水溶上浆技术的开发与研究

论文摘要

在提倡环境保护、节约能源的今天,现浆纱工序中存在的浆料污染、能耗和物耗大、调浆工艺繁琐以及浆纱工艺不易控制等问题显得日益突出。本课题研究了一种利用水溶性PVA纤维代替浆料用于经纱上浆的新型水溶上浆方法。与传统上浆工序相比,该方法避开了的调浆过程,简化了上浆工序,并对环境不产生污染。 本课题研究的主要内容是将棉型水溶性PVA短纤维与棉纤维,经过梳棉、制条、粗纱、细纱的纺纱工序后,制成三种水溶性PVA含量不同的混纺纱。又通过环锭细纱机将水溶性PVA包覆于棉纱上,制成水溶性PVA包覆棉芯的包芯纱。将这四种不同水溶性PVA含量的混纺纱和包芯纱,在正交试验方案确定的十六种不同搭配的工艺及设备条件下,经过浆槽中的热水,完成经纱上浆的工序。通过对这种新型水溶上浆后的纱线各主要性能指标,即断裂强力、断裂伸长率、纱线毛羽、耐磨性能以及纱线横截面上浆情况的测试和分析,并与同等细度的棉纱进行对比。再应用统计分析的方法,对各种性能指标的测量值进行方差分析,确定影响不同性能指标的显著因子及最优水平搭配。最后综合考虑不同成纱方式和不同性能指标的最优水平搭配,获得两种水溶上浆的最优工艺和设备条件,即水溶性PVA含量为56.35%和22.30%、水温为98℃、速度为30m/min、加压为5N/cm、烘燥温度为100℃、浴比为30、涂抹方式为铁片夹持涂抹。在此工艺下,可以使部分溶解的PVA纤维粘结棉纤维,起到增强、伏贴毛羽以及提高纱线耐磨的作用,最终达到代替传统上浆工序的目的。 将最优条件下的水溶上浆纱线在小样织机试织,观察到经纱开口清晰、断头少、纱线新增毛羽少,织造过程顺利,样布布面光洁。因此,这种新型的水溶上浆纱线是完全能够满足后续织造工序的要求,并进一步验证了此新型水溶上浆方法是可行的。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 环境与浆纱污染
• 1.2 水溶性PVA在纺织加工中的应用
• 1.2.1 在纱线中应用
• 1.2.2 在织物中的应用
• 1.2.3 在浆纱中的应用
• 1.2.4 水溶性PVA及其在纺织加工中应用的发展
• 1.3 本课题的研究目的和意义
• 1.4 本课题研究的内容
• 第二章 水溶性PVA纤维的结构特征和制备方法
• 2.1 水溶性纤维PVA纤维的结构特征
• 2.1.1 PVA的聚合度（DP）
• 2.1.2 PVA的醇解度
• 2.1.3 PVA的改性
• 2.2 水溶性PVA纤维的制备方法
• 2.2.1 湿法纺丝
• 2.2.2 干法纺丝
• 2.2.3 熔融和半熔融纺丝
• 2.2.4 硼酸凝胶纺丝
• 2.2.5 冷冻胶纺丝
• 2.3 水溶性PVA纤维的水溶机理
• 第三章 水溶性PVA与棉混纺纱和包芯纱的制备
• 3.1 水溶性PVA纤维的技术指标及纤维的水溶性实验
• 3.1.1 水溶性PVA纤维的技术指标
• 3.1.2 水溶性PVA纤维的水溶性实验
• 3.2 水溶性PVA纤维／棉纤维混纺和包芯纱的制备
• 3.2.1 水溶性PVA纤维／棉纤维混纺纱的制备
• 3.2.2 水溶性PVA／棉混纺纱混纺比的测试
• 3.2.3 水溶性PVA纤维／棉纤维包芯纱的制备
• 第四章 水溶性PVA／棉混纺纱和包芯纱的上浆试验及效果分析
• 4.1 粘附机理和成膜机理
• 4.1.1 粘附机理
• 4.1.2 成膜机理
• 4.2 水溶性PVA／棉混纺纱和包芯纱的水溶上浆
• 4.2.1 试验目的
• 4.2.2 试验原料
• 4.2.3 试验仪器
• 4.2.4 试验设计
• 4.2.5 试验方法
• 4.3 正交试验的数据分析方法
• 4.4 水溶上浆后纱线性能的测试和比较分析
• 4.4.1 上浆纱线断裂强力和断裂伸长试验及比较分析
• 4.4.2 上浆纱线毛羽的测试及比较分析
• 4.4.3 上浆纱线耐磨性测试及比较分析
• 4.4.4 上浆纱线渗透与被覆测试及比较分析
• 第五章 水溶上浆的最优工艺条件
• 5.1 水溶上浆的最优工艺条件的确定
• 5.2 最优工艺条件下的水溶上浆
• 5.2.1 最优条件下水溶上浆纱的制备
• 5.2.2 最优条件下水溶上浆纱的主要性能
• 5.2.3 最优条件下水溶上浆纱与常规上浆纱主要性能的对比
• 第六章 水溶上浆纱的上机可织性分析
• 第七章 结论
• 参考文献
• 发表论文及译文
• 附录
• 致谢