談永智,劉學展,王佩軍,翟保京
(1.石家莊市聯(lián)邦科特化工有限公司,河北石家莊 050067;2.河北三利毛紡有限公司,河北保定 071500;3.辛集市凱科瑞生物科技有限公司,河北石家莊 052360)
近年來,以色織毛巾布、色織襯衣布、色織針織布等為代表的色織產(chǎn)品因色彩豐富、立體感強、色牢度好等特點,越來越受到市場的歡迎。作為構(gòu)成色織紡織品基本單元的染色紗,目前主流的染色方式是筒紗染色,筒紗質(zhì)量的好壞決定了最終產(chǎn)品的品質(zhì)。
在染整加工過程中,純棉筒紗上原有的棉蠟被去除,紗線在液流沖擊下產(chǎn)生毛羽、化學品沉積等,都會造成摩擦力增大,使得后續(xù)絡(luò)筒困難[1]。筒紗平滑劑可以重新賦予紗線柔軟平滑性和抗靜電性,同時不影響紗線本身的強力,在后續(xù)加工工序中可以降低紗線與紗線之間、紗線與金屬之間的摩擦力,減少斷頭、飛花,提高織機效率。
除了潤滑性和抗靜電性等基本性能外,不同行業(yè)的應(yīng)用也對筒紗平滑劑提出了更高的要求。毛巾行業(yè)為了滿足FZ/T 62006—2004《毛巾》[2]對親水性的規(guī)定,要求筒紗成品親水性在5 s之內(nèi);色織布行業(yè)為了后續(xù)的功能性整理,要求筒紗平滑劑親水且易去除。因此,設(shè)計和開發(fā)一款通用且滿足各種要求的高親水性棉用筒紗平滑劑具有重要意義。
棉用筒紗平滑劑的主要組分是蠟乳液。石家莊市聯(lián)邦科特化工有限公司在分析和實驗了各種蠟的性能(如圖1 所示)后,選擇高密度氧化聚乙烯蠟作為主要原料,優(yōu)化配方后依托自有乳化技術(shù)研發(fā)生產(chǎn)了棉用筒紗平滑劑L-3。筒紗平滑劑L-3 可以在純棉紗線表面形成一層平滑致密的保護膜,降低摩擦系數(shù),對紗線的捻度和斷裂強力沒有影響,能提高后續(xù)絡(luò)筒的織機效率;同時L-3 自帶的親水性基團也能賦予棉紗高親水性。
圖1 蠟的特性
純棉漂白紗(40s,魯泰紡織股份有限公司),純棉32/2s固色紗(藍色,河北三利毛紡有限公司),筒紗平滑劑L-3(自制),國外筒紗平滑劑A(市售)。
將紗線放入45 ℃工作液中(浴比1∶10,筒紗平滑劑2%),用醋酸調(diào)節(jié)pH 為5,放入小樣機中振蕩30 min,取出脫水,80 ℃烘干,充分回潮后進行測試。
1.3.1 穩(wěn)定性
用去離子水配制2%的筒紗平滑劑L-3 工作液,在不同溫度、不同電解質(zhì)質(zhì)量濃度下進行測試。
1.3.2 泡沫性
用去離子水配制2%的筒紗平滑劑L-3 工作液100 mL,采用氣泵法進行測試,觀察即時以及30 s 后的泡沫高度。
1.3.3 平滑性
采用Reseda friction tester μ01 儀器(267 m/min)測試摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)越小說明紗線的平滑性越好;摩擦曲線越平坦則說明紗線表面的平滑劑分布得越均勻。
1.3.4 柔軟度
由專業(yè)小組進行人工評價,通過滑度和軟度進行描述。
1.3.5 親水性
裁取1 g紗線,按GB/T 22799—2019《毛巾產(chǎn)品吸水性測試方法》[3]A 法(沉降法)進行測試。
1.3.6 單紗斷裂強力
按GB/T 3916—2013《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定(CRE 法)》[4]進行測試。
2.1.1 穩(wěn)定性
