（纺织工程专业论文）水溶性pva纤维“混纺—溶解”上浆技术研究.pdf

捅要 浆纱工序历来受到重视，因为它是织造准备工序的一个非常重要的环节。但 浆纱工序不仅会产生浆料污染，而且能耗和物耗很大，配浆和调浆工艺复杂费时， 浆纱工艺还不好控制。通过研究发现：浆纱工序只是作为一个中间环节而存在， 在完成织造后，上的浆反而成了后续工序的负担，若不去除甚或去除不干净会影 响织物后整理工序要获得的效果。如此来看，浆纱工序理论上来蜕应该可以被更 简便的工艺所取代甚至可以完全免除。 本课题旨在研究一种新型环保的上浆方法，尽量少用污染环境的浆料p v a ， 甚至完全不用而又能达到比较好的“上浆”效果。试验采用水溶温度为8 0 的 水溶性p v a 纤维与棉纤维通过梳棉、并条、粗纱、细纱等工序纺制成含水溶性 p y a 纤维1 5 、1 8 、2 2 三种比例的混纺纱。将三种比铡的混纺纱一部分分蹦上 轻浆( 含固量为5 ) ，一部分分别过热水不再用浆料，比较所获得纱线的耐磨次 数、纱线毛羽指数、纱线强力、减伸率等各项指标，从单指标分析，看少上浆甚 至不用浆料获得的纱线是否能达到织造要求。又采用了模糊综合评价的数学方法 建立数学模型，根据工厂实际评价纱线指标的情况给各项指标赋予不同的权重， 通过模糊数学运算，综台考虑各因素的影响，得出最佳方案为含水溶性p v a 纤维 2 2 的混纺纱直接过热水，获得的纱线各项指标均能达至u 织造的要求，各单项指 标除耐磨次数较传统上浆纱稍小外，其余各指标均优于传统方法获得的纱线。这 说明用新型水溶上浆的方法代替传统上浆工艺在实验室是可行的。这种方法不仅 简化了调浆工艺，缩短了浆纱工序的时间，节省了人力物力，还节省了大量的水、 电、汽等方面的能耗。很有深入研究的价值。 关键词：水溶性p v a 纤维；混纺纱；水溶上浆；单指标效果分析；模糊综合评价 a b s t r a c t s i z i n gp r o c e s si sp a i dm u c ha t t e n t i o na l w a y s b e c a u s es i z i n gp r o c e s si sav e r y i m p o a a n tp r o c e d u r eo fw e a v i n gp r e p a r a t i o n b u ts i z i n gp r o c e s sn o to n l yp r o d u c e s e n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n ，b u ta l s op r o d u c e sg r e a tw a s t eo fp o w e ra n dm a t e r i a l s i n a d d i t i o n ，i tw a s t e st o om u c ht i m ea n di ti st o oc o m p l e xt om a k eu pa s i z i n g p r e s c r i p t i o na n ds i z em i x i n g i ti s a l s on o te a s yt oc o n t r o ls i z i n gp a r a m e t e r s a c c o r d i n gt oi n v e s t i g a t i o n ，s i z i n gp r o c e s sj u s te x i t sa si n t e r m e d i a r y s i z ew o u l db e t h eb u r d e no ff o l l o w u pp r o c e s sa f t e rw e a v i n g i fs i z ei s n tr e m o v e do re v e ni s n t r e m o v e dt h o r o u g h l y , i tw i l la f f e c tt h ef i n i s h i n ge f f e c t a c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i s ， s i z i n gp r o c e s sc o u l db er e p l a c e db ys i m p l e rp r o c e s so re v e na v o i d e d