脂肪醇聚氧乙烯醚在中溫上漿中的應(yīng)用研究

張慧晴　沈艷琴　武海良

摘 要：為改善中溫漿液對經(jīng)紗滲透性能差的缺點，在調(diào)漿時將滲透劑脂肪醇聚氧乙烯醚（JFC）加入漿液中，以降低漿液的表面張力，提高漿液在經(jīng)紗中的浸透。通過測試傳統(tǒng)高溫漿液、中溫漿液以及中溫與滲透劑協(xié)同作用后漿液性能，研究了脂肪醇聚氧乙烯醚對中溫漿液性能、漿膜性能及漿紗性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明：脂肪醇聚氧乙烯醚能有效提高中溫漿液對經(jīng)紗的滲透性，改善了中溫漿紗后漿紗的各項力學(xué)性能。

關(guān)鍵詞：脂肪醇聚氧乙烯醚;滲透性;漿液性能;漿膜性能;漿紗性能

中圖分類號：TS114.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1009-265X（2019）04-0081-03

Application of Fatty Alcohol Polyoxyethylene Ether in Moderate Temperature Sizing

ZHANG Huiqing， SHEN Yanqin， WU Hailiang

（School of Textile Science and Engineering， Xian Polytechnic University， Xian 710048， China）

Abstract：In order to improve the shortcomings of poor warp permeation properties of moderate-temperature slurry， the permeating agent fatty alcohol polyoxyethylene ether （JFC） was added to the slurry during the slurry mixing to reduce the surface tension of the slurry and increase the penetration of the slurry in the warp yarn. By testing the properties of the traditional high-temperature slurry， moderate-temperature slurry and the synergistic effect of the moderate temperature and the penetrating agent， the influence rule of fatty alcohol polyoxyethylene ethers on the properties of the moderate-temperature slurry， serosal properties and sizing properties was studied. The results showed that the fatty alcohol polyoxyethylene ether could effectively enhance the permeability of the moderate-temperature slurry to the warp yarn and improve the mechanical properties of the sizing yarn after the moderate-temperature sizing.

Key words：fatty alcohol polyoxyethylene ether; permeability; slurry properties; serosal properties; sizing properties

目前，工廠常采用高溫上漿工藝對紗線進(jìn)行上漿，這種漿紗方法存在能源消耗大，漿紗易斷頭，漿液易結(jié)皮等缺點，而且高溫漿紗會產(chǎn)生大量熱蒸汽，使得漿紗車間環(huán)境惡劣不利于漿紗工人身體健康。中溫上漿是一種新型上漿工藝，其在調(diào)漿時調(diào)漿桶溫度不超過65 ℃、漿槽不加熱[1]。該工藝使用中溫可溶淀粉漿料[2]，在中溫條件下（低于65 ℃）制備成漿液。采用中溫上漿工藝，由于漿液溫度低，漿液黏度、表面張力增大，導(dǎo)致漿液流動性不好[3]，降低了漿液對經(jīng)紗的潤濕、滲透性能。為了改善中溫時漿液對經(jīng)紗的滲透性，很多學(xué)者也做了相關(guān)研究，如趙樂強(qiáng)[4]研究了超聲波在麻維混紡紗低溫上漿中的應(yīng)用，實驗結(jié)果表明經(jīng)過超聲波處理，漿液黏度降低，漿液流動性增強(qiáng)，促進(jìn)了漿液浸透，提高了上漿率。郭臘梅等[5]將淀粉類漿料在20～40 ℃的中性或堿性條件下調(diào)漿，并加入中性或低pH值助劑，增強(qiáng)漿液流動性，對棉紗低溫上漿，上漿效果與高溫上漿相同。陸雪良等[6]對滲透劑的復(fù)配及性能研究中發(fā)現(xiàn)加入滲透劑后，漿液滲透效果變好。郭臘梅等[7]發(fā)現(xiàn)滲透劑對漿液在經(jīng)紗中的滲透性改善很大，并且不改變漿液黏度。但是對于滲透劑對中溫漿液性能的研究未見報道。本文研究了滲透劑JFC對中溫時漿液滲透性及漿膜性能的影響，并在單紗漿紗機(jī)上進(jìn)行了中溫漿紗實踐。

