麻稈纖維素醚在漿紗上的應(yīng)用

王 飛，季 英 超，王 迎，李 紅

(大連工業(yè)大學(xué) 紡織與材料工程學(xué)院，遼寧 大連 116034)

0 引 言

隨著環(huán)境保護(hù)意識的加強(qiáng)，近年來發(fā)達(dá)國家針對PVA漿料難以生物降解，并對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的現(xiàn)狀，已經(jīng)提出禁止使用PVA漿料。中國紡織行業(yè)協(xié)會(huì)對我國紡織企業(yè)、漿料生產(chǎn)廠家提出“不用或少用PVA、節(jié)能減排環(huán)保上漿”的要求[1]。為此，開發(fā)替代PVA漿料具有十分重要意義。

目前較多使用的CMC漿料是以棉短絨為原料的纖維素醚，而以麻稈為原料的纖維素醚研究文獻(xiàn)報(bào)道較少。本實(shí)驗(yàn)對所開發(fā)的2種麻稈纖維素醚漿料(1＃、2＃)的黏度、膜的吸濕性和耐磨性及其漿紗應(yīng)用進(jìn)行研究，麻稈纖維素醚漿料1＃由于黏度過小，則浸透偏多而被覆太少，在紗線的表面不能形成連續(xù)的漿膜；2＃黏度過大，漿膜厚度過大，浸透少，使上漿率過高，形成表面上漿，紗線彈性下降[2]，因此都不能單獨(dú)上漿使用，必須進(jìn)行合理的復(fù)配[3]，以期達(dá)到最佳上漿效果。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 原料和儀器

原料：麻稈纖維素醚漿料1＃和2＃，CJ14.6tex棉紗。

儀器：DV－79數(shù)字式黏度計(jì)，電子天平，Y522型織物耐磨儀，ESS1000小樣漿紗機(jī)，YG061／PC型電子單紗強(qiáng)力儀，LFY－109B型電腦紗線耐磨性能測試儀。

1.2 麻稈纖維素醚漿料質(zhì)量指標(biāo)

麻稈纖維素醚漿料1＃(質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，25℃)質(zhì)量指標(biāo)：外觀為淡黃色粉末狀，含水率為9.69%，pH為6.25，黏度為1.46mPa·s，易溶解于水中。

麻稈纖維素醚漿料2＃(質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，25℃)質(zhì)量指標(biāo)：外觀為淡黃色粉末狀，含水率為10.6%，pH為6.16，黏度為262.4mPa·s，易溶解于水中。

1.3 麻稈纖維素醚漿料性能指標(biāo)測試

1.3.1 黏度及黏度穩(wěn)定性測試

采用DV－79數(shù)字式黏度計(jì)測定2種漿料在不同配比情況下，溫度為95℃時(shí)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的漿液黏度及熱黏穩(wěn)定性。

1.3.2 漿膜吸濕性的測定

制備不同配比的各種漿膜[4]。每種漿膜各選取30cm2，放在105℃的烘箱中烘至恒重，移入干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱重(精確至0.001g)，然后放入溫度為20℃，相對濕度為65%的恒溫恒濕的條件下，使其吸濕平衡24h，取出試樣稱重(精確至0.001g)。每種漿膜測試10次，取其平均值。

1.3.3 漿膜的耐磨性測試

經(jīng)紗上漿的主要目的之一是提高漿紗的耐磨性，是漿料內(nèi)聚力、強(qiáng)伸度與韌性的綜合表現(xiàn)。在織造過程中，被覆于紗線表面的漿膜是摩擦力的主要承受者，漿膜的耐磨性直接影響織造時(shí)經(jīng)紗的質(zhì)量[5－6]。本試驗(yàn)使用 Y522型織物耐磨儀，采用稱重法測定。

1.4 漿紗測試

漿紗實(shí)驗(yàn)：用ESS1000小樣漿紗機(jī)測定。

漿紗強(qiáng)伸性能測試：用YG061／PC型電子單紗強(qiáng)力儀測定。

漿紗耐摩擦性測試：用LFY－109B型電腦紗線耐磨性能測試儀測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 黏度及熱黏穩(wěn)定性

2種麻稈纖維素醚漿料在不同配比下漿液黏度及黏度穩(wěn)定性的測試結(jié)果見表1。測試條件為：質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，溫度95℃。

