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浆纱综合实验指导书
浆纱综合实验
一、实验目的
1.了解浆纱机的结构与原理。
2.了解纱线上浆的工艺流程与操作方法。
3.熟悉浆料配方设计方法,掌握浆液调制方法。
4.掌握浆液粘度的测试方法,了解浆料粘着力的测试方法。
5.熟悉测试仪器和测试方法,并对测试数据进行综合分析。
二、实验仪器与材料
1.实验仪器与工具:
浆纱小样机、NDJ-79型旋转式粘度计、恒温水浴锅、烧杯、温度计、锥形烧瓶、调浆桶、毛羽测试仪、单纱强力机、抱合力机、超级水浴锅、电子天平等。
2.实验材料:
变性淀粉、纱线等。
三、实验内容
1.了解浆纱小样机的机器结构以及工艺流程。
2.调制浆液。
配制变性淀粉6%的浆液1000ml,90℃保温1小时。
3.保持浆液浓度不变,测试温度对浆液粘度的影响。
分别在50℃、70℃、90℃下保温20分钟,在转速不变的前提下,待浆液的温度达到待测温度时,分别测量这三种温度下的粘度。
4.保持浆液的温度不变,测试浓度对浆液粘度的影响。
配制浓度分别为8%、6%、4%的90℃浆液,在粘度计中测定各自的粘度,记录粘度值。
5.在浆纱小样机上对纱线进行上浆,浆液浓度为6%,之后测定上浆纱线的上浆率。
6.采用以上三种浓度的浆液对纱线进行上浆,将三个筒子的纱线做好标记待用。
7.用单纱强力机测试三种纱线的强力,与没有上浆的纱线比较。
8.用毛羽测试仪测试纱线毛羽指标,比较未上浆纱线与上浆纱线的毛羽值。
9.在抱合力机上测试浆好的三种纱线的抱合力与原纱比较。
温度对粘度的影响、上浆率以及可织性指标
温度℃
90
70
50
粘度值Pa.s
A
B
C
上浆率
上浆前
上浆后
强力
上浆前
上浆后
耐磨次数
上浆前
上浆后
毛羽值3mm
上浆前
上浆后
转速对粘度的影响
转速(转/分钟)
300
600
粘度值Pa.s
A
D
四、思考题
1.简述浆纱小样机的结构与浆纱的工艺流程。
2.上浆的主要目的是什么?
3.浆纱的工艺要求是什么?
4.试述淀粉浆料的主要性质。
淀粉上浆时应注意哪些问题?
它适用于哪些纤维的上浆?
5.分析浆液的粘度与温度、浓度之间的关系。
6.浆液的搅拌速度会对浆液的粘度产生影响吗?
简述之。
7.上浆后的纱线其强力和毛羽都有怎样的变化?
8.通过实验,分析上浆后的纱线的可织性。
实验报告
一、实验目的
二、实验设备与材料
三、实验步骤
四、讨论分析
五、回答问题
五、基础知识
所谓浆纱,就是对经纱表面和内部粘附、渗入一定量的浆液,再经烘燥使表面成膜,以此来增加原纱的强度和耐磨性,减少表面毛羽,提高其可织造性。
浆纱后,经纱在织造中应能承受反复拉伸、摩擦和冲击等作用,顺利完成与纬纱交织。
浆纱是重要的织前准备工序,从设备配套情况看,一般的织物品种,一台浆纱机可供应200~300台左右织机的生产;从生产速度对比上看,一分钟生产的浆纱,织机运转一个班才能完成。
因此,浆纱质量的好坏对织造生产影响极大。
浆纱工程包括调浆和上浆两部分。
调浆就是选择浆料以一定比例配合调料成一定浓度的浆液,其工作在调浆桶内进行。
对浆纱工程的要求如下:
⑴上浆量符合工艺设计要求,避免过大或过小。
⑵轴与轴之间、片段之间、单纱之间上浆要均匀一致。
⑶浆液对纤维有良好的粘附性,即被覆和渗透的比例应符合工艺要求。