1 實 驗

1.1 材料和儀器

實驗材料：SPR漿料（荷蘭艾維貝（Avebe）公司），脂肪醇聚氧乙烯醚（JFC）（青島優(yōu)索化學(xué)科技有限公司），純棉紗14.6 tex（西北國棉一廠）。

實驗儀器：YG061M型電子單紗強(qiáng)力儀（上海諾彩貿(mào)易有限公司）;FA2004B電子天平（上海越平科學(xué)儀器有限公司）;JJ-1精密增力電動攪拌器（常州國華電器有限公司）;HD026N型電子織物強(qiáng)力儀（南通宏大實驗儀器有限公司）;HH-1數(shù)顯恒溫水浴鍋（上海浦東物理光學(xué)儀器廠）;DKB-501A超級恒溫水槽（上海精宏實驗設(shè)備有限公司）;GA392型（立式）單紗漿紗機(jī)（江陰市通源紡機(jī)有限公司）。

1.2 測試方法

1.2.1 漿液滲透性測試

采用紗線沉降法檢測漿液的滲透性。具體測試方法：將漿液煮好后置入800 mL的燒杯中，將燒杯放置在超級恒溫水槽中保持漿液溫度為65 ℃，將測試紗樣（總長為2 m的14.6 tex純棉紗繞成直徑為130 mm的圓環(huán)后對折）垂直放入漿液中，同時按下秒表計時，當(dāng)紗樣恰好完全浸沒于漿液中停止計時，此時秒表所顯示的時間即為紗線沉降時間，用該時間表示漿液的滲透性，測試10次，取平均值。

1.2.2 漿液粘附力測試

配置含固量為1%的漿液，并加入JFC。JFC用量為漿液總體積的0.3%。將漿液置于2 000 mL鐵盒內(nèi)，放入65 ℃恒溫水浴鍋中保溫。在65 ℃和95 ℃條件下，調(diào)制不加任何助劑的漿液用作對比實驗。本實驗選用粗紗法測試漿液的粘附力，方法見文獻(xiàn)[8]。使用HD026N型電子織物強(qiáng)力儀測試粗紗的斷裂強(qiáng)力。測試條件：拉伸速度50 mm/min，試樣夾持距離100 mm，有效樣本容量為30。

1.2.3 漿膜性能測試

漿膜制備：配置含固量為3%的漿液，添加漿液總體積0.3%的脂肪醇聚氧乙烯醚，水浴鍋加熱至65 ℃，同等條件下，分別調(diào)制65 ℃和95 ℃不加助劑的漿液用作參照實驗，待漿液冷卻至室溫，分別用量筒量取40 mL漿液，倒入水平放置的直徑為130 mm的漿膜盤中，將漿膜盤放入溫度為25 ℃，相對濕度為65%的恒溫恒濕箱內(nèi)成膜。

漿膜水溶性測試：測試方法見文獻(xiàn)[9]。在YG061M型電子單紗強(qiáng)力儀上測試斷裂強(qiáng)力及斷裂伸長率，計算斷裂強(qiáng)度。計算公式見文獻(xiàn)[10]。

1.2.4 漿紗性能測試

采用GA392型（立式）單紗漿紗機(jī)進(jìn)行上漿實踐，采用3種漿紗工藝（表1）。漿紗耐磨性、強(qiáng)伸性、回潮率、毛羽等性能測試方法和計算公式見文獻(xiàn)[10]。

2 結(jié)果與討論

2.1 漿液滲透性

漿液對紗線的滲透過程是由紗線-空氣界面變?yōu)榧喚€-漿液界面，當(dāng)加入滲透劑時，會改變紗線與漿液之間的界面張力，加強(qiáng)漿液對紗線的滲透性。表2所示為漿液滲透時間。實驗表明，加入滲透劑后，紗線沉降時間從大于600 s降至9.6 s，且低于工藝1的高溫漿液紗線沉降時間，說明滲透劑能夠促進(jìn)漿液對紗線的潤濕，對漿液滲透效果改善明顯。

