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1、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; 浆纱组分的选择方法，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。,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; 浆纱工艺设计及产、质量; 高压上浆技术; 提高浆纱产量及质量的技术措施。,第一节 浆纱概述,1、浆纱工序的任务 织造时经纱反复受到各种外力的作用（拉伸、弯曲、冲击及摩擦）容易使纱线结构松散，起毛而断头，或纤维纠缠致使开口不清。 如拉伸：开口、打纬、卷取； 弯曲：交
2、织过程； 磨擦：停经片、综、筘及梭子、经纱之间。通过分析得：从织轴到织口经纱要承受3000-5000次反复负荷的作用。,2、浆纱目的,（1）提高经纱的可织性(weavability)；(耐磨提高,毛羽减少,保持伸长,增加强力) （2）并轴作用； （3）改善织物的手感和风格。,3、浆纱要求,提高耐磨性；降低毛羽；增加强度；保持伸长和弹性。其中增加强度与提高耐磨是一对矛盾；增加强度与保持伸长是另一对矛盾。经纱在上浆过程中，浆液在经纱表面被覆(coverage)和向经纱内部浸透(soakage)。经烘燥后，在经纱表面形成柔软、坚韧、富有弹性的均匀浆膜(sizing films)，使纱身光滑、毛羽贴伏
3、；在纱线内部，加强了纤维之间的粘结抱合能力，改善了纱线的物理机构性能。合理的浆液被覆和浸透，能使经纱织造性能得到提高。,耐磨性改善; 纤维集束性改善，纱线断裂强度(breaking tenactity)提高; 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; 获得增重效果; 获得部分织物后整理的效果。,4 、上浆工作所起的积极作用主要反映在以下方面,5、浆纱工序的组成：上浆和调浆,调浆：选择浆料以一定比例配合调料成一定浓度的浆液。 上浆：绞经上浆：将绞纱浸渍浆液，挤压、烘干。优
4、点：设备费用省，操作简便，回丝少，适合小批量，多品种的色织生产。缺点：浆纱质量差，上浆不匀，劳动强度高，生产率低。 经轴上浆：若干经轴并合上浆烘干卷绕成浆轴优缺点与绞经上浆相反。,6、浆纱工序在生产中的重要性,浆纱是准备工序的关键，每台浆纱机的产量可供200-300台织机的织轴需要，即通常说浆纱一分钟织造一个班。 浆纱质量好，则布机断头少，效率高，产量高，质量好。回丝少，挡车工劳动强度低。 浆纱速度30-60m/min，相当于布机一个班的产量，稍一疏忽则布机一个班生活难做。 每台浆纱机供应200-300台布机，浆纱机能否正常运转，对织轴的正常供应，关系很大。 与降低成本关系很大，节约浆料、用汽
5、、回丝等。,7、浆纱工程的要求,上浆量(率)符合工艺设计要求，避免过大或过小。 上浆均匀。 浆液对纤维有良好的粘附性、即被覆和浸透的比例应符合工艺要求。 上浆后纱线毛羽贴伏，浆膜平滑，柔软而又坚韧。 上浆后纱线的弹性伸长损失小。 上浆后纱线的顺潮率应符合工艺设计要求，浆膜具有一定吸湿性。,浆料来源充足，价格便宜，调浆操作简便而安全。 织物在后处理时，浆料容易退净废液而净化，不污染环境。 织轴卷绕质量良好。 在保证浆纱质量前提下，不断提高浆纱生产率，并逐步提高浆纱操作的自动化程度。 节约能源消耗，不断降低浆纱成本，提高浆纱经济效益。,8、对浆液的工艺要求,(1)具有一定粘度，并在上浆过程中保持粘
6、度稳定。 粘度：表示液体流动时分子间的摩擦阻力（内摩擦力） 在相对静止的液体内，二层液体之间只有相互垂直的力，没有切向力。流层面积A，速差V=V2-V1，两流层间距y，则克服内摩擦力使流层流动 F=A （-粘滞系数或粘度） 当液体受到剪切力作用时，剪切应力一层按一层，传递到最下面一层，使浆液发生流动，由于切向力的存在，流体快的一层给慢的一层以拉力，慢的一层给快的一层以阻力，这种力称为摩擦力f。 粘度的大小与高聚物的分子量大小成正比，与温度成反比，与浓度成正比。,(2)有一定的粘附(着)力：浆液对纱线表面的润湿（亲和力）能力及浆液烘干成膜后从纱线上被剥离所需力的总和。粘着力大小取决于：浆液粘度、
7、浆液与纱线的亲和能力。 (3)具有成膜性（物质的内粘性、内聚力） (4)具有物理和化学的稳定性 (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。,9、浆液和浆纱指标,(1)浆液指标： 浓度（总固体量表示） 粘度 分解度(对淀粉浆而言) 溶解度（对化学浆而言） 温度：半熟浆70-80； 熟浆97-99。 (2)浆纱指标： 上浆率b、回潮率w、伸长率、增强率z、减伸率Jz等。,浆纱范围：一般单纱均要浆纱，同时10tex以下的股线也要浆纱。对不上浆纱线的处理（干并、湿并、上薄浆） 浆纱机介绍： （1）按原料分：短纤、长丝、色纱 （2）按烘燥方式分：热风、烘筒、联合式 （3）
8、按浆槽数量分：单浆槽、双浆槽、多浆槽 （4）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。,第二节 浆料,浆液性能：化学物理性质的均匀性和稳定性，浆液在使用过程中不易起泡，不易沉淀，遇酸、碱或某些金属离子时不析出絮状物；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。 浆料的分类： 粘着剂（主剂）、助剂主剂：改善经纱的织造性能。助剂：改善或弥补主剂在上浆性能方面的某些不足。,一、粘着剂 又称主浆料,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。浆液的上浆性能主要由它决定。
