纺织浆料合成与性能的研究

纺织浆料合成与性能的研究

薛锦良[1]2007年在《纳米改性聚丙烯酸类浆料的研究》文中指出纳米TiO_2由于无毒无臭、光催化活性好、紫外线吸收和红外线反射能力强、具有抗菌杀菌、除臭效果等功能,从而在涂料、造纸、陶瓷、化妆品、工业催化剂、抗菌剂、环境保护、航空航天、医药等领域得到了广泛的应用。将纳米TiO_2应用于聚丙烯酸类浆料的改性,预期亦可以使浆料获得优良的性能。目前浆料的研究发展趋势是变性淀粉浆料和新型丙烯酸类浆料,本文主要研究对丙烯酸类浆料的纳米改性。丙烯酸类浆料有着良好的成膜性且浆膜柔软,退浆后易降解,并对环境无污染,是一种有着很好发展前景的浆料。但吸湿、再粘、膜不强韧是以往这类浆料的缺点,使它们上浆时只能以小比例应用。虽然采用多元共聚的方法可以使丙烯酸类浆料在性能上有所改善,但这种改善是非常有限的:而对浆料进行纳米改性,可使其在浆纱性能上有进步的提升。纳米TiO_2优异性能的发挥很大程度上取决于其粒径的大小,由于纳米TiO_2比表面积大、表面活性高且配位严重不足,使其表面呈现出极强的表面活性,极易相互团聚,形成大的团聚体,最终影响产品质量。因此必须对纳米TiO_2进行适当的表面改性,降低表面能,提高其与有机介质的相容性。本论文用油酸包覆改性纳米TiO_2粉体,将双键引入到纳米粉体表面,使改性好的纳米粉体参与到丙烯酸类浆料的合成中去,并采用红外光谱分析、TEM检测、热失重分析等方法对油酸包覆改性纳米TiO_2粉体的效果进行表征。本文从分子结构的分析和设计入手,确定了丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯四种单体为合成单体,并通过实验的方法确定了最佳工艺参数,包括加料方法,搅拌速度,反应温度及时间,乳化剂和引发剂的选择及用量,将经油酸包覆改性后的纳米TiO_2粉末与SDS/OP-10水溶液超声分散30分钟,使其充分混合均匀,使得纳米粉体得到一定程度的分散,参与聚丙烯酸类浆料的合成。选用SDS和OP-10为复合乳化剂,比例为SDS:OP-10=3.4:1,用量为单体总量的4%,选用过硫酸铵为引发剂;用量为单体总量的O.8%。对不同纳米含量的改性丙烯酸类浆料进行单纱和片纱上浆试验,测试浆料的浆液和浆纱性能指标,并利用TEM电镜观测纳米TiO_2粉体在浆膜中的分布情况,进而利用SEM电镜观测浆纱的外貌形态,通过以上分析手段得出结论:当纳米TiO_2粉体含量较少时,纳米颗粒在丙烯酸浆膜中分散较为均匀,纳米改性浆料上浆后的浆纱表面比较光洁,浆纱的强力、耐磨性等指标均得到较大的提高,而当纳米含量超过一定值时,改性浆料的各项性能会变差。

常志伟[2]2004年在《纺织浆料合成与性能的研究》文中提出目前,PVA浆料、丙烯酸浆料、淀粉浆料是浆料市场的叁大类主流浆料。但由于PVA浆料不能生物降解,已引起环保问题,正在逐渐被取代;传统上的丙烯酸浆料再粘性严重,造成分绞困难:淀粉类浆料粘度波动大,糊化性能差,因而迫切需要开发价格低廉、可生物降解的浆料以适应浆料市场的发展。 本文针对当前浆料存在的问题,结合浆料发展的趋势,首先立足于廉价的玉米淀粉进行改性,开发了一种可完全糊化的、粘度稳定的接枝淀粉浆料,该浆料上浆性能优异且退浆容易,是一种能获得较好的经济效益和社会效益的绿色浆料;其次,在丙烯酸浆料基础上,开发了一种乳液共聚浆料,通过控制软硬单体的比例,解决了丙烯酸浆料的再粘性,最终得到了一种固含量为40%、吸湿率低,粘度稳定的环保型浆料;再次,对新型的聚酯浆料进行了开发研究,发现该浆料粘度很低且稳定,很易渗透涤纶浆纱;最后,参考了大量文献,对上述浆料进行组合,找到了一种不含PVA,价格低廉的组合浆料,该浆料由淀粉浆料和乳液共聚浆料组成,完全环保,经过一系列的测试,结果证明这种组合浆料能完全取代PVA浆料实现对涤棉的上浆。

