第3章 浆纱.ppt

非环保型的PVA退出市场将会成为现实
目前常规使用的PVA在环保性能上受到限制已是一个 不争的事实，少用与不用PVA已成为近几年来浆料生产厂 家和应用厂家共同努力的方向。
实现的途径可有：
一是通过对现有PVA的改性，在难降解的长链中嵌入 易降解的结构单元，或通过改性引入有利于降解的官能团， 使结构较为稳定的PVA大分子能变为可降解的产品，从而 实现环保的要求；
但柔软剂对浆膜的机械强度也有不良影响，使浆膜大分子之 间的结合力削弱，机械强度下降。故柔软剂的加入量宜少。动 物油脂用量为淀粉量的2%～6%，植物油脂用量为淀粉的 3%～8%。
(四)抗静电剂
疏水性合成纤维吸湿性差,在浆纱和织造过程中容易静电积 聚，以至纱线毛茸耸立。为克服这一缺点，在浆液中加入少量 以消除静电为主的表面活性剂，不仅能起到良好的抗静电效果， 而且还有使浆膜平滑的作用。作为抗静电剂的表面活性剂以阳 离子型为好，如抗静电剂MPN、静电消除剂SN等。
浆纱所选用的粘着剂和助剂不仅要来源充足，成本低廉， 调浆操作简单方便，而且要易于退浆，退浆废液易于净化， 不污染环境。
织轴卷绕质量良好，表面圆整，排纱整齐，没有“倒断 头”、“并绞”、“绞头”疵点。
在保证优质生产的前提下，提高浆纱生产效率，提高浆 纱速度，提高浆纱工艺过程的操作和质量控制自动化程度。
浆纱用的粘着剂分为天然粘着剂、变性粘着剂、 合成粘着剂三大类，如表3-1所示。
3-1
(一)淀粉
淀粉具有良好的上浆伏帖毛羽性能，且资源丰富，价格低 廉，退浆废液易处理，也不易造成环境污染多用于短纤维浆 纱生产中。
(二)动物胶
动物胶属硬朊类蛋白质，从动物骨、皮等结缔组织中提取。 动物胶可分为明胶、皮胶、骨胶等。精制品明胶为无味、无 臭、无色或带黄色的透明体。皮胶呈棕色半透明状，骨胶呈 红棕色半透明状。动物胶主要在毛纱、粘胶丝或醋酯长丝等 浆纱生产中使用。
(五)润滑剂 润滑剂的作用是使浆纱表面润滑，以减小表面摩擦系数，提 高浆纱的耐磨性能，减少静电的作用。这对于合成纤维和细特 高密织物的经纱上浆尤为重要。 常用的润滑剂主要有蜡液和蜡辊。 (六)中和剂
中和剂用以调节浆液的酸碱度。中和剂分碱性中和剂与酸性 中和剂两种。碱性中和剂通常为苛性钠，酸性中和剂一般是盐 酸等。
产生静电。 6、精练时易于退浆，并对染色、印花等后处理无不良影响。 7、选用的浆料最好成本低，调浆、上浆操作简便。
三、对浆丝设备和工艺的要求
1、能控制一定的伸长率，要求浆丝时张力均匀，伸长小。 2、能控制一定的回潮率，要求浆丝既不发粘，又不发脆。 3、能控制一定的上浆率，要求浆丝不发硬，也不易起毛。 4、能够适应不同品种的上浆，干燥均匀，成本低，质量好。
解而制得的产物。
—CH2—CH—CH2—CH— ||
OH OH
完全醇解型PVA
—CH2—CH—CH—CH2—CH2—CH—CH2—CH—
||
|
|
OH OH
OCO CH3 OH
部分醇解PVA
完全醇解PVA的大分子侧基中只有羟基(-OH)，而部分醇解PVA 的大分子侧基中既有羟基（-OH），又有醋酸根(CH3COO-)。
浆纱的目的正是为了赋于经纱抵御外部复杂机械力 作用的能力，提高经纱的可织性，保证织造过程顺利进 行。因此,除股线、单纤长丝、加捻长丝、变形丝、网络 度较高的网络丝、有丝胶的桑蚕丝外，几乎所有的短纤 纱和长丝均需经上浆加工。
上浆过程中，浆液在经纱表面被覆和向经纱内部浸透。 经烘燥后，在经纱表面形成柔软、坚韧、富有弹性的均 匀浆膜，使纱身光滑、毛羽贴状，在纱线内部，加强了 纤维之间的粘结抱合能力，改善了纱线的部分物理机械 性能。
使淀粉大分子水解，降低大分子的聚合度和粘度，使浆液达 到适于经纱上浆的良好流动性和均匀性；降低淀粉的糊化温 度，缩短淀粉浆液达到完全糊化状态所需的时间，从而缩短 浆液调制时间。
(二)浸透剂
浸透剂即润湿剂，是一种以润湿浸透为主的表面活性剂。 在浆液中加入少量浸透剂的作用正在于使浆液表面张力降低， 增加浆液与经纱界面的活性，改善浆液的浸透润湿能力。
