溫濕度與純棉漿紗性能關(guān)系

石 煜,沈蘭萍，宋 樂(lè)，陽(yáng) 智

(西安工程大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院,陜西西安 710048)

0 引言

經(jīng)紗上漿是織造的關(guān)鍵工序，上漿效果直接影響織機(jī)效率和織物質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)各紡織企業(yè)普遍采用提高車(chē)間相對(duì)濕度的方法來(lái)提高效率，這種生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)在傳統(tǒng)紡織品上具有很大的優(yōu)勢(shì)，但會(huì)大大增加生產(chǎn)成本，且較高的相對(duì)濕度與溫度對(duì)設(shè)備的保養(yǎng)和工人的健康也是非常不利的。因此，研究溫濕度對(duì)漿紗性能有何影響具有重要意義。

本文選取14.6 tex純棉紗，根據(jù)車(chē)間漿紗工序的溫濕度控制范圍[1]，試驗(yàn)溫度分別取20℃、22℃、25℃、28℃和30℃，相對(duì)濕度分別取60%、65%、70%、74%和78%，測(cè)試不同試驗(yàn)條件下漿紗的回潮率、拉伸斷裂強(qiáng)力、耐磨性和毛羽指數(shù)，研究溫濕度與漿紗性能之間的關(guān)系，從而優(yōu)選出適宜純棉紗上漿的溫度和相對(duì)濕度，以提高織造性能。

1 漿紗配方

首先，為避免織造時(shí)漿膜脫落，漿料粘著劑應(yīng)選擇對(duì)纖維具有良好的粘附性和親和力。根據(jù)相似相容原理，助劑應(yīng)具有相同的基團(tuán)或相似的極性，因此部分助劑也隨之確定。對(duì)純棉纖維上漿時(shí)，可采用淀粉，PVA等粘著劑，它們含有的羥基具有良好的相容性和親和力[2-5]。

其次，細(xì)特紗的表面光潔，強(qiáng)力偏低上漿時(shí)應(yīng)浸透增強(qiáng)并兼顧被覆，必要時(shí)加入適量的滲透劑等[6-8]。

最后，由于PVA漿料對(duì)各種纖維的粘附性優(yōu)于天然漿料，漿膜具有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨等“堅(jiān)而韌”的特點(diǎn)，是目前常用紡織漿料中漿膜性能最好的一種紡織漿料，對(duì)淀粉類漿料有很好的增塑作用。

結(jié)合目前工廠常用漿料[9]，本試驗(yàn)所選取的漿料配方是：聚乙烯醇PVA1799質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.5%，變性淀粉A115質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62.5%，漿紗上漿率為13.8%。

2 試驗(yàn)部分

2.1 試驗(yàn)儀器

JJ-1型電動(dòng)攪拌器(上海浦東物理光學(xué)儀器廠)，HWS-250型恒溫恒濕箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)，JA2003N型電子天平(上海梅特勒-托利多儀器有限公司)，GZX-GF101-MBS型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠)，HD021N型電子紗線強(qiáng)力儀(南通宏達(dá)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)，Y731D型抱合力機(jī)(常州市第一紡織設(shè)備有限公司)，YG171A型毛羽測(cè)試儀(太倉(cāng)市大明光電儀器廠)。

2.2 漿紗性能測(cè)試

2.2.1 漿紗回潮率

采用烘箱干燥法[10]，測(cè)試漿紗在溫度為20℃,相對(duì)濕度分別為60%、65%、70%、74%、78%條件下的回潮率；以此方法分別測(cè)試溫度為22℃、25℃、28℃、30℃條件下隨相對(duì)濕度改變的回潮率。

2.2.2 漿紗耐磨性

以漿紗耐磨次數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用Y731D型抱合力機(jī)測(cè)試不同溫濕度條件下的漿紗耐磨性能,每組溫濕度條件下測(cè)試20次取平均值。

2.2.3 漿紗毛羽指數(shù)

漿紗表面的毛羽用毛羽指數(shù)表征,采用YG171A型毛羽測(cè)試儀測(cè)試不同溫濕度條件下的漿紗毛羽指數(shù),每組溫濕度條件下測(cè)試20次取平均值。

2.2.4 漿紗斷裂強(qiáng)力

采用HD021N型電子紗線測(cè)試不同溫濕度條件下的漿紗斷裂強(qiáng)力，每組溫濕度條件下測(cè)試20次取平均值。

3 結(jié)果與討論

3.1 溫濕度對(duì)漿紗回潮率的影響

14.6 tex純棉漿紗在不同溫濕度條件下的回潮率測(cè)試結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同溫濕度條件下的漿紗回潮率

由圖1可以看出，每條折線整體趨勢(shì)呈現(xiàn)不斷升高的走勢(shì)，當(dāng)溫度一定時(shí)，隨著相對(duì)濕度的增大，空氣中越來(lái)越多的水分子進(jìn)入纖維，因此漿紗回潮率隨之變大。當(dāng)相對(duì)濕度為78%時(shí)，20℃、22℃、25℃、28℃和30℃條件下漿紗回潮率分別為9.15%、9.19%、9.3%、9.45%和9.49%,為各溫度下漿紗的回潮率最大值?？梢?jiàn),同一濕度條件下，漿紗的回潮率隨溫度升高而增大，但每種溫度相對(duì)應(yīng)的回潮率數(shù)值較接近，在試驗(yàn)條件下漿紗回潮率受溫度的影響較小。