武海良[3]2003年在《基于微波场中的淀粉固相接枝浆料研究》文中指出聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸类及淀粉是经纱上浆的叁大主浆料。PVA难以降解对环境会造成污染,被认为是不洁浆料。丙烯酸类浆料由于其吸湿再粘性,不能作为主浆料单独使用。淀粉作为经纱上浆的主浆料,已有悠久的历史。当今,淀粉类浆料约占总使用浆料的69%。原淀粉由于其成膜性、柔顺性差,玻璃化温度高,浆膜硬而脆、对疏水性纤维粘附力不够等缺点,对于涤棉混纺纱上浆时,必须使用对环境有很大污染的PVA。解决这个问题的关键就是对淀粉进行变性处理,改善淀粉的性能。纺织经纱上浆用变性淀粉的发展,可以分为转化淀粉阶段、淀粉衍生物阶段和接枝淀粉阶段。接枝淀粉是在淀粉的大分子链上引入具有一定聚合度的合成物,从而使最终产品具有淀粉及合成物的优点,从而大部分或全部代替合成浆料。接枝淀粉被认为是最有前途的方向之一。 我国陕西、甘肃、宁夏等西部的省份盛产土豆,每年在陕北一带大约有5亿公斤土豆得不到很好利用,中央电视台在公益广告中多次呼吁科技人员为陕北的土豆寻找出路。国际上知名的淀粉公司,如荷兰的AVEBE公司、德国的EMSLAND-STARKE公司等,都极为重视土豆淀粉浆料的研究。 传统的接枝淀粉浆料合成主要是采用悬浮法,存在着接枝过程复杂、时间长、工艺难以控制的缺陷。用上述方法得到的产品呈粘稠状,产物难以分离,产品应用受到很大限制。微波化学的迅速发展,为合成固体粉末状的产品提供了可能。本文利用微波化学的理论,着重解决传统接枝淀粉浆料合成方法的不足,研制能够大比例取代PVA的接枝淀粉浆料。 本论文首先从高分子分子设计方法开始,通过对浆料性能要求分析,设计了用于涤棉经纱上浆用接枝淀粉浆料结构。分析认为为了在涤棉经纱上浆中能大比例取代PVA,接枝淀粉浆料中应含有对疏水性纤维具有亲和力的单体,同时考虑到接枝淀粉浆料的水溶性,接枝淀粉浆料中亦应含有一定量的亲水性单体。根据上述原则,本论文选择了丙烯酸丁酯作为疏水性单体、丙烯酸作为亲水性单体。 其次,为了研制接枝淀粉浆料的接枝共聚合工艺,本论文分别研究了微波场中淀粉与丙烯酸丁酯、丙烯酸的接枝共聚规律,这为研究淀粉与丙烯酸、丙烯酸丁酯接枝共聚浆料的规律奠定了基础。 微波场中淀粉与接枝单体接枝共聚规律包括疏水性单体和亲水性单体之间的比例、单体的总量、辐射时间、界面剂等对接枝淀粉浆料性能的影响。实验表明,天津工业大学博士学位论文接枝淀粉的水溶性和对纱线的粘附力取决于接枝淀粉浆料中的亲水性单体与疏水性单体的比例及单体总量。理想的接枝淀粉浆料其亲水性单体和疏水性单体比例在1:2左右、单体总量为淀粉量的4既左右、辐射时间gmin及适量的界面剂为好。 第叁,本论文研究了接枝淀粉浆料接枝链分子量与接枝淀粉浆料性能的关系。接枝淀粉接枝链分子量与接枝淀粉浆料的水溶性有密切关系。理想的接枝链分子量应在/10,数量级。 第四,在研究各个单体与淀粉接枝共聚规律的基础上,经过实验,利用优化理论优化了接枝淀粉浆料的合成工艺。根据优化后的接枝淀粉合成工艺,合成了接枝淀粉浆料。红外光谱、扫描电镜和差示扫描(DSc)分析表明,在微波场中确实实现了淀粉与高分子单体的接枝共聚。通过控制接枝淀粉接枝链分子量,所研制的接枝淀粉浆料具有优良的水溶性和对涤棉纱线具有良好的粘附力。对接枝淀粉浆料的性能测试和浆纱试验表明研制的接枝淀粉浆料具有高浓低粘的特性,浆液热粘度稳定性好,有良好的成膜性能,在经纱上浆中能够大批量取代PVA,其性能已远远超过目前市场上其它变性淀粉的性能。 在微波场中实现淀粉与高分子单体的接枝聚合,具有时间短、工艺简单、对环境无污染的优点。与悬浮法不同的是,微波法得到的产品为粉末状,不需要分离,大大节约了成本,节省了能源、水。微波已广泛应用于家庭,相信微波能很快应用于接枝淀粉的工业化生产。

