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浆料


淀粉是由-葡萄糖 缩聚而成的高分子化合物。
分子式 (C6 H12O5) n (应 h10)
n-聚合度
(200-6000) 结构: 6 CH OH
2
H
4
5
O
H
2
H
1
OH
3
O
H
OH
由于缩聚方式不同,分为
①直链淀粉:1.4甙键脱水缩合 n=200-900 1.4、 1.6、 1.3甙键结合 ②支链淀粉: n=600-6000 每隔20-30葡萄糖剩基有一个支链
6、几种常见淀粉 (一)天然淀粉 (1)小麦淀粉 面粉中10%蛋白质应去除,否则易起泡。 浆液:η 稳定,粘着力强,分解后浸透好。 浆膜:成膜性一般,强度大,但耐屈曲性差,断 裂伸长小。 适应:细号、高密、纯棉、粘胶等化纤
(2)玉米淀粉 粒子较硬,达到糊化时间长。 浆液:η 开始尚稳定,完全糊化后再加温煮,η 下降很快,所以不可一次调多,粘着力强,浸 透性好。 浆膜:有一定成膜性,浆膜强度大,断裂伸长小, 耐磨屈曲性差。 上浆效果:较好,适应广,手感硬,退浆差,易 腐败。
用碱中和法控制淀粉的水解程度,可控制流度 (粘度的倒数)100ml水、25℃,通过一个标 准漏斗所需的时间为准,其淀粉在该时间内通 过标准漏斗的毫升数,则为该淀粉的流度值, 纺织常用20、40、60、75、85、90等,流度越 大,粘度越小。 国内生产酸解粉的工厂有广西明阳淀粉厂的HS-4、 宜兴淀粉厂的TB225等
度。
总=牛+结
影响粘度的因素:分子量、浓度、温度、 聚合度、机械搅拌等。 温度升高,分子热运动加剧,分子间作用力 减弱,粘度下降 如:水温上升1度,粘度下降2%
粘度的测定方法:
①漏斗式粘度仪 规格:水值(25℃) ②恩式粘度仪 200ml
85℃浆液流出小孔所需时间 E85℃ 同体积20℃蒸馏水流出小孔所需时间
第一节 浆料
浆液材料包括:
①粘着剂-具有粘着力的材料,构成浆液 主体,又称主浆料。 ②助剂-为弥补主浆料某些方面性能不足 而采用的辅助材料(用量少,种类多,性 质各异)。
一、粘着剂
分类P74分天然、变性、合成黏着剂 (一)淀粉 1、淀粉的来源与组分 2、淀粉的化学结构 淀粉 水解 可溶性淀粉→糊精→麦芽糖→葡 萄糖
2、浆液要有适当的粘度,使其对经纱的被覆和 浸透比例合理。 浸透上浆-浆液浸透到纱线内部(增加强度并给 浆膜提供基础,小部分浆液作浸透) 被覆上浆-浆液包覆在纱条表面(提高纱线的耐 磨性能,大部分浆液作被覆) 若浸透过大,浆纱变硬,弹性下降,断头↑ 若被覆过大,浆膜过厚,浆纱发脆造成落浆,断 头↑
淀粉粒子开始破坏的现象称为糊化,此时 温度称为糊化温度。 (3)糊化阶段:到达糊化温度,η ↑↑,继续 升温到某一时间(约一小时),达到稳 定值,粘度稳定的状态叫完全糊化。
5、淀粉浆的粘度 η 是淀粉浆的重要性质之一,决定了被覆上浆和 浸透上浆的比例和上浆率的大小,η 需相对稳 定,以保证上浆质量。 dV 公式 F= A dx ,η 与温度、机械作用无关,称牛 顿粘度,适用于低分子溶液,其速度梯度 dV dx 与切向力F成直线关系。 但对高分子化合物如淀粉溶液,η 还会受温度, dV 机械作用影响, dx 与切向力F不是直线关系。
