納米新利用：納米材料與經紗上漿結合

張敏

一種由納米材料與傳統上漿相結合成型的較為穩定的材料研發已取得進展，該項技術已在美國紡織廠中使用。

在傳統漿料中加入少量的納米材料已在商業生產中進行了試驗。事實證明，纖維內部抱合得越好，紡織物的品質也就越高。此項納米技術研究的是具有樹脂防護的硅膠復合物，其作用是提升了纖維的緊密度。

背景

自從20世紀60年代以來，用滌綸和棉纖維混紡的免燙面料進入服裝市場，造就了一次成功的商業案例。然而，要生產免燙織物卻存在著不小的問題。傳統淀粉漿料是基于棉質纖維發展而來的，對于混紡織物中的滌綸沒有粘合作用，不能與經紗粘合。由此，不能完全滿足市場的需求。這樣，世界上許多工廠的專用紡織機就只能閑置一旁。

之后，漿料配方供應商開始將注意力集中在作為配方原膜的聚乙烯醇（PVA）上。PVA不依賴纖維的粘附而在紗線上形成一種強力的黏膜，具有耐磨性。隨之，PVA就成為解決問題的關鍵。供應商和業界很快就把PVA配方作為解決前述問題的殺手锏，并迅速被業界采用。

多年來，全世界紡織工業都在研究與開發初級成膜劑，尿素、蠟與合成聚酯粘合劑等。表面漿膜的改性和化學效應是化工供應商和技術人員研究的重點。最終全世界紡織業界都趨向于采取同一種辦法。

由此產生了“查爾斯迪尤爾效應”，即1899年，查爾斯迪尤爾建議關閉美國專利局，因為所有能夠發明的東西都已發明出來，專利局已無用武之地。

在全世界大多數紡織廠內，配方成本成為生產的主要構成部分。工人酬勞與配方成本成了影響生產的決定因素，并且的確出現所有供應商都采用相同的原材料這一現象。

紗纖維內芯仍是高分子聚合物化學制劑難以企及的內層?？墒?，利用納米的最新技術卻一改過去的做法。今天，這種技術被稱為經紗的化學添加劑。微顆粒附著面積大，改變了紗線的化學性能。研究人員對含納米材料的經紗效果進行了認真的評估，他們認為，這種技術拓寬了納米技術在紡織業的應用范圍。

紗線生產差品質，這對全世界無論是先進的還是落后的紡織公司一直是問題。用傳統漿料配方提升紗線的品質，數十年來，從未有所突破。而今，納米材料與經紗上漿相結合，可輕易深入紗線芯并提高紗線性能。上漿是以水為基礎的過程，因此他們不得不在這方面下足力氣。

值得注意的是，這項研究使用了漿料配方，并為漿料供應商所充分利用，證明傳統配方已有所改進。當然，若沒有這些既定標準和供應商的合作，其價值是無法完成評估的。

最初，他們對不含納米材料的漿料配方進行了研究，而后把納米材料加入標準的漿液中，并用標準配方作為控制數據。納米產品的添加量基于干的固體漿料總量。本次試驗的所有評估都是以提供相同數量的添加物為基礎的。

經實驗室測試發現：

在顯微鏡下，用這種技術漿過的紗線，纖維變得更加緊密。拉伸和伸長數據都表現出較低系數變化。納米材料與紗漿上漿技術的結合，的確提高了耐磨性。

上漿機測試結果表明：依據平滑的破損剖面分析方法發現，其破損剖面更小，紡機產紗線規格更大。

上機測試表明：該方法減少了織機停車次數；減少了緯停時間；減少了漿紗落物。不僅如此，在平常的退漿過程中，帶有傳統上漿材料的納米材料很容易去除。

結論：測試數據表明，將納米材料加入傳統漿料配方，能取得很好的效果。在上漿過程中，納米材料滲透到經紗內，使得纖維更緊密且紗線更均勻。這種處理提高了拉伸強度和伸長率。納米材料的滲透提高了纖維的緊密度，提升了織物的品質。

（據美國《紡織世界》報道http：//www.textileworld.com/Articles/2015/August/Warp_Sizing-Taking_Advantage_of_A_Necessary_Process）