王婧[4]2016年在《明胶蛋白类浆料的制备及其在毛纱上浆中的应用》文中进行了进一步梳理随着人们消费水平的提高,对毛纺织品的要求除了保暖功能,高支轻薄化已成为国际化的发展潮流。提高毛纱的强力和耐磨性、减少纱线的毛羽是开发出高支轻薄毛织物的必要条件。其中提高高支毛纱可织性能的最简便有效途径就是上浆。针对毛纱特性和目前PVA浆料难生物降解的问题,研发出一种易生物降解的毛用浆料,是一项非常重要的研究课题。本研究的目的是开发一类毛纱用的蛋白类浆料。这种浆料容易生物降解,用于替代PVA浆料并提升废弃蛋白的再利用价值。本课题首先以明胶蛋白作为一种原料,与丙烯酸类单体进行乳液聚合,合成出一类蛋白衍生物助剂;然后再将其与自制的一种高反应性阳离子交联剂(WLS)反应,制备一种明胶蛋白浆料,将该浆料应用于毛纱和毛涤纱上浆。本文合成时以接枝率、接枝效率和浆纱的部分性能为评价指标,如上浆率、增强率、减伸率、耐磨提高率以及毛羽降低率等,研究出明胶与丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯的质量比及合成时的乳化剂用量、引发剂用量、合成温度、合成时间、WLS用量等合成工艺条件对毛纱上浆性能的影响,确定出了一种明胶蛋白浆料的最佳合成工艺,并对该浆料的结构和性能进行表征和分析。然后将该浆料应用于毛纱和毛涤纱上浆,通过系统研究,优化出了该浆料的最佳上浆工艺条件。最后通过测定纱线白度、增强率、退浆效率、毛羽损失率、保水率、上染百分率和K/S值等指标探讨经该浆料上浆的毛纱性能变化,优化浆纱的退浆工艺及研究退浆毛纱的染色性能,并评价了该浆料的应用效果。结果表明,本研究合成出的明胶蛋白浆料是目标产物,该浆料具有阳离子基团和蛋白结构,分子量较大。该浆料可以提高浆纱的强力,减少纱线的毛羽,并使纱线耐磨性提高,该浆料几乎可以替代难生物降解的PVA浆料。而且研究表明,经适当条件退浆后的纱线上仍有少量浆料,这些残留的少量浆料,使纤维表面引入更多阳离子电荷,有利于阴离子染料的吸附上染,可以显着提高毛纱的染色性能,说明不必要进行完全退浆。该浆料以蛋白作为一种主要原料,对环境友好,且成本较低,因此合成的浆料符合毛用浆料发展的要求。