⑷上浆后纱线毛羽贴伏,浆膜平滑,柔软而又坚韧。
⑸上浆后纱线的弹性损失小。
⑹上浆后纱线的回潮率应符合工艺设计要求,浆膜具备适当的吸湿性。
⑺浆料来源充足,价格便宜,调浆操作简便而安全。
⑻织物在后处理时,浆料容易退净,废液易净化,不污染环境。
⑼织轴卷绕质量良好,具有均匀的张力,良好的分纱、排列和圆整度,没有”倒头、并头、绞头“等疵点。
浆料
浆料分两部分,即粘着剂和助剂。
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。
浆纱用的粘着剂分为天然粘着剂、化学粘着剂和合成粘着剂三大类。
目前用的最多的淀粉、PVA和聚丙烯酸类浆料共称作三大浆料。
此外,纤维素衍生物(简称CMC)海藻酸钠和动植物胶类等也用的较多。
下面就几种常用的粘着剂作简要介绍。
(一)淀粉
淀粉作为主粘着剂在浆纱工程中应用已有很久历史。
它具有良好的上浆性能,并且资源丰富,价格低廉,退浆废液易处理,也不易造成环境污染。
目前在各种浆料中,淀粉用量占70%左右,浆纱生产中广泛使用的淀粉粘着剂一般为天然淀粉和变性淀粉。
1.天然淀粉天然淀粉(以下简称淀粉)有很多种,纺织生产中常用的为小麦淀粉、玉蜀黍淀粉、马铃薯淀粉、米淀粉、木薯淀粉等。
(1)淀粉的一般性质
淀粉是由许多个α葡萄糖分子通过α型甙键连接而成的缩聚高分子化合物,它的分子式为(C6H10O5)n。
淀粉有直链淀粉和支链淀粉,直链淀粉能溶于热水,水溶液不很粘稠,直链淀粉形成的浆膜具有良好的机械性能,浆膜坚韧,弹性较好。
支链淀粉不溶于水,在热水中膨胀,使浆液变得极其粘稠,所成薄膜比较脆弱。
淀粉浆的粘度主要由支链淀粉形成,使纱线能吸附足够的浆液量,保证浆膜一定的厚度。
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
(2)淀粉浆的粘度
浆液的粘度是描述浆液流动时的内摩擦力的物理量。
粘度是浆液重要的性质指标之一,它直接影响了浆液对经纱的被覆和浸透能力。
粘度越大,浆液越粘稠,流动性能就越差。
这时,浆液被覆能力加强,浸透能力削弱。
上浆过程中,粘度应保持稳定,使上浆量和浆液对纱线的浸透与被覆程度维持不变。
表示粘度的单位有两种即泊(P)和帕·秒(Pa·s)。
在CGS制中,粘度的单位是泊(P),1P等于100cP(厘泊)。
20℃时,水的粘度为1.0087cP。
在国际单位制中,粘度单位为帕·秒(Pa·s)。
1P等于0.1Pa·s或1cP等于1mPa·s。
泊和帕·秒都是绝对粘度单位。
在度量分散液体的粘度时,也可以使用相对粘度值ηr,其物理意义是分散液体的绝对粘度(η)与介质的绝对粘度(η0)之比
实验室中,浆液的粘度一般以乌式粘度计和旋转式粘度计测定。
前者测得的是相对粘度,后者测得的是绝对粘度。
在调浆和上浆的生产现场,一般使用黄铜或不锈钢制成的漏斗式粘度计,试验时,漏斗下端离浆液液面高约10cm,以浆液从漏斗式粘度计中漏完所需时间的秒数来衡量浆液粘度。
(3)淀粉的上浆性质
淀粉在水中其性质随温度而变化,淀粉在水中的变化大致分为吸湿、膨胀和糊化三个阶段。
吸湿阶段:
在常温下淀粉吸收少量水分子,使淀粉颗粒略有膨胀,粘度无明显增加。
膨胀阶段:
当温度逐渐升高时,吸收水分的量增大,体积迅速膨胀。