t h ep u r p o s eo ft h i st h e s i si st or e s e a r c han e we c o f r i e n d l ys i z i n gm e t h o d u s e l e s so rn op v as i z e ，w h i c hi sh a r mt oe n v i r o n m e n t ，t oa c q u i r eq u a l i f i e ds i z i n ge f f e c t w a t e r - s o l u b l ef i b e ri su s e di nt h ee x p e r i m e n tt ow e a v eb l e n d e dy a mw i t hc o t t o nf i b e r t h o u g hc o m b i n g ，d r a w i n g , r o v i n ga n ds p i n n i n ga n ds oo n t h r e et y p eo fb l e n d i n gr a t i o y a r n sa r ea c q u i r e da tl a s t t h e ya r ec 8 5 v 1 5 ，c 8 2 1 8 ，a n dc 7 8 v 2 2 s o m eo ft h r e e t y p eb l e n d e dy a m s a r eg o n et h o u g hs i z e s o m eo ft h e ma r ej u s tg o n et h o u 醇h o tw a t e r w i t h o u ta n ys i z e a f t e rt h a t ，w ed os o m ee x a m i n a t i o no ft h e s eb l e n d e dy a m st os e ei f t h e ya r eq u a l i f i e df o rw e a v i n gr e q u i r e m e n t t h ee x a m i n a t i o ni n d e x e sa r er e s i s t a n c et o a t t r i t i o n ，h a i r i n e s s ，s t r e n g t ha n de l o n g a t i o n t h e nf u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n m e t h o di sa d o p t e di nt h et h e s i s a l le x a m i n a t i o ni n d e x e sa r eg i v e nd i f f e r e n tw e i g h t v a l u ea c c o r d i n gt oa c t u a lc o n d i t i o n si nm i l l s a f t e rm a t h e m a t i c a la n a l y s i s ，t h eb e s t c a s ea r i s e s i ti sc 7 8 ，v 2 2b l e n d e dy a m g ot h r o u g ht h e h o tw a t e rd i r e c t l yw i t h o u ta n y s i z ea n dt h eb l e n d e dy a r nc o u l db eq u a l i f i e df o rt h ew e a v i n gr e q u i r e m e n t i fc o m p a r e e x p e r i m e n t a ly a r ni n d e x e sw i t ht r a d i t i o n a ls i z i n gy a mi n d e x e s ，o n l yr e s i s t a n c et o a t t r i t i o ni n d e xi sw o r s et h a nt h el a t e lt h i sm e a n st h a ti ti sf e a s i b l et ou s e w a t e r - s o l u b l ef i b e rb l