棉经纱上浆用生态热熔浆料的研究

摘要

热熔上浆是利用100％熔融浆液对经纱上浆，其工艺流程短，设备简单，占地面积小，且比常规上浆工艺节能80%左右。开发适合棉经纱用的生态热熔浆料，使棉经纱用浆料朝着生态友好型方向发展，不仅能达到上浆工艺节能减排的行业要求，而且是对棉经纱上浆用浆料认识的一次革新；研究本课题也给探索中以“少用和不用PVA浆料”为宗旨的上浆工艺提供了另一种思路。
　　 本文以具有良好生态性的聚甘油脂肪酸酯为热熔浆料的主成份，辅以酸解淀粉和植物蜡混合组成棉经纱用热熔浆料，并研究其上浆性能。这项研究在国内外尚属首次。本文以甘油为原料合成三聚甘油，再与硬脂酸、棕榈酸及油酸三种脂肪酸在适当的条件合成所需的三聚甘油二硬脂酸酯、三聚甘油二棕榈酸酯及三聚甘油二油酸酯；并且以玉米原淀粉为原料，用湿法工艺制备所需的酸解淀粉。
　　 本文测试了上述三种甘油酯的一些基本特性，如熔点、酸值及羟值；实验结果表明，三种甘油酯性能相似，且都为蜡状固体。因此，本文首先以主成份为三聚甘油二硬脂酸酯的热熔浆料为代表，采用均匀设计方法分析了热熔浆料三成份间的配比关系；并按U11(112)均匀设计表配制浆料，且通过对比上浆后的浆纱性能选出最佳配比：三聚甘油硬脂酸酯(X1)、酸解淀粉(X2)和植物蜡(X3)三者占的成份分别为78.68%、14.54%和6.78%。另外，用多元线性回归方程分析三因素中甘油酯及酸解淀粉对浆纱性能的影响状况；实验结果表明，在耐磨性能及毛羽贴伏性能方面，甘油酯及酸解淀粉含量的交互项对浆纱性能影响最大。
　　 本文对比分析最佳配比的热熔浆料和常规浆料(20%PVA浆料和80%氧化淀粉组成)的浆纱性能，实验结果表明，在耐磨性和毛羽贴伏性方面此热熔浆料有明显的优势，且强伸性方面与常规浆料的相差无几。证明此热熔浆料能很好的替代常规浆料用于棉经纱上浆。另一方面，本文对热水退浆的可行性进行了验证；实验结果表明浆纱经过二次热水退浆处理后，浆纱退浆率达到98%以上，说明热水退浆方法适用于此生态热熔浆料。并且由于退浆过程中除水之外不使用任何化学物质，使退浆废液对环境污染很小。由此说明此热熔浆料具有很好地开发研究前景。
　　 最后，本文进一步研究了以三聚甘油二棕榈酸酯及三聚甘油二油酸酯为主成份的热熔浆料的上浆性能。实验结果表明，由于三种脂肪酸性能相似，导致三种浆料的上浆性能也相似；但在微观方面，分子结构的不同对上浆性能略有影响，如油酸分子中有碳碳双键，使三聚甘油二油酸酯混合浆料的毛羽贴伏性稍好于其它两种浆料。