性能:PH为3,初始粘度低,但热稳定性 好,泡沫少,含有少量甲醛,不加防腐 剂。 使用:纯用 中号纯棉。上浆率5%以下织 物 与其它淀粉PVA混用,用于细号涤 棉。
其它醚化淀粉
羧甲基淀粉 CMS:CMS浆膜柔软,耐磨差,手
感软,易起毛,应选用中粘,中取代度。
CH 2OH
(3)米淀粉 与蛋白质结合较牢,要用0.3-0.5%的烧碱溶液浸, 撇黄水,易起泡,手感粗糙,用于中低号纯棉 纱。 (4)木薯淀粉 吸湿好,糊化温度低,易糊化,开始η 变化大, 但煮沸后保温45min,粘度即稳定,粘着力强, 柔韧性差,手感硬,用甲醛处理后,可得到交 联木薯淀粉,性能可得到改善。
(5)其它淀粉
(3)热裂解-糊精 干淀粉经过高温焙烧,淀粉大分子断裂重 排得到糊精,溶解性好,粘度低且稳定, 但粘附性和成膜性差,不能单独用于经 纱上浆。 工厂中,调浆时焖煮一段时间使浆煮透, 改进流动性,就是热裂解的作用,还有 高温、高压煮浆也有这个作用。
(4)交联木薯淀粉-醚化法(R-O-R´)
木薯淀粉浆
用于测较稀的浆液测定。 ③旋转式粘度仪 用于测中等粘度的浆液,使用较普遍。
3、浆液要有良好的成膜性 浆膜要薄、柔软、坚韧、光滑、使摩擦系数小, 耐磨。 4、物理化学稳定性好。 5、配方简单,来源广,价格低,调浆简便,退 浆容易。 6、经纱的上浆率、回潮率、伸长率符合工艺要 求。 7、织轴卷装良好(良好的分纱、排列、圆整 度)。
dV dx
1
牛顿流体

非牛顿流体 (切力变稀或假塑性)
2
F
F

85℃ 95℃ 95℃ 50℃ 95℃ 膨胀 糊化 完全糊化 保温1h 保温2h
T
当F开始增大时,由于淀粉分子胀大阻碍流动,
η 很大,当F继续增大时直链淀粉的长轴渐渐转 向流动方向,而支链淀粉分子原来的絮状结构 被拆散,F越大,η 越降低,这种由大分子结构 状态的改变引起的粘度叫结构粘度。 η 的改变总是由结构的改变造成的,淀粉浆在 泵中,浆槽中长期搅拌,会使η ↓ 淀粉浆的粘度随温度变化而变化,而且表现出 强烈的时间依赖性,并出现可逆现象。
粘度-浆液分子之间的内摩擦阻力。 相距单位距离(1cm)的两层液体以单位速度差 (1cm/s)流动时,在单位面积(1 cm2 )上,受 dV F= A 到1达因的力时,这液体的粘度为1泊。
dx
A
a层
dx
F
1达因=1克 厘米/秒2=厘米2
=克厘米/秒
一般以 1 泊(厘泊)表示 100
厘米/秒 厘米
H
n
COOH
H
H
n
[o ]
H
OH
O
H
OH
O
H
n
氧化淀粉外观洁白,粒子向经向裂纹,η 稳定,
流动性好,浸透力强,粘着剂较好,易退浆, 低温不凝胶,适用于高密细特纯棉纱,苎麻纱 上浆,也可与PVA、聚丙烯酸浆料混用,用于 T/C、T/R上浆,相溶性好,浆纱手感细滑,开 口清晰。 国内生产氧化淀粉的厂很多,几乎做变性淀粉 的厂都做,如828、LS-2等,最早是沙市。
(3)颗粒大小:从几个μ (微米)到几十个μ (4)淀粉粒子组成 具有微晶组织
皮膜 支链淀粉
内部 直链淀粉
4、淀粉在水中的膨胀糊化分三个阶段 (1)吸湿阶段:水温不高,淀粉颗粒不溶于 水,体积略有膨胀,粘度无明显变化, 50℃以下。 (2)膨胀阶段:水温↑,吸水↑,体积↑,η ↑, 当水温到达某一值,淀粉颗粒突然膨胀 很大,原体积的100倍, η 急剧上升,粒 子开始破裂,直链淀粉流出。