e n d e dw i t ho t h e rf i b e rt or e p l a c et r a d i t i o n a ls i z i n gt e c h n o l o g y t h i sm e t h o dn o to n l ys i m p l i f i e r ss i z em i x i n gt e c h n o l o g y , s h o r t e n st h ew h o l es i z i n g p r o c e s st i m e ，s a v e sp e r s o ns o u r c ea n dm a t e r i a l s ，b u ta l s os a v e sm u c hw a t e r , e l e c t r i c a n ds t e a m t h er e s e a r c hp r o v e st h a ti ti sv a l u a b l et os t u d yf u r t h e l k e y w o r d s ：w a t e r - s o l u b l ep v af i b e r ；b l e n d e dy a m s ；w a t e r - s o l u b l es i z i n g ；s i n g l ei n d e x a n a l y s i s ；f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o d 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些太堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文 中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名 衫p 荔兔 j 签字同期：聍汐寥日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权丞洼至些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学 校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名 移踢鑫 导师签名：彩矽 签字日期：力魍f 年胗月乏多 签字日期：2 哆年肛月日 学位论文的主要创新点 一、本课题在前期研究的基础l ：利用水溶性p v a 纤维与棉纤维混 纺，制得三种不同混比的纱线，分别上轻浆和只过热水不再用 浆料，对两种方法获得的纱线指标进行测试和分析，看纱线指 标是否合格，能否满足织造要求。试验结果是令人满意的，通 过研究初步获得了一种新型环保的“上浆”方法。无论是过轻 浆还是只过热水，混纺纱中的水溶性p v a 纤维都接触到了其水 溶温度( 8 0 。c ) 以上的热水，肯定会发生溶融膨胀将邻近的棉 纤维粘结在起，好像是上浆一样。尤其分布在纱线内部的水 溶性p v a 纤维溶融后紧密粘结邻近的纤维，这相当于传统上浆 方法想要达到的良好的渗透效果。 二、 采用了模糊综合评价的数学方法，综合考虑纱线各指标的影响， 对上轻浆纱线及水溶上浆方法获得的纱线进行综合评价，根据 工厂实际评价纱线指标的情况给各项指标赋予不同的权重，通 过数学运算看各混纺纱能否满足织造纱线指标要求。最终选出 了新型水溶上浆的最优工艺条件。 0 课题的提出及意义 1 上 j j 刖百 o + 1 上浆技术的国内外研究现状 传统的上浆工艺是使纱线在浓度不大的浆液中浸渍、挤压，达到所需的渗透 和被覆，利用机械压力( 压浆力) 挤去一部分水分，再经过烘燥装置烘去大部分 水分。由于大量水分必须在烘房内被蒸发掉，故能耗大，烘房负担过重，浆纱机 速度难以提高i “。目前世界上纺织领域正在大力推荐的是高压上浆技术和预湿上 浆技术。 高压上浆技术于1 9 7 7 年法国米卢兹国际浆纱会议上首次提出，主要目的是 为了节能。美国西点公司于1 9 7 8 年推出并被其他公司竞相效仿。这种浆纱技术 通过加大压浆力，使压出回潮率降低到1 0 0 以下时，可减少蒸汽消耗3 0 5 0 。 在同样的用汽量时，浆纱机速度可由通常的3 0 5 0 m m i i q 提高到4 0 7 5 m m i n 。 在使用过程中，还发现上浆的渗透率提高了，浆的被覆也更完整。进入烘筒纱线 的水分减少，对烘筒粘连、纱线之间的相互粘连较小，对毛羽贴伏特别有利。