当温度升高到一定数值时,淀粉颗粒可膨胀到原理体积的百余倍,开始破裂,直链淀粉从颗粒中流出,并溶于水,这时的温度称为糊化开始温度。
支链淀粉仅仅膨胀,使不透明的淀粉分散液变为透明的、具有一定粘度的浆液。
糊化阶段:
当温度继续升高至颗粒充分破裂,支链淀粉分散在水中,浆液粘度大到峰值后,随着膨胀的颗粒破碎,粘度开始下降。
在高温状态下维持一段时间后,粘度逐渐趋于稳定状态,这种粘度的稳定状态成为淀粉的完全糊化,此时的温度为完全糊化温度。
据上述分析可知:
为稳定上浆质量,控制浆液对经纱的被覆和浸透程度,浆液用于经纱上浆宜处于粘度稳定阶段。
在淀粉浆液调制时,浆液煮沸之后必须闷煮30min,待达到完全糊化之后,再放浆使用。
同时,一次调制的浆使用时间不宜过长,玉蜀黍淀粉一般为3~4h。
否则,在调浆和上浆装置中,由于长时间高温和搅拌剪切作用,浆液粘度会下降,从而影响上浆质量。
(4)淀粉浆的浸透性
未经分解剂分解作用的淀粉浆粘度很高,浸透性极差,不适宜经纱上浆使用。
经分解剂分解作用后,部分支链淀粉分子链裂解,浆液粘度下降,浸透性能得以改善。
经分解剂分解后的小麦淀粉和玉蜀黍淀粉浆液浸透性均较好,适用于细特高密棉织物的经纱上浆。
(5)淀粉浆的粘附力
淀粉大分子中含有羟基,因此具有较强的极性。
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高的粘附力,如棉、麻、粘胶等亲水性纤维,相反,对疏水性纤维的粘附力就很差,不能用于纯合纤的经纱上浆。
(6)淀粉浆的成膜性
淀粉浆的浆膜一般比较脆硬,浆膜强度大,但弹性较差,断裂伸长小。
玉蜀黍淀粉的浆膜机械性能优于小麦淀粉,其强度较大,弹性也稍好,因此玉蜀黍淀粉上浆效果比小麦淀粉好。
但是,玉蜀黍淀粉浆膜手感粗糙,上浆率不宜过高。
以淀粉作为主粘着剂时,浆液中要加入适量柔软剂,以增加浆膜弹性,改善浆纱手感。
柔软剂的加入可增加浆膜弹性、柔韧性,但浆膜机械强度亦有所下降。
为此,柔软剂加入量应适度。
淀粉浆膜过分干燥时会发脆,从纱身上剥落,在气候干燥季节,车间湿度偏低时,浆液中要适当添加吸湿剂,以改善浆膜弹性,减少剥落。
2.变性淀粉
以各种天然淀粉为母体,通过化学、物理或其它方式使天然淀粉的性能发生显著变化而形成的产品称为变性淀粉。
淀粉大分子结构中甙键及羟基决定着淀粉的化学、物理性质,也是各种变性可能的内在因素。
淀粉的变性技术不断发展,变性淀粉的品种也层出不穷。
各种变性淀粉的变性方式及变性目的如表1所示。
表1各种变性淀粉的变性方式及变性目的
变性技术发展阶段
第一代变性淀粉
——转化淀粉
第二代变性淀粉
——淀粉衍生物
第三代变性淀粉
——接枝淀粉
品种
酸解淀粉,糊精,氧化淀粉
交联淀粉,淀粉酶,醚化淀粉,阳离子淀粉
各种接枝淀粉
变性方式
解聚反应
氧化反应
引入化学基团或低分子化合物
接入具有一定聚合度的合成物
变性目的
降低聚合度及粘度,提高水分散性,增加使用浓度(高浓低粘浆)
提高对合纤的粘附性,增加浆膜柔韧性,提高水分散性,稳定浆液浓度
兼有淀粉及接入合成物的优点,代替全部或大部分合成浆料
下面介绍几种常用的变性淀粉。
(1)酸解淀粉
变性原理。
在淀粉悬浊液中加入无机酸溶液,利用酸可以降低淀粉分子甙键活化能的原理,使淀粉大分子断裂,聚合度降低,形成酸解淀粉。
酸解反应时及时地用碱中和,终止分解反应,控制淀粉的降解程度,是提高酸解淀粉质量的关键。