减少能源消耗，降低浆纱成本，提高浆纱生产的经济效 益。
一、上浆目的
1、使浆液渗透到丝条内部，胶合部分纤维，以加大丝条 的抱合，提高经丝的强度，减少织造断头。
2、使浆液在丝条及纤维表面形成坚韧光滑的薄膜，以提高 耐磨性能，防止擦毛。
二、对浆料的要求
1、浆液对纤维不起化学作用，不能损伤丝条原有性能。 2、浆液应对纤维有较强的粘着力，在丝表面形成薄膜。 3、浆液应有适当的粘度和渗透性。 4、浆液的性质应稳定不变质，不腐败。 5、浆液的成膜性能要好，使浆膜既柔软又不发粘，也不易
(十)增重填充剂
滑石粉作为增重填充剂仍被用于经纱上浆。优质的滑石粉 能使坯布的手感丰满厚实，外观悦目。
近年来，对滑石粉研究表明：滑石粉对综筘有明显的磨损 作用，滑石粉颗粒会割裂浆膜，破坏浆膜完整性，使用后不仅 达不到减摩目的，反而降低浆膜的耐磨性能，因此，国外和国 内的一些工厂已不再使用。
(十一)溶剂
(七)防腐剂
浆料中的淀粉、油脂、蛋白质等都是微生物的营养剂。坯布 长期储存过程中，在一定的温度，湿度条件下容易长霉。在浆 料配方中加入一定量的防腐剂，可以抑制霉菌的生长，防止坯 布的霉变。
(八)吸湿剂
吸湿剂的作用是提高浆膜的吸湿能力，使浆膜的弹性、柔 性得到改善,以减少织造过程中经纱的脆断现象。但吸湿剂的 用量过多，会带来浆膜发粘，机械强度下降，耐磨性变差等 不良后果。
第一节 浆 料
浆液性能：化学物理性质的均匀性和稳定性，对 纤维材料的亲和性及浸润性；适宜的粘度。
浆膜性能：对纤维材料的粘附性；强度、耐磨性、 弹性、可弯性；适度的吸湿性，可溶性；防腐性。
浆液配方中需既有作为基本材料的粘着剂，也有 起辅助作用的各种助剂，扬长避短，起到理想的综 合效果。
一、粘着剂
粘着剂是一种具有粘着力的材料，它是构成浆 液的主体材料(除溶剂水外)，浆液的上浆性能主 要由它决定。粘着剂的用量很大，因此选用时除 从工艺方面考虑外，还需兼顾经济、资源丰富、 节约用粮、减少污染等因素。
近年来，各种共聚浆料应运而生。既满足了各种纤维、 各种织物的严格的上浆要求，又简化了调浆操作。
共聚浆料是根据实际的上浆要求，由两种或两种以上单 体以适当比例共聚而成。前面介绍的丙烯酸酯浆料就是以 几种各具特色的丙烯酸类单体聚合而成，因此亦是一种共 聚浆料。此外，还有丙烯酰胺和醋酸乙烯酯的共聚浆料 (用于纯棉、粘胶、涤棉混纺纱)、马来酸酐与苯乙烯的共 聚浆料(用于醋酯长丝)等。
(五)丙烯酸类浆料 丙烯酸类聚Fra bibliotek物的通式为：喷水织机用浆料：
R′ | [ CH—C ]n | COOR
式中： R′——-H或-CH3 R ——-H或-CH3
-C2H5…
聚丙烯酸盐类浆料是丙 烯酸及其酯在引发剂的引发 下聚合，用氨水增稠生成铵 盐，使浆料具有水溶性，满 足调浆的需要。烘燥时铵盐 分解放出氨气，使浆膜在织 造时具有耐水性，符合喷水 织造的要求。织物退浆时用 碱液煮练，浆料变成具有水 溶性基团的聚丙烯酸钠盐， 达到退浆目的。
表3-3 不同粘着剂的浆膜性能
粘着剂
玉米淀粉 氧化玉米淀粉 小麦淀粉 CMC PVA（1799） 聚丙烯酸酯纳盐 聚丙烯酰胺
断裂伸长率 断裂强度 （%） (N/mm 2)
耐磨次数 （次）
4.0 2.8 3.2 11.8 165 206 2.7
47.82 35.08 34.50 32.05 42.24 10.09 44.20
63.1 42.8 61.1 100 937 214 55
屈曲次数 （次）
341 72 185 680 >10000 >2000 80
纺织浆料发展的现状
1. 淀粉类浆料得到了完善和提高 2. 在PVA的应用，有逐步减少的趋势 3. 丙烯酸系浆料得到了大发展(喷水织机) 4. 聚酯浆料有了新起步。
浸透剂一般用于疏水性合成纤维上浆。在棉纤维的细特、 高捻或精梳纱上浆时亦可使用，以加强浸透上浆的效果。
常 用 浸 透 剂 为 平 平 加 O、5881D、 浸 透 剂 JFC、 浸 透 剂 T 等。
(三)柔软剂