在 品种开发上的好处是，过去视为高难度的粗厚或超细特的高密织物，陆续顺利地 被生产出来。事实上，在国内的新一代浆纱机上推广高压上浆技术遇到的困难是 压浆辊的包胶质量，有的在使用中容易龟裂、老化、表面起泡。有的热稳定性差， 回弹性差或表面不耐磨、跑浆，也有的反映上浆困难1 5j 。 经纱采用预湿上浆技术是利用热水对经纱进行润湿和洗涤，原理上是想使经 纱获得较好的表面上浆，增加浆料对经纱的粘附力，降低经纱毛羽，提高浆纱断 裂强度和耐磨性，显著降低上浆率，从而降低上浆成本。经纱的预湿上浆技术， 目酊不仅在环锭纯棉织物上浆中得到应用，而且扩大到涤纶纱、涤棉混纺纱等织 物经纱上浆中，此外，在转杯纱和喷气纱的浆纱生产上也得到推广应用。尽管预 湿上浆技术有许多优点，但是经纱由预湿槽引到浆槽时，也会将一定的水分带入 浆槽，明显降低经纱在浆槽中的吸湿率，使浆槽中浆液的浓度逐步降低，如果不 及时调整浆槽中浆液浓度，就要影响上浆的均匀性【3 j 。在上浆过程中要随时控制 浆槽中浆液的浓度始终保持均匀一致，将是一个比较困难的问题。尽管目前已采 取了浆槽液浓度自动控制系统，但其能否实现浆槽浆液浓度始终保持一致，还有 待在尘产实践中进一步证实。 本课题研究的用水溶性p v a 纤维与棉混纺上轻浆或不上浆的工艺属于一个 新的上浆理念，只有少量资料介绍水溶性p v a 纤维与麻混纺再上浆的工艺，只 用混纺纱过水小再上浆的报道还未曾见。 0 2 课题要解决的问题及可行性分析 浆纱工序一直是传统纺织加工中能耗、物耗最集中的工序，是纺织企业造成 环境污染的要害工序，要实现清洁_ ：产、绿色制造，纱线的上浆技术必须更新乃 至革除。据资料显示，至今仍没有真正意义上的“清洁浆料”。而上浆工序只是 为了使经纱达到顺利织造的目的而设的，用浆料上浆之后还要在后续f t 序中除 去，从理论上来说，这道工序应该能够被更为简单的工艺所取代甚至能够省去。 本课题就是致力于免浆料工艺的研究。尽管免浆工艺的概念早已被人们提出，但 在现有技术水平下，实现起来有一定困难，水溶性p v a 纤维“混纺溶解”上浆 技术在当前具有一定的推广意义。如果发展成熟，将是织造前工序的一项重大改 进。将水溶性p v a 纤维与棉纤维混纺，然后在一定水温下处理，纱线内外均形 成了粘着层，能起到均匀上浆的作用，同时提高织物的耐磨性，防止织物起毛起 球。目前已有文献介绍了该项技术在苎麻上浆上的应用实践，取得了一定的效果， 改变了传统的上浆方法采用淀粉或者淀粉与聚乙烯醇混合浆在浆纱机上进行上 浆的煮浆、调浆时间长，水、电、汽消耗大，同时上浆效果并不理想，长毛羽贴 伏差，织造中断头率仍很高的弊病。该方法上浆后纱线毛羽明显减少，强伸度也 有所提高。 第一章概述 1 1 浆纱对环境的影响 第一章概述 早在多年以前，人们对环境污染就已经有了警惕，环境保护越来越受到人们 的重视，经济的发展不能以牺牲环境为代价。为了净化我们的环境，必须减少环 境污染。纺织工业所造成的污染不容忽视。 纺织工业的污染主要是由于湿加工整理排放污水造成的。这些湿加工整理包 括：织物的退浆、煮练、漂白、染色、印花以及后整理等。其中，退浆造成的污 染占有相当大的比重，超过5 0 【1 】口美国西点( w e s tp o i n t ) 公司的埃迪拉尼 尔( e d d i el a n i e r ) 对浆纱的环境问题多年前就提出了令人担忧的见解。他提出 对于典型的坯布织造厂来说，浆纱是污染环境的主要根源，其废气排放仅次于锅 炉房。浆纱工序也是坯布织造厂唯一的污水源，它给生念环境和污水处理带来一 系列问题。 浆纱是为织造而设置的一道重要的准备工序，为了降低经纱的断头率，提高 经纱的可织性以及织物的质量，必须赋予经纱更高的耐磨性，贴伏纱线表面的毛 羽，适当增加经纱的强度，并尽可能地保持经纱的弹性。然而，浆纱的重要性仅 仅体现在织造工程当中，它是因织造而设置的，织造工序完成以后，浆料即完成 了它的使命，以后反而成为了其他工序的累赘，必须进行退浆以确保织物的后整 理加工。浆纱的污染问题在浆纱过程中并没有表现出来，其污染主要表现为退浆 废水。退浆废水的主要成分是浆料，有些浆料对生态环境将造成严重的影响，因 此，退浆废水的污染主要是由浆料造成的，即浆纱的污染是浆料。浆纱车间向下 水道排放高浓度的废水。一般废水的b o d ( 生物需氧量) 为2 0 0 3 0 0 p p m ，c o d ( 化学需氧量) 为4 0 0 5 0 0 p p m ，而浆纱废水的c o d 高达5 0 0 0 0 p p m 以上。