上浆性能。
酸解淀粉的外观和原淀粉基本相同。
在水中经加热后,酸解淀粉粒子容易分散,也容易达到完全糊化状态。
由于淀粉粒子膨胀较小,分子量明显降低,故成浆后浆液粘度低,流动性好,但粘度稳定性比原淀粉略有下降。
酸解淀粉浆膜较脆硬,与原淀粉相似。
浆液对亲水性纤维具有很好的粘附性,在混合浆中可代替10%~30%的合成浆料,是一种适宜于一般混纺纱上浆的变性淀粉浆料。
(2)氧化淀粉
变性原理。
氧化淀粉是用强氧化剂对淀粉大分子中甙键进行氧化断裂,并使其羟基氧化成醛基和羧基所形成的产品。
氧化后,淀粉大分子得到裂解,聚合度下降,并含有羧基基团,羧基的存在是氧化淀粉的结构特点。
上浆性能。
氧化淀粉外观为色泽洁白的粉末。
成浆后粘度低,流动性好,浸透性强,粘度稳定性好,不易凝胶,与原淀粉相比,它对亲水性纤维的粘附性有所提高,形成浆膜比较坚韧,是棉纱,粘胶纱的良好浆料。
(3)酯化淀粉
变性原理。
淀粉大分子中的羟基被化学活泼性较强的酯化剂(有机酸或无机酸)酯化后形成的产物叫酯化淀粉。
用于经纱上浆的主要有醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉、氨基甲酸酯淀粉(尿素淀粉)和其它酯化淀粉。
酯化淀粉的酯化程度以取代度(缩写成DS)表示,取代度是指淀粉大分子中每个葡萄糖基环上羟基的氢被取代的平均数,取代度的数值在0~3之间。
上浆性能。
淀粉大分子中带有疏水性酯基后,对疏水性合成纤维的粘附性、亲和力加强。
因此从原理上说,这类浆料对聚酯纤维混纺或纯纺纱有较好的上浆效果。
与磷酸酯淀粉相比,醋酸酯淀粉和聚酯纤维的溶度参数比较接近,因此上浆效果比磷酸酯淀粉为好,也较为实用。
(4)醚化淀粉
变性原理。
淀粉大分子中的羟基被各种试剂(卤代烃、环氧乙烷等)醚化,生成的醚键化合物称为醚化淀粉。
上浆性能。
低温下浆液无凝胶倾向,故适宜于羊毛、粘胶纱的低温上浆(55~65℃)。
醚化淀粉具有良好的混溶性,加入一定量的醚化淀粉,能使混合浆调制均匀。
(5)交联淀粉
变性原理。
淀粉大分子的醇羟基与交联剂的多元官能团形成二醚键或二酯键,使两个或两个以上的淀粉分子之间“架桥”在一起,呈多维空间网络结构的反应,称为交链反应。
淀粉大分子的醇羟基与交联剂发生交链反应形成以化学键连接的交联状大分子,即成为交联淀粉。
上浆性能。
交联淀粉粘度热稳定性好,聚合度增大,粘度也增加,浆膜刚性大、强度高、伸长小。
浆纱中,一般使用低交联度的交联淀粉,进行以被覆为主的经纱上浆,如麻纱、毛纱上浆。
也可与低粘度合成浆料一起,作为涤棉、涤麻、涤粘纱的混合浆料。
(6)接枝淀粉
变性原理。
为了改善淀粉浆上浆浆膜脆、吸湿性差、对涤棉纱粘附力差的缺点,将改善淀粉浆上浆性能的高分子单体的低聚物接枝到淀粉大分子上,形成接枝淀粉。
上浆性能。
以丙烯酸酯或醋酸乙烯酯接枝的淀粉,可以对涤棉纱和合纤上浆,并且淀粉浆膜的柔软性和弹性得到改善。
与其它变性淀粉相比,接枝淀粉对疏水性纤维的粘着性、浆膜弹性、成膜性、伸度及浆液粘度稳定性均有很大提高,因此,接枝淀粉是最新一代的、从原理上说也是最有前途的一种变性淀粉,例如,应用接枝淀粉对涤棉纱上浆,可以替代部分或全部聚乙烯醇浆料,不仅可以减少浆纱毛羽,还可以减少由聚乙烯醇浆料退浆引起的环境污染。
变性淀粉还有许多种类。