王百慧[5]2015年在《阳离子蛋白衍生物浆料的合成及应用》文中研究表明随着人们对棉产品消费需求的增加,棉纱上浆浆料的使用量非常巨大。针对目前PVA浆料难生物降解的问题,研发出一种易生物降解的清洁型浆料,符合环保发展的要求,因此这是一项非常重要的研究课题。本研究的目的是开发一类易生物降解的阳离子蛋白类浆料,用于替代难生物降解的PVA浆料,并提升废弃蛋白原料的再利用价值。课题首先以明胶蛋白作为一种原料,与丙烯酸类单体进行乳液聚合,合成出一类蛋白衍生物助剂;然后再将其与自制的一种高反应性阳离子交联剂(WLS)反应,制备一种季铵盐型阳离子蛋白衍生物浆料,将该浆料应用于纯棉和涤棉纱线上浆。本文以浆液的接枝率、接枝效率,浆纱上浆率、增强率、减伸率以及毛羽降低率等为评价指标,研究了明胶蛋白、丙烯酰胺与丙烯酸丁酯的质量比、乳化剂用量、引发剂用量、合成温度、合成时间以及WLS用量等合成工艺条件对纯棉纱线上浆性能的影响,确定了阳离子蛋白衍生物浆料的最佳合成工艺,该浆料的结构和性能进行表征和分析。结果表明,本研究合成出的阳离子蛋白衍生物浆料是目标产物,该浆料具有阳离子基团和蛋白结构。可以有效的提高浆纱的强力,减少纱线的毛羽,并且可以替代难生物降解的PVA浆料,同时浆纱经适当条件的精练退浆后,染色性能显着提高。而且该浆料以明胶蛋白作为一种主要原料,可以有效利用废弃物,因此合成浆料符合绿色环保浆料发展的要求,有良好的应用前景。

张迟[6]2008年在《新型纺织浆料的制备及性能研究》文中研究指明目前经纱上浆的主浆料一般分为变性淀粉、聚乙烯醇和丙烯酸类浆料叁大类。但由于聚乙烯醇难生物降解,所以许多国家纷纷提出了“少用或不用聚乙烯醇”的口号。现阶段常用的浆料中仍含有大量的聚乙烯醇,聚丙烯酸酯浆料吸湿再粘严重;淀粉浆料粘度波动大,糊化性能差。因而迫切需要开发一种经济环保、性能较好的新型浆料。本文针对当前浆料存在的问题,开展了以下工作:首先选用几种性价比共聚单体合成聚丙烯酸酯浆料,再以此浆料与醋酸酯淀粉浆料、聚乙烯醇浆料复配制备组合浆料,并通过一系列的实验来确定浆料的配比,达到降低聚乙烯醇含量的目的,最后在组合浆料中添加一定量的纳米材料来改善浆料性能。实验结果表明:用丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯为单体,SDS和OP-10为复合乳化剂,用过硫酸钾引发乳液聚合所制备的聚丙烯酸酯浆料时,其最佳工艺条件为m(AA):m(MA):m(BA):m(VAc)=5:8:5:2,m(SDS):m(OP-10)=4:1、乳化剂含量为单体量的5%、引发剂含量为单体量的0.4%、聚合温度为70℃,并用NaHCO_3作为pH缓冲剂维持乳液稳定,通入氮气防止氧气阻聚。制备的聚丙烯酸酯类纺织浆料吸湿再粘和水溶性有一定改善,拉伸性能有所提高。组合浆料中聚丙烯酸酯浆料与醋酸酯淀粉浆料、聚乙烯醇浆料的质量比为15:10:12.5时,复配得到的组合浆料性能最好,且组合浆料中聚乙烯醇的含量比商业浆料中聚乙烯醇的含量下降了23%、毛羽贴服情况好,且具有较好的经济效益。在组合浆料中分别添加纳米SiO_2、纳米TiO_2和纳米Al_2O_3后可使其性能得到改善,其中添加0.5%的纳米TiO_2的浆料性能提高较多。