3、淀粉的化学性质 淀粉可酸解,对氧化剂不稳定,碱可分解淀粉, 可形成脂化物、醚化物、可接枝,酶可水解淀 粉。变性淀粉以后章节专门讲。
4、淀粉的物理性状。 品种产地制法不同有差异。 (1)工业淀粉组成:淀粉65-85%其余为粗脂 肪,粗蛋白,纤维素,水分。 (2)淀粉粒子形状:小麦:圆球形,马铃薯: 椭圆形,甘薯、橡子:卵形,玉米、米: 多面体。
CH 2OH
H
O
OH
H
O
H
OH
O
支链淀粉
CH 2
O
OH
H
H
H
O
H
OH
O
H
淀粉中支链淀粉占70-80%。
典型的直链淀粉:绿豆、豌豆 100%直链淀粉。 典型的支链淀粉:糯米 100%支链淀粉 直链淀粉:使浆膜坚韧,富有弹性,起增塑作用, 产生凝胶。 支链淀粉:使浆膜具有一定粘着力,帮助纱线吸 够浆液,使浆膜有一定厚度,以增强耐磨性能。
第三章 浆纱
概述
一、经纱上浆的目的 1、提高经纱的织造性能。 增强、减摩、保伸。 2、赋于织物独特的风格和手感。 上浆率、油剂等对织物风格有影响,特别是色织 物织成后不上浆,也不加工整理,上浆对风格 的影响就不容忽视,如增重,布面硬挺度等。
二、对浆液与上浆的要求
1、浆液对被上浆的纤维要有粘着力。 粘着力(粘附力)-两种相同或不同的物体接触 时相互结合的能力 浆液对纱线的粘着力包括: ①浆液对纱线表面的润湿能力。 ②浆液烘干后形成的浆膜从纱条上剥离下来所需 要的力(以范德华力、氢键、机械键形式结合, 一般也不希望是化学键结合)。
d层
-比例常数,称粘滞系数,简称粘度,
国际单位制中η 的单位为
帕斯卡·秒、 帕·秒。 1P(泊)=0.1P a·S 1CP(厘泊) =1m·Pa·S 毫帕秒 牛顿粘滞定律适用于许多低分子化合 物的流体或溶液。
对于高聚物溶液,当切向力F开始↑, dV 速度梯度 dx ↑慢,η 很大,当F继续↑, η ↓,F越大,η 越低。这种由于大分子 结构状态的改变所引起的粘度叫结构粘
(2)氧化淀粉-氧化法 淀粉上的羟基及甙键能被氧化剂氧化,但要保持 淀粉分子原有化学结构以维持其粘性和流动性。 ①氧化剂 氯胺T:对淀粉的分解80℃才开始,85 ℃仅分解 5%,因此不能预制氧化淀粉,只能作为一种 分解剂,在调浆过程中分解淀粉。 次氯酸钠是较强氧化剂,反应温度低,在28- 30℃,淀粉的颗粒未被破坏。
(二)变性淀粉 在调浆前改变淀粉的各种性能如溶解性、 粘度、粘着力及浸透性,而得到变性淀 粉。 变性淀粉发展经历了以下过程: ①酸解淀粉、氧化淀粉、糊精。用酸、氧 化剂或加热方法使淀粉大分子解聚,达 到降低粘度、增加流动性能的目的。
②主要是a淀粉醚(醇R-OH),分子内羟基中的 氢原子被另一个烃基所取代的生成物称醚,通 式R-O-R´、CMS等;淀粉酯(羧酸与醇生成的化 O O 合物称羧酸酯,通式 R-C-O-R´,羧酸 R-C ) OH c交联淀粉,阳离子淀粉,也是一种淀粉醚。 以上通过淀粉大分子的羟基上引入一个基团或引 入一个低分子物,使淀粉大分子间相互作用力 削弱,有的也改善了与合成纤维的相容形和浆 膜的柔韧性。
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