这就 是说处理3 7 8 5 l 浆纱废水所需的材料可处理3 7 8 5 0 l 一般废水。如果将一锅p v a 浆料排入到下水道中要占用一个小型污水处理厂总处理能力的很大比例。美国排 污监督机构要求废水浓度限度一般为c o d s o o p p m 。污水处理厂对浓度超标的污水 要收取附加费，否则要求预处理或拒绝接受污水。另外还有废气刳 放的问题。使 用p v a 浆料或者p v a 混合浆料的工厂会有废气排放问题。因为p v a 中含有属于危 害性空气污染物的甲醇。p v a 中甲醇的含量：散装的平均为0 8 1 ，袋装的平均 为1 2 ，最高达1 8 ，p v a 制造厂意识到含有残余甲醇的问题，却难以降低其 含量【1 】o 而本课题研究新型环保水溶上浆方法采用的水溶性p v a 纤维具有极好的水 第一章概述 溶性，只要将水加热到纤维的水溶温度以上，可以在极短的时州内完全溶解，且 水溶液呈无色透明状。根据资料显示，这种水溶性纤维有很好的生物降解性，因 此对环境是友好的，不污染环境。 1 2 浆纱使用的浆料 浆纱使用的浆料主要有三大类，分别是淀粉、p v a 、丙烯酸类浆料。表1 - 1 中所示为几种常见浆料的化学结构特点1 6 i 。 表1 - 1 常见浆料的化学结构特点表 4 第一章概述 1 2 1 淀粉类浆料 淀粉是一种再生资源，对天然纤维的粘附性良好，具有来源广泛、价格低廉 及环境友好等特点，是各国广泛使用的浆纱材料。现在淀粉在浆料中的用量已达 到7 0 ，在印度原淀粉的使用比例高达8 0 i7 i 。 天然淀粉无疑是一种绿色浆料，很容易被生物降解( 但在种植时应该控制农 药、肥料的使用量，并注意在制取淀粉时的绿色问题。) 世界淀粉产量已经超过 4 7 0 0 万吨，其中美国已超过1 6 0 0 万吨。我国淀粉产量高达7 5 7 万吨( 2 0 0 2 年) ， 变性淀粉总量5 0 万吨左右，都有大幅度增加。国际和国内其他各行业对变性淀 粉的开发显示出强劲的势头。但在纺织界中，一些人认为变性淀粉浆料并没有什 么优越性，有的变性淀粉浆料还不如用原淀粉加分解剂( 亦有人称之为改性剂 等) 。淀粉是有机高分子化合物，其变性反应的发生必须具备一定的条件( 引发 剂、温度和时间等) ：不可能像酸碱中和反应一样在瞬间发生。 1 2 2p v a 浆料 p v a 在2 0 世纪4 0 年代就开始作为纺织浆料应用于纺织工业。我国是在2 0 世纪6 0 年代开始使用于涤棉混纺纱的上浆。现在全世界的p v a 浆料用量非常大 ( 1 0 万吨左右) 。p v a 是一种性能很好的浆料，其成膜性好，颦而韧，对天然纤 维和一般的合成纤维也有较好的粘附性，但不及聚丙烯酸酯类浆料。虽然p v a 存在退浆性能差和环境保护方面的问题。但没有其他类浆料可以与p v a 的上浆性 能及改善淀粉浆料的浆膜性能方面相媲美，所以至今仍较广泛应用1 。 p v a 的主要质量指标有二：聚合度( d p ) 和醇解度( d h ) 。国际上用于纺织 经纱上浆的p v a 规格，一般是1 7 9 9 、1 7 9 5 、1 7 9 2 、1 7 8 8 、1 0 9 9 , 1 0 8 8 、0 5 9 9 、 0 5 8 8 等，纺织厂根据上浆的纤维种类、纱线结构、织物结构、织机类型等因素 选择所需要的p v a 规格。但是我国市场上供应的1 7 9 9 大多是用于维纶纤维纺丝 的( 纤维级) ，它的d h 9 9 6 ，这易导致其水溶性恶化，甚至需要在高温煮沸 2 3 小时才能溶解，给纺织厂调浆和印染厂退浆带来很大困难。 当今评价废水能否进行生化处理的指标是以b o o 和c o d 的比值来衡量的。b o d 称为生物需氧量，指微生物在一定的温度和时间条件下分解氧化有机物所消耗的 溶解氧量，以每升水样消耗的氧的毫克数( m g l ) 表示，培养天数为5 天，测定 的b o d 以b o d 。来表示。c o d 称为化学需氧量，是指在一定的条件下，用强氧化剂 氧化废水中有机物所消耗的氧量，以每升水样消耗的氧的毫克数( m g l ) 表示， 我国规定：废水c o d 检测标准采用重铬酸钾为氧化剂，因而记做c o d e r 。 第一章概述 b o d ，c o d c r 反映了总污染物中可被生物降解的量，其值越大，反映污染物的生物 降解性越好，普遍认为b o d j c o d c r o 4 5 时表示可生化性较好，b o d ；c o d c r 0 3 0 表示废水可生化处理，b o d 。