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迄今为止,经纱上浆仍是织造准备中的重要工序。经纱上浆质量的好坏对织造工艺的顺利完成有很大影响。然而现行的经纱调浆和上浆工艺存在很多缺陷:调浆和上浆过程需要高温条件,浆液主要覆盖在纱线表面、很难进入纱线内部等。本文利用超声波的机械作用和空化作用进行调浆和上浆,选取常见的32s纯棉纱、涤棉纱和纯涤纱三种纱线进行浆纱试验,通过设置不同含固率的试验,探寻超声波应用于棉纱、涤棉纱及纯涤纱的调浆、上浆过程的可行性及其对浆料及纱线的性能影响。主要研究内容如下:1.超声波在调浆工艺中的应用研究选取实际生产中纯棉纱、涤棉纱和纯涤纱加工常用的浆料配方,用超声波代替机械搅拌在多种含固率条件下进行调浆。采用上浆率、回潮率、增强率、减伸率、耐磨提高率以及毛羽降低率作为评价指标,比较两种不同调浆方法得到的浆液性能。2.超声波在上浆工艺中的应用研究本研究分为三个部分:(1)设计超声波上浆装置;(2)选取纯棉纱、涤棉纱和纯涤纱三种常用纱线作为原料,用超声波辅助浆纱过程。通过与传统“双浸双压”上浆方法得到的浆纱性能进行对比,得出超声波对浆纱各项性能的改善情况;(3)对超声波辅助浆纱的工艺进行探索,得到最佳工艺参数。试验主要结论如下:一、超声波应用于调浆工艺(1)利用超声波的物理机械和空化作用,可以在相同的浆液含固率情况下促进浆液大分子混溶,同时降低糊化温度、缩短糊化时间;超声波调浆还可以帮助降低浆液粘度,提高粘度稳定性。(2)超声波应用于调浆工艺时,不需要辅助加热装置,仅靠其自身的机械振动产生热量,使得整个调浆工艺可以在较低温度下进行,降低能耗。二、超声波应用于上浆工艺(1)在上浆过程中引入超声波一方面可以粉碎纱线内部的空气泡,纤维与浆液几乎是完全润湿,浆液可渗透到纱体内部一定深度,从而增大纤维间的抱合力;另一方面超声波对油脂等杂质有一定的去除能力,可以增大纱体的表面张力,同样利于润湿,从而改善浆液渗透与被覆,提高上浆率,改善物理机械性能;(2)浆纱表面浆膜完整,性能稳定。超声波上浆应用范围广,对纯棉纱、涤棉纱和纯涤纱都可以起到优化浆纱性能的作用,只是优化的程度不同。(3)超声波上浆依靠其机械震动产生热量,省去加热装置,实现55℃左右低温上浆。三、超声波上浆工艺优化(1)在含固率、浆纱速度、浆纱温度三个影响因素中,对浆纱上浆率、回潮率和浆纱断裂强力影响最大的因素是含固率,其次为浆纱车速和浆纱温度。而对浆纱耐磨性的影响因素由大到小依次为:含固率、浆纱温度、浆纱车速;浆纱温度对纱线毛羽指数的影响大于浆纱车速和含固率;对浆纱断裂伸长率来说,上述三种因素对其的影响都不是很大。(2)采用正交试验得到综合最佳上浆工艺为:7%含固率、30m/min浆纱车速和55℃浆纱温度。通过对比可得:使用超声波上浆法可以节省原料,且不需要上浆加热设备,这是对传统上浆法的提高。