纳米SiO2/淀粉浆料上浆性能的研究

论文摘要

浆料的主要应用领域是纤维纱线的织造过程。淀粉浆料有着较好的成膜能力和对天然纤维良好的粘附性能。但淀粉的上浆性能不能令人十分满意,浆膜硬而脆,逐渐不能满足高速织机的要求。本课题研究内容主要是将纳米SiO2以不同的质量分数通过一定的工艺分散后,制成纳米SiO2水基悬浮体,用此悬浮体系代替调浆用水,再加入定量的淀粉,经过调浆,煮浆,制成含有不同质量分数的纳米SiO2的淀粉复合浆料,再对不同品种的纱线进行上浆实践。通过测试浆纱的上浆率、回潮率、伸长率等验证浆纱工艺参数的合理性,再对不同品种纱线进行强力、耐磨、毛羽、弹性等力学及表面的各项性能的测试,比较不同配方的浆料的上浆性能的好坏,得出当纳米SiO2含量为3～4%时,浆纱的各项测试指标均达到最好。利用精密分析仪器,验证纳米SiO2改善淀粉上浆性能的机理。如:制作浆纱切片,进行渗透率、完整率的计算;用SEM、视频变焦显微镜观察浆纱表面的微观形态;红外光谱分析分析棉纤维大分子、淀粉大分子及纳米颗粒的结合情况;利用TGA分析纳米浆料对天然纤维及化学纤维的不同作用效果。经研究表明,加入纳米SiO2粒子后,纳米颗粒表面富含的羟基（—OH）和淀粉大分子羟基及棉纤维大分子羟基之间的存在着强烈的氢键作用,增强了链接棉纤维大分子之间的甙键的键力,由于相似相溶原理,纳米浆料对纱线的改善效果也因纱线中棉纤维的含量而定,试验验证了纳米SiO2作为一种添加剂在淀粉浆料中应用的可行性,各项性能的测试结果也验证了纳米SiO2能够对淀粉浆料做出一定程度的改进,为纳米浆料在实际生产中的应用提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 纺织经纱上浆的发展
• 1.1.1 各种浆料的发展及应用现状
• 1.1.2 现代纺织技术对浆料的要求
• 1.2 浆纱的意义及评价指标
• 1.2.1 上浆的目的意义
• 1.2.2 评价浆纱可织性指标
• 1.3 纳米技术的进展
• 1.3.1 纳米材料的特殊性能
• 1.3.2 纳米材料在纺织工业的应用
• 1.3.3 纳米技术在纺织浆料中的应用
• 1.4 本课题研究的实际意义及内容
• 1.4.1 课题研究的目的意义
• 1.4.2 课题研究的主要内容
• 第二章 试验材料及试验设备
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 淀粉
• 2'>2.1.2 纳米SiO₂
• 2.1.3 分散剂
• 2.2 试验设备
• 2.2.1 片纱浆纱机
• 2.2.2 超声波清洗机
• 2.2.3 SEM 扫描电镜
• 2.2.4 视频显微镜
• 2.2.5 Zweigle 耐磨试验机
• 2.2.6 YG063 型全自动单纱强力仪
• 2.2.7 Y391 纱线弹性仪
• 2.2.8 YG172A 型纱线毛羽测试仪
• 2.2.9 MXD－101 型摩擦系数仪
• 2.2.10 红外光谱
• 2.2.11 热重分析
• 第三章 浆纱制备及主要质量指标的测试
• 3.1 煮浆工艺
• 3.2 浆纱工艺
• 3.2.1 上浆参数
• 3.2.2 浆纱流程
• 3.3 浆纱主要质量指标
• 3.3.1 上浆率
• 3.3.2 回潮率
• 3.3.3 伸长率
• 3.4 本章小结
• 2影响浆纱性能的作用效果及机理分析'>第四章 纳米SIO₂影响浆纱性能的作用效果及机理分析
• 4.1 浆纱主要性能的测试和分析
• 4.1.1 浆液粘着力的测试和分析
• 4.1.2 浆纱增强率和减伸率
• 4.1.3 浆纱的耐磨性
• 4.1.4 浆纱的弹性
• 4.1.5 浆纱的刚度
• 4.1.6 浆纱的表面毛羽降低率
• 4.1.7 纱线表面摩擦系数
• 4.1.8 浆液浸透及浆膜完整率
• 2 影响浆纱性能的机理分析'>4.2 纳米SIO₂影响浆纱性能的机理分析
• 2 影响浆纱力学性能的分析'>4.2.1 纳米SiO₂影响浆纱力学性能的分析
• 2 影响浆纱表面性能的分析'>4.2.2 纳米SiO₂影响浆纱表面性能的分析
• 4.3 本章小结
• 2对纯棉及涤棉浆纱不同作用效果的分析'>第五章 纳米SIO₂对纯棉及涤棉浆纱不同作用效果的分析
• 5.1 红外光谱试验
• 5.1.1 测试参数及结果
• 5.1.2 红外光谱作用机理分析
• 5.2 热重分析测试
• 5.2.1 测试参数及结果
• 5.2.2 热重测试分析结果
• 5.3 测试结果综合分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文