由表1 可以看出,筒紗平滑劑L-3 在各種條件下的穩(wěn)定性均較高,有很好的工藝適用性。
表1 筒紗平滑劑L-3 的穩(wěn)定性
2.1.2 泡沫性
筒紗平滑劑L-3 應(yīng)用于筒紗染整的最后一道工序,如果工作液泡沫較多,則會在筒紗外層產(chǎn)生泡沫漬造成回修。由表2 可以看出,筒紗平滑劑L-3 屬于低泡產(chǎn)品,符合性能要求。
表2 筒紗平滑劑L-3工作液的泡沫性能
2.2.1 平滑性
由圖2 可以看出,與市售產(chǎn)品A 相比,經(jīng)過筒紗平滑劑L-3 整理后的紗線摩擦系數(shù)明顯降低,而且摩擦系數(shù)較為恒定。
圖2 純棉漂白紗使用筒紗平滑劑前后的摩擦系數(shù)變化
2.2.2 柔軟度、親水性和單紗強力
由表3 可以看出,筒紗平滑劑L-3 整理紗線在柔軟度、親水性和單紗斷裂強力等指標上都與市售國外產(chǎn)品A 相當,可以進一步進行應(yīng)用實驗。
表3 筒紗平滑劑L-3與市售國外產(chǎn)品A 應(yīng)用性能對比
材料:純棉32/2s藍灰色紗(500 kg,坯紗強力460 cN,魯泰紡織股份有限公司),筒紗平滑劑L-3(自制)。
設(shè)備:500 kg筒紗染色機(正反循環(huán)方式)。
工藝流程:將紗線放入工作液中(浴比1∶8,筒紗平滑劑L-3 2%),用中和酸調(diào)節(jié)pH 為6,放入筒紗染色機中40 ℃運轉(zhuǎn)20 min,排液,甩干,熱風烘干,充分回潮后進行測試。
大生產(chǎn)過程情況:工作液泡沫很小,可接受;吸盡率高(腳水近無色);壓蓋處無沾污。
由表4 可以看出,筒紗平滑劑L-3 整理后的毛巾紗線通過親水性、手感和單紗斷裂強力測試,其內(nèi)中外層差小,降強低,具有高親水的特點,能夠滿足后續(xù)絡(luò)筒和織造要求。
表4 筒紗平滑劑L-3 在毛巾紗上大生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)果
材料:純棉40s單紗(200 kg)、100s/2 合股紗(200 kg)(安徽華茂紡織股份有限公司),筒紗平滑劑L-3(自制)。
設(shè)備:200 kg筒紗染色機(正反循環(huán)方式)。
工藝流程:將紗線放入工作液中(浴比1∶8,筒紗平滑劑L-3 3%),用中和酸調(diào)節(jié)pH 為6,放入筒紗染色機中40 ℃運轉(zhuǎn)30 min,排液,甩干,射頻烘干,充分回潮后進行測試。
由表5 可知,筒紗平滑劑L-3 整理后的色織紗線,毛效和親水性滿足客戶要求,降強在允許范圍之內(nèi),絡(luò)筒過程無明顯線澀,可以滿足生產(chǎn)需求。
表5 筒紗平滑劑L-3 在色織紗上大生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)果
(1)筒紗平滑劑L-3 的各項性能指標達到預(yù)期設(shè)計要求,對溫度、堿和鹽穩(wěn)定,與其他助劑同浴性良好,具有很好的應(yīng)用穩(wěn)定性。
(2)筒紗平滑劑L-3 可以賦予紗線極低的摩擦系數(shù),減少斷紗現(xiàn)象,絡(luò)筒順暢,能提高織機效率。
(3)筒紗平滑劑L-3 具有高親水性,能夠滿足毛巾行業(yè)和色織行業(yè)后續(xù)染整加工要求。
(4)筒紗平滑劑L-3 自推向市場以來,已在多家企業(yè)成功使用,在保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性和穩(wěn)定性的同時,以高親水性為客戶創(chuàng)造了新的價值。