上浆
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(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。
(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
三、浆料的分类
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, 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。 另一类是助剂。
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 。
第五章 经纱上浆及浆料
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
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
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。 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。
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。
二、浆料具备的基本性能
用于纱线上浆的材料叫浆料。
为了满足上浆目的,对于理想的浆料有如下的基本要求。 (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,
(6)具有良好的相溶性,
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 。
(二)油脂
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。
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。
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。
(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 纱线上浆后,通后上蜡方式在纱线的表面涂上一层 保护蜡。
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)
经纱经过上浆后,主要依靠黏着剂,提高织造性能,因
主浆料是一类高分子化合物,根据来源可分为:
食用淀粉:玉米淀粉、小麦淀粉、米淀 淀粉 粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉 天然浆料 主 浆 料 ( 黏 着 剂 )
野生淀粉:橡子淀粉、木薯淀粉、石蒜粉等 植物胶:海藻胶、槐豆胶、田仁粉、阿拉伯树 胶、白芨粉等 动物胶:骨胶、皮胶、明胶、鱼胶等
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,
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。
淀粉衍生物:羧甲基淀粉、淀粉磷酸酯、尿素 淀粉等 半合成浆料 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 合成浆料 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
• 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。
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。
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
(一)表面活性剂
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。 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。 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
• 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PVA 1799(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。
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。
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。
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
【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。