纺织浆料学,祝志峰版

2012-2013学年第2学期纺织工程1005复习资料 纺织浆料学复习提纲 一、名词解释: 单体:能形成大分子中结构单元的低分子化合物。 高分子:指相对分子质量很大的分子,不论其分子结构是否有重复性。 聚合物:多个重复单元连接成的相对分子质量很大的分子。 共聚物:由两种或两种以上不同单体聚合而成的聚合物。 均聚物:由一种单体聚合而成的聚合物。 结构单元:高分子中由单体转化而来的基本组成单元。 重复单元:高分子中重复出现的最小组成单元。 聚合度:高分子链中所含重复单元数目。 链节:高分子链的基本组成单元,即重复单元。 主链:构成高分子的骨架结构,并以化学键结合的原子集合,就称为高分子的主链。 侧链:主链上较大较长的原子集合。 侧基:主链上较小较短的原子集合。 加聚反应:由不饱和单体相互加成生成高分子化合物的反应。 缩聚反应:在聚合反应的过程中,除了形成聚合物之外,还有低分子副产物产生。 聚酯:又称涤纶,是大分子主链中含有酯基原子团的一类高聚物。 聚酰胺:又称锦纶或尼龙,是大分子主链中含有酰胺原子团的一类高聚物。 丙烯腈共聚物:又称腈纶,以丙烯腈为主要原料的共聚物。 浆料:一种用于经纱上浆的暂时高分子粘合剂,是保障纺织品质量和生产效率的关键材料,其性能的好坏直接影响纺织品产量和生产效率。 聚丙烯酸类浆料:是丙烯酸单体的均聚物、共聚物或共混物的总称。主要包括聚丙烯酸盐型、聚丙烯酰胺型及聚丙烯酸酯型。 完全醇解PVA:醇解度大于98%。 部分醇解PVA:醇解度88%左右。 酸解淀粉:在淀粉悬浊液中加入无机酸溶液,利用酸可降低淀粉分子苷键活化能的原理,使淀粉大分子断裂,聚合度降低,形成酸解淀粉。 氧化淀粉:用强氧化物对淀粉大分子中苷键进行氧化断裂,使其羟基氧化成醛基羧基所形成的产物。交联淀粉:淀粉大分子的醇烃基与交联剂的多元官能团形成的二醚键或二酯键,使两个或两个以上淀粉之间桥接在一起。 二、简答题 2、简述淀粉的化学结构和性质 结构:由α-D-葡萄糖缩合而成的高分子化合物,在每个葡萄糖剩基中含有三个羟基,葡萄糖剩基之间由苷键连接。 性质:(1)酸水解:淀粉分子中的苷键遇烯酸易水解断裂。 (2)氧化作用:淀粉分子的羟基及苷键易发生氧化反应。 (3)热裂解:淀粉经高温烘焙,大分子分解为小碎片,小碎片重聚后合成短分子形态的低聚物糊精。 (4)酯化反应:淀粉分子具有大量羟基,可与酸发生酯化反应生成淀粉酯。 (5)醚化反应:淀粉分子中羟基可与醚化剂发生反应生成醚化淀粉。 4、聚丙烯酸类浆料在使用性能方面最显著的特点是什么?如何根据纤维的种类来选择聚丙烯酸的类型? 特点:(1)柔而不坚,浆膜强度低,但断裂伸长率高,浆膜柔软可弯。与PVA、淀粉混用可提高浆膜柔软性 (2)粘附性好(最大特点),对大多数纺织纤维有优异粘附性,是合成纤维上浆很好的浆料。 根据相似相容原理,按照纤维的种类,选择与纤维化学性质基因相似的聚丙烯酸浆料的类型便可达到较好的上浆效果。 ①聚丙烯酸及其盐类浆料为极性,适用于麻,棉,黏胶。聚丙烯酸类浆料与聚酰胺之间能够形成氢键 1 蒂合,具有良好的粘附性,所以它是锦纶纤维的适用浆料。 ②聚丙烯酸脂类浆料为非极性,适用于合成纤维。 ③聚丙烯酰胺类浆料为极性,对天然纤维的粘附性好,适用于高支高密棉纱,羊毛单纱,粘胶纱。 12、PVA浆料的选用原则。 (1)聚合度:短纤维上浆时,浆液既能渗透到纺线内部,使纤维粘合到一起,增强抱合力,又能形成完整的浆膜覆盖于经纱的表面,可以帖服毛羽,增强承受摩擦作用的能力,因此可选用聚合度较高(1700)的PVA原料。 对长丝上浆,要求浆液能浸入到纤维之间,将它们粘合起来,需要浸透性好,集束性强的浆料,一般选用低聚合度的PVA浆料(300-500)。 (2)醇解度:对亲水性的纤维,如棉,麻,粘胶等,一般应选用完全醇解PVA,因为这种PVA对极性纤维的润湿能力强力强,亲和力好,粘附力大。 对于疏水性强的涤纶、锦纶、腈纶以及醋酸纤维等宜选用部分醇解PVA。 13、在经纱上浆过程中,浆液在经纱上是怎样完成粘合和成膜的,其作用是什么 当浆液与经纱接触后,借助于压浆辊的压力和纤维之间孔隙的毛细管作用,一部分浆液浸透到经纱的内部,另一部分浆液则会被覆在经纱表面。