纺织纤维的研究包括纤维材料的合成及性能研究和纤维加工过程的研究，其中就纺织领域来说，纤维的加工过程包括很多工序，如：原料的选取、配比，纺纱过程的工艺设定，络筒、整经、浆纱，织造等等。纤维加工过程中的每一个工序都是相互关联、必不可少的，任何一个环节都会影响最终的产品质量。经纱上浆是纺织纤维加工过程中的一个重要工序，是为了保证织造顺利进行和生产高质量纺织品而必不可少的一道工序。随着纺织品质量不断提高、高速织机使用比例不断扩大，经纱上浆工序更显出其重要性。纺织浆料是经纱上浆中的关键所在，浆料的选择直接影响浆纱质量，进而影响织造。 目前棉纱上浆最常用的浆料有三大类：聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸类浆料、淀粉类浆料。PVA是一个很好的浆料，它的成膜性非常好，常被誉为“坚而韧”，与其他浆料的混溶性好。对天然纤维和一般的合成纤维也有较好的粘附性，PVA用于经纱上浆被认为是浆纱工业的一次革命。丙烯酸类浆料的浆膜柔软，但是强度低，热稳定性也差，其最大特点是其吸湿再粘性强，吸湿可再粘，这决定了它不能作为主浆料使用，而只能作为辅助浆料使用。淀粉作为经纱上浆的主要浆料，已有悠久的历史。原淀粉用于经纱上浆具有很多缺点，由于其水溶性差，粘度大，浆液流动性差，浆液在纱中浸透不良，浆膜比较脆硬，手感粗糙，浆膜强度大，弹性较差，断裂伸长小。变性淀粉基本上解决了原淀粉粘度高和粘度不稳定的问题，但未解决淀粉浆料的根本缺陷，即对纱线粘附性不高、浆膜强度不够、浆膜柔韧性差的问题。所以，在浆纱时，不得不使用成膜性好的PVA。但由于PVA的难以降解性，在上浆工艺结束后残留的PVA浆液以及织物印染前退浆退除的PVA浆液，随着污水排放到环境中从而对环境造成污染，所以PVA又被认为是不洁浆料，现在越来越多的国家已开始禁止使用PVA。随着人们环境保护意识的日益增强，减少对环境污染的要求越来越强烈，所以少用或不用PVA进而在经纱上浆工艺中革除PVA的使用被认为将是浆纱工业的又一次革命。 纳米技术的发展，为新型浆料的研制提供了条件。利用纳米材料的特性，改善变性淀粉浆料的性能，提高变性淀粉浆料对纱线的粘附力，改善浆膜的柔韧性和耐磨性是一个重要的研究方向。 本课题主要从棉纤维的结构出发，研究棉纤维加工成纺织品过程中的浆纱工序，利用纳米材料的特性，与变性淀粉相配合，研究变性淀粉与纳米材料的协同作用，在纯棉为代表的纤维素类纤维纱的上浆中部分或者完全取代PVA。 纳米CaCO3粒径为0.1-100nm，比表面积为10～70m2/g，有较高的补强效能，为无嗅无味白色粉末，表面pH高，为9-10。难溶于水和醇，其表面具有水羟基结构，使得表面是亲水疏油性的。因为纳米CaCO3表面具有水羟基结构，当纳米CaCO3加入到变性淀粉中时，这些羟基极易与变性淀粉中的亲水性羟基和棉纤维中的羟基结合形成氢键，从而增强变性淀粉与棉纤维的粘附性，提高浆纱的拉伸强力、韧性、耐磨性以及分纱滑爽性，从而明显改善纱线的综合织造性能。 本课题研究结果表明：用0.4﹪的纳米CaCO3制备纳米CaCO3/变性淀粉，应用于经纱上浆。对于纯棉细号纱(14.6tex，11.7texS，9.7tex)和特细号纱(7.3tex，6.5tex)，纳米CaCO3/变性淀粉至少可以替代PVA用量的50﹪，且替代后，浆纱性能较原配方有所提高；对于牛仔布用纱，48.6texOE纱上浆，纳米CaCO3/变性淀粉可以替代全部的PVA，83.3tex/58.3tex环锭纱上浆，纳米CaCO3/变性淀粉至少可以替代PVA用量的50﹪。 淀粉浆料对环境无污染，纳米CaCO3对于环境和人体健康无害，本课题利用纳米材料的特性，生产出了纺织纤维加工过程中的一种新材料——纳米CaCO3/变性淀粉，整个加工及应用过程不涉及污染问题，可以取代PVA。