与天然淀粉相比,变性淀粉在水溶性、粘度稳定性、对合成纤维的粘附性、成膜性、低温上浆适应性等方面都有不同程度的改善。
应当指出,在经纱上浆中,变性淀粉的使用品种将越来越多,使用比例、使用量也会越来越大,以至完全替代聚乙烯醇浆料,是一种绿色浆料。
(二)聚乙烯醇
聚乙烯醇,又称PVA,是聚醋酸乙烯通过甲醇钠作用,在甲醇中进行醇解而制得的产物。
醇解产物有完全醇解型和部分醇解型等几种类型。
前者称完全醇解PVA,后者称部分醇解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)。
完全醇解PVA和部分醇解PVA的醇解度不同。
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%~99%。
聚合度为500~2000。
但是,目前受PVA的生产限制,浆纱中使用的部分醇解PVA的聚合度为500~1200,完全醇解PVA的聚合度为1700,如完全醇解PVA1799的聚合度为1700,醇解度为99%。
1.PVA的一般性质
PVA为无味、无臭、白色或淡黄色颗粒。
成品有粉末状、片状或絮状,比重在1.21-1.34之间。
2.PVA的上浆性能
(1)水溶性
完全醇解PVA分子中尽管含有较多羟基,但大分子之间通过羟基已形成较强的氢键缔合,以致对水分子的结合能力很弱,水溶性很差。
在65~75℃热水中不溶解,仅能吸湿及少量膨胀。
在沸水中和在高速搅拌(1000r/min)的作用下,部分氢键被拆散,“游离”羟基数增加,水溶性提高,经长时间(1~2h)后充分溶解。
部分醇解PVA的分子中有适量的醋酸根基团存在,醋酸根基团占有较大的空间体积,使羟基之间的氢键缔合力削弱,在热水中能被拆散,表现为良好的水溶性。
部分醇解PVA在40~50℃温度中溶解,经保温搅拌能完全溶解。
(2)粘度
PVA浆液的粘度和浓度关系在定温条件下接近成正比;在定浓条件下,粘度和温度关系接近于反比。
浆液粘度还与PVA醇解度有着密切联系,图3-6所示为两者的关系曲线。
曲线表明:
当醇解度为87%时,PVA溶解的粘度最小。
完全醇解PVA的溶液粘度随时间延长逐渐上升,最终可成凝胶状。
部分醇解PVA的溶液粘度则比较稳定,时间延续粘度很少变化。
PVA的粘度还与聚合度有关,聚合度越高,粘度越大。
PVA浆液在弱酸、弱碱中粘度比较稳定,在强酸中则被水解,粘度下降。
(3)粘附性
不同醇解度的PVA浆液对不同纤维的粘附性存在差异。
完全醇解PVA对亲水性纤维具有良好的粘附性及亲和力,部分醇解PVA对亲水性纤维的粘附性则不及完全醇解PVA。
由于大分子中疏水性醋酸根的作用,部分醇解PVA对疏水性)纤维具有较好的粘附性。
而完全醇解PVA则很差,尤其是对疏水性强的涤纶纤维,见图3-7所示。
(4)成膜性
PVA浆膜弹性好,断裂强度高,断裂伸长大,耐磨性好。
其拉伸强度、断裂强度及耐屈曲强度均较原淀粉、变性淀粉、CMC等浆料好。
PVA聚合度越高,浆膜强度越高。
由于大分子中羟基的作用,PVA浆膜具有一定的吸湿性能,吸湿性随醇解度、聚合度的增大而减小,在相对湿度65%以上的空气中能吸收水分,使浆膜柔韧,充分发挥其优良的力学机械性能。
PVA浆液在静止时,由于水分的蒸发,液面有结皮现象,浆纱时易产生浆斑,使织造时经纱断头增加。