c o d c r 0 3 0 表示废水可生化性较差， b o d s c o d c r o 2 5 表示难生化处理。表卜2 是几种常见浆料的b o d j 和c o d c r 值i l j 0 表卜2 常见浆料的b o d 5 和c o d c r 值表 ! q 堕! 翌曼：生。：!旦些! 丛蠼二上2 可溶性淀粉5 58 l 合成龙胶 p 溺 c m c 海藻胶 1 4 5 5 9 5 ) 或易被分解处理； ( 5 ) 退浆煮练后的织物上不应含有甲醛、氯等有害、有毒残留物质； ( 6 ) 所耗的能量、水量应尽可能少； ( 7 ) 浆料厂具有总体专业技术水平的质量管理保证体系。 第一章概述 欧盟从2 0 0 3 年1 月1f = 1 起开始强制执行纺织品的绿色标准以后，又从2 0 0 4 年起对染料强制执行一系列绿色标准。2 0 0 3 年3 月，欧盟公布了修改后的未 束化学品政策白皮书，5 月7 闩公布了化学品政策咨询文件，又称为未 来化学品政策战略。2 0 0 3 年1 0 月2 9 日，欧盟就未来化学品政策战略白皮 书向全社会发布征求意见函之后，对纺织品用的化学助剂( 含纺织浆料) 作强制 执行。其中与纺织上浆有关的条款有： 第一( 7 ) ：限制纺织染料中游离的和部分能水解产生甲醛的量( 丰3 0 x l f f 6 ) ： 第二( 2 ) ：不能使用生物降解性或在废水处理中被回收重复利用率低于 9 5 ( 干质量) 的纱线和纤维用上浆剂； 第三( 8 ) ：不能使用使直接与皮肤接触的纺织品的甲醛量超过3 0 x l f f 6 和使 用其他纺织品的甲醛量超过3 0 0 x 1 0 4 的纺织助剂。 综观现时国内市场上的浆料商品，名义上有不少“绿色”浆料，特别是变性 淀粉浆料和丙烯酸类浆料的商品。但能称得上名副其实的“绿色浆料”，并经得 起生念标志检验的，似乎为数并不多。 1 3 2 常见浆料中的有害物质介绍 常用浆料中有毒、有害物质主要有以下几种： ( 1 ) 致癌物质：常用浆料中主要是甲醛。一些磷酸酯也被列入致癌物质， 在上浆中主要表现在含磷的助剂和磷酸盐的使用中； ( 2 ) 含氯、含苯环的有机物和大多数的氯化物：如五氯苯酚、四氯苯酚以 及2 一萘酚等； ( 3 ) 有害重金属：主要是浆料制造过程中由使用不合格的化学试剂而引入。 例如，在制取变性淀粉浆料时所用的次氯酸钠、磷酸盐、尿素等化学品中的杂质； ( 4 ) 难生物降解物质：现有浆料中以p v a 、某些表面活性剂最为突出，有 些丙烯酸酯类浆料也较难生物降解，会损害生态环境； ( 5 ) p h 值超出适宜范围：人体皮肤呈弱酸性，以防止病菌的侵入。若与皮 肤接触的服装呈强碱性或强酸性，会对皮肤造成损伤，这对婴儿和皮肤敏感者尤 甚； ( 6 ) 异常气味：异常气味主要是化学品引起的，它们也会刺激皮肤和粘膜， 能引起结膜炎和皮炎等。因此在纺织生产过程和使用中也有一定的限制。这在丙 烯酸酯类浆料商品中常有出现l l j 。 8 第章水溶胜p v a 纤维 第二章水溶性p v a 纤维 2 1 水溶性p v a 纤维的物理性能 水溶性纤维，英文名称是w a t e rs o l u b l ef i b e r ，它是一种能在水中溶解或 遇水缓慢水解成水溶液分子( 或化合物) 的纤维，是一种很有价值的功能性 差别化纤维，较有代表性的足水溶性p v a 纤维、海藻纤维、羧甲基纤维索 纤维。从纤维的原料、性能、伟4 造方法及成本等备方面综合比较，这些品种 中最有发展前途、应用最广、生产量最高的是水溶性p v a 纤维，其他拈种 发展较少1 1 0 i 1 1 ”。 表2 - 1各种水溶性纤维的性能表1 2 3 1 原料 类型 溶解温度( )干强( c n d t )干伸( ) s o l r o n - s h9 03 51 2 p v a- s l5 52 ，62 0 s s 2 0 t8 3 5 海藻酸 钙盐 2 0 0 )o - 9 71 4 纤维素氰乙基化 3 00 4 41 5 聚氧化乙烯分子量4 0 万 1 来代替。当因素不多时仍可取善q 一1 ，目前大多运用归一化来解决这 个问题。试验数据处理莳经过了归一化整理，因此可以取善q - 1 o 尽的计算 模型采肿，一访瞻 ，这个模型为加权平均型综合评判，权重系数之 和都取善q 21 ，由于同时考虑所有的因素，所以各口j 具有代表各因素权系数 的含义。因素较多时，模型也不会失效。套为对m 个数在。运算下求和。 