玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,随着经济的快速发展,它已渗透到国民生产的各个领域。因具有较高的机械性能和较好的耐腐蚀性,玻璃纤维常被用于纺织产品和增强材料中。牵引浸润是纱线纺织生产的核心环节,浸润剂可对玻纤起到集束、合股、保护纱线不被破坏的作用。淀粉型浸润剂具有制备工艺简单、粘结性好、原材料易得、成本低、环保无毒、易去除等优点,具有广泛的应用前景。本实验主要选取玉米淀粉作为原材料,通过天然高分子改性,研究其用于玻纤浸润剂的性能。运用黏度分析仪、表面张力仪、电位分析系统、扫描电子显微镜、万能试验机等方法观察其溶液黏度、表面张力、Zeta电位、成膜性以及其作用于玻璃纤维上对纱线各方面性能的影响,并分别与涂覆进口淀粉及石蜡浸润剂的玻璃纤维作性能对比。(1)明胶改性玉米淀粉体系:明胶含量为1.0 g,淀粉含量为1 5.0 g,反应时间为1.0 h,反应温度为90℃时,戊二醛含量为0.50 m L,浓硫酸含量为0.20 m L,聚乙烯醇含量为0.30 g时,浸润成膜剂性能最佳,此时成膜剂黏度为37.99 m Pa·s、Zeta电位为3.2 m V、表面张力值为5 0.4 0 m N·m-1,浸润剂能够有效地铺展及吸附在玻纤表面,形成的薄膜更加平整和致密,浸润后的纱线力学性能好,拉伸强度为0.49 N/tex,硬挺度为5.50 cm,综合性能优异。(2)壳聚糖改性玉米淀粉体系:综合文献中壳聚糖改性淀粉的制备工艺,并通过单因素变量法和正交试验得到改性淀粉成膜剂的最适宜条件,取玉米淀粉12.0 g,壳聚糖0.60 g,戊二醛0.10 m L,明胶1.0g,甘油1.5 0 m L,聚乙烯醇0.30 g,硫酸钠含量为0.40 g,在9 0℃下反应2.0 h,制备最优样品。经壳聚糖阳离子改性后的淀粉浸润成膜剂能更有效地吸附和铺展在玻璃纤维表面,溶液黏度为39.68 m Pa·s,表面张力为47.95 m N·m-1,接触角为16.45°,Zeta电位达到5.2 m V,溶液稳定性优。壳聚糖改性成膜剂所制备的薄膜与玻璃表面亲和度更好,硬度更大,拉伸强度更高,具有更优良的纱线保护性能。改性后的浸润成膜剂浸润纱线集束性佳,无断毛飞丝现象,拉伸强度为0.51N·t ex-1,硬挺度为5.38 cm,外迁率小。(3)魔芋葡甘露聚糖改性淀粉的体系:以玉米淀粉为原料,制备了纺织型玻璃纤维用魔芋葡甘露聚糖改性淀粉型浸润成膜剂。并研究了魔芋葡甘露聚糖含量、淀粉含量、反应时间、反应温度对浸润成膜剂、共混膜及纱线性能的影响。通过对系列产品的黏度、Zeta电位、表面张力、扫描电镜、吸潮率、灼烧率、拉伸强度等性能进行测试及表征。为进一步改进浸润成膜剂的性能,第二阶段优化试验中,加入六偏磷酸钠作为交联剂,经明胶阳离子化改性后,成膜剂性能得到了进一步改善。运用响应面法分析了明胶含量,六偏磷酸钠含量,p H对制备阳离子化的魔芋葡甘露聚糖改性玉米淀粉浸润成膜剂的影响,获得了制备KGM改性淀粉型浸润成膜剂的最优条件:淀粉含量为10.0 g,魔芋葡甘露聚糖为0.80 g,明胶含量为0.75 g,六偏磷酸钠含量为0.30 g,p H值为8.2,反应时间为1.0 h,反应温度为90℃。三种不同天然高分子改性方法制备的浸润成膜剂,各有优点,基本能保证拉丝和纺织的顺利进行。在以后的实验研究中可以根据这三种改性方法的优缺点对其进行复配使用。