CNF-CMC梯度网络结构固定有机颜料对纸纱原纸着色效果的影响

相比传统造纸染料光热条件下易褪色的缺陷,水性有机颜料具有优异的着色力和高耐光耐候性,能够满足高端纸纱对着色剂着色效果和耐晒等级的要求.但有机颜料颗粒和植物纤维之间缺乏化学键和氢键作用,导致颜料在纸页结构中固定困难.本研究以纤维素纳米纤丝(CNF/TOCNF)为一级骨架网络,羧甲基纤维素(CMC)大分子为二级补强网络,共同构建多级梯度网络包络固定有机颜料颗粒,通过双层涂覆形式实现对颜料颗粒的分散和固定.结果表明,以梯度网络固定颜料颗粒可显著提升纸纱原纸的着色效果和色牢度,并对改善纸张强度和粗糙度也有积极作用.本研究对解决高端纸纱原纸生产中的着色技术难题具有重要的推动作用.

纸纱∕再生涤复合纱及其针织面料的性能

为了探究纸纱/再生涤纶复合纱的可织性及其针织面料的综合服用性,采用MACH2SIG全自动电脑横机将纸纱/再生涤纶(100/0、70/30、60/40)3种复合纱编织成纬平针织物,测试纸纱/再生涤纶复合纱的条干均匀度、力学性能以及针织物的热阻、透气性、透湿性、悬垂性、折皱弹性和力学性能。利用模糊数学综合评价方法对测试结果进行分析,对纸纱/再生涤纶织物的服用舒适性做出综合评价。结果表明:随再生涤纶含量比例增加,复合纱的条干均匀度下降,断裂强力和断裂伸长率提高;3种针织物经模糊综合评价所得的评判值分别为0.2942、0.3311和0.3737。依据最大隶属度原则,纸纱/再生涤纶(60/40)织物的综合服用性能最佳。

纳米纤维素对纸纱原纸有机颜料的留着和固定化研究

本研究主要探讨了纤维素纳米纤丝(CNF)和阳离子化纤维素纳米纤丝(C-CNF)对有机颜料留着和固定化的影响。结果表明,纳米纤维素可以和有机颜料颗粒形成包络体,显著提高颜料的留着和固定化。其中,C-CNF的作用效果更好,最佳含量为1.2%,颜料留着率为46.6%,纸纱原纸的摩擦色牢度为4.2级、抗张指数为31.7 N·m/g,相比未添加纳米纤维素时,颜料留着率提高了33.5%;纸纱原纸的摩擦色牢度提高了2.2级,抗张指数提高了32.1%。

纸纱复合制袋机控制系统设计

针对纸纱复合制袋机存在可靠性欠佳、自动化水平不高等问题,提出了一种新型纸纱复合制袋机自动控制系统。该控制系统分别以欧姆龙CP1H PLC和3G3MV变频器为控制核心、以人机界面软件MCGS为开发前台和控制界面,实现了袋速、袋长、纬纱密度与切刀的速度灵活匹配以及胶槽温度、压辊控制的智能调节。生产实践结果表明,该系统运行稳定、可靠,操作界面简单、友好,性能完全满足设计和生产要求。

新型纸纱复合制袋机控制系统的研制

分析了纸纱复合制袋机的制袋工艺和控制要求,拟定了纸纱复合制袋机的整体控制方案。综合运用组态软件WinCC Flexible、触摸屏、西门子S7—200 PLC、变频器、编码器、色标传感器等器件,设计了纸纱复合制袋机控制系统。10个月的试运行表明:系统运行稳定可靠,人机界面操作简单,各项技术指标均优于设计要求。

新型天然环保材料和纸纱及其产品开发

介绍了新型纺织材料和纸纱的分类、服用特性、织造特点,以及国内外和纸纱相关产品的开发情况。作为一种新型的健康、环保纺织材料,和纸纱及其制品具有广阔的发展前景。

环保型纸纱复合袋糊底生产线设计

针对重型粉(颗粒)料包装袋市场需求,提出并设计了一种环保型纸纱复合袋糊底生产线。通过糊底工艺过程分析,合理划分了生产线工位,并进行了机械结构设计。利用Inventor软件三维建模,对关键工位进行了运动仿真,验证了其合理性。研究表明,糊底生产线能够实现一定尺寸范围的纸纱复合袋糊底过程,具有结构简单、节能高效等特点。

纸纱复合制袋印刷一体机控制系统设计

针对目前研发出的新型纸纱复合制袋机只具有单色印刷功能、自动化程度不高、加工精度达不到要求的现状,本文提出了一套以西门子S7-200 PLC为控制核心的纸纱复合制袋印刷一体机的控制方案。具体包括控制系统的硬件设计、软件设计和人机界面设计,为本系统的进一步完善打下了基础。

