3浆纱
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每个葡萄糖剩基上有三个羟基,因此取代度的平均值在0-3
之间。 ♦酯化淀粉有:①醋酸酯淀粉,该淀粉的大分子中带有疏水性 酯基,对疏水性合纤的粘附性增强。②磷酸酯淀粉,该淀粉 的大分子中含磷酸酯基(亲水性酯基)。③淀粉氨基甲酸酯
(尿素淀粉),亲水性增强。
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d. 醚化淀粉
b. 氧化淀粉
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;同时,由于羧基的存 在,提高了浆液对亲水性纤维的粘附性。
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c. 酯化淀粉
♦变性机理: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。一般来说,可用任何已知的酯化反 应的方法来实现,所得产物为淀粉酯衍生物。 ♦上浆性能: 淀粉酯的酯化程度以取代度表示。取代度表示淀 粉的每个葡萄糖基环上羟基的氢原子被取代的平均数。由于
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◆上浆所起积极作用的主要体现
耐磨性改善; 良好的弹性(elasticity)、可弯性(flexibility)及断裂伸长 (breaking elongation); 纱线毛羽贴伏、表面光滑; 具有合适的湿度; 获得部分织物后整理的效果。
纤维集束性改善,纱线断裂强度(breaking tenactity)提高;
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♦上浆对象:短纤纱、无捻长丝、较细的股线 二、对浆纱工序的要求
1、浆纱应具有良好的可织性,上浆量(率)符合工艺设计 要求,避免过大或过小。
2、所选用的浆料应性能良好、来源充足、价格适当、 调浆简便、易退浆、无(少)污染。 3、织轴卷绕质量良好。
聚乙烯醇 (PVA) 乙烯类共 聚物—醋酸 乙烯-丁烯 酸共聚物 、乙烯酸马来酸共 聚物、醋 酸乙烯-马 来酸共聚 物
聚丙烯酸 、 聚丙烯酸酯、 聚丙烯酰胺、 丙烯酸酯类 共聚物
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(一)淀粉(天然淀粉、变性淀粉)
淀粉作为经纱上浆的主要浆料已有悠久历史。淀
5、无异色、异味、无有害气体。
6、能迅速烘干,无再粘性,并有抗静电性。
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◆浆料的分类:
粘着剂(主剂)、助剂
粘着剂:主要材料,构成浆液的主体,用量大, 起着改善经纱织造性能的作用。 助 剂:辅助材料,用以改善或弥补粘着剂在上 浆性能方面的某些不足。种类多,用量少。
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(2)淀粉在水中的变化
可分三个阶段: 吸湿-→膨胀-→糊化
(3)淀粉的上浆性能(浆液、浆膜性能)
①浆液的粘度
温度~粘度的关系
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浓度~粘度的关系:浓度↑ 粘度↑。
煮浆时间长、搅拌速度快、都会使粘度↓。 ♦ 总之,原淀粉浆液粘度大而不稳定,浸透性差,不 适应目前上浆工艺的要求,需加以改进。 ②粘附性 淀粉浆液对棉、粘胶等亲水性纤维有较好的粘附性, 但对疏水性纤维的粘附性差。 ③浆膜性能 能成膜,但浆膜脆、硬。淀粉浆膜的断裂强度高, 断裂伸长小,屈曲强度低,耐磨性较差。 (4)几种常用的原淀粉 玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉。
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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 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。
直链淀粉 分子结构 线形、规则 支链淀粉 分支型、不规则
聚合度
与碘反映
200-900
兰色
600-6000
紫色
在水中状态
浆膜性能
溶于热水,易凝胶
坚韧、有弹性
在热水中膨胀,不易凝胶ห้องสมุดไป่ตู้
硬脆
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常用淀粉的直链、支链比例
小麦:1:3
玉米、马玲署、橡子:1:4
木薯:1:5
糯米:0:100—粘性最高
豆类:100:0—成膜最好 直链淀粉和支链淀粉在上浆工艺中相辅 相成,起到各自的作用。
(课件.典型浆纱机)
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第一节 浆 料
一、对浆液及浆膜的工艺要求
1、 应具有适当的粘度,且上浆过程中浆液粘度要稳定
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天然粘着剂
植 物 性 动物性
化学粘着剂
纤 维 素 衍生物 变 性 淀 粉
合成粘着剂
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
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。目前淀粉类浆料用量最大。
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。
1.天然淀粉
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(1)淀粉的一般性质
淀粉的来源:植物的种子、块茎、块根或果实。
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 纤 维 (CMC) 甲 基 维 (MC) 乙 基 维 (EC) 羟 乙 纤 维 (HEC)
基 素 、 纤 素 、 纤 素 、 基 素
转 化 淀 粉 —— 酸 化 淀粉、氧化淀粉、 可溶性淀粉、糊 精 淀 粉 衍 生 物 —— 变联淀粉、淀粉 酯、淀粉醚、阳 离子淀粉 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
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各种变性淀粉的变性方式及变性目的
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◆常用的变性淀粉:
a. 酸解淀粉
变性机理:淀粉大分子中的甙键对酸很不稳定,遇酸后迅速 发生水解反应,使甙键断裂。 上浆性能:淀粉的聚合度下降,粘度也降低,浆液的流动性 好,浸透性增加。
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2、有良好的粘附(着)力
♦粘附(着)力:当二物体接触时在界面发生的结合力。
▪上浆中指浆料分子与纤维的结合力。
♦粘附力大小取决于:浆液中浆料分子与纱线的亲和能力, 浆料的分子结构及分子量大小对粘附力有影响。
♦浆液粘附力测试方法:粗纱法、剥离法。常用粗纱法。 3、成膜性好,形成的浆膜柔软、光滑、坚韧、耐磨。 4、具有物理和化学的稳定性。
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四、浆纱机种类
▪按原料分:浆纱机(短纤)、浆丝机(长丝)
▪按烘燥方式分:热风式、烘筒式、联合式
▪按浆槽数量分:单浆槽、双浆槽、多浆槽
▪按上浆方式分:轴经浆纱机、整浆联合机、单轴浆纱 机、染浆联合机、分条整浆联合机.