但无论是哪一部分浆液,当它们与纤维相接触时,都会对纤维表面产生润湿作用,在纤维表面铺展开来,形成由浆料大分子堆砌而成的吸附层。由于润湿、铺展和吸附作用,这种吸附层与纤维之间形成了分子级的紧密接触,产生了分子间作用力。粘附于纤维之间的浆液,烘干之后便在纤维之间形成粘合性的胶层,实现了对纤维的粘合。而被覆在经纱表面的浆液,在烘干之后便在经纱表面形成浆膜。 作用:粘合:1.将经纱内的单纤维相互粘合,以增大浆纱强度 2.将经纱上的毛羽粘附于经纱体表面,以服帖毛羽 3.增强浆膜与纱体之间的粘合牢度,使之牢固的覆盖于经纱表面,以提高浆纱的耐磨性。 成膜:1保护经纱:通过浆膜保护,可以避免经纱直接受到外界的磨损作用,提高浆纱的耐磨性能2减少毛羽:浆液在纱体表面形成浆膜的过程中,还对经纱毛羽具有伏贴作用。另外当经纱受到外部机械摩擦作用时,浆膜还有助于纺织纤维头端移出纱体形成毛羽。 10、聚丙烯酸类浆料在使用性能方面最显著的特点是什么?如何根据纤维的种类来选择聚丙烯酸的类型? 最显著的特点是大多数纺织纤维有优异的粘附性。根据相似相容原理,按照纤维的种类,选择与纤维化学性质基因相似的聚丙烯酸浆料的类型便可达到较好的上浆效果。 ①聚丙烯酸及其盐类浆料为极性,适用于麻,棉,黏胶。聚丙烯酸类浆料与聚酰胺之间能够形成氢键蒂合,具有良好的粘附性,所以它是锦纶纤维的适用浆料。 ②聚丙烯酸脂类浆料为非极性,适用于合成纤维。 ③聚丙烯酰胺类浆料为极性,对天然纤维的粘附性好,适用于高支高密棉纱,羊毛单纱,粘胶纱。 12、PVA浆料的选用原则。 (1)聚合度:短纤维上浆时,要求浆液既能渗透到纺线内部,使纤维粘合到一起,增强抱合力,又能形成完整的浆膜覆盖于经纱的表面,可以帖服毛羽,增强承受摩擦作用的能力,因此可选用聚合度较高(700)的PVA原料。 对长丝上浆,要求浆液能浸入到纤维之间,将它们粘合起来,需要浸透性好,集束性强的浆料,一般选用低聚合度的PVA浆料(300-500)。 (2)醇解度:对亲水性的纤维,如棉,麻,粘胶等,一般应选用完全醇解PVA,因为这种PVA对极性纤维的润湿能力强力强,亲和力好,粘附力大。 对于疏水性强的涤纶、锦纶、腈纶以及醋酸纤维等宜选用部分醇解PVA。 16、简述淀粉大分子中羟基和苷键的作用。 羟基:1.能与酸生成酯2与另一分子的醇生成醚3容易被氧化剂氧化脱氢生成醛酮或酸 苷键:1容易被氧化剂氧化断裂2遇酸则容易发生水解断裂3与碱相对稳定,但在浓碱,高温以及氧化存在时,也容易被氧化断裂。 7、经纱上浆的目的是什么?经纱上浆对浆料有什么要求? <1>经纱上浆对长纱是为了增加其集束性。 对短纱是①增强②保伸③耐磨④毛羽 具体表现在1、改善纱线的耐磨性 2、使纱线毛羽帖伏,表面光滑 3、改善纤维集束性,提高纱线断裂强度 4、保证经纱有良好的弹性,可变性及断裂伸长 5、使浆纱具有合适的湿度 <2>经纱上浆对浆料的要求:①浆用材料应对上浆的纤维具有良好的粘附性,以保证毛羽能帖伏于条干并增大纤维间的抱合力。 ②浆用材料本身应有良好的成膜性,能在经纱表面呈薄而完整的膜,且要求柔韧、坚牢、光滑,以减少经纱的摩擦因素,提高耐磨性 ③浆料应能溶解于水,便于实际应用 ④尽可能减少浆液组分,方便调浆操作,易于退浆,应减少退浆废料对环境的污染 ⑤各组分之间应能充分混合,不应有上浮物或沉淀物,浆料黏度应稳定 ⑥价格低廉,尽可能降低上浆成本。 8、简述原淀粉的化学性质 (1)酸水解:淀粉分子中的苷键遇烯酸易水解断裂,大分子聚合度降低。 (2)氧化作用:淀粉分子的羟基及苷键易发生氧化反应。 (3)热裂解:淀粉经高温烘焙,大分子分解为小碎片,小碎片重聚后合成短分子形态的低聚物糊精。 (4)酯化反应:淀粉分子具有大量羟基,可与酸发生酯化反应生成淀粉酯。 (5)醚化反应:淀粉分子中羟基可与醚化剂发生反应生成醚化淀粉。 9、试简述PVA的化学性质 PVA即乙烯醇,而聚乙烯醇具有许多仲羟基,因而相应可发生 ①酯化反应 ②醚化反应,且其醚化反应较酯化反应容易进行 ③能够与碱反应 ④在酸性催化剂的作用下,能够与各种醛发生缩醛反应 ⑤能够与凝胶剂发生凝胶化反应