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    公司新聞

    紡織用漿料的現狀以及展開趨勢

     

    紡織用漿料在紡織廠中起著舉足輕重的作用,市場上出現了各種漿料和助劑。淀粉 (包含變性淀粉)、聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸類漿料依然是現在的三大主漿料。

    淀粉漿料首要是以玉米淀粉和木薯淀粉為主,其間玉米淀粉約占85%,木薯淀粉約為12%,其它淀粉約占3%。近年來,變性淀粉漿料占淀粉漿料的比例越來越高,不同規范PVA的運用和研討已引起我們的注重。聚丙烯酸類漿料品種不斷添加。其它新式漿料不斷出現,但具有真正意義的新漿料需求繼續開發研討。紡織助劑品種許多,對漿紗作用有必定的影響,也須作更深化的研討。

    1 淀粉漿料的運用與存在的問題

    前期運用的淀粉都是以小麥淀粉為主,但現在其它品種的淀粉,如玉米淀粉、馬鈴薯淀粉以及木薯淀粉都已工業化出產,而且成為了干流。

    原淀粉用于經紗上漿中的缺乏,可以歸納為以下幾點:

    (1)天然淀粉大分子結構龐大 ,漿液活動性差,上漿進程中,漿液在紗中滲透不良,影響漿紗的功用;

    (2)糊化后的淀粉經冷卻后成為可塑性的凝膠 ,因而運用淀粉對經紗上漿時 ,一般需在高溫條件下 (95℃以上 ) 進行;

    (3)原淀粉漿的粘度不穩定;

    (4)原淀粉漿的成膜性差。淀粉由于其大分子鏈是由環狀結構的葡萄糖;鶚嫵,故其和婉性差,玻璃化溫度高,漿膜硬而脆;

    (5)淀粉漿對疏水性纖維粘附力不夠。

    關于低支、低密純棉產品可以選用原淀粉作為主漿料,但關于高支 (40支以上)高密織物,經紗上漿應當選用變性淀粉。原淀粉對高支、高密織物上漿時被覆上漿大,織造時落漿多。為了打敗原淀粉的缺點,研討者運用淀粉大分子結構的特征,對淀粉進行變性,以改善原淀粉的功用。

    對淀粉的改性研討已進行了很長時間,歸納起來,紡織經紗上漿用變性淀粉的展開,可以分為3個階段:

    (1)轉化淀粉:轉化淀粉變性的方法首要是解聚反應及氧化反應,歸于轉化淀粉的有酸解淀粉、糊精及氧化淀粉;

    (2)淀粉衍生物:淀粉衍生物變性的首要方法是引進化學基團或低分子化合物。這一階段的代表品種有交聯淀粉、各種淀粉醚、定聚合度的組成物,從而使終究產品具有淀粉及組成物的利益,以部分代替或全部代替組成漿料。

    國外早在20世紀初就初步研討接枝淀粉,國內在淀粉接枝共聚方面也作了許多研討,這些研討在造紙、石油、采礦與冶金、環保及新資料等領域已有運用。關于紡織經紗上漿方面的淀粉接枝共聚物也有研討,但實踐運用還不是很令人滿意,所以接枝淀粉漿料現在依然是淀粉漿料研討中的一個熱點。

    接枝淀粉的關鍵是尋覓一種有用的引發劑,在淀粉大分子鏈上發生活性基,從而使要接枝的基團,如丙烯酸酯、丙烯酸甲酯等可以接枝到淀粉鏈上。淀粉主鏈上的游離基發生的方法首要有兩種,即化學引發和物理方法引發。