第雨章试验效果的模糊综合评价 5 3 计算及分析 经过咨询工厂中工作人员的意见和建议，现在工厂用纱般都能满足强力的 要求，随着高速织机的广泛应用，浆纱的耐磨和贴伏毛羽已经越发重要，只不过 检测手段还跟不上发展。工厂中的实际工作人员根据切身体会认为耐磨和毛羽比 强度和伸度更重要。在工厂中只测强度和伸度，将浆纱和原纱的测量结果相比， 计算出浆纱的增强率、减伸率。各个厂子对这些指标规定了一个范围，但不作严 格要求，因为这些指标没有报警的要求，也就是它们不是考核的指标。据近两年 的文献资料显示，耐磨和毛羽受到的关注越来越大。而仅就断裂强度和断裂伸长 率两项指标而言，断裂伸长率更为重要。因此根据实际情况请专家给出四项指标 耐磨、断裂强力、断裂伸长率、毛羽指数的权重系数为： a= ( o 35 ，o 1o ，o 2o ，o 35 ) b = a o r 。t ( b l ，也，吃) “o ”为算子符号，一般有三种运算情况： 取“八”、“v ”运算，称为z a d e h 算予，这种方法简记为m ( a ，v ) 。 对于某些问题，这种运算可能会丢失太多的信息，使结果显得粗糙。 特别是因素较多时，权重分配又较均衡时，由于咚, - 1 ，因而使每 一个因素所分得的权重吼必然很小，于是利用“八”、“v ”运算时， 使综合评价中得到的q 注定很小( b jsv g i ) 。这时较小的权重通 过“v ”运算而被剔除了，那么实际得到的结果就“淹没”了所有因 素的评价而变得不真实了。在这种情况下，可以采用下砥两种方法。 “0 ”取“ ，“。”运算，口。6 = ( 口+ 6 ) a 1 闭合加法算子。艺 为对m 个数在。运算下求和。这种算法简记为l m ( 口o ) 。当a ， 中元素较均衡时，利用m ( a ，v ) 运算结果是失真的，但取m ( q ) 则 弥补了m ( a ，v 1 算法的不足，所以实际工作中应注意选择运算算子。 第而章试验效果的模糊综合评价 普通矩阵乘法。取“o ”为m ( ，+ ) 算子，即普通的矩阵乘法。 在本试验中采用的是第二种闭合加法算予以保证因素信息不会因算法而失 真。因此， 6 ，= 薹( 口r 。) = ( 口t 嘎，) 。( n 。眈，) 。( 。) b = ( 0 3 5 , 0 1 0 , 0 2 0 , 0 3 5 ) = ( ( 0 3 5 0 1 6 9 ) o ( 0 1 0 1 ) o ( 0 2 0 ) o ( 0 3 5 1 ) ，( 0 3 5 0 0 0 1 ) o ( 0 1 0 o ) o ( 0 2 0 0 3 1 ) o ( 0 3 5 0 9 8 2 ) ，( 0 3 5 1 ) o ( 0 1 0 1 ) o ( 0 2 0 o 2 9 8 ) o ( 0 3 5 o ) ，( 0 3 5 0 ) o ( 0 1 0 0 4 6 ) o ( 0 2 0 0 5 0 8 ) o ( 0 3 5 0 0 1 7 ) ， ( 0 3 5 0 1 0 ) o ( o 1 0 0 5 6 ) 0 ( o 2 0 0 1 ) 0 ( o 3 5 0 3 9 3 ) ，( 0 3 5 0 9 4 7 ) o ( 0 1 0 0 9 6 ) o ( o 2 0 0 5 0 4 ) o ( 0 3 5 0 3 9 3 ) ) = ( 0 0 5 9 1 5 00 1 00 3 5 ，0 0 0 0 3 5 00 0 6 2 00 3 4 3 7 ，0 3 5 00 1 0 0 0 5 9 6 ， 0 0 4 6o0 1 0 1 6o0 0 0 5 9 5 ，0 0 3 5o0 0 5 6o0 2o0 1 3 7 5 5 ， 0 3 3 1 4 5 0 0 0 9 6 0 1 0 0 8 0 0 1 3 7 5 5 ) = ( o 5 0 9 八1 ，0 4 0 6 八1 ，0 5 1 0 八1 ，0 1 5 4 八1 ，0 4 2 9 1 ，0 6 6 6 八1 ) = ( 0 5 0 9 ，0 4 0 6 ，0 5 1 0 ，0 1 5 4 ，0 4 2 9 ，0 6 6 6 ) 进一步经过归一化整理后得到： b = ( 0 1 9 1 ，o 15 2 ，o 1 9 1 ，0 0 5 8 ，o 1 6 0 ，o 2 4 9 ) 得出初步的评判结果后还要用模糊识别原则进行评判，识别原则最常见的有 三个： ( 1 ) 最大隶属度原则1 给定论域u 上的一个模糊子集。，a ：，色，其隶属函数分别是口a ( z ) ； 现给定u 中待考察的对象石，筋，以，那么应优先取使 肛喜( 石) = m a ；x 。p a ，( z ) 成立的元素新使之最属于叁。 