程哲琼[7]2006年在《两类离子化变性淀粉浆料的性能研究》文中研究说明本课题主要研究了磷酸酯淀粉与阳离子这两类离子化变性淀粉浆料的性能,并探讨了这些变性淀粉中存在的电解质对其浆料性能的影响。本课题首先采用叁聚磷酸钠与淀粉合成了磷酸酯淀粉浆料,测试了磷酸酯淀粉浆料的粘度、热浆粘度稳定性、粘附性能及浆膜性能,并以这些性能指标为依据,研究了电解质对磷酸酯淀粉浆料性能的影响,探讨了电解质的种类(包括磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、磷酸、焦磷酸钠、叁聚磷酸钠)、含量与磷酸酯淀粉浆料性能的关系;还以磷酸二氢钠为例,研究了它对磷酸酯淀粉与PVA1799及PVA1788混合浆性能的影响。实验结果表明,淀粉磷酸酯化后淀粉浆料的性能得到了改善与提高,淀粉的粘度稳定性、粘附及浆膜性能均随着取代度的增加而增大。磷酸酯淀粉中存在的电解质会降低淀粉浆料的粘度及其粘度热稳定性、粘附性能、浆膜性能,这些性能指标的降幅随着电解质不同而各有差异;淀粉浆料的浆液、浆膜性能还随着电解质含量的增加而降低;此外,电解质还会在一定程度上降低淀粉与PVA混合浆的性能。在季铵型阳离子化变性淀粉上浆性能的研究中,通过实验室合成3-氯-2-羟丙基叁甲基氯化铵醚化剂,制备了一系列具有不同取代度的季铵型阳离子淀粉,研究了阳离子化变性对淀粉粘度、热浆粘度稳定性、粘附性能、浆膜性能的影响;探讨了电解质对阳离子淀粉浆液、浆膜性能的影响,研究了电解质的种类及其含量对浆料基本性能的影响。实验结果表明,淀粉阳离子化变性后淀粉浆料的粘度热稳定性、粘附性能、浆膜性能得到了改善;另一方面,阳离子淀粉中存在的电解质,降低了阳离子淀粉浆料的性能,降低的幅度随电解质的不同而各有差异;阳离子淀粉的浆液、浆膜性能对电解质的敏感性随着取代度的增大而增强;此外,阳离子淀粉的浆液、浆膜性能指标的降幅还会随着电解质含量的增加而增大。

王蕾[8]2007年在《接枝淀粉浆料的制备与性能》文中研究指明目前,PVA浆料、丙烯酸浆料、淀粉浆料是浆料市场的叁大类主流浆料。但是由于PVA浆料不能生物降解,已引起环保问题,正在逐渐被取代;传统上的丙烯酸浆料再粘性严重,分绞困难,因此迫切需要开发价格低廉、可生物降解的浆料以适应浆料市场的发展。本文针对当前浆料存在的问题,结合浆料发展的趋势,立足于廉价的玉米淀粉,开发制备了性能优异的接枝淀粉,该浆料上浆性能优异且退浆容易,是一种能获得较好经济效益和社会效益的绿色浆料;将变性淀粉、丙烯酸乳液聚合浆料、纳米二氧化钛和二氧化硅乳液共聚浆料组合,设计了一系列配方,在对这些配方进行了一系列性能测试的基础上,找到了一种无PVA且价格低廉的组合浆料。实验结果证明这种组合浆料能够完全取代PVA浆料,从而开发出了符合环保要求、性能优良的用于纱线上浆的浆料。