柔软剂的作用是减小浆膜大分子之间的结合力，增加浆膜的 可塑性，同时也可提高浆膜表面的平滑程度。
原淀粉与变性淀粉配合使用误区：近几年来有一种观点，认为用 原淀粉与低粘度的变性淀粉混合使用，根据应用厂家的不同粘度需要， 组合成适用于需求的产品，这是一种错误的观点。
原淀粉不可能因为与变性淀粉相混合而改变了自身原淀粉的性质， 原淀粉液在低温时出现的“凝冻”现象不会改变，原淀粉的粘度热稳定 性差的特点不会改变，原淀粉的成膜性差的特点不会改变，原淀粉对 纱线的粘附力差的特点同样也不会改变。
调浆 烘燥 退浆
一CH2---CH---CH2--CH—
|
|
COOR
COONH4
一CH2— CH—CH2—CH—
|
|
COOR COOH
一CH2---CH---CH2--CH—
|
|
COOR COONa
(六)共聚浆料
随着纤维生产和织造技术的不断发展，单一均聚物组成的 粘着剂即使在各种助剂配合下，也很难满足上浆要求。为此， 经纱上浆工作中采用了混合浆料上浆，以综合各粘着剂之长 的方法来达到目的。譬如，涤棉纱上浆时，可以使用聚乙烯 醇和淀粉酯混合浆料，如加入适量羧甲基纤维素钠盐，则效 果更好。混合浆的使用，使浆料上浆性能得到提高，同时也 带来浆液调制不便，质量容易波动等弊病。部分粘着剂之间 混溶性差，容易分层脱混，会影响上浆的均匀程度。
第三章 浆 纱
在织机上，单位长度的经纱从织轴上退绕下来直至形 成织物，要受到3000～5000次程度不同的反复拉伸、屈 曲和磨损作用。未经上浆的经纱表面毛羽突出，纤维之间 抱合力不足，在这种复杂机械力作用下，纱身起毛，纤维 游离，很快纱线解体，频频断头。纱身起毛还会使经纱相 互粘连，开口不清，形成织疵，最后，正常的织造过程无 法维持。
醇解度是指聚乙烯醇大分子中，乙烯醇单元占整个单元的摩尔分 数。醇解度是决定PVA化学性质的重要指标之一。完全醇解PVA的 醇解度为(98±1)％；部分醇解PVA的醇解度为(88±1)％。
制造维纶的聚乙烯醇称纺丝级聚乙烯醇，其醇解度在99．8％以 上。浆料级聚乙烯醇的醇解度为87～89％。聚合度为500～2000。 但是，目前受PVA的生产限制，浆纱中一般使用聚合度在1700～ 2800，醇解度为95～99.8％的聚乙烯醇。如聚乙烯醇1799(聚合 度为1700解度为99％)等。
二是通过丙烯酸类浆料和聚酯浆料与变性淀粉的良好 配伍，使综合性能达到织造要求。以丙烯酸类浆料与变性 淀粉配合是可以实现织造的要求，然而不足之处是成本较 高，相信通过提高变性淀粉的质量，和丙烯酸类浆料和聚 酯浆料的更进一步优化，可以生产出满足纺织应用厂家需 求的产品。
二、助剂 (一)分解剂 淀粉的分解剂有酸性、碱性和氧化分解剂三类。其作用是
上浆后，经纱可织性得到提高，并能获得一些其它的 实用效果。耐磨性改善。纱线毛羽贴伏、表面光滑。纤 维集束性改善，纱线断裂强度提高。良好的弹性、可弯 性及断裂伸长。具有合适的湿度。获得增重效果。获得 部分织物后整理的效果。
对浆纱工程要求：
浆纱应具有良好的可织性(耐磨、毛羽贴伏、增强保伸、 弹性等方面)。
(三)纤维素衍生物
纤维素由β—葡萄糖缩聚而成，在水中不溶解。利用β— 葡萄糖基环上羟基的特性，使纤维素发生醚化，生成纤维素 衍生物纤维素醚，从而转化为水溶性物质，用于经纱上浆。 浆纱使用的纤维素醚有羧甲基纤维素CMC、羟乙基纤维素 HEC、甲基纤维素MC等，其中又以CMC为常用浆料。
(四)聚乙烯醇 聚乙烯醇PVA，是聚醋酸乙烯通过甲醇钠作用，在甲醇中进行醇
调浆通常以水作为溶剂。按照水中含铁、钙、镁、铝、钠 等盐类的多少，有硬水和软水之分，并以水的硬度来衡量。调 制浆液用水的硬度不应超过10度，以5度为宜。
常用的吸湿剂是甘油，使用量一般为淀粉重量的1%～2％。
(九)消泡剂
当浆液中泡沫生成之后，分批加入少量油脂类柔软剂，可 以作为消泡剂降低气泡膜的强度和韧度，使气泡破裂，起到 消泡作用。常用的有松节油、辛醇、硅油、可溶性蜡等。
部分高分子型表面活性剂也被用作消泡剂，除能消除已生 成的气泡外，还能抑制泡沫的再生。