由于PVA浆膜的内聚力大于浆膜与经纱之间的粘附力,分纱时易破坏经纱表面的浆膜完整性,使毛羽增加。
现将CMC、PVA和淀粉的浆膜性能列于表3-3,以作比较。
表3-3不同粘着剂的浆膜性能
粘着剂
断裂强度(cN)
急缓弹性伸长(%)
耐屈曲性(次)
吸湿率(%)
CMC
713
28.5
1151
25.5
PVA
645
93.0
10000以上
16.15
玉蜀黍淀粉
817
4.9
345
—
小麦淀粉
—
—
188
20.1
(5)混溶性
聚乙烯醇浆料具有良好的混溶性,在与其它浆料(如合成浆料等)混用时,能良好均匀地混合,混合液比较稳定,不易发生分层脱混现象。
但与等量的天然淀粉混合时很易分层,使用时应十分注意。
(6)其它性能
由于聚乙烯醇具有良好的粘附性和力学机械性能,因此是理想的被覆材料。
但是,PVA浆膜弹性好,断裂强度高,断裂伸长大,因此浆纱分纱性较差,在干浆纱分绞时分纱阻力大,浆膜容易撕裂,毛羽增加。
为此,在PVA浆液中往往混入部分浆膜强度较低的粘着剂材料(如CMC、玉蜀黍淀粉、变性淀粉等),以改善干浆纱的分纱性能。
PVA优良的粘着性,对细特高密织物的纯棉纱或化纤经纱上浆具有难以替代的优点。
但PVA退浆产生的废液,不易生物降解,对环境造成污染。
如果从退浆液中提取PVA,其设备投资非常巨大,难以收回成本。
因此,在PVA影响环保的问题未能解决以前只好限制使用,提倡“少用或不用PVA”,最终非环保型的PVA推出市场将会成为现实。
3.变性聚乙烯醇
聚乙烯醇调浆时浆液易起泡、浆液易结皮、浆膜分纱性差是其主要缺点。
为克服这些缺点,可以对聚乙烯醇进行变性处理。
比较成熟的变性方法有PVA丙烯酸酰胺共聚变性、PVA内酯化变性、PVA磺化变性及PVA接枝变性。
变性聚乙烯醇浆料在40~50℃温水中保温搅拌一小时可溶,溶液均匀,与其它粘着剂混溶性强,浆液不会结皮,在调制和上浆过程中不易起泡。
变性聚乙烯醇浆料适宜于低温(85℃以内)上浆,并且粘度稳定。
浆膜机械强度减小,于是分纱性良好,浆膜完整、光滑,而且退浆方便。
(三)聚酯浆料
目前,短纤经纱上浆所用合成浆料主要是聚乙烯醇(PVA)。
PVA对聚酯纤维粘附力小,而且退浆困难,退浆废液中的PVA难以生物降解,环境污染大,国内外大力提倡不用PVA。
由于聚酯浆料具有与聚酯分子相似的化学结构,根据“相似相容”原理,对聚酯纤维具有较高的粘附力,也便于退浆。
聚酯浆料是由对苯二甲酸与二元醇及其它有机化合物共聚而成,浆料中含有—NH2,—OH,—COO-等基团,浆膜柔软光滑,韧性大,抗拉强度高,吸湿性能好,对涤/棉纱、纯棉纱有良好的粘附性能,根据有关材料介绍,能部分替代或完全替代PVA浆料,可减少后处理时产生的污染。
(四)即用浆料
即用浆料(又称组合浆料)是按上浆工艺要求,由几种粘着剂和助剂复合而成的一种固体浆料。
它在使用时一般不必再加辅助浆料,因而使用方便,并能简化上浆工艺,对稳定浆液质量有利。
目前国内即用浆料有三种类型,即纯合成浆料组合、变性PVA与淀粉或变性淀粉组合、丙烯酸类浆料与淀粉或变性淀粉组合。
其工艺路线基本上均系物理性组合。
即用浆料为今后浆料发展方向之一。
即用浆料以少组份、高性能、适应品种广为好。
变性淀粉、变性PVA和各种共聚浆料的研究开发为即用浆料提供了基础条件,尤其是接枝淀粉的研究和应用,使得少组份即用浆料这种设想成为可能。
二、助剂
