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项目四:浆纱工艺设计任务1:设计调浆工艺1任务2:设计上浆工艺2项目三:浆纱工艺设计概述1浆料的性能23调浆4任务1:设计调浆工艺浆液的配方5浆液的质量检验问题二:纱线为什么要上浆？问题一:同学手上的两种纱线有何不同？问题三:上浆的目的是什么？问题四:上浆后纱线的强力和耐磨为何能提高？问题五:对浆液的工艺要求有哪些？问题一、同学手上的两种纱线有何不同？项目纱线A纱线B纱线手感纱线毛羽纱线强力纱线耐磨为什么？？？？返回硬软少多大小好差一、概述1、经纱在织造过程中所受的机械作用机织物的形成：多臂喷气织机（1）机械作用拉伸摩擦弯曲开口打纬卷取经纱与经纱间、钢筘、综眼、导辊等后梁导辊综眼等性质高频多种多变（2）作用性质疲劳经纱破坏（断头）磨损、纱线结构松散结果返回2、上浆目的原纱、浆纱数据比较实验分析结果经纱织机上受机械作用与原纱性能比较:经纱所受机械作用原纱机械性能张力（CN）40～75断裂强度(CN)200最大伸长(%)0.65～1断裂伸长(%)7～8反复拉伸(次)4000经纱间摩擦(次)2000耐磨性(次)39与筘齿摩擦(次)400增加纱线的强力提高纱线的光滑度；减小摩擦系数减少纱线的磨损减少伸长，保持弹性增强减摩耐磨保伸上浆目的主要目的耐磨贴伏毛羽新的学术观点认为：返回3、浆液的作用（1）披覆：使浆液包覆於纱条表面，烘干后形成表面光滑、坚韧并富有弹性的浆膜，提高浆纱的耐磨度。（2）浸透：使浆液浸透到纱线内部,部分地胶合纤维。增加纱线强力，且牢固浆膜。返回4、浆液的工艺要求(1)名词解释a.浆料：用于经纱上浆的材料；b.浆液：各种浆料按一定配方用水调制成可流动的糊状液体；c.浆纱：通过浆纱机，将浆液浸轧到经纱上,经烘干后的纱线；d.粘度：浆液流动时的内摩擦阻力；e.粘着力：浆液对纱线的结合能力；f.成膜性：浆液本身的结合能力。(2)工艺要求1.良好的粘着力；2.良好的浸透性和成膜性；3.适当的粘度且稳定；4.良好的吸湿性、防腐性；5.价廉。返回二、浆料的性能浆料：用于经纱上浆的材料；主浆料（粘着剂）辅助浆料（助剂）（一）粘着剂：淀粉及变性淀粉三大系列：PVA丙烯酸类1、淀粉类（1）天然淀粉一般性质A、结构：淀粉由α—葡萄糖基环缩聚而成的高分子化合物。分子式：(C6H10O5)n聚合度n:200〜6000B、种类直链淀粉支链淀粉•比较项目直链淀粉支链淀粉水溶性能溶于热水在热水中膨胀水溶液不很粘稠极其粘稠浆液凝胶易沉淀，会不会遇碘变色蓝色紫色浆膜强度坚韧脆弱浆膜弹性好差上浆性能A、浆液粘度低温(500Ｃ)：淀粉粒子吸水膨胀浆液无粘度。温度↑(500Ｃ)：淀粉粒子溶解出现粘度粘度急增。温度↑↑：（650Ｃ）浆液粘度增大最大减小稳定。（950Ｃ↑）糊化温度：浆液开始出现粘度时的温度。完全糊化温度：浆液粘度基本稳定时的温度。B、浸透性未经分解剂分解的淀粉浆：粘度高，浸透性差，故不能上浆。