納米級(jí)CaCO-,3-在棉纖維經(jīng)紗上漿中的作用與機(jī)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(guò)程的研究，其中就紡織領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，纖維的加工過(guò)程包括很多工序，如：原料的選取、配比，紡紗過(guò)程的工藝設(shè)定，絡(luò)筒、整經(jīng)、漿紗，織造等等。纖維加工過(guò)程中的每一個(gè)工序都是相互關(guān)聯(lián)、必不可少的，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響最終的產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)紗上漿是紡織纖維加工過(guò)程中的一個(gè)重要工序，是為了保證織造順利進(jìn)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(jī)使用比例不斷擴(kuò)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(jìn)而影響織造。 目前棉紗上漿最常用的漿料有三大類(lèi)：聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸類(lèi)漿料、淀粉類(lèi)漿料。PVA是一個(gè)很好的漿料，它的成膜性非常好，常被譽(yù)為“堅(jiān)而韌”，與其他漿料的混溶性好。對(duì)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(rèn)為是漿紗工業(yè)的一次革命。丙烯酸類(lèi)漿料的漿膜柔軟，但是強(qiáng)度低，熱穩(wěn)定性也差，其最大特點(diǎn)是其吸濕再粘性強(qiáng)，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(diǎn)，由于其水溶性差，粘度大，漿液流動(dòng)性差，漿液在紗中浸透不良，漿膜比較脆硬，手感粗糙，漿膜強(qiáng)度大，彈性較差，斷裂伸長(zhǎng)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(wèn)題，但未解決淀粉漿料的根本缺陷，即對(duì)紗線(xiàn)粘附性不高、漿膜強(qiáng)度不夠、漿膜柔韌性差的問(wèn)題。所以，在漿紗時(shí)，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(duì)環(huán)境造成污染，所以PVA又被認(rèn)為是不潔漿料，現(xiàn)在越來(lái)越多的國(guó)家已開(kāi)始禁止使用PVA。隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的日益增強(qiáng)，減少對(duì)環(huán)境污染的要求越來(lái)越強(qiáng)烈，所以少用或不用PVA進(jìn)而在經(jīng)紗上漿工藝中革除PVA的使用被認(rèn)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(duì)紗線(xiàn)的粘附力，改善漿膜的柔韌性和耐磨性是一個(gè)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(guò)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(lèi)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(bǔ)強(qiáng)效能，為無(wú)嗅無(wú)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?yàn)榧{米CaCO3表面具有水羥基結(jié)構(gòu)，當(dāng)納米CaCO3加入到變性淀粉中時(shí)，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(qiáng)變性淀粉與棉纖維的粘附性，提高漿紗的拉伸強(qiáng)力、韌性、耐磨性以及分紗滑爽性，從而明顯改善紗線(xiàn)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(duì)于純棉細(xì)號(hào)紗(14.6tex，

7、11.7texS，9.7tex)和特細(xì)號(hào)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(duì)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(duì)環(huán)境無(wú)污染，納米CaCO3對(duì)于環(huán)境和人體健康無(wú)害，本課題利用納米材料