蛳卿姒奶 n q n o姗湖，奶 q q no 彻铋邮 q o q。，鹅o q 叫。姗勉 o q q 回 ， 一 k 1 o 1 第五章试验效果的模糊综合评价 ( 2 ) 最大隶幅度原则l i 给定论域上的n 个模糊子集a 1 ，：，a 。，其隶属函数分别是 口a l ( z ) ，口e ：( z ) ，肛九( z ) ；现有一元素( 或称对象) z 。u ，那么x o 应优 先划归a i ( z 。) = m ，；，a ；x 。肛( z 。) 成立的f 中。 应用最大隶属度原则l l 时应注意：由于它是对划归对象在同一论域上不i 司 模糊子集的隶属度加以比较，这就要求各个隶属函数具有某种形式上的一致性， 即要求隶属函数具有同型性。如某个模糊集合的隶属函数确定为e 一“形式时，其 他隶属函数也应该有此形式，只是参数不同而已。另外不能单独对某一隶属函数 进行保序变换，保序变换应该对所有隶属函数统一进行。 ( 3 ) 择近原则 给定论域上的n 个模糊子集a 1 ，a 2 ，色，被识别对象也是u 上的一个模 糊子集孕，那么应优先把b 划归在使p ( 乳，a ，) = 卿n p ( b ，a f ) 成立的a f 之 l r h 7 中。p ( b ，a f ) 是某种贴近度或距离。 根据模型判断适合应用模糊识别中的最大隶属度原则i ，由此判定几种方案 中6 “方案达到上浆的效果为最优。即选择棉水溶性p v a 纤维混纺比为c 7 8 v 2 2 不用上浆，直接过9 0 以上温度的热水。 4 1 结论 结论 本课题是利用8 0 。c 棉型水溶性p v a 纤维与棉纤维混纺，通过设计几种0 i 同 混纺比的方案，研究能够部分代替甚至完全取代传统上浆工艺的种新的水溶上 浆技术。先将1 5 、1 8 、2 2 的水溶性p v a 纤维与棉纤维混纺制成混纺纱， 经过上轻浆、完全不用浆料只过热水等不同工艺生产出“上浆纱”，再对浆纱的 指标进行测试，从几种方案中选出最优的方案。 一、通过本课题试验研究得出以下结论： 1 、通过对水溶性p v a 纤维的水溶液进行成膜性测试，由数据比较可知：浆膜的 机械性能与纱线的接近，满足经纱上浆对浆料成膜性的要求。 2 、本试验采用的水溶性p v a 纤维具有极好的水溶性，在温度超过其水溶温度的 热水中可以在极短的时间内完全溶于水，且水溶液呈无色透明状。根掘资料 显示，水溶性p v a 纤维可生物降解。这一点说明用水溶性p v a 纤维与其他 纤维混纺过热水达到水溶上浆的效果，不仅可以缩短传统浆纱工序的时间， 而且对环境不产生污染，是一种环境友好的新型上浆方法。 3 、通过对各种方案得到的浆纱进行指标测试，经单指标分析可知，新型水溶上 浆工艺获得的纱线能够满足织造的要求，而且简化了上浆工艺，少用甚至不 用浆料的目的完全可以达到，只要用合理混纺比的水溶性p v a 纤维与纤维混 纺即可。 4 、经过建立数学模型，用模糊数学综合评判的方法对浆纱各指标进行综合考虑， 对试验结果进行综合评判，各方案中用2 2 的水溶性p v a 纤维与棉混纺的方 案设计效果最优。这种方案得到得到的纱线不需另用浆料，直接过9 3 1 的热水，过水速度为1 0 m m i n ，出水纱线的各项测试指标均能满足织造要求。 二、有待改进的地方 1 、混纺纱的纺制是在实验室中进行的，实验设备性能不是很稳定，对纱线 条干均匀性、混纺的充分性会造成一定的影响，最后对成纱的性能指标也会造成 一定的影响。这一点可以在实际生产中加以改进。 2 、由于实验条件的限制，浆纱“上浆”后在纱轴上卷绕，没有合适的设备 倒成纱管，完全是手工将纱线又从纱轴上退绕进而进行后续试验，在这个过程中 肯定会对纱线个指标造成一定的影响，尤其是纱线毛羽指数的测试，影响更大。 希望其他的研究人员在以后的研究中能够改进试验条件，使试验结果更加客观， 更能反映纱线本身的性能情况。 3 、水溶上浆试验现仅在小样试验上浆机上应用，并未在实际生产用设备上 进行上浆。因此，可考虑在生产设备上进行大样的试生产，以根据实际生产情况， 4 2 结论 进一步确定能应用于实际生产的：r 艺和设备条件，并将工艺和设备参数调整到最 佳。 至耋壅堕 参考文献 1 1 张斌，周永元浆纱污染与环境保护，棉纺织技术，2 0 0 3 ，3 1 ( 7 ) ：1 7 2 0 2 】汉滨，高压上浆的研讨f j 】，现代纺织技术，2 0 0 3 ，1 1 ( 4 ) ：3 1 - 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