 用 浆 纱
增强、耐摩、 减少毛羽、提 高平滑度；
工 保持伸长和弯
序 曲。
难织
浆纱概述（2）
二、浆纱目的
1. 提高纱线的织造性能：
织造时，纱线（经纱）受到反复（几千次）的摩擦、拉伸、冲 击及曲折作用－断头的产生。 • 传统观点：增强（增强率10－30％）、保伸（减伸率<25
％）、耐磨（浆膜覆盖，光滑表面，集束）、贴伏毛羽。 • 根本目的：耐磨和贴伏毛羽（特别是高密织物）。
支链淀粉 分支型、不规则
600-6000 紫色
在热水中膨胀，不易凝胶 厚、硬脆、强度低
浆料（9）
c. 淀粉在水中的膨胀糊化
第一阶段，吸湿阶段：水分子少量扩散到淀粉粒子中，使 淀粉粒子略有膨胀，粘度变化不大。
第二阶段，膨胀阶段：温度升高－淀粉粒子吸水能力提高 －体积膨胀－粘度升高。
第三阶段，糊化阶段：温度进一步升高－体积进一步膨胀 （浆液双折射现象消失）－糊化（不透明的淀粉分散液成 为透明的具有一定粘度的浆液）－粘度进一步增加（至峰 值）－温度再升高－支链淀粉分子链断裂－粘度下降－稳 定值。
淀粉的资源丰富、价格低廉； 对环境的污染程度较其他化学浆料轻。
浆料（5）
2）天然淀粉－（小麦淀粉、玉米淀粉、马 铃薯淀粉等等）
a. 一般性质：
物理性质： 白色或微黄色具有光泽的细腻粉末，粉末由各 种不同形状的细小颗粒组成； 各种淀粉的比重差异很小； 工业用淀粉（粗淀粉），含淀粉65-85％。
聚物，淀粉的水 酸乙烯-马
溶性接枝共聚物 来 酸 共 聚
，淀粉的其它接 物
枝共聚物
聚丙烯酸、 聚丙烯酸酯、 聚丙烯酰胺、 丙烯酸酯类 共聚物
浆料（4）
1、淀粉——
1）概述
淀粉作为经纱上浆的主要浆料已有悠久历史。淀粉
对亲水性的天然纤维有较好的粘附性，也有一定的 成膜能力，基本上能满足这些纤维的上浆要求；
浆液粘度大
浆料（13）
f. 淀粉浆液的浸透性
淀粉浆为胶状悬浊液，粘度大，浸透性差。 改善粘度的方法：分解，使大分子链断裂。
淀粉浆低温形成凝胶，不宜低温上浆。
g. 淀粉浆的粘附力
羟基存在，对天然纤维有亲和性，不适应疏水性的合成纤维
h. 淀粉浆的成膜性
成膜性较差，浆膜硬而脆 浆膜易于空气中水分发生湿交换－温湿度严格控制
浆料（10）
d. 淀粉浆液的粘度
粘度：测量流体流动时内摩擦阻力的物理量 浆料粘度的定义：描述浆液流动时的内摩擦力的
物理量。
粘度直接影响浆液的渗透和被覆比例，要求它在
浆槽内有一个恒定值即（粘度要稳定），以保证 前后的上浆效果恒定。
浆料（11）
粘度的表示：
绝对粘度--单位时间内各单位面积的液体移动单位距离时内部摩擦 阻力。 单位：CGS制：泊(P)＝克/厘米.秒；国际单位制：帕.秒(Pa.S)； 二者关系：1帕.秒＝10泊
转 化 淀 粉 —— 酸 化 聚 乙 烯 醇
淀 粉 、 氧 化 淀 粉 、 (PVA)
可溶性淀粉、糊 乙 烯 类 共
精 淀 粉 衍 生 物 —— 聚物—醋酸
变联淀粉、淀粉 乙烯-丁烯
酯、淀粉醚、阳 酸 共 聚 物
离子淀粉
、乙烯酸-
接 枝 淀 粉 —— 淀 粉 马 来 酸 共
的丙烯腈接枝共 聚 物 、 醋
乙烯类
丙烯酸类
各种淀粉: 小麦淀粉、玉蜀 黍淀粉、米淀粉 、甘薯淀粉、马 铃薯淀粉、橡子 淀粉、木薯淀粉 海藻类: 褐藻酸钠 植物性胶: 阿拉伯树胶、白 芨粉、田仁粉、 槐豆粉
动物 性胶—鱼
胶、明 胶、骨 胶、皮 胶
甲壳 质—蟹壳