新型纸纱复合制袋印刷一体机开发研究

针对现有纸纱复合制袋机不具备多色印刷功能的问题,本研究提出了一种新型纸纱复合制袋印刷一体机的设计方案。设计中充分考虑系统的功能要求和机械部分的配合要求,在改造原制袋机部分结构的基础上,设计加入柔性印刷设备,实现上料、制袋、印刷、干燥、裁切的一体化。控制系统以西门子PLC为控制中心,采用组态软件设计监控画面,实现了一体机的智能调节,使其生产线适应范围更广,满足了不同层次客户的要求。

纸纱复合袋糊底机贴阀控制系统设计与实现

目的设计一套稳定性好、贴阀精度高、效率高且具有连续性的纸纱复合袋糊底机贴阀控制系统,解决目前国内贴阀系统贴阀不连续且贴阀精度不高的问题。方法贴阀控制系统采用连续性贴阀控制方案,与自动化糊底设备相配合,利用PLC高速脉冲输出控制伺服电机的速度,同时用高速计数器对增量编码器反馈的信号进行脉冲计数,最终完成对贴阀的精准控制。结果通过对贴阀系统进行测试,在阀口位置误差允许范围内,贴阀的合格率可达97.9%。结论通过对伺服电机的速度和贴阀位置的精准控制,贴阀控制系统的连续性、稳定性、贴阀精度和效率都得到了有效提高。

羧甲基豌豆淀粉制备及其纸纱增强研究

以直链淀粉含量较高的豌豆淀粉为原料,氯乙酸、氢氧化钠分别为醚化剂和催化剂,制备羧甲基豌豆淀粉(CMPS)。采用单一变量分析法,对影响反应效率的醚化温度、醚化时间、碱与氯乙酸(MCA)配比3个主要工艺因素进行探讨,并对制成的CMPS浆膜性能和CMPS用于纸纱的上浆增强性能进行研究。结果表明:CMPS的最佳制备工艺条件为反应温度60℃,反应时间5.0 h,碱与氯乙酸的量比为2∶1。随着取代度的增加,浆液黏度热稳定性逐渐升高,浆膜强度在取代度为0.18~0.25范围内最大,超过0.25后随着取代度的增加而减少;且随着取代度的增加,浆膜的断裂伸长则呈现不断增加的趋势。电镜照片显示纸纱原纱纵向平滑,CMPS对纸纱的上浆包覆渗透性好于醚化玉米淀粉,与聚乙烯醇(PVA)接近。CMPS、PVA和羧甲基玉米淀粉对纸纱上浆增强实验表明,CMPS浆纱的拉伸性能显著提高,其浆纱断裂增强率和耐磨增强率分别比羧甲基玉米淀粉(CMS)增加了14.15%和15.50%,而伸长增加率接近。研究认为羧甲基豌豆淀粉较适宜纸纱产品上浆增强。

纸纱复合袋糊底机控制系统设计

针对人工糊底效率低、废品率高等问题,设计了一套基于PLC的纸纱复合袋糊底机控制系统。详细介绍并分析了糊底机的工艺流程及实现过程,综合PLC、变频器、传感器等现代部件进行控制系统设计,主要包括涂胶子系统、加热子系统、压力子系统、变频调速子系统。通过人机界面使上、下位机实时通信,可达到控制要求。

纸纱复合袋糊底机吸开装置设计与实现

为实现纸纱复合袋糊底机的袋底吸开的关键工序,设计并实现了以双曲柄连杆机构为核心的真空吸开装置.用SolidWorks建立吸开装置的三维模型,对其运动过程进行仿真分析,并测试连杆和吸盘处的合成运动特性.依据吸开力-吸盘直径关系试验、吸开力-相对负压关系试验测定结果,确定吸开装置中真空系统的关键参数.仿真试验和装置实际运行结果表明：曲柄的转速为18.5r/min,吸盘和纸袋接触时的负压时间为0~0.76s时,装置具有良好的吸开效果,能够满足现场需求.

