李舒婕，武海良，沈艷琴

（西安工程大學(xué) 紡織與材料學(xué)院，陜西 西安710048）

0 引 言

人棉紗強(qiáng)力低，不耐磨，在織造工序中易造成斷頭多的現(xiàn)象，影響織造效率和坯布質(zhì)量［1］.因此選擇合理的漿紗工藝，增強(qiáng)人棉紗的強(qiáng)力，提高漿膜的耐磨性能，是解決人棉紗上漿的關(guān)鍵.目前所使用的漿料主要有淀粉、PVA、聚丙烯酸類漿料等3類［2－4］.淀粉來源廣泛，價(jià)格低廉，對(duì)天然纖維黏附性好，且對(duì)環(huán)境污染較小.PVA是一種優(yōu)良的漿料，但其對(duì)環(huán)境污染大，不易生物降解，退漿后的污水容易對(duì)環(huán)境造成污染，現(xiàn)在已經(jīng)提倡不用或少用PVA［5］.

本文針對(duì)人棉紗的特點(diǎn)進(jìn)行漿紗工藝研究.制定了兩組無PVA漿料配方，通過對(duì)漿液、漿膜及漿紗性能進(jìn)行對(duì)比測(cè)試及分析，獲得適合人棉紗漿紗的漿料配方，從而提高其紗線性能.

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料及儀器

1.1.1 材料 14.6tex人棉原紗，DS變性淀粉（無味，白色粉末），K－2000變性淀粉（無味，白色粉末），DY－616變性淀粉（無味，白色粉末），聚丙烯酸（固體白色小顆粒）.

1.1.2 儀器 NDJ－79型旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)，YG171B－1型紗線毛羽測(cè)試儀，HD021N電子單紗強(qiáng)力儀，HD026PC電子織物強(qiáng)力儀，Y731型紗線耐磨儀，ASS3000型全自動(dòng)單紗漿紗機(jī).

1.2 實(shí)驗(yàn)配方

漿料配方見表1.

1.3 測(cè)試

1.3.1 漿液黏度及熱穩(wěn)定性測(cè)試 調(diào)制700mL濃度為6%的漿液，恒溫水浴加熱到95℃，保溫30min，測(cè)試黏度值，在以后的3h內(nèi)，每30min測(cè)定1次，用秒表記錄黏度值，保溫1h時(shí)的黏度值即為漿液的黏度值，后5次測(cè)試的黏度值的極差與第2次值的比為漿液黏度波動(dòng)率［6］.

表1 漿料配方 %

1.3.2 漿膜制備 根據(jù)漿料配方一、配方二各調(diào)制濃度為6%的漿液100mL.調(diào)漿升溫至95℃，保溫30min，待冷卻至50℃左右時(shí)，慢慢倒在玻璃板上，并用玻璃棒輕輕來回移動(dòng)，使?jié){液鋪滿在玻璃板上.自然干燥成膜后，仔細(xì)把漿膜從玻璃板上剝下，即為實(shí)驗(yàn)用的漿膜.

1.3.3 漿膜強(qiáng)力及伸長(zhǎng)率 將制得的漿膜放在恒溫恒濕箱中24h后將漿膜剪成長(zhǎng)110mm、寬5mm的條形試樣，在設(shè)置好實(shí)驗(yàn)參數(shù)（試樣夾持距離100mm，下降速度100mm／min）的宏大HD021N型電子單紗強(qiáng)力儀上進(jìn)行測(cè)試.每種配方均測(cè)10次，取其平均值.

1.3.4 漿膜水溶性 將漿膜剪成長(zhǎng)50mm，寬10mm的長(zhǎng)條，在長(zhǎng)度方向的中間處劃一條線作為標(biāo)記.用已知質(zhì)量的夾子分別夾住漿膜條的上下兩端，然后將漿膜浸入80℃的水中，待漿膜中間的劃線與水平面重合時(shí)開始計(jì)時(shí)，實(shí)驗(yàn)過程中始終保持劃線與水平面重合，直至浸在水中的一半漿膜斷裂時(shí)結(jié)束，秒表顯示的時(shí)間即為此次實(shí)驗(yàn)漿膜的水溶時(shí)間.每種配方的漿膜各測(cè)試10次，求其平均值［7］.

1.3.5 漿膜吸濕性 取漿膜并放在105～110℃的烘箱中，烘至恒重后將其放入調(diào)溫調(diào)濕箱里，使其吸濕平衡后（約24h），取出，稱其質(zhì)量，代入式（1）計(jì)算：

其中 G為漿膜的吸濕率（%）；Mj為漿膜吸濕后的質(zhì)量（g）；M0為漿膜干燥的質(zhì)量（g）.

1.4 上漿工藝

分別調(diào)制濃度為10%的配方一、配方二漿液各700mL，將煮好并經(jīng)過測(cè)試的漿液倒入預(yù)熱好的ASS3000型小樣漿紗機(jī)中準(zhǔn)備上漿.

注：以上所表示的漿液黏度是在（80±5）℃條件下用3號(hào)孔的YT821型可調(diào)式漏斗測(cè)得（該漏斗所測(cè)得水的黏度為4.3s），同時(shí)，使用精密試紙測(cè)得pH值，用酒精式溫度計(jì)測(cè)得漿槽溫度.

1.5 原紗及漿紗性能測(cè)試

1.5.1 漿紗毛羽測(cè)試 漿紗毛羽降低率是衡量漿紗質(zhì)量的重要指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)采用YG171B－1型紗線毛羽測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試.漿紗后紗線耐磨性的提高能力是判斷漿紗質(zhì)量是否改善的依據(jù)，漿紗磨至斷裂的次數(shù)與原紗磨至斷裂次數(shù)之差，與原紗耐磨次數(shù)的比值稱為漿紗耐磨率.

