納米級CaCO-,3-在棉纖維經(jīng)紗上漿中的作用與機理研究.pdf

1、紡織纖維的研究包括纖維材料的合成及性能研究和纖維加工過程的研究，其中就紡織領(lǐng)域來說，纖維的加工過程包括很多工序，如：原料的選取、配比，紡紗過程的工藝設(shè)定，絡(luò)筒、整經(jīng)、漿紗，織造等等。纖維加工過程中的每一個工序都是相互關(guān)聯(lián)、必不可少的，任何一個環(huán)節(jié)都會影響最終的產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)紗上漿是紡織纖維加工過程中的一個重要工序，是為了保證織造順利進行和生產(chǎn)高質(zhì)量紡織品而必不可少的一道工序。隨著紡織品質(zhì)量不斷提高、高速織機使用比例不斷擴大，經(jīng)紗上漿工序更

2、顯出其重要性。紡織漿料是經(jīng)紗上漿中的關(guān)鍵所在，漿料的選擇直接影響漿紗質(zhì)量，進而影響織造。 目前棉紗上漿最常用的漿料有三大類：聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸類漿料、淀粉類漿料。PVA是一個很好的漿料，它的成膜性非常好，常被譽為“堅而韌”，與其他漿料的混溶性好。對天然纖維和一般的合成纖維也有較好的粘附性，PVA用于經(jīng)紗上漿被認為是漿紗工業(yè)的一次革命。丙烯酸類漿料的漿膜柔軟，但是強度低，熱穩(wěn)定性也差，其最大特點是其吸濕再粘性強，吸濕可再粘

3、，這決定了它不能作為主漿料使用，而只能作為輔助漿料使用。淀粉作為經(jīng)紗上漿的主要漿料，已有悠久的歷史。原淀粉用于經(jīng)紗上漿具有很多缺點，由于其水溶性差，粘度大，漿液流動性差，漿液在紗中浸透不良，漿膜比較脆硬，手感粗糙，漿膜強度大，彈性較差，斷裂伸長小。變性淀粉基本上解決了原淀粉粘度高和粘度不穩(wěn)定的問題，但未解決淀粉漿料的根本缺陷，即對紗線粘附性不高、漿膜強度不夠、漿膜柔韌性差的問題。所以，在漿紗時，不得不使用成膜性好的PVA。但由于PVA的

4、難以降解性，在上漿工藝結(jié)束后殘留的PVA漿液以及織物印染前退漿退除的PVA漿液，隨著污水排放到環(huán)境中從而對環(huán)境造成污染，所以PVA又被認為是不潔漿料，現(xiàn)在越來越多的國家已開始禁止使用PVA。隨著人們環(huán)境保護意識的日益增強，減少對環(huán)境污染的要求越來越強烈，所以少用或不用PVA進而在經(jīng)紗上漿工藝中革除PVA的使用被認為將是漿紗工業(yè)的又一次革命。 納米技術(shù)的發(fā)展，為新型漿料的研制提供了條件。利用納米材料的特性，改善變性淀粉漿料的性能，

5、提高變性淀粉漿料對紗線的粘附力，改善漿膜的柔韌性和耐磨性是一個重要的研究方向。 本課題主要從棉纖維的結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究棉纖維加工成紡織品過程中的漿紗工序，利用納米材料的特性，與變性淀粉相配合，研究變性淀粉與納米材料的協(xié)同作用，在純棉為代表的纖維素類纖維紗的上漿中部分或者完全取代PVA。 納米CaCO3粒徑為0.1-100nm，比表面積為10～70m2/g，有較高的補強效能，為無嗅無味白色粉末，表面pH高，為9-10。難溶于水

6、和醇，其表面具有水羥基結(jié)構(gòu)，使得表面是親水疏油性的。因為納米CaCO3表面具有水羥基結(jié)構(gòu)，當納米CaCO3加入到變性淀粉中時，這些羥基極易與變性淀粉中的親水性羥基和棉纖維中的羥基結(jié)合形成氫鍵，從而增強變性淀粉與棉纖維的粘附性，提高漿紗的拉伸強力、韌性、耐磨性以及分紗滑爽性，從而明顯改善紗線的綜合織造性能。 本課題研究結(jié)果表明：用0.4﹪的納米CaCO3制備納米CaCO3/變性淀粉，應(yīng)用于經(jīng)紗上漿。對于純棉細號紗(14.6tex，

7、11.7texS，9.7tex)和特細號紗(7.3tex，6.5tex)，納米CaCO3/變性淀粉至少可以替代PVA用量的50﹪，且替代后，漿紗性能較原配方有所提高；對于牛仔布用紗，48.6texOE紗上漿，納米CaCO3/變性淀粉可以替代全部的PVA，83.3tex/58.3tex環(huán)錠紗上漿，納米CaCO3/變性淀粉至少可以替代PVA用量的50﹪。 淀粉漿料對環(huán)境無污染，納米CaCO3對于環(huán)境和人體健康無害，本課題利用納米材料