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      毛紗上漿的工藝研究

      2017-03-16 08:58:23朱曉剛高榮貴
      中國纖檢 2017年2期

      朱曉剛+高榮貴

      摘要

      本文通過大量試驗,測試并分析了漿液性能、漿膜性能和漿紗質量,得出了適用于毛紗上漿的最佳漿料配方。上漿后, 漿紗成膜性能優(yōu)良,紗線達到了貼伏毛羽、增加耐磨、增強保伸、改善織物織造性能的目的。

      關鍵詞:漿膜性能;漿紗質量;毛紗上漿

      引言

      毛紡面料向輕薄化發(fā)展已成必然趨勢,運用單經單緯生產是毛紡面料輕薄化的最主要途徑。高支輕薄毛織物的紗支細,強力低,毛羽多且長,耐磨性差,且新型織機高速化、強打緯、大張力,因而對紗線質量要求也較高,如果毛紗不上漿,織造十分困難,甚至無法生產,從根本上制約了單經單緯輕薄毛織物的開發(fā)。因此,對毛紗進行上漿是非常必要的。

      本文通過對現(xiàn)有的漿料和助劑來復配適合毛紗用的漿液,優(yōu)化出最佳的漿料復配工藝,并采用分條整經機倒軸進行上漿,既達到了良好的上漿效果,又降低了成本。

      1 試驗

      1.1 材料及試劑

      材料:28.2tex毛精紡單紗及其粗紗條,未經整理的毛精紡單經單緯白坯布。

      試劑:聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、馬鈴薯變性淀粉、浸透劑RC、浸透劑JFC、浸透劑XL-SP、抗靜電劑。

      1.2 儀器與設備

      YG061Z型電子單紗強力儀;YG(B)026H型電子織物強力儀;織物耐磨儀;YG171B毛羽儀;自制設備(調漿、漿膜制備);數顯恒溫水浴鍋HH-4;電子天平;電動攪拌器;水銀溫度計;智能型分條整經機HF988C;旋轉粘度計NDJ-1。

      1.3 測試方法

      上漿方式:用自制小型漿紗機(模擬分條整經機)對紗線上漿。

      粘附性:采用粗紗試驗法[1-2] 測試漿液的粘著力。因為粗紗本身的強力很低,在比較時粗紗本身的強力可忽略不計,因此可以用上漿后的粗紗斷裂強度表示漿液粘著力的大小。

      潤濕性:采用帆布沉降法[3] 測定漿液潤濕未經后整理的羊毛白坯布的時間以評價漿料潤濕性能。

      混溶性:用漿液沉降率[3-4]直觀地反映混溶性的優(yōu)劣。沉降率是指混合漿液靜置一定時間后,分層界面上部的高度占總高度的百分率,反映了混合的均勻程度。沉降率越小,混溶性越好。

      漿膜性能:采用薄膜試驗法[5] 測試與評價漿膜的性能。漿膜斷裂強度和斷裂伸長率用 YG061Z型電子單紗強力儀測試。漿膜耐磨性可用磨損量來表示,用織物耐磨儀測試漿膜性能。采用烘燥法測試吸濕前后漿膜的質量變化以反映吸濕率(%)。采用溶解法測試漿膜完全溶解時的溫度與時間來評價漿膜的水溶性。

      粘度:用NDJ-1型旋轉式粘度計測試漿液粘度。

      毛羽降低率:用YG171B型毛羽測試儀測試。測量lm長的紗線內單側面上毛羽長度超過3mm的毛羽數,每個試驗樣品中隨機抽取5根。

      2 結果與討論

      2.1 漿料單體的性能與測試

      2.1.1 漿料基本性能見表1

      2.1.2 漿料單體的各項性能指標的測試值見表2

      從表2中看出,對毛紗的漿膜潤濕性、水溶性方面,聚丙烯酸酰胺明顯優(yōu)于聚乙烯醇、馬鈴薯變性淀粉;在粘附性及漿膜強伸性方面,聚丙烯酸酰胺、聚乙烯醇明顯優(yōu)于馬鈴薯變性淀粉;在漿膜吸濕性方面,聚丙烯酸酰胺、馬鈴薯變性淀粉明顯優(yōu)于聚乙烯醇;在漿膜耐磨性方面,聚乙烯醇明顯優(yōu)于聚丙烯酸酰胺、馬鈴薯變性淀粉。分析認為,聚乙烯醇、馬鈴薯變性淀粉、聚丙烯酰酸胺3種漿料對毛紗上漿各有優(yōu)勢,但沒有哪一種漿料單體能絕對滿足毛紗上漿的需要。從試驗結果發(fā)現(xiàn),聚丙烯酸酰胺、聚乙烯醇漿料的優(yōu)勢較馬鈴薯變性淀粉明顯,故在進行毛用漿料復配時,應合理考慮它們之間的配比。

      2.2 調漿工藝

      三種漿料復配其調漿工藝如圖1所示:

      2.3 復配漿料

      由于單一組分的漿料難以滿足精紡毛紗的上漿要求,需對三種漿料采用復配優(yōu)選。按照相似相容原理,聚丙烯酸酰胺類漿料含有酰胺基與毛紗中毛纖維具有良好的親和性,故將其作為毛紗上漿用主漿料。m1 (聚丙烯酸酰胺): m2 (馬鈴薯變性淀粉):m3 (聚乙烯醇)分別為50:25:25、60:20:20、70:15:50、80:10:10進行復配優(yōu)選,再測試復配后漿液的各項性能,測試結果如表3所示。

      從表3看出,m1 (聚丙烯酸酰胺):m2 (馬鈴薯變性淀粉):m3 (聚乙烯醇)為 70:15:15 的復配漿料在混溶性及對毛紗的粘附性、潤濕性、吸濕性、水溶性方面均優(yōu)于其他配比的復配漿料,雖然個別上漿性能指標,如漿膜斷裂強伸度、耐磨性要比其他稍有遜色,但其綜合上漿性能具有明顯優(yōu)勢。

      2.4 浸透劑的選用

      2.4.1 滲透劑加入溫度的確定

      考慮到對漿液的影響,要對滲透劑的加入溫度進行控制。因此設計在滲透劑用量均為0.5%的基礎上,研究滲透劑加入溫度對漿液的影響,如表4所示。

      由表4看出,幾種滲透劑在與漿料同時加入、升溫時加入、漿液沸騰時加入時漿液都不穩(wěn)定,原因可能是滲透劑有乳化分散的作用,在漿料還沒煮出粘度時,漿料分子被充分分散,導致漿液粘度低且分層不穩(wěn)定;在自然降溫至50℃時加入,漿液粘度有升高趨勢,原因可能是滲透劑乳化分散不均勻,漿料分子之間粘并性增強。所以選擇自然降溫至70℃~80℃時加入滲透劑。

      2.4.2 滲透劑用量及種類的確定

      選擇用量分別為0、0.25%、0.75%、0.5%、1%的幾種不同滲透劑在煮漿結束自然降溫至70℃~80℃時加入,測試漿紗表面漿液的滲透時間。滲透劑用量及種類對漿紗滲透時間影響如表5所示。

      由表5看出,不加滲透劑的原漿液對毛紗的潤濕時間較長,不同的滲透劑用量對滲透時間都有影響;與不加滲透劑的漿液相比較,滲透劑RC的作用不是很明顯,而滲透劑JFC、XL-ST的滲透作用明顯;隨著滲透劑JFC、XL-S用量加大,對減少滲透時間的作用不太顯著。經比較分析,選用滲透劑JFC,用量0.5%。

      2.5 漿紗質量測試

      毛紗上漿的目的是使紗線的毛羽軟化并伏貼,提高耐磨性,增加強力,減小強力不勻,從而提高其可織性。為此將漿料按最佳配比調制成10%的漿液,并在其中添加0.5%滲透劑JFC,用此漿液在自制的單紗上漿機上進行28.2 tex純毛單紗上漿試驗。然后測試其上漿后的主要物理性能指標,并與原紗進行對比,測試結果如表6所示。

      由表6可以看出,通過漿紗試驗以及漿紗性能測試,漿紗斷裂強力、減伸性及耐磨性各項指標都較原紗有了很大程度的提高,特別是毛羽的降低程度非常明顯。

      3 結 論

      對毛紗用漿料的選用應考慮到羊毛的化學結構,運用“相似相容”規(guī)律設計漿料配方,同時結合原料種類、特性和漿料性能等因素,解決毛單紗不易潤濕,毛羽不伏貼,滲透難、強力低和易彈性伸長等問題。

      通過對28.2tex毛單紗上漿試驗結果表明,采用以聚丙烯酸酰胺為主漿料與馬鈴薯變性淀粉、聚乙烯醇漿料以70:15:15的比例混合并在其中添加0.5%滲透劑JFC,其漿紗毛羽貼伏,耐磨性能良好,斷裂強力增加滿足織物的織造要求。

      參考文獻:

      [1] 周永元. 紡織漿料學[M]. 北京:紡織工業(yè)出版社, 2004:115-353.

      [2] 高衛(wèi)東, 范雪榮, 趙凌云, 等. 漿料上漿性能評價指標初探[J]. 棉紡織技術, 1998,26(10):5-8.

      [3] 張一鳴, 楊眉, 張慧霞. 高濃低粘漿料混溶性的探討[J]. 棉紡織技術, 2000,28(7):10-13.

      [4] 祝志峰. 漿料的混溶性與粘著性能[J]. 紡織學報, 2005,26(2):20-22.

      [5] 范雪榮, 高衛(wèi)東, 趙凌云. 紡織漿料漿膜制備方法[J]. 棉紡織技術, 1999,27(4):7-10.

      (作者單位:巴州纖維檢驗所)

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