1.5.2 漿紗耐磨性 通過耐磨性測(cè)試可以了解漿膜的耐磨情況，從而掌握和分析漿液和紗線的黏附力及漿紗的內(nèi)在情況，實(shí)驗(yàn)使用Y731型抱合力機(jī)進(jìn)行測(cè)試.

1.5.3 漿紗伸長(zhǎng)率與減伸率 上漿后單紗斷裂強(qiáng)度與原紗強(qiáng)度的比值稱為漿紗增強(qiáng)率.經(jīng)上漿后，紗線原有的彈性和伸長(zhǎng)可能會(huì)受到一定的影響而降低，上漿后紗線斷裂伸長(zhǎng)率的降低值對(duì)原紗的斷裂伸長(zhǎng)率的百分比稱為減伸率.斷裂強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率測(cè)試均使用南通宏大HD021N型電子單紗強(qiáng)力儀進(jìn)行測(cè)試，每組測(cè)試30次，取平均值.

1.5.4 漿紗退漿率 經(jīng)紗上漿率是表示紗線上漿量的大小，是指經(jīng)紗上漿后粘附于經(jīng)紗上的漿料干重對(duì)經(jīng)紗干重的百分比.本文采用氫氧化鈉退漿法［8］.

表2 人棉紗線上漿工藝參數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1 漿液黏度

表3 漿液黏度及黏度熱穩(wěn)定性

本文使用YT821型漏斗式黏度計(jì)測(cè)試漿料的黏度及黏度穩(wěn)定性，測(cè)試結(jié)果見表3.從表3可以看出，兩種配方的黏度熱穩(wěn)定性都達(dá)到90%以上，配方二的穩(wěn)定性較配方一好，有利于經(jīng)紗上漿的均勻性.

2.2 漿膜性能

2.2.1 漿膜外觀 圖1（a），（b）為兩種配方在同一操作條件下的漿膜外觀.

通過手感目測(cè)，可知配方二所制得的漿膜更完整柔韌，而配方一所制得的漿膜手感脆硬，成膜性差.

2.2.2 漿膜其他性能 分別測(cè)試兩種配方漿膜的厚度、斷裂強(qiáng)力、伸長(zhǎng)率和水溶速率，結(jié)果見表4.從表4可以看出，配方二漿膜斷裂強(qiáng)度高于配方一，水溶速率也較配方一快，更加利于退漿.

圖1 兩種配方的漿膜外觀圖

2.3 漿紗性能

分別用兩種配方的漿料對(duì)14.6tex的人棉紗進(jìn)行上漿.圖2為分別用兩種配方漿料上漿后，在光學(xué)顯微鏡下觀察所得的紗線表面形態(tài).分別測(cè)試原紗及經(jīng)上漿后紗線的毛羽、強(qiáng)力、伸長(zhǎng)、耐磨次數(shù)及退漿率，計(jì)算出毛羽降低率、增強(qiáng)率、增磨率及減伸率，結(jié)果見表5.

表4 漿膜性能

表5 漿紗性能

圖2 紗線表面形態(tài)

由表5可看出，14.6tex人棉紗經(jīng)過上漿后，配方二上漿后紗線的毛羽降低率達(dá)86.50%，相對(duì)于配方一較好；配方二上漿后紗線的增強(qiáng)率為7.64%，好于配方一；從增磨率看，配方一上漿后紗線的增磨率為1 117.90%，而配方二上漿后紗線的增磨率為2 154.30%，顯然配方二的增磨率更高.

3 結(jié) 論

（1）兩種漿料的黏度熱穩(wěn)定性均在90%以上，均表現(xiàn)為良好的黏度熱穩(wěn)定性.

（2）加入DS變性淀粉的漿料配方所制得的漿膜成膜性一般，手感脆硬，部分碎裂，不完整.而加入K2000的漿料配方所制得的漿膜則相對(duì)完整，成膜性良好，且漿膜斷裂強(qiáng)度高，水溶速率快，有利于退漿.

（3）14.6tex人棉紗經(jīng)過上漿后，加入K2000的漿料配方上漿后紗線的毛羽降低率、增強(qiáng)率、增磨率等各項(xiàng)性能指標(biāo)相對(duì)較好，達(dá)到了上漿效果.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不用PVA，采用K－2000為主漿料，加入適量的DY－616、聚丙烯酸及蠟片等漿料，可滿足14.6tex人棉紗上漿.

［1］于偉東.紡織材料學(xué)［M］.北京：中國(guó)紡織出版社，2010：23－25.

［2］武海良，沈艷琴，王耀，等.基于微波場(chǎng)的漿紗用土豆淀粉接枝共聚合成［J］.紡織學(xué)報(bào)，2003，24（2）：68－70.

［3］湯一辰，沈艷琴，武海良.原淀粉與PR－Su的配伍性研究［J］.西安工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，27（4）：430－434.

［4］趙金龍，沈蘭萍，舒大武.木棉／棉混紡紗漿料配方研究［J］.西安工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，27（1）：21－27.

［5］李斐斐，武海良，沈艷琴.粘膠／天絲混紡紗漿紗工藝研究［J］.上海紡織科技，2012（10）：12－14.

［6］范雪榮，榮瑞萍，紀(jì)惠軍.紡織漿料檢測(cè)技術(shù)［M］.北京：中國(guó)紡織出版社，2007：51－59..

［7］中國(guó)棉紡織行業(yè)協(xié)會(huì)漿料生產(chǎn)應(yīng)用部.常用紡織漿料質(zhì)量與檢驗(yàn)［Z］.無錫：無錫輕工大學(xué)，1997：64－67.

［8］李麗君，崔鴻鈞.機(jī)織技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程［M］.上海：東華大學(xué)出版社，2009：96－99.