和纸纱及其复合纱线性能研究

主要研究了和纸纱及其复合纱线的性能特征,对和纸纱的形态结构以及和纸纱、棉/和纸纱复合纱线的组成、断裂性能、芯吸和吸湿性能等进行了分析探讨。结果表明:和纸纱的横截面为椭圆形,实心,纵向平滑;在细度相同的情况下,和纸纱的吸湿性、芯吸性较纯棉纱线好;通过红外光谱分析得知,和纸纱、棉/和纸纱复合纱线的组成基本相同。

聚乙烯醇纤维对纸纱原纸性能的影响

在麻浆中加入聚乙烯醇(PVA)纤维制备纸纱原纸,探究了抄造工艺条件对纸纱原纸性能的影响。结果表明,较优的抄造工艺条件为:PVA纤维添加量2.0%,聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)添加量2.4%,两性聚丙烯酰胺(AmPAM)添加量0.05%,烷基烯酮二聚体(AKD)添加量0.18%,打浆度75°SR,压光线压力15 N/mm,经过湿压榨后,干燥温度为80℃。在此条件下所抄纸纱原纸的抗张指数为80.0 N·m/g,湿抗张指数为32.8 N·m/g,撕裂指数为14.7 mN·m2/g,耐折度为1498次,平滑度为41 s,柔软度TS7值为53.8,伸长率为3.37%。

纸纱复合袋糊底机喷胶贴阀控制系统设计

针对纸纱复合袋糊底过程中袋底喷胶工艺和贴阀工艺工作效率与自动化程度较低的问题,设计了一套喷胶贴阀控制系统。采用西门子S7-1200 PLC作为控制系统核心,利用TIA博途软件设计控制逻辑,实现对运动系统与气路系统的控制。采用西门子MP377人机界面对整个喷胶贴阀装置运行状态进行实时监测与控制。引入高速计数器功能,同时结合直线插补算法与位置补偿算法,以提高喷胶贴阀装置的工作效率和喷胶位置的准确性。实际运行效果表明:喷胶贴阀控制系统运行稳定,工作效率和自动化程度均较高。

天然植物染料对纸纱的染色性能研究

为探讨天然植物染料在纸纱上的染色工艺及染色性能,选用栀子黄和橄榄绿,分别采用直接染色法和还原染色法对纸纱进行染色,并对染色后的纸纱表观染色深度(K/S值)、色牢度和抗菌性能进行测试。结果表明:栀子黄在优化染色工艺为弱酸性(pH值=5)、染料用量5%、温度90℃的条件下,可将纸纱染得中等色深;色牢度除耐日晒色牢度较差(1~2级)和湿摩为2级外,各项色牢度均在3级以上,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率为91.7%和85.3%。还原型染料橄榄绿的最佳染色工艺条件为:染料用量10%、温度65℃、染色时间40 min、还原剂浓度10 g/L、NaOH浓度9 g/L;纸纱染色后除湿摩为2~3级外,各项染色牢度较好,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率为93.5%和80.1%。研究认为:可以选用直接型和还原型植物染料对纸纱进行染色,纸纱同时被赋予良好的抗菌性。

纸纱复合袋糊底机涂胶控制系统设计

针对目前纸纱复合袋手工涂胶位置精度不高的问题,设计一套与糊底设备相配合的涂胶控制系统以提高涂胶位置的精度.该涂胶控制系统采用闭环涂胶控制方案,利用最小二乘法对无补偿速度时的涂胶位置实验数据进行非线性回归分析,从而计算得出伺服电机的补偿速度,根据光电传感器检测到的信号经PLC逻辑运算处理,通过PTOxMAN指令对伺服电机的转速进行补偿,完成对涂胶位置的精准控制.涂胶系统测试表明,在涂胶位置误差允许范围内,涂胶的合格率可达98.9%.使纸纱复合袋在生产过程中,涂胶位置的精度得到了提高,满足生产需求.

改进纸纱复合袋生产线,提高环保袋质量和效率

对纸纱制袋生产线存在的问题进行了分析,对转切刀机构进行了的改进。经使用证明,改进后的纸纱复合制袋机实现了剪切的协调控制,使系统的稳定性、灵活性、可靠性、操作安全性、自动化程度显著提高,废品率显著降低,提高了纸袋的加工质量和效率,满足不同层次客户的需求,有良好的推广应用前景。

黏合剂对纸纱增强效果的影响

利用浆纱设备,采用氧化淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯对纸纱进行表面涂覆整理,研究黏合剂种类及浓度对纸纱断裂强力及耐摩擦性能的影响。结果表明:在黏合剂浓度相同的条件下,相比于氧化淀粉和聚乙烯醇(PVA),聚丙烯酸酯黏合剂对纸纱断裂强力的提升最显著;随着浆液中聚丙烯酸酯浓度的增加,涂敷后纸纱的断裂强力逐渐上升,当质量分数超过6%时,断裂强力增加不明显;相比于原纸纱,聚丙烯酸酯涂敷后纸纱的耐磨性显著提升,同时纸纱的耐水性和湿断裂强力也显著提升。