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(duì)經(jīng)紗滲透性能差的缺點(diǎn)，在調(diào)漿時(shí)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(cè)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(duì)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(duì)經(jīng)紗的滲透性，改善了中溫漿紗后漿紗的各項(xiàng)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(hào)：TS114.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：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(duì)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(diǎn)，而且高溫漿紗會(huì)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(shí)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(dòng)性不好[3]，降低了漿液對(duì)經(jīng)紗的潤(rùn)濕、滲透性能。為了改善中溫時(shí)漿液對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過超聲波處理，漿液黏度降低，漿液流動(dòng)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(dòng)性，對(duì)棉紗低溫上漿，上漿效果與高溫上漿相同。陸雪良等[6]對(duì)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(duì)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(duì)于滲透劑對(duì)中溫漿液性能的研究未見報(bào)道。本文研究了滲透劑JFC對(duì)中溫時(shí)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(shí)踐。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料和儀器

實(shí)驗(yàn)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(guó)棉一廠）。

實(shí)驗(yàn)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(dòng)攪拌器（常州國(guó)華電器有限公司）;HD026N型電子織物強(qiáng)力儀（南通宏大實(shí)驗(yàn)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(jí)恒溫水槽（上海精宏實(shí)驗(yàn)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(cè)試方法

1.2.1 漿液滲透性測(cè)試

采用紗線沉降法檢測(cè)漿液的滲透性。具體測(cè)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(jí)恒溫水槽中保持漿液溫度為65 ℃，將測(cè)試紗樣（總長(zhǎng)為2 m的14.6 tex純棉紗繞成直徑為130 mm的圓環(huán)后對(duì)折）垂直放入漿液中，同時(shí)按下秒表計(jì)時(shí)，當(dāng)紗樣恰好完全浸沒于漿液中停止計(jì)時(shí)，此時(shí)秒表所顯示的時(shí)間即為紗線沉降時(shí)間，用該時(shí)間表示漿液的滲透性，測(cè)試10次，取平均值。

1.2.2 漿液粘附力測(cè)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(duì)比實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)選用粗紗法測(cè)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(cè)試粗紗的斷裂強(qiáng)力。測(cè)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(cè)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(shí)驗(yàn)，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(duì)濕度為65%的恒溫恒濕箱內(nèi)成膜。

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

1.2.4 漿紗性能測(cè)試

采用GA392型（立式）單紗漿紗機(jī)進(jìn)行上漿實(shí)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(cè)試方法和計(jì)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(duì)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(shí)，會(huì)改變紗線與漿液之間的界面張力，加強(qiáng)漿液對(duì)紗線的滲透性。表2所示為漿液滲透時(shí)間。實(shí)驗(yàn)表明，加入滲透劑后，紗線沉降時(shí)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(shí)間，說明滲透劑能夠促進(jìn)漿液對(duì)紗線的潤(rùn)濕，對(duì)漿液滲透效果改善明顯。

2.2 粘附性能

從表3粘附力測(cè)試數(shù)據(jù)可看出，無滲透劑時(shí)，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?yàn)闇囟鹊停瑵{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(duì)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(duì)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(duì)漿膜力學(xué)性能有副作用。這是因?yàn)闈B透劑會(huì)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(duì)14.6 tex純棉紗線進(jìn)行上漿實(shí)踐，并對(duì)漿紗性能進(jìn)行測(cè)試分析，測(cè)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(xiàng)性能明顯好于無滲透劑的漿紗性能，其各項(xiàng)性能指標(biāo)趨近于高溫漿紗性能，表明滲透劑對(duì)中溫漿紗性能的改善效果明顯。

3 結(jié) 論

a）從紗線沉降時(shí)間看，無滲透劑時(shí)中溫漿液滲透性很差，紗線沉降時(shí)間大，加入滲透劑后，紗線沉降時(shí)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(huì)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(shí)，加入滲透劑后，漿紗的各項(xiàng)性能指標(biāo)均接近于傳統(tǒng)高溫上漿漿紗性能。

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