试析超声波对经纱上浆的试验与研究

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1、西南大学硕士学位论文超声波对经纱上浆的试验与研究姓名：卢明申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：何培祥;梁列峰20070401中文摘要摘要经纱上浆一直是纺织工业的一个关键工序，II前，常用的上浆方法是“二高一低”工艺，用量最大的浆料是淀粉。但是天然淀粉浆的上浆性能存在缺陷，如粘度较大、粘附力较低、浸透性较茬、成膜的柔韧性不好等，还满足不了上浆工艺的需要。本课题研究了采用大功率超声波技术对经纱上浆，以提高和改善浆纱性能的新技术及其原理。首先，淀粉浆液在超声波作用下的特性是决定上浆最终性能的重要因素。通过超声波技术对浆液作用的试验研究，测定了超声波作用前后淀粉浆

2、液的流变特性、淀粉链结构、分子量、浆液浸透性、粘附性以及浆膜性能，对超声波对浆液性能的影响进行了全面的量化。超声波对经纱上浆时，不仅会对浆液产生影响，也会对纱线造成影响。通过自我设计的试验，测定了经过超声波处理前后纱线的上染速率，以此来表征超声波对纱线内外空气脱泡情况。最后，为了综合分析超声波技术对原淀粉经纱上浆性能的影响，掌握超声波上浆的规律，通过正交试验，测定了浆纱的一系列工艺指标，对浆纱的性能进行了全面表征、量化。由试验及其结果我们有以下的结论：(1)从浆料流体力学看，淀粉浆料属于假塑性流体，即在切力下变稀。通过测试浆液的各种流变特性，获取超声波处理前后浆液的物

3、料性能以及相应的影响因素。结果表明。功率超声波的作用可以降低淀粉浆液的粘度，改变淀粉链结构，提高浆液的浸透性和粘附性，改善浆膜的力学性能。这对上浆有很大的好处。同时，由该试验研究了超声波促进上浆的可能性。(2)纱线是上浆过程中的被粘物，其性能同样能够影响上浆的好坏。纱线作为纤维的紧密集合体，儿秒到几十秒的超声波很难对其发生力学上的改变。但是，通过超声波对纱线的试验中发现，超声波对纱线的作用机制，更主要的在于增加纱线内外的空气泡脱泡速度，使更多的浆料大分子能很快地吸附在纱线的表匿，以及在纤维之间更容易的扩散，从而使浆膜在纱线上的成膜性更好，浸透量更高。(3)应用超声波技

4、术对经纱上浆进行试验和研究，通过大量可重复的混合水平正交试验，测定了上浆后纱线的各种性能和浆纱工艺指标，如上浆率、强伸度、耐磨性、毛羽率等，对上浆的工艺性能指标进行了全面的表征和量化。结果表明，超声波可以降低淀粉浆液的粘度，扩大了适用的浓度范围；可以降低上浆的温度，从而有利于避免高温上浆存在的浆斑。(4)从大量的实验说明，图象处理法来表征纱线的毛羽情况是可行的，同时，不需要专门的仪器设备。本文基于妇tlab图像处理T其箱，根据纱线扫描图像的特点，提出了闰值选择方法，并实现对纱线相对毛羽率的快速表达。结果表明，该方法分割效果好，运算速度快，西南大学硕士学位论文具有较高的

5、实用价值。总之，超声波技术在经纱上浆中的应用可以改善淀粉浆液的上浆性能、促进纱线的脱泡，有利于淀粉上浆工艺中的吸浆作用，有利于节约资源、降低能耗，符合当今“绿色上浆”的需要，这对开发新的上浆T艺有重要的意义。关键词：功率超声波；淀粉浆液；上浆英文摘要AbstractWarpsizingisoneoftheimportantprocessesintextileindustry,Now,theapplicationof”twohighonelow”toslashingprocessisusedmainly,Starchisthemostconsumptionsize，bu

6、titspropertiesofsizing，suchasitsviscosity,itsadheresionandpermeability,itsfilm’sflexility,areinsufficienttotherequirementofslashing．Thenoveltechnologyanditspricipleoftheapplicationofhighpowerultrasonictechnologytothewarpsizingprocessarestudiedinthisproject．Tiffsapplicationisforthesakeof

7、improvingthepropertiesofthesizingprocess．Firstly,thecharacteristicofstarchsizesolutionundertheeffectofthehi曲powerultrasonicisveryimportanttoperformanceofslashing．Theeffectofultrasonictechnologyonthestarchsizesolutionisexperimented．Therheologicalproperty'permeability,adheresiono