    化學引發方法中運用最多的引發劑是MinO和Kaizerman在1958年建議運用的高鈰硝酸銨或其它高鈰鹽。國內一些研討者也選用高鈰鹽類作為引發劑。實驗效果證明以硝酸鈰銨為引發劑進行淀粉——丙烯酰胺接枝共聚是最有用的引發劑。高鈰鹽價格貴,產值不高,不或許許多運用,所以一些研討者自己研制引發劑或挑選其它引發劑來代替昂貴的高鈰鹽。如有些研討者以為用鈰鹽 (IV)引發淀粉與丙烯腈的接枝共聚反應,成本過高,經過許多實驗,挑選出了用過硫酸鉀 (KPS)引發木薯淀粉與丙烯腈接枝共聚反應的規律性和工藝條件,證明了運用KPS加上助引發劑可以代替高鈰鹽。用作引發劑的還有Mn3+、Ce4+、H2O2+抗壞血酸等。有人利KmnO4/H2C2O2抗氧化還原引發體系完結了丙烯酸丁酯與玉米淀粉的接枝共聚反應。還有人運用H2O2+抗壞血酸完結了苧麻紗上漿用玉米淀粉與丙烯酸的接枝共聚反應。全體來看,相關于其它領域,紡織經紗上漿用淀粉接枝共聚反應的研討文獻數量雖遠不如淀粉接枝共聚物運用在其它領域的數量多,但這些研討現已初步發動,并且取得了必定的展開。

    物理引發方法中運用較多的是輻射引發。輻射引發是指在高能射線輻照下或電子束照射淀粉,發生游離基,引發接枝聚合反應。這些射線能量高,穿透力強。這種聚合方法由于是物理方法引發,對環境無污染,而且符合化學的問題用物理的方法處理的思路。常用的高能射線有Y射線、x射線、β射線和α射線等,其間以鈷60為輻射源的Y射線在研討頂用的最多。這種方法引發的接枝聚合在美國研討的比較多,但有關具體進程并未見具體報道。國內也有一些研討者運用 Co60 Y射線引發淀粉與丙烯酰胺完結接枝共聚。這種方法,不需求引發劑,但大多要通氮氣保護。此外,高能輻射引發的接枝聚合,因能量高,反應不易控制,致使影響本體功用。

    紫外光引發接枝聚合也很值得留心。國內現已有人研討運用紫外光對聚合物外表進行改性。相關于臭氧氧化、等離子體處理、高能輻射引發接枝等方法,紫外光引發接枝聚合的特征是,長波紫外光 (300~400nm)能被光引發劑吸收而引發反應,工藝簡略,便于操作,易于控制,設備投資少,有望逐步完結工業化。

    微波技能運用在化學反應、化學分析和環境保護等領域,表現出了節省能源和時間、簡化操作程序、減少有機溶劑運用、行進反應速率和顯著下降化學反應發生的廢棄物對環境造成的危害等利益。1986年,加拿大Laurentian大學化學教授Gedye領導的課題組報道了在慣例條件下和在微波照射下水解、酯化、氧化和烷基化反應的對比效果,發現在微波照射下反應速度比慣例加熱反應速度快了240倍。這一發現提醒了在有機組成反應中微波的潛在價值。同年,美國Mecer大學化學家Giguere領導的課題組也報道了在慣例條件下和在微波照射下加成反應和重排反應的效果,發現在相同收率下,微波照射反應時間縮短許多。全體來看,在微波場中完結淀粉的接枝共聚反應是一條很有出路的方法。國內有關的研討已取得了必定的展開。

    國內的變性淀粉漿料,除了在變性程度上不如國外變性淀粉漿料之外,本身功用也有不少缺點。表現在跟著含固量的添加,變性淀粉的粘度添加過快。關于變性淀粉漿料粘度的測驗,紡織廠現行的測驗規范是在6%的含固量下進行,不同的變性淀粉在6%時其粘度或許是相同的,但在高含固量時,其粘度或許就不相同了,所以粘——濃曲線對國產變性淀粉尤為重要。

