高秀麗，高一傳

（河南工程學(xué)院紡織學(xué)院，河南鄭州 450007）

艾草為菊科艾屬植物，又有艾蒿、醫(yī)草、家艾、灸草之稱，是一種多年生的草本植物[1]。艾草纖維是在紡絲液中加入艾草提取物制得的一種新型功能性纖維，具有艾草自身植物性的抗菌、驅(qū)蚊、保健等特性[2]；與普通黏膠纖維相比，回潮率相對(duì)較高，吸濕性能好，纖維比電阻顯著減小，抗靜電性能得到一定改善[3]，與棉混紡可以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)，降低制品的成本，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，但需要對(duì)紗線上漿來(lái)改善其可織性。通過(guò)對(duì)艾草/棉混紡紗進(jìn)行上漿，研究其上漿效果并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，優(yōu)選最優(yōu)漿料配方以指導(dǎo)生產(chǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料

艾草纖維1.67 dtex×38 mm，棉纖維1.56 dtex×29.9 mm；艾草/棉30/70混紡，40支Z捻；原紗：回潮率10%，斷裂強(qiáng)度3.48 cN/tex，斷裂伸長(zhǎng)率4.56%，3 mm毛羽長(zhǎng)度29.1根/10 cm。

1.2 儀器

測(cè)試條件：所有試樣在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下平衡48 h以上，在溫度20 ℃、相對(duì)濕度65%條件下進(jìn)行測(cè)試。

YG747 型通風(fēng)式快速八籃烘箱，YG086C 型縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)，JA2004 型電子天平，YG029 型全自動(dòng)電子單紗強(qiáng)力儀，YG171L型紗線毛羽測(cè)試儀，YT821型可調(diào)漏斗式漿液黏度計(jì)。

1.3 上漿方案

漿料是影響漿紗質(zhì)量好壞的重要因素，為提高漿液質(zhì)量、降低環(huán)境污染、改善漿紗性能，在選擇漿料時(shí)遵循“相似相溶原理”，綜合考慮,選取無(wú)PVA 的氧化淀粉、CD-DF868M 接枝淀粉、玉米淀粉、丙烯酸、甘油、2-萘酚、蠟片的混合漿料[4]。設(shè)計(jì)六種配方進(jìn)行上漿實(shí)驗(yàn)，漿料配方中各組分比例見(jiàn)表1。漿液總含固量為12%，總漿料干重24 g[5]。

表1 漿液配方

1.4 調(diào)漿及上漿

調(diào)漿：首先，按照表1的設(shè)計(jì)方案依次稱量漿料，然后在燒杯中加入一定量的水，將稱量好的漿料倒入燒杯中，攪拌溶解；待溶解后進(jìn)行加熱，再加水定容至200 mL，加熱至90 ℃以上，恒溫加熱至20 min，漿液制備完成；最后，用黏度計(jì)測(cè)量各配方的漿液黏度。

上漿：紗線上漿用GA391 型單紗漿紗機(jī)，烘箱實(shí)際溫度控制在45～50 ℃，風(fēng)箱打開(kāi)，漿槽溫度控制在90 ℃左右，漿紗速度40 m/min。

紗線上漿前先將漿紗機(jī)的電源和開(kāi)關(guān)打開(kāi)，進(jìn)行預(yù)熱；然后調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，將烘箱溫度調(diào)至45 ℃左右，將漿槽溫度調(diào)至90 ℃，漿紗速度調(diào)至40 m/min。當(dāng)漿紗機(jī)漿槽溫度和烘箱溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后，將紗線通過(guò)壓漿棍，將漿液倒入漿槽中，并在漿槽兩邊倒入熱水保證漿紗的溫度，打開(kāi)開(kāi)關(guān)。工藝流程：壓漿→浸漿→卷繞→退繞。

2 確定優(yōu)化方案

實(shí)驗(yàn)對(duì)六種漿液配方的漿液、漿紗性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 漿液漿紗性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果

運(yùn)用濃縮映射法和功能評(píng)價(jià)值法對(duì)漿液和漿紗性能的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，優(yōu)選出最佳漿料配方的方案[6]。當(dāng)實(shí)驗(yàn)值越大越好時(shí)，Aij=(aij-xi)/(di-xi)+1；當(dāng)實(shí)驗(yàn)值越小越好時(shí)，Aij=(di-aij)/(di-xi)+1 其中：Aij為第i項(xiàng)指標(biāo)第j個(gè)方案的功能映射值；aij為第i項(xiàng)指標(biāo)第j個(gè)方案的實(shí)驗(yàn)值；xi為第i項(xiàng)指標(biāo)各方案中最小值；di為第i項(xiàng)指標(biāo)各方案中最大值，而i=l～11;j=l～5。不同漿料配方各項(xiàng)指標(biāo)功能的映射值，如表3所示。

表3 不同漿液配方各項(xiàng)指標(biāo)功能映射值

為直觀地比較各方案中功能綜合指標(biāo)值之間的差異，采用優(yōu)于線性連加的方法及功能評(píng)價(jià)法來(lái)進(jìn)行表示，功能評(píng)價(jià)值Sj計(jì)算如下：

式中：ki為第i 項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重；Kij為各項(xiàng)指標(biāo)間相互制約的經(jīng)驗(yàn)值。

對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)采用一對(duì)一的強(qiáng)制確定性來(lái)表示，把相對(duì)不重要的定為0.1分，把相對(duì)重要的定為0.2 分，統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重見(jiàn)表4，計(jì)算出的功能評(píng)價(jià)值列入表5。

表4 各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重

表5 功能評(píng)價(jià)值Sj

由表5可知，不同的漿液配方對(duì)應(yīng)的漿液和漿紗性能有很大差異，功能評(píng)價(jià)值相差較大，不同漿液配方的功能評(píng)價(jià)值由大到小是：1＞5＞6＞4＞2＞3。

3 結(jié)論

選用高性能淀粉為主漿料、輔助添加合適助劑的無(wú)PVA混合漿料對(duì)艾草/棉混紡紗進(jìn)行上漿效果研究和綜合分析。相比傳統(tǒng)上漿方法，無(wú)PVA混合漿料實(shí)現(xiàn)了綠色無(wú)污染的環(huán)保上漿。通過(guò)濃縮映射法和功能評(píng)價(jià)值法進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳漿料配方：氧化淀粉3 g、CD-DF868M 12 g、玉米淀粉3 g、丙烯酸2 g、甘油1 g、2-萘酚2 g、蠟片1 g。此配方的漿紗增強(qiáng)率達(dá)到14%，減伸率27%，紗線的毛羽貼伏，表面纖維游離端緊貼紗身，漿膜性能也有很大提高。