经纱上浆是织造前准备的重要工艺之一。传统浆纱工艺中采用聚乙烯醇(PVA)作为浆料,其上浆性能优异,目前其他浆料均无法超越或替代它,但含有PVA的退浆废水会对环境带来污染。为避免使用PVA,且保证优良的上浆性能,需要开发新型浆纱工艺。本课题基于纤维素低温溶解体系,建立了无需使用浆料的纤维素基纱线的浆纱方法,利用低温碱尿素溶液来溶解或部分溶解天然纤维素纤维表层成分,该溶解或部分溶解的物质脱离该体系后,在纤维表面固化形成不连续的薄层浆膜,由此来实现纱线的增强与毛羽的贴附。本研究以棉纱为研究样本,采用-15°C的7 wt%氢氧化钠/12wt%尿素作为处理液,首先探索不同处理时间(10 s、30 s、1 min、5 min、10 min、30 min)对纱线性能的影响,通过比较不同处理时间的纱线表面形态、结晶度、断裂强度、断裂伸长、初始模量,毛羽及耐磨性分析,探索不同处理时间以确定纱线综合性能较优的处理时间;其次比较该处理时间下的纱线与传统上浆技术(10 wt%变性淀粉浆料上浆和6 wt%变性淀粉/4 wt%PVA混合浆料上浆)处理的纱线比较,研究无浆料浆纱技术处理的纱线的化学组成、染色性能、纱线细度、毛羽、断裂强力、弯曲刚度、及不同摩擦程度下纱线的剩余强力等验证其可织造性能,并与传统上浆技术的退浆后的纱线进行比较,预测该技术对未来成布的强度、伸长等性能的影响;最后采用该技术处理的纱线作为经纱进行上机织造,并与采用传统上浆技术的成布及其退浆样比较,研究该技术对成布弯曲刚度和柔软感主观评价的影响,验证该技术的免退浆性。通过上述研究得到以下结论:(1)纤维结晶度会随着处理时间增加而下降,其下降范围为0.9~25.1%,验证了该溶液体系对棉纤维的处理效应。无浆料浆纱技术可有效提高纱线的上浆性能,其中强度提高24.3~34.9%,耐磨性增加了28.7~60.6%,大于2 mm的有害毛羽数量减少了12.4~64.6%,此外,处理对纱线的延弹性影响小。(2)当处理时间选择5 min时,无浆料浆纱技术可获得与传统上浆技术相当的性能,预测其符合经纱的上机要求;此外,处理后染色性能提高了近50%,且纱线基本保持其原有的弯曲刚度。(3)与传统技术中先经纱上浆后成布退浆的织物相比,无浆料浆纱技术处理的纱线作为经纱织造成布后,即使不进行退浆处理,织物对人体无害,染色性依然十分柔软。综上,无浆料浆纱技术可以提高原纱的上浆性能,且基本可达到与传统上浆技术处理效果;与之相比,无浆料浆纱技术还具有缩短工艺流程,提高生产效率的优点,生产成本低、能耗水耗小、不消耗浆料且处理液回收利用率高,具有工业应用的潜力。