在纺织浆纱工艺过程中,为了保证上浆质量,提高织造效率,PVA和聚丙烯酸类浆料作为性能优良的合成浆料获得了广泛的应用。然而,由于PVA和聚丙烯酸类传统纺织浆料在自然环境中很难降解,退浆废液被排放到自然环境中带来了严重的污染。传统纺织浆料回收成本十分昂贵,并且当对高支棉纱禁用PVA类浆料而使用天然淀粉类浆料上浆时,会带来浆膜脆硬、纱线毛羽变多、易断头、织造困难等难以解决的问题。针对使用上述PVA浆料会带来环境污染和禁用PVA浆料会导致浆纱质量严重下降的问题,本课题基于前期理论研究的基础上,针对等离子体放电技术在纺织加工应用上的不足,在研究试制一种适用于连续处理纱线材料的长管状常压等离子体处理装置的基础上,并使用绿色天然浆料配方,采用清洁、节能、高效的常压等离子体预处理技术。达到避免使用PVA,减轻对环境的污染,实现清洁、环保、节能的生产目的,从而加快实现纺织业转型升级的步伐,提高产品在市场的竞争力。课题主要的研究内容包括:试制一种新型适于连续处理纱线材料的长管状常压等离子体发生装置,在前述研究基础上对设备处理参数进行优化以及测试等离子体预处理对浆纱性能的影响,如耐磨性、毛羽指数、断裂强力、断裂伸长、上浆率等,并研究了基于新型管状等离子体处理技术的绿色生态浆料配方设计、新型管状等离子体预处理对浆纱上浆性能的影响规律。本课题研究了新型管状等离子体预处理装置的处理参数对高支棉纱润湿性的影响规律,并确定新型设备的最佳工艺参数。运用等离子体预处理技术轰击棉纱表面,使之产生物理溅射和化学刻蚀反应,并植入极性基团,从而提高高支棉纱的润湿性能,润湿表面接触角从130°左右降低到0°,经等离子体预处理后,润湿时间从几十分钟降低到3秒左右。随着调节新型管状等离子体处理装置的工艺参数,棉纤维表面的刻蚀粗糙程度与其润湿性也随之变化。试验并确定了新型管状等离子体处理设备的最佳工艺参数(气体配比与流量、处理时间、处理功率等)从而提高了棉纤维润湿性能。因为等离子体处理技术能够引入较多的极性基团,润湿性能提高可以使浆料更容易渗入到纱线内层,提高浆料大分子与氢键之间的结合力,进而提高棉纱的上浆率经新型管状等离子体处理设备处理后,水滴在棉织物表面的润湿时间随着处理时间增大而减小(在不灼伤纤维的情况下),在一定气体流量配比中,随着氧气量的增加润湿时间不断增加,超过一定02量范围,润湿时间增加不明显。经等离子预处理后,高支棉纱的润湿时效性性在24h内没有明显的变化。研究结果表明,与使用未经plasma预处理的浆料配方上浆技术相比,本课题经plasma预处理生态上浆技术可使浆纱耐磨性提高33.45%,一级毛羽指数减少64.69%,上浆率、断裂强度、断裂伸长率分别提高11.86%、11.6%、5.18%。本课题研究的意义之一在于设计试制了一种新型管状等离子体处理设备,并将常压等离子体处理技术引入经纱上浆领域,以期能够减少处理时间,降低能耗,水资源的消耗,最终实现节能减排的预期效果;其二在于探究常压等离子体处理技术提高棉纱的浆纱性能,从而研究借助于等离子体处理技术能否达到少用或者不用PVA浆料,减少对环境的污染;之三在于解决棉纱、尤其是高支棉纱浆纱存在的质量问题,提高织造效率和质量,显著增强企业竞争力。本课题的实现,不但有望解决长期以来PVA浆料对环境的污染问题,减少水、电能源的消耗,还能显著提高高支纱线品种的浆纱质量,对于推动纺织企业节能减排、升级转型,从而为社会创造更多的经济效益。