    全體來說,我國淀粉出產水平已達較高水平,如吉林黃龍淀粉年產值約為30萬t,質量完全能滿意紡織廠需求。變性淀粉方面也有了年產值超過3萬~5萬t的企業,但總的來說全國變性淀粉出產廠規劃還太小。具體存在的問題有:品種太少,針對性的品種更少,系列品種沒有建立起來;淀粉工作的根底研討、運用研討水平太低;從遺傳育種對淀粉進行變性的研討剛剛起步,還需加大力度。

    2 PVA的運用與存在問題

    現在運用的PVA是白色或微黃色顆粒,亦有片狀、絮狀或粉末狀。聚合度和醇解度決議了PVA的性質,如PVA在水中的溶解功用就取決于聚合度和醇解度,特別是醇解度的影響更大。

    PVA分子 因含有許多羥基,而羥基是強親水性基團,所以它是一種水溶性的高分子化合物。完全醇解型PVA在常溫下只吸潮膨潤而不溶解,在高溫下 (80℃以上)溶解;完全醇解型PVA有很強的分子間氫鍵,對親水性天然纖維(如棉、麻等)的親合力較大,構成的PVA膜較具耐水性;部分醇解PVA的分子內有10%左右的殘存醋酸基,醋酸基是疏水性官能團,對疏水性資料的親和力和粘著性出色;部分醇解型PVA在常溫下可以緩慢溶解。

    PVA易成膜,構成的薄膜無色透明,具有出色的機械強度,外表光潔而不發粘。聚合度和醇解度越高的PVA薄膜,機械強度就越大。

    PVA漿料具有出色的混溶性,在與其它漿料 (如組成漿料等)混用時,能出色均勻地混合,混合液比較穩定,不易發作分層現象。正由于PVA有如此優異的功用,自PVA 用于經紗上漿之后,很快就被紡織工業大規劃選用,作為錦綸絲及粘膠絲上漿的漿料。由于PVA具有優異的成膜性、粘附性及與其它漿料相溶性的特征,一度被以為是 “理想”的漿料。在經紗的增強、耐磨、減伸等歸納指標上,至今沒有任何一種天然或組成漿料能與之對抗。

    PVA的致命缺點是非環保性,被人們稱為“不干凈漿料”,歐洲一些國家已明令禁止含PVA漿料的坯布進口。另一個問題是 PVA退漿不易完全退凈,這也阻撓了它的運用。聚乙烯醇漿液易起泡、結皮、漿膜分紗性差是其首要缺點。為打敗這些缺點,可以對聚乙烯醇進行變性處理。比較成熟的變性方法有PVA丙烯酸酰胺共聚變性、PVA內酯化變性、PVA磺化變性及 PVA接枝變性。

    在我國,PVA作為紡織漿料的運用量相關于修建等其他工作而言依然很少,所以PVA出產廠家并未出產專門用于紡織漿料的PVA,紡織廠一貫運用聚合度較高的PVA 1799?墒,PVA 1799漿膜分紗性較差,在漿紗干分絞時分紗阻力大,漿膜簡略撕裂,毛羽添加。為此,在PVA漿液中往往混入部分漿膜強度較低的粘著劑資料 (如淀粉、變性淀粉等),以改善漿膜的分紗功用。

    跟著人們需求的行進和織造技能的展開,特細號高密織物越來越多,但 PVA 1799不能適應特細號高密織物的上漿需求,首要有以下幾個原因:

    (1)漿料分子之間粘著力過大,易發生漿斑,干分絞時易拉斷經紗,特別是更簡略拉斷特細號紗;

    (2)較難完全溶解,漿液中仍有未溶解的PVA碎片,在織造進程中對紗線構成威脅;

    (3)漿膜強度大,裸露在紗體之外的漿膜較韌,形似刀片,對鄰紗構成威脅。PVA的比例越大,這種漿膜的韌性越大,對鄰紗的威脅越嚴峻。所以 ,PVA 1799現已不再適合于作為主漿料運用,應降為輔佐漿料或者不用。作為PVA 1799的代替品,低聚合度的PVA比較適用,由于其漿紗強力比較適合,滲透性也好,干分絞分紗性好,再生毛羽少。表 l是不同規范的PVA的漿紗功用。