助剂是用于改善粘着剂某些性能不足,使浆液获得优良的综合性能的辅助材料。
助剂种类很多,但用量一般较少。
选用时要考虑其相溶性和调浆操作方便。
(一)分解剂
淀粉的分解剂有酸性、碱性和氧化分解剂三类。
常用的分解剂有硅酸钠、盐酸、氯胺T等。
目前,由于广泛使用变形淀粉,已不需要在调浆中加入分解剂。
即使使用原淀粉,也会使用新型的淀粉改性剂。
图3-8所示为小麦淀粉加入碱性分解剂硅酸钠及不加硅酸钠的粘度变化曲线。
曲线反映了淀粉分解剂使淀粉大分子水解,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。
1.碱性分解剂
碱在高温及氧存在的条件下使淀粉大分子裂解,粘度下降,起到分解作用。
使用碱分解剂时操作比较方便,分解作用缓和,有利于粘度稳定。
常用的碱性分解剂有硅酸钠和氢氧化钠。
硅酸钠的用量一般为淀粉重量的4%~8%。
氢氧化钠的用量为淀粉重量的0.5%~1%。
2.酸性分解剂和氧化分解剂
酸性分解剂和氧化分解剂一般用于天然淀粉的变性加工,产品为酸解淀粉和氧化淀粉。
淀粉的大分子遇酸后迅速发生水解反应,淀粉的聚合度减小,淀粉浆液粘度下降,渗透性增大。
纺织厂应用的酸性分解剂有盐酸(用量为淀粉重量的0.2%~0.3%)、硫酸(用量为淀粉重量的0.4%~0.5%)等。
氧化分解剂使淀粉中的羟基氧化成羧基,浆液的粘度下降,淀粉对水和纤维的亲和力增加。
氧化分解剂有氯胺T(用量为淀粉重量的0.4%~0.5%)、次氯酸钠(有效氯重量为淀粉重量的0.5%~1.2%)、漂白粉(有效氯重量为淀粉重量的0.12%)。
3.生物酶分解剂
生物酶分解剂是应用酶在一定温度范围内与淀粉发生反应,使淀粉大分子1-4甙键断裂,淀粉降解,粘度降低,常在淀粉调浆时加入生物酶分解剂,目前应用较多的生物酶分解剂为DDF,其用量为淀粉的5%。
(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。
用于经纱上浆的浸透剂一般为阴离子型和非离子型表面活性剂。
在中性及弱碱性浆液中使用阴离子型表面活性剂;在酸性浆液中宜采用非离子型表面活性剂。
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,其用量为粘着剂的1%以下。
(三)柔软剂
浆液中加入柔软剂的目的是改善浆膜性能,使浆膜具有良好的柔软、平滑性、降低摩擦系数,赋予浆膜刚好的弹性,以减少织造时的经纱断头,提高织机效率。
副作用:
浆膜强度有一定的降低。
以淀粉为主体的浆液中加入适量柔软剂,可以克服浆膜粗糙、脆硬的缺点。
应当指出:
柔软剂对浆膜的机械强度也有不良影响,随着浆膜大分子之间的结合力削弱,浆膜机械强度下降。
因此,柔软剂的加入量不宜过多。
动物油脂的用量为淀粉量的2%~6%,植物油脂的用量为淀粉的3%~8%。
化学合成浆料的浆膜柔韧性一般较好,浆液调合时可以不加柔软剂。
但是,生产中为减少浆膜对烘燥部件的粘贴,抑制浆液起泡,减少浆液结皮,有时亦加入少量柔软剂。
一般为合成粘着剂的2%以内。
用于浆纱的柔软剂有各种油脂:
牛油、猪油、羊油、棉籽油、椰子油、浆纱用油脂以及经乳化处理的浆纱膏等。
用作柔软剂的还有部
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