、虾壳 等变性 粘着剂
羧甲基 纤维素 (CMC) 、 甲基纤 维素 (MC) 、 乙基纤 维素 (EC) 、 羟乙基 纤维素 (HEC)
机织工艺流程
经纱：原纱→络筒→整经→（浆纱）→穿、结经 纬纱：原纱→（络筒）→（热定型）→（卷纬）
织造
验布→（烘、刷布）→量、折布→修、织、补 分等→成包→入库
第三章 浆 纱 (Sizing/Slashing)
浆纱概述（1）
浆纱概述
一、浆纱的重要性
1.浆纱一分钟，布机一个班。 2.好的浆纱是完成织造的一半。 3.老虎口。 4.美国统计分析：
空气干燥－浆膜脱湿吸缩，发脆发硬； 空气湿度高－浆膜吸湿膨胀，柔软，略有弹性； 空气湿度过高－浆膜软、粘、机械性能恶化。
浆料（14）
i. 淀粉上浆应注意的问题： 淀粉不溶于水，一般采用高温上浆（95-98oC）； 淀粉聚合度高，分子量大，影响浸透性。所以，淀粉浆需添加分
解剂，使部分支链淀粉裂解，降低粘度，提高浸透性；
由于羧基的存在，提高了浆液对亲水性纤维的粘附性。 浆膜坚韧，适于棉纱、粘胶纱的上浆。
浆料（18）
CH2OH
c. 酯化淀粉
H H
OH
O
O
OH H
变性机理：
H
OCCH3
O
淀粉大分子中的羟基与无机酸或有机酸都能发生酯化反应，
形成酯化物。（醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉、尿素淀粉等）
淀粉酯的酯化程度以取代度表示。取代度表示淀粉的每个葡
20世纪70年代 主要使用PVA，开始使用丙烯酸类浆料（甲酯浆、酰胺浆）
1981年、1982年 四川内江和成都会议—注意变性淀粉浆料的开发
1983年
广东东莞会议—变性淀粉浆料专业会议
1984～1990年
氧化淀粉开始用于上浆：酸解淀粉、DDF等各种变性淀粉浆 料陆粉浆料、丙烯酸类浆料、变性PVA等
中等价位的织物织造时，每停台一次， 经济损失0.5～1.0＄。200台剑杆织机，断 头每增加1根/10万纬，则每年损失50万$。
经纱受力分析1：
经纱在织机上受力和摩擦区域图：
经纱受力分析2：
经纱：即使质量完好，
受纱与纱之间、
织
纱与停经片之间、
造
综丝、钢筘等之间摩擦；
时
受反复拉伸、曲屈、冲击；
有毛羽纠缠粘连。
浆纱概述（5）
4. 成膜性好
• 浆膜要薄、柔软、坚韧、光滑。
5. 浆液物理化学性能稳定
• 不沉淀、不起化学反应
6. 浆液配方和调制方便，且退浆容易，不污 染环境
浆纱概述（6）
四、浆纱的主要设备
浆纱工艺：浆料的选择与配方－浆料的 调制－经纱上浆
1. 浆纱机 2. 调浆设备：调浆桶、供应桶、管
道等
浆纱概述（7）
萄糖基环上羟基的氢被取代的平均数。由于每个葡萄糖基环 上有三个羟基，因此取代度的平均值在0-3之间。
上浆性能：
由于酯化淀粉的大分子中带有疏水性酯基，对疏水性合纤的
粘附性、亲和力加强。
浆液粘度稳定，流动性好，不易凝胶（低温上浆：60oC左右），浆
膜柔软，适于棉、毛、粘胶、涤棉混纺纱的上浆。
淀粉浆膜比较脆硬，浆膜强度大，弹性较差。因此，淀粉浆需加
入适量柔软剂、吸湿剂，以增强浆膜弹性，改善成膜性；
淀粉大分子中含有大量羟基，且具有较强的极性。根据“相似相
容”原理，它对含有相同基团或极性较强的纤维材料有较高的粘 附力，如棉、麻、粘胶等亲水性纤维。对疏水性纤维粘附力很差， 所以，淀粉浆不能用于纯合纤的经纱上浆；