目前常用浆纱机型号: Sucker、Zell、卡尔迈耶、本宁格、津田驹、金丸、 GA308、GA303、142系列(已不生产)。
变性机理: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。
产品:羧甲基淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉等。
上浆性能:醚化淀粉的醚化程度也用取代度表示。淀
粉醚的亲水性和水溶性改善程度与取代基性能及取
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淀粉上浆应注意的问题:
淀粉不溶于冷水,一般采用高温上浆(9598℃); 淀粉聚合度高,分子量大,浸透性差。所以, 原淀粉浆需添加分解剂,使部分淀粉分解,降 低粘度,提高浸透性; 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;
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二、粘着剂
粘着剂——是配方中的主体浆料
–粘着剂为高分子化合物,是一种具有粘着力的材料,
它是构成浆液的主体材料。浆液的上浆性能主要由它 决定。
–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。 常用的三大浆料是指:淀粉类、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯 酸类。
淀粉可被酯化、醚化。
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◆淀粉的大分子结构 a、大分子为线型。葡萄糖剩基以 -1,4甙键联 结而成。—— 直链淀粉 b、大分子呈分支状,葡萄糖剩基除 -1、4甙键 外,还有 -1、6甙键和少量 -1、3甙键联 结。——支链淀粉
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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; 淀粉浆易霉变,需加防腐剂。
从不同植物中提取的淀粉,其颗粒大小、形状不同,性质 亦不同。
淀粉的组分:淀粉、粗脂肪、粗蛋白、灰分、纤维素、
水分。 淀粉的外观为白色或微黄色粉末。
淀粉的分子式与化学结构: 淀粉是由-葡萄糖缩聚而成的天然高聚物, 淀粉属 天然高分子碳水化合物中多元糖类。 淀粉的分子式为:(C6H10O5)n , n为聚合度。
淀粉的结构式:
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直链淀粉
支链淀粉
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结构特点
1)含有甙键(-0-)。甙键活泼性高,易被水
解,遇酸、遇氧化剂易断裂,但对碱较稳定。
2)每个葡萄糖基环含三个羟基(-OH),葡萄 糖基环上第2、3、6号碳原子上各有一个羟基。 其中伯醇羟基(-CH2OH)活泼性最大。因此
粘度:表示液体流动时内摩擦阻力大小的物理量。
浆液黏度反映浆液的粘稠程度与流动性,会影响浆液对 纱线浸透和被覆的比例。 浆液黏度与浆料种类、高聚物分子量、浆液浓度、温度 等因素有关。 粘度分:绝对粘度,单位为Pa.S、mPa.S。 相对粘度,无单位,一般以秒为单位?
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2. 要求(对浆纱的要求)
提高纱线的耐磨性——要求部分浆液被覆在纱线外 表烘干后形成浆膜; 降低纱线的毛羽; 增加纱线的强度——要求部分浆液浸透到纱线内部 粘合纤维; 保护纱线的伸长和弹性; ▪增加强度与提高耐磨性是一对矛盾?
其中存在两对矛盾:(在上浆量一定情况下) ▪增加强度与保持伸长是另一对矛盾?
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2. 变性淀粉
通过物理、化学或生物的方法使天然淀粉的性能发生显著变化
而形成的产品。
◘淀粉的变性目的:
①降低粘度、提高粘度的热稳定性;②改善浆膜性能;③提高 对疏水性纤维的粘附性。
◘淀粉的变性途径: ①使大分子降解,聚合度降低;②引入羧基、酯基、 醚化基团等;③与丙烯类、乙烯类单体共聚。
第三章 浆纱(warp sizing )
本章知识点:
浆纱的目的和要求;
主要粘着剂的一般性质和上浆性质;
浆纱助剂的作用及用量; 浆料组分的选择方法,浆液配方的确定及调浆 方法,浆液质量指标; 浆纱工艺流程及浆纱质量指标。
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浆纱上浆率及浆液对纱线浸透、被覆程度的控制; 浆纱烘燥机理及烘燥装置; 浆纱伸长率的控制; 浆纱自动控制;
4、节能、低成本、高效益。
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三、浆纱工艺过程
♦ 确定浆液配方 → 浆液调制 →上浆
▪确定浆液配方:根据纱线、织物品种,选择粘着剂 和助剂。
▪浆液调制:将粘着剂、助剂与水按一定比例调制成 一定浓度的浆液。 ▪上浆:在浆纱机上使一部分浆液在经纱表面形成被 覆和另一部分浆液向纱线内部形成浸透。
浆纱工艺设计及产、质量;
高压上浆技术;预湿上浆技术;
提高浆纱产量及质量的技术措施。
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概述
一、浆纱的目的与要求
1. 目的
♦提高经纱的可织性(weavability),
♦降低经纱断头率,
♦保证织造顺利进行。
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