经分解剂分解后的淀粉浆：粘度降低，浸透性提高，故可上浆。C、粘着力羟基——亲水性基团。对亲水性纤维有较高的粘着力；而对疏水性纤维粘着力很差。因此，淀粉适宜棉、麻、粘胶等亲水性纤维上浆；不适宜合纤纱上浆。D、成膜性浆膜：脆硬，强度大，弹性差，断裂伸长小。故使用时需加适量柔软剂。（2）变性淀粉：变性目的：A、降低天然淀粉的粘度，改善流动性，以满足高速机械上浆的要求。B、提高淀粉的使用价值。通过变性引入经纱上浆所需的一些基团，便于合成纤维上浆。变性方法：化学变性：酸解淀粉、氧化淀粉等。物理变性：电子辐射处理淀粉、热降解淀粉等生物变性：酶转化淀粉等。变性淀粉：A）酸解淀粉：适宜於混纺纱上浆。B）氧化淀粉：对亲水性纤维粘附性提高，适宜于棉纱、粘胶纱上浆。C）酯化淀粉：有亲水羟基和疏水酯基；适用於棉、粘胶、涤棉上浆，粘胶与毛的上浆宜低温。D）醚化淀粉：适宜于羊毛、粘胶的低温上浆。E）接枝淀粉：疏水性纤维上浆。F）交联淀粉：混纺纱（合纤混纺）上浆。（3）注意事项：A.未经糊化的淀粉不能上浆(因为无粘度)。B.糊化淀粉、持续加温时间不宜过长（一般保温4小时左右）。C.上浆最适宜温度是完全糊化温度。D.淀粉中的直链和支链含量。直链比重↑，浆膜机械性能↑，粘度差；支链比重↑，粘度↑，浆膜机械性能差。因此：100%直链和100%支链淀粉都不能上浆。2、聚乙烯醇（简称：PVA）：（1）结构和性能：醇介度：醋酸基被羟基置换的程度。完全醇介：98~99%的醋酸基被羟基的置换。部分醇介：85~90%的醋酸基被羟基的置换。化学结构式：－CH2－CH－－CH2－CH－CH2－CH－OHOHOCOCH3聚合度和醇解度对上浆性能的影响：项目聚合度醇解度大小大小水溶性差好差好粘度高低高低粘着力(亲水性纤维)好差好差粘着力(疏水性纤维)好差差好浆膜强度高低高低吸湿性差好差好成膜性好差好差一般：n=1700，中国的PVA商品牌号有：1799：n=1700，醇介度=99%（完全醇介级）1788：n=1700，醇介度=88%（部分醇介级）；日本产：K17（完全醇解）n=1700；B17（部分醇解）n=1700；外观：白色粉沫或纤维状，无臭无味；（2）PVA上浆优缺点：粘度稳定、粘着力强；优：浸透性好、浆膜性能优良；耐酸碱性好、不易腐败变质；操作简便。易起泡；缺：易结浆皮；易重生毛羽；退浆废液的降解难。3、丙烯酸类：（1）种类聚丙烯酸酯聚丙烯酰胺聚丙烯酸及其盐（2）丙烯酸类浆料性能A、粘着力及成膜性聚丙烯酰胺、聚丙烯酸及其盐类浆料：粘着力：对天然纤维有良好的亲和力，但对疏水性纤维一般。成膜性：属脆硬型，坚而不韧。即强度很高，但变形能力很低(断裂伸长只有3.2%)。聚丙烯酸酯类浆料：粘着力：对疏水性纤维有良好的亲和力。成膜性：浆膜光滑柔软，但柔而不坚；即强度很高，但容易变形，有很高的塑性变形能力。B、吸湿性——有极强的吸湿能力；易造成“再粘”。只能用作第二粘着剂，少量使用。C、低温上浆适应性——易溶于水，故无温度界限。