9、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。三大浆料是指：淀粉类、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸类.,(一)淀粉三大浆料之一 概述 淀粉作为经纱上浆的主要浆料已有悠久历史。淀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； 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。,天然淀粉的一般性质： 不同的淀粉从不同的植物中提取，故性质不同，其颗粒大小、外型形状亦不相同。 淀粉是由-葡萄糖缩聚而成的高聚物,淀粉颗粒愈大，浆液粘度愈高，较易糊化和分解，但粘度不稳定。 淀粉属天然高分子碳水化合物中多元糖类，由许多 -葡萄糖缩聚而成（C6
10、H10O5）n , n为聚合度。 联结葡萄糖基环的甙键（-O-）活泼性高，易被水解，遇酸、遇氧化剂易断裂，但对碱较稳定。 羟基（-OH），葡萄糖基环上第2、3、6号碳原子上含有，羟基对氧化剂很不稳定，特别是伯醇羟基（-CH2OH）活泼性最大，很易被氧化。 聚合度n，大量的羟基（-OH）存在，使淀粉对亲水性纤维如棉、麻、粘胶等亲合性好。一般n=200-6000，n越大则粘度越高，渗透性越差。,天然淀粉的物理性质： 白色、微黄色的细腻粉末 分子式：（C6H10O5）n 聚合度n：200-6000,淀粉的结构有两种：直链淀粉：大分子呈线状。N=200-900个缩水葡萄糖基以 -1,4甙键联结而成。,
11、直链淀粉,支链淀粉,支链淀粉：大分子呈分支状，由6000-37000个葡萄糖基联结，除 -1，4甙键外，还有 -1，6甙键，支链淀粉约相隔20个葡萄糖基有一个分枝。,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。,常用淀粉的直链、支链比例,小麦：1：3玉米、马玲署、橡子：1：4木署：1：5糯米：0：100粘性最高大豆：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。,浆液的粘度 粘度的定义：浆液流动时的内摩擦力。粘度与经纱吸浆难易和吸浆量有着密切关系。要
12、求它在浆槽内有一个恒定值,即：粘度要稳定），以保证前后的上浆效果恒定。 粘度的表示： 绝对粘度-单位时间内各单位面积的液体移动单位距离时内部摩擦阻力。 单位：泊 相对粘度-分散液体的绝对粘度与介质绝对粘度之比。 粘度的测量：实验室用粘度计等。生产中采用漏斗，测浆液从漏斗中漏完所需的时间，以时间的长短来间接反映粘度大小。,淀粉的上浆性质 淀粉在水中粘度变化比较复杂，随温度、时间而异。,粘度温度变化曲线在生产上的应用,a、淀粉浆调浆时，在糊化开始温度前测比重，定浓度。 b、浆液调煮好后，要焖浆一段时间；使粘度稳定。 c、小量调浆，每次用浆时间不超过3小时，以免粘度衰退。 d、开冷车，待粘度稳定再开
13、，而不能在最高粘度时开。 e、在浆纱机处理故障,开慢车时间不宜过长，以免粘度下降，造成轻浆毛头。,淀粉上浆应注意的问题： 淀粉不溶于水，一般采用高温上浆（95-98度）； 淀粉聚合度高，分子量大，影响浸透性。所以，淀粉浆需添加分解剂，使部分支链淀粉裂解，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； 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
14、易霉变，需加防腐剂。,总之,天然淀粉虽资源丰富、价格低廉，但其上浆性能不能令人满意，常需用各种辅助浆料加以弥补，或运用物理、化学、生物方法使淀粉变性，或与其他浆料混合使用。 (二) 变性淀粉 - 通过物理、化学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。,各种变性淀粉的变性方式及变性目的,主要变性淀粉: 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。 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
15、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。,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被取代的平均数。由于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。由于酯化淀粉的大分子中带有疏水性酯基，对疏水性合纤的粘附性、亲和力加强。,d. 醚化淀粉 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。
16、 上浆性能：取代度: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代度有关。淀粉醚浆液粘度稳定，浆膜较柔韧，对纤维素纤维有良好的粘附性。低温下浆液无凝胶倾向。具有良好的混容性。 e. 交联淀粉 变性机理：淀粉大分子间通过酯化、醚化等化学反应，形成与化学键连接的交联状大分子，即成为交联淀粉。 上浆性能：交联淀粉的聚合度增大，粘度增加，粘度的热稳定性好，一般用于以被覆为主的经纱上浆。也可用做混合浆料，与低粘度的合成浆料混合。,f. 接枝淀粉 是由合成低聚物接枝到淀粉大分子上形成。它可根据经纱上浆要求进行接枝改性设计，是一种有前途的变性淀粉。变性淀粉的种类很多，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。在经纱上浆中，变性淀粉的使用品种越来越多，使用比例、使用量也越来越大。,资料：我国变性淀粉实际使用量,当前，国际上纺织浆料中用得最多的仍然是变性淀粉浆料。美国为了节省劳动成本，他们主要是用不同规格的变性淀粉与聚乙烯醇混合的“组合浆料”形式。 而欧洲仍然是使用以马铃薯淀粉为原料的变性淀粉与丙烯酸类浆料的混合浆。欧美主要国家所用的变性淀粉浆料中，酸解淀粉仍占80%以上。,