王佩[9]2013年在《氧化—酯化—接枝变性淀粉的制备及其在浆纱上的应用》文中研究表明论文以普通玉米淀粉为原料,H2O2为氧化剂,Na2HPO4、NaH2PO4为酯化试剂,丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸(AA)为接枝单体,对原淀粉进行氧化、酯化、接枝处理,制备了一种上浆性能良好,易退浆的环境友好型变性淀粉浆料,将其应用在l3tex涤棉混纺纱上,可以完全取代PVA浆料。论文主要包括叁部分内容:(1)氧化-酯化-接枝变性淀粉的制备;(2)氧化-酯化-接枝变性淀粉的性能研究;(3)氧化-酯化-接枝变性淀粉浆料的应用工艺探讨。首先,在制备过程中主要考察了:(1)氧化剂用量、氧化温度、氧化时间以及催化剂用量对氧化淀粉羧基含量的影响;(2)尿素用量、酯化时间、酯化温度、复合盐比例及复合盐用量对酯化淀粉取代度(DS)、反应效率(RE)的影响;(3)单体用量、单体比例、氧化剂用量、还原剂用量、反应时间、反应温度对接枝淀粉接枝率(GR)、接枝效率(GE)和单体转化率(TC)的影响。得出最佳反应工艺:氧化剂(H2O2)用量2%,氧化温度60℃,氧化时间1.5h,催化剂(CuSO4)用量0.03%;正磷酸盐用量3%,其中Na2HPO3:NaH2PO3为2:3,尿素用量4%,酯化温度100℃,酯化时间1h;接枝单体用量20%,其中MA(丙烯酸甲酯):AA(丙烯酸)为3:1,氧化剂(K2S2O8)用量2%,还原剂(Na2S2O3)用量0.6%,反应温度50℃,接枝反应时间2h。其次,考察了浆膜、浆液、浆纱的性能,包括浆膜成膜性、吸湿性能和水溶性能;浆液粘度及粘度热稳定性、粘附力、混溶性能;浆纱强力、毛羽、耐摩、退浆率等性能。再次,利用傅立叶红外光谱仪、扫描电镜等测试手段对制备的氧化-酯化-接枝变性淀粉的性能及结构进行了表征和分析。红外光谱(FTIR)分析表明,产物中出现了酯基的特征吸收峰,说明淀粉大分子链上确实引入了酯基的分子链,在淀粉大分子上发生了接枝共聚反应,得到了接枝淀粉共聚物。通过扫描电镜(SEM)观察制备的变性淀粉,结果表明在淀粉颗粒的表面存在接枝聚合物。最后,在应用工艺部分,为了评价制备的变性淀粉浆料的上浆性能,论文以工业上浆配方为标准,在实验室对l3tex涤棉混纺纱进行上浆实验,对比两者的各项性能指标,结果表明浆纱断裂强力、断裂增强率、退浆率、耐磨性能以及毛羽性能均优于目标浆料,说明实验制备的变性淀粉浆料能够全部替代PVA应用于涤棉混纺纱的上浆。

佚名[10]2013年在《《棉纺织技术》第1期-第500期总目次》文中指出【编者的话】值此《棉纺织技术》期刊出版500期之际,本刊编辑部将1972年创刊至今各期目次汇集刊出。从中基本可以看到我国棉纺织工业40年来科技进步的成就,技术改革的进程,不同时期的重点、热点和难点。谨以此献给广大读者和作者,愿她成为您查找相关资料的检索工具。

参考文献:

[1]. 纳米改性聚丙烯酸类浆料的研究[D]. 薛锦良. 东华大学. 2007

[2]. 纺织浆料合成与性能的研究[D]. 常志伟. 青岛大学. 2004

[3]. 基于微波场中的淀粉固相接枝浆料研究[D]. 武海良. 天津工业大学. 2003

[4]. 明胶蛋白类浆料的制备及其在毛纱上浆中的应用[D]. 王婧. 西安工程大学. 2016

[5]. 阳离子蛋白衍生物浆料的合成及应用[D]. 王百慧. 西安工程大学. 2015

[6]. 新型纺织浆料的制备及性能研究[D]. 张迟. 合肥工业大学. 2008

[7]. 两类离子化变性淀粉浆料的性能研究[D]. 程哲琼. 江南大学. 2006

[8]. 接枝淀粉浆料的制备与性能[D]. 王蕾. 青岛大学. 2007

[9]. 氧化—酯化—接枝变性淀粉的制备及其在浆纱上的应用[D]. 王佩. 西安工程大学. 2013

[10]. 《棉纺织技术》第1期-第500期总目次[J]. 佚名. 棉纺织技术. 2013

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