D、混溶性——有良好的混溶性，可与各种浆料混用，但混用时要注意各粘着剂的PH值。以免引起沉淀。（3）聚丙烯酸甲酯（PMA）丙烯酸甲酯占85%；浆料组分：丙烯酸钠盐占8%；丙烯腈占7%。①含固量：14%。②为乳白色粘稠状液体，有蒜臭味；③适宜疏水性纤维上浆。4、共聚浆料共聚法：以聚丙烯酸酯为主体，通过将另一种成分与它一起反应，使在一个高分子中混入其它成分——即共聚物的方法。三种产品：（1）聚合度:500；PVA80%、丙烯20%；用途：尼龙长丝纱；（2）聚合度:500，PVA50%、丙烯50%；用途：合成纤维混纺纱。（3）聚合度:1700；PVA80%、丙烯20%用途：合成纤维混纺纱。喷水织机用浆料：要求：上浆时呈水溶性；干燥时不溶于水；退浆时，又呈可溶性。常用烧碱退浆。5、羧甲基纤素维CMCCMC：纤维素经醚化反应后得到。醚化度——表示醚化反应的程度。定义：纤维素大分子中每100个葡萄糖基环其羟基的氢原子被羧甲基钠所取代的个数。浆液特征：1.粘着力：良好；2.成膜性：好；3.平滑性：差（需加滑石粉）；4.浸透性、乳化性良好；5.混溶性：好；6.浆膜易吸湿，发软，一般不作主浆料。（二）助剂1、作用：弥补主粘着剂性能的不足，改善浆膜工艺性能。2、使用原则：以最小的量发挥最大的效能（因其本身无粘度）。3、各种助剂名称及作用：（1）分解剂：作用：↑淀粉可溶性，以↑浆液浸透力。种类：硅酸钠（Na2SIO3）(又称“水玻璃)，浸花碱，氢氧化钠（NaOH）（烧碱）。场合：淀粉浆。用量：硅酸钠为淀粉重量的4％∼8％；烧碱为淀粉重量的0.5％∼1％。（2）柔软剂：作用：使浆膜柔软、平滑，↓脆断头。种类：柔软剂101、浆纱油脂、浆纱膏。场合：淀粉浆。用量：柔软剂101为粘着剂量的1％∼2％；浆纱油脂为淀粉量的2％∼8％，合成浆为合成粘着剂量的2％以内。副作用：浆膜强度有一定的降低。（3）浸透剂作用：↓浆液表面张力，使浆液迅速、均匀浸入纱线内部。种类：阴离子型、非离子型。场合：对浸水性好的棉纱或浸透性优良的浆液可以不加。中性和弱碱性浆用阴离子型，酸性浆用非离子型。用量：小于粘着剂的1%。注：过量浸透剂会使浆液起泡，使用量宜少！（4）润滑剂：作用：减小浆纱磨擦系数，增加耐磨度，减少静电。种类：石蜡、蜂蜡、硬脂酸。场合：淀粉浆和CMC。用量：固体蜡的上蜡率约0.1％；热熔蜡和水溶性蜡的上蜡率约0.2％∼0.4％；（5）防腐剂：作用：防止浆液、纱线、织物霉变；种类：2—萘酚。场合：含有淀粉、油脂、蛋白质等物质的浆液。注意：使用前先用烧碱将其溶解后再加入。用量：2—萘酚用量为粘着剂重量的0.2％∼4％；（6）吸湿剂：作用：↑浆纱吸湿性，使浆膜柔软有弹性，静电↓。种类：甘油（三元醇）、各种浸透剂。场合：淀粉.PVA、混合浆料、丙烯酸系等合成浆料不必加。用量：甘油用量为淀粉重量的1％∼2％。（7）消泡剂：作用：破坏泡膜，↑浆纱质量。消泡方法：A、机械消泡—改善温度、压力、搅拌速度等。B、消泡剂：硬脂酸、醇、乙醚、松节油。