    關于PVA的運用,現在對立的呼聲較高,焦點是其生物降解功用差。從減少環境污染的視點來說,低聚合度的PVA盡管比淀粉的降解功用差,但與高聚合度的PVA比較現已有很大的行進,F在漿料的狀況是紡織廠不得不繼續運用PVA,要改善這種狀況,還需求我國的漿料研討者和漿紗工作者支付艱苦的勞動。

    3 聚丙烯酸類漿料的運用與存在的問題

    丙烯酸類漿料是丙烯酸類單體的均聚物、共聚物或共混物用作漿料時的總稱。這類漿料經過單體組合經化學組成而得,理論上可出產適應各種用處的漿料,具有代替PVA的或許性。 國外丙烯酸類漿料的展開閱歷了3個階段:第一階段是該類漿料的初級研討階段,這一階段丙烯酸類漿料為丙烯酸鹽或丙烯酸酯的部分皂化的單一型溶液狀產品,產品含固量不高 (約14%),產品品種少,功用有許多缺點,對環境濕度活絡,吸濕性很大,再粘嚴峻;第二階段丙烯酸類漿料研討趨于成熟,功用方面得到大的改善,產品仍為溶液狀況,含固量行進到25%,產品品種較全,組成也較為雜亂,是各種丙烯酸單體或其它單體的共聚物,這些漿料大幅度改善了前期丙烯酸類漿料吸濕發粘的缺點,具有漿膜強韌、貼伏毛羽、滲透性好、退漿簡略、不落漿等特征;第三階段丙烯酸類漿料首要目的是改動產品形狀。由于丙烯酸類漿料簡略具有高分子溶液活動特性,溶液濃度到必定值時粘度就很高,乃至成凍膠,溶液中有用成分的含量不高,這添加了遠距離運輸成本。經過工藝技能,混合其它類型的漿料,將丙烯酸類漿料制成粉末狀固態漿料。

    自德國BASF(巴斯夫)公司在20世紀50年代初步研制專用于滌/棉混紡紗的丙烯酸類漿料至今,英國聯合膠體公司美國西達公司、意大利萊姆公司、日本松本油脂公司、日本互應公司都將其產品輸入到我國。國內丙烯酸類漿料的研討工作起步較晚,從70年代初步,跟著滌/棉織物的迅猛展開,許多漿料工作者初步致力于聚丙烯酸類漿料的研討,也取得了必定的展開。

    與國外同工作研討運用水平比較,國內產品在許多方面還存在著距離:一是品種不完全,不能針對不同品種的織物供給不同類型的漿料,往往是一種漿料“適用于”任何品種的產品,而英國聯合膠體公司和日本互應公司的產品自成系列,對不同產品有不同的漿料供給;二是產品的含固量及形狀有距離,國產丙烯酸類漿料含固量遍及偏低,形狀為液體;三是國產丙烯酸類漿料吸濕再粘性嚴峻,漿液粘度大,運用時只能作為主漿猜中的輔佐漿料。

    跟著對PVA用量的減少,今后對短纖紗的漿紗必將選用變性淀粉和丙烯酸類漿料相結合的路途,這在歐洲現已成功。

    聚丙烯酸類漿料分為三大類:聚丙烯酸 (鹽)類漿料、聚丙烯酰胺漿料和聚丙烯酸酯漿料。跟著PVA漿料的少用或不用,有些漿料廠推出了聚丙烯酸酯漿料,其實,有些聚丙烯酸酯比PVA降解更難,這是應當引起留心的。

    聚丙烯酸類漿料在運用中的其它問題也應引起滿意的注重,才能更好地運用聚丙烯酸類漿料。如多元共聚型丙烯酸漿料同變性淀粉PVA混合調漿時有時會有增粘現象,嚴峻時會影響到漿紗工藝的進行。

    冠縣紡織,冠縣棉紗,冠縣紡紗廠


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