2.2 粘附性能

從表3粘附力測試數(shù)據(jù)可看出，無滲透劑時，工藝2的粗紗比粘附力明顯小于工藝1的粗紗比粘附力高溫漿液，這是因為溫度低，漿液表面張力大，影響了漿液中大分子向粗紗內(nèi)部的浸透，使得漿液滲透能力下降，從而影響了粘著力;當(dāng)加入滲透劑后，工藝3漿液對粗紗的比粘附力非常接近工藝1，滲透劑的加入能夠降低漿液表面張力，促進(jìn)漿液向粗紗內(nèi)部的滲透，使粗紗粘附力增大。

2.3 漿膜性能

2.3.1 成膜性

3種工藝漿膜外觀如圖1所示。由圖1可看出滲透劑的加入對漿液成膜性有一定的影響，所以滲透劑的添加量非常重要。

2.3.2 漿膜性能

3種工藝漿膜性能如表4所示。

由表4可看出有滲透劑的漿膜水溶速率最快，但其斷裂強(qiáng)度和耐屈曲性明顯低于無滲透劑的漿膜，說明滲透劑對漿膜力學(xué)性能有副作用。這是因為滲透劑會破壞漿膜結(jié)構(gòu)，使其內(nèi)聚力降低，導(dǎo)致漿膜力學(xué)性能下降。

2.4 漿紗性能

用3種工藝分別對14.6 tex純棉紗線進(jìn)行上漿實踐，并對漿紗性能進(jìn)行測試分析，測試結(jié)果見表5。

由表5可看出，有滲透劑后漿紗的上漿率明顯大于無滲透劑漿紗的上漿率，這是由于滲透劑能使中溫漿液的表面張力降低，漿液滲透能力增強(qiáng)，浸入紗線內(nèi)部的漿液增多，提高了經(jīng)紗上漿率，使?jié){紗的斷裂強(qiáng)力等各項性能明顯好于無滲透劑的漿紗性能，其各項性能指標(biāo)趨近于高溫漿紗性能，表明滲透劑對中溫漿紗性能的改善效果明顯。

3 結(jié) 論

a）從紗線沉降時間看，無滲透劑時中溫漿液滲透性很差，紗線沉降時間大，加入滲透劑后，紗線沉降時間縮短明顯，漿液滲透效果變好。

b）滲透劑能夠降低漿液表面張力，提高漿液在紗線中的浸透，粗紗上漿率提高，粗紗粘附力提高。

c）滲透劑會降低漿膜的內(nèi)聚力，導(dǎo)致漿膜力學(xué)性能下降，所以應(yīng)嚴(yán)格控制滲透劑的使用量。

d）中溫漿紗時，加入滲透劑后，漿紗的各項性能指標(biāo)均接近于傳統(tǒng)高溫上漿漿紗性能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄧玲俠，王武生，武海良，等.低溫漿紗技術(shù)應(yīng)用效果研究[J].棉紡織技術(shù)，2017，45（4）：10-13.

[2] 郭臘梅，田永龍，凌超，等.環(huán)保漿料與節(jié)能上漿應(yīng)用技術(shù)[J].棉紡織技術(shù)，2015，43（6）：81-85.

[3] XIEF W， LONG Y， BING S， et al. Rheological properties of starches with different amylose/amylopectin ratios.[J]. Journal of Cereal Science， 2009，49（3）：371-377.

[4] 趙樂強(qiáng).超聲波在麻維混紡紗低溫上漿中的應(yīng)用研究[D].上海：東華大學(xué)，2015：22-57.

[5] 郭臘梅，戴傳彪，李超，等.一種常溫調(diào)漿及常溫上漿經(jīng)紗的方法：中國，201010222890.2[P].2010-11-24.

[6] 陸雪良，曾小君，羅小青.高效低泡滲透劑的配制及其性能研究[J].常熟理工學(xué)院學(xué)報，2006，20（6）：48-52.

[7] 郭臘梅，黃少鋒，戴傳彪，等.漿液滲透性能的測試與評價[J].紡織學(xué)報，2011，32（5）：63-66.

[8] 陳杰.淀粉在紡織漿料中的應(yīng)用[J].廣東化工，2012（6）：11-16.

[9] 周永元.紡織漿料學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，2004：101-114.

[10] 朱蘇康，高衛(wèi)東.機(jī)織學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，2005：84-106.