种类：醇——消除蛋白质引起泡沫。乙醚——防止可溶性淀粉引起的泡沫。（8）防静电剂：作用：↑纱线导电性，防止静电积聚。种类：抗静电P，PK，8N；浸透剂，柔软剂等也有抗静电作用。场合：疏水性纤维，合成浆料。（9）中和剂：作用：调整浆液的PH值，使其呈中性或微碱性。种类：碱性中和剂：烧碱；酸性中和剂：盐酸。三、浆液的配方（一）配方原则：1、浆料种类越少越好。理由：各种浆料的相溶性有差异；用量少不一定能发挥作用。2、各种浆料之间不应发生化学变化。（二）主要依据：1、纤维种类：以相似者相溶原则，选用与纤维化学结构相同的浆料。纱线种类常用浆料棉纱（中粗支）淀粉、变性淀粉、CMC、褐藻酸钠棉纱（细支）变性淀粉,玉米淀粉,小麦淀粉,PVA苎麻纱玉米淀粉、小麦淀粉、变性淀粉亚麻纱各种淀粉、变性淀粉毛纱可低温上浆的变性淀粉、PVA、聚丙烯酰胺粘胶丝铜氨丝动物胶、PVA、聚丙烯酰胺、丙烯酸盐类醋酯丝动物胶、PVA、共聚浆料、丙烯酸酯类锦纶纱PVA、聚丙烯酸酯与PVA锦纶丝聚丙烯酸、PVA涤纶纱接枝淀粉与PVA、丙烯酸酯与PVA涤纶丝部分醇解PVA、聚丙烯酸酯丙纶纱醋酸酯淀粉、部分醇解PVA、聚丙烯酸酯涤纶/纤维素混纺PVA、PVA与淀粉、PVA与聚丙烯酸酯、PVA与褐藻酸钠（2）纱线号数与捻度：粗号：以减摩为主，增强为辅，采用披覆性好的粘着剂。细号：增强为主，上浆率大一些，采用粘着性好一点的，并加浸透剂。捻度：α↑，强力↑，但吸浆↓，应选用浸透性好的浆料，并加浸透剂。胶线：10特以上一般不上浆或上0.5∽0.2%的轻浆，也可过水，以伏贴毛羽。（3）组织与密度：组织：上浆率，平＞斜＞缎。密度：Pj↑，磨擦↑，注重耐磨，上浆率↑；Pj↓，注重增强(每根经纱承受力↑)；Pw↑，经纱的磨擦次数↑（打纬时也有拉伸作用），耐磨和增强均应考虑。（4）工艺条件：车间湿度——低于70%时T/C纱上浆用聚丙烯酸盐与淀粉混合浆效果良好。但高于70%时，浆纱易发生严重粘并。地区——北方干燥，常用甘油作吸湿剂；南方潮湿，无必要使用吸湿剂。季节——雨季应停用吸湿剂。（5）织物用途：市场销售坯布——主要考虑坯布的色泽和手感；后整理用坯布:①退浆方便；②整理工艺:先烧毛后退浆，不宜使用氯化锌（防腐剂）和氯化镁（吸湿剂）及PVA。因为氯化物遇高温会分解出酸根，损伤纤维；而PVA经烧毛高温处理后局部过热，易发生脱水固化，溶解性下降，造成退浆困难。③长时间贮存或运输的坯布，应加防腐剂。（三）三大浆料的混用1、变性淀粉的作用A、提高粘度的热稳定性；B、降低混合浆的浆膜强度，以利干分绞，减少再生毛羽；C、改善丙烯混合浆中整体的吸湿再粘性。2、PVA用量浆液：变性淀粉＋PVA一般：PVA比率以大于50%为宜；变性淀粉比率高于70%，混合物易分离，不宜选用。3、丙烯酸类用量：变性淀粉＋丙烯酸类浆料10%～30%（对淀粉%）淀粉＋PVA＋丙烯酸类浆料10%～30%（对主粘着剂%）（二）配比成分计算1.把主粘着剂的用量定为100%，其余浆料用量以对主粘着剂的