3.2 溫濕度對(duì)漿紗耐磨性的影響

14.6 tex純棉漿紗在不同溫濕度條件下的耐磨性測(cè)試結(jié)果如圖2所示。

圖2 不同溫濕度條件下的漿紗耐磨次數(shù)

由圖2可以看出，當(dāng)溫度為22℃、30℃時(shí)，隨著相對(duì)濕度的增大，漿紗平均耐磨次數(shù)均逐漸增大；當(dāng)溫度為28℃時(shí)，隨著濕度的增大，漿紗的平均耐磨次數(shù)均呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)。當(dāng)溫度為25℃時(shí),改變相對(duì)濕度的大小，所得耐磨次數(shù)均大于其他溫度下的耐磨次數(shù)，且在相對(duì)濕度為65%時(shí)漿紗耐磨次數(shù)達(dá)到峰值，且25℃時(shí)隨著濕度的增大平均耐磨次數(shù)的變化幅度波動(dòng)明顯。當(dāng)相對(duì)濕度大于72%時(shí)，五種溫度條件下的漿紗耐磨次數(shù)雖均有所增大但未達(dá)峰值；由此或知，選取較高的車(chē)間濕度，有利于改善漿紗耐磨性能，但不宜選取過(guò)高。

3.3 溫濕度對(duì)漿紗毛羽指數(shù)的影響

14.6 tex純棉漿紗在不同溫濕度條件下的毛羽指數(shù)測(cè)試結(jié)果如下頁(yè)圖3所示。

圖3 不同溫濕度條件下的漿紗毛羽根數(shù)

由圖3可以看出，20℃、22℃、25℃和30℃時(shí)，毛羽根數(shù)會(huì)隨著相對(duì)濕度的增大先減小后增大；而28℃時(shí)，毛羽根數(shù)則隨著相對(duì)濕度的增大先增大后減小。且25℃時(shí)的毛羽根數(shù)明顯少于20℃、22℃、28℃和30℃的。當(dāng)溫度為25℃、濕度為65%時(shí)，紗線毛羽根數(shù)最少，為9.0(根·m-1)。說(shuō)明車(chē)間溫濕度的高低對(duì)漿紗的毛羽根數(shù)有一定影響。

3.4 溫濕度對(duì)漿紗斷裂強(qiáng)力的影響

14.6 tex純棉漿紗在不同溫濕度條件下的漿紗斷裂強(qiáng)力測(cè)試結(jié)果如圖4所示。

圖4 不同溫濕度條件下的漿紗斷裂強(qiáng)力

由圖4可以看出，隨著相對(duì)濕度的增大，25℃、22℃和30℃條件下，漿紗的斷裂強(qiáng)力先增大后減小；20℃、28℃時(shí)，漿紗的斷裂強(qiáng)力則先減小后增大，且兩種溫度下漿紗斷裂強(qiáng)力的波動(dòng)較大。其中當(dāng)溫度為25℃、濕度為65%時(shí)，紗線斷裂強(qiáng)力最大為319.0 cN，原因在于相對(duì)濕度的增大會(huì)改善長(zhǎng)鏈分子的整齊度，從而增加纖維的強(qiáng)力，但濕度過(guò)大時(shí)，也會(huì)降低纖維強(qiáng)力。溫度升高時(shí)，纖維分子之間結(jié)合力減小，強(qiáng)力也會(huì)減小。因此，相對(duì)濕度與溫度的選擇均不宜過(guò)高。

4 結(jié)論

(1)漿紗的性能與溫濕度密切相關(guān)，故當(dāng)溫度或濕度的選取不同時(shí)，則各項(xiàng)性能的曲線會(huì)相應(yīng)發(fā)生一定波動(dòng)。實(shí)驗(yàn)表明：溫濕度共同影響漿紗的吸濕性能，由于溫度升高會(huì)使纖維分子動(dòng)能量增大，從而減弱某些區(qū)域內(nèi)纖維分子間的引力，使強(qiáng)力下降，毛羽和耐磨次數(shù)無(wú)明顯規(guī)律；隨著相對(duì)濕度的增大，纖維吸附水分子越多，纖維間受力不均得到改善，強(qiáng)力增強(qiáng)，毛羽減少，耐磨次數(shù)增大；因此濕度對(duì)漿紗性能的影響很大，且濕度對(duì)漿紗性能的影響要大于溫度。

(2)就PVA1799和變性淀粉A115混合的漿料配方而言，當(dāng)溫度為25℃、濕度為65%時(shí)，漿紗回潮率為7.63%，漿紗的耐磨次數(shù)、斷裂強(qiáng)力、毛羽根數(shù)等各項(xiàng)性能均較優(yōu)，可作為織造車(chē)間的最佳溫濕度條件，有利于改善織造性能。