由表1可知，不同配比條件下的漿液在95℃，連續(xù)180min內(nèi)，所有配比的漿液變異系數(shù)值都比較小，遠(yuǎn)低于15%的要求，所有漿液黏度變化也比較小，表明其熱穩(wěn)定性優(yōu)良。

表1 漿液黏度及熱穩(wěn)定性Tab.1 Slurry viscosity and thermal stability

2.2 漿膜吸濕性和耐磨性

漿膜的吸濕性太大容易導(dǎo)致漿膜發(fā)黏，不利于織造；太小漿膜發(fā)脆易碎，不利于減小織造過程中的靜電和防止?jié){膜脆斷。各不同配比的漿膜在20℃、65%的相對濕度的條件下，經(jīng)24h吸濕，達(dá)到平衡后的吸濕率和磨耗列于表2。由表2可以看出，隨著1＃漿料配比的減少，2＃漿料配比的增加，漿膜的吸濕率逐步降低，磨耗增加，耐磨性也越來越差。

表2 漿膜的吸濕性和耐磨性Tab.2 Moisture absorption and abrasive resistance of the serosa

2.3 漿紗性能

現(xiàn)在市面上使用較多的紗線為CJ14.6tex紗，因此本漿紗實(shí)驗(yàn)選用CJ14.6tex紗，而對于CJ14.6tex紗上漿，應(yīng)以“被覆為主，滲透為輔”為上漿目的。因此，漿液的黏結(jié)牢度要好，漿膜的完整度要好，以減少紗線表面毛羽，增加紗線的耐磨性，提高漿紗的強(qiáng)力。所以，所選用的漿液黏度不宜太大或太小，漿膜的耐磨性也要好，同時(shí)也要符合“兩高一低”的上漿要求[7]，漿紗選用4＃、5＃、6＃配比來進(jìn)行漿紗耐磨對比實(shí)驗(yàn)。

紗線為CJ14.6tex紗，上漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%，上漿溫度為95℃，漿紗壓漿輥壓力0.6MPa，漿紗速度10r／min，整經(jīng)密度100根／dm，漿紗性能見表3。

表3 上漿性能測試結(jié)果Tab.3 The sizing performance test results

由表3可以看出，上漿后漿紗的耐磨性和斷裂強(qiáng)力明顯提高，并且5＃配比漿紗的增強(qiáng)率最高，耐磨次數(shù)最多，說明漿液的穩(wěn)定性好，在紗線表面形成的漿膜完整性好，漿膜也較均勻。

3 結(jié) 論

(1)麻稈纖維素醚具有黏度范圍廣、黏度值可調(diào)、水溶性好、混溶性和黏度穩(wěn)定的特點(diǎn)，具備作為漿料在紡織漿紗上應(yīng)用的技術(shù)要求。

(2)麻稈纖維素醚不同配比制成的漿膜，其吸濕性、耐磨性差異較大，其中4＃、5＃、6＃較好，可以根據(jù)漿紗要求選其需要配比的麻稈纖維素醚作為紡織用漿料。

(3)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)需要，選用4＃、5＃、6＃配比的麻稈纖維素醚作為漿料對CJ14.6tex棉紗進(jìn)行上漿，漿紗的斷裂強(qiáng)力和耐磨性明顯提高，并且5＃配比的效果最好。

綜上研究表明，麻稈纖維素醚完全可以作為漿料進(jìn)行應(yīng)用，且應(yīng)用前景廣闊。

[1]周永元.新型纖維上漿和紡織漿料新情況[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2004(5)：70－82.

[2]JI Yingchao，WANG Ying，WANG Fei，et al.A new textile sizing prepared by the hemp core cellulose ethers[J].Applied Mechanics and Materials，2012，217／218／219：586－589.

[3]周永元.紡織漿料學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，2004：491－492.

[4]黃樹榜，方方.漿膜制備方法的改進(jìn)[J].紡織科技進(jìn)展，2011(2)：55－57.

[5]吳寧，榮瑞萍，謝改軍.纖維素衍生物漿料性能的研究[J].棉紡織技術(shù)，2006，34(7)：20－23.

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[7]周永元，洪仲秋，萬國江，等.紡織上漿疑難問題解答[M].北京：中國紡織出版社，2005：34－35.