幾種常用漿料的配伍性對竹炭纖維紗上漿性能的影響.doc

幾種常用漿料的配伍性對竹炭纖維紗上漿性能的影響 韓慧敏 （常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇常州） 【摘要】竹炭纖維具有優(yōu)良的環(huán)保性和抗菌特性，已被廣泛地應(yīng)用于紡織制品。為了提高此類纖維的漿紗性能，通過改變幾種常用漿料的配伍，對竹炭纖維紗進(jìn)行了上漿實驗。結(jié)果表明，漿料的配伍性對竹炭纖維漿紗的強(qiáng)力、伸長、耐磨及毛羽性能均有顯著影響，當(dāng)?shù)矸?共混漿的質(zhì)量比為/時，竹炭漿紗的使用性能較為優(yōu)異。 關(guān)鍵詞竹炭纖維；配伍性；漿紗；使用性能 Doi：10.3969/j.issn.2095-0101.xx.03.010 ：TS105.21+2：A：2095-0101（xx）03-0029-02 ：- 基金項目：年常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級科研項目 作者簡介：韓慧敏（-），女，常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院高級實驗師，高級工程師，主要從事新型紡織材料、漿料與漿紗領(lǐng)域的研究與教學(xué)工作。 引言 近年來，紡織領(lǐng)域內(nèi)不斷掀起纖維革命，功能性保健紡織品成為市場主流。采用竹炭纖維紗制成的紡織品，日益受到消費者的歡迎，竹炭纖維因而獲得了“黑鉆石”的美譽(yù)。竹炭纖維不僅具有優(yōu)良的抗菌性和環(huán)保特性，同時包含吸濕透氣、蓄熱保暖和產(chǎn)生負(fù)離子等多種功能，適宜于制作貼身穿著服裝。竹炭纖維的功能亦具有永久性，不受洗滌次數(shù)的影響。隨著竹炭纖維產(chǎn)品的不斷推廣，如何選擇合適的漿料對此類纖維紗線進(jìn)行上漿以提高其可織性已成為亟需解決的工藝問題。因此，本研究選擇幾種常用的紡織漿料按照不同的比例進(jìn)行配伍，然后對竹炭纖維細(xì)紗進(jìn)行上漿實驗，并測定竹炭纖維漿紗的機(jī)械力學(xué)性能及毛羽性能為主要指標(biāo)，從而遴選出適宜于竹炭纖維紗線的漿料配方。 實驗設(shè)計與過程 原料配方與規(guī)格 酸解淀粉，以玉米原淀粉為原料，以鹽酸按照的方法對其進(jìn)行酸解制成；，化學(xué)純；羧甲基纖維素（），實驗室自制，取代度為，其纖維素原料源于漢麻稈，此類漿料退漿后易降解，不會產(chǎn)生有毒物質(zhì)；竹炭細(xì)紗為竹炭粘膠短纖紗，細(xì)度為。 為方便表述實驗中的種共混漿料，文中用表示（酸解淀粉）（），表示（酸解淀粉）（）（），表示（酸解淀粉）（）。 漿紗試驗 上漿實驗采用的是型電子式單紗上漿機(jī)，漿紗步驟如下所述： 首先打開漿紗機(jī)電源進(jìn)行預(yù)熱，漿槽溫度調(diào)節(jié)到，烘房溫度為； 配制含固率為的共混漿液，攪拌均勻后移入圓底燒瓶中，放入的恒溫水浴鍋中加熱，待升溫至后，計時，煮成的共混漿液即可進(jìn)行漿紗； 按要求將細(xì)紗纏繞在漿紗機(jī)上，將煮成的漿液倒入漿槽，調(diào)節(jié)漿紗速度為/，漿紗張力。按啟動按鈕，約后，按停止按鈕，取出紗筒，上漿試驗完成。 漿紗性能測試 采用型全自動單紗強(qiáng)力儀測試漿紗增強(qiáng)率及減伸率，試驗條件：初始張力，夾距，拉伸速度/；用型電腦紗線耐磨儀測定漿紗耐磨性能，摩擦速度次/，單紗張力；用型紗線毛羽測試儀測試毛羽數(shù)量；采用堿退漿法測定退漿率。有關(guān)漿紗性能的試驗操作及計算參照范雪榮等人的方法。 結(jié)果與討論 漿料配伍對紗線強(qiáng)伸性能的影響 淀粉、與的配伍對竹炭漿紗強(qiáng)伸性能的影響如表所示。由表可知，隨著淀粉漿料所占比例的增加，漿紗的斷裂強(qiáng)力逐漸上升，而斷裂伸長率則呈現(xiàn)出降低的趨勢。 淀粉是目前工業(yè)界最為常用的紡織漿料，然而，由于淀粉大分子本身剛性環(huán)狀結(jié)構(gòu)的缺陷，其對纖維素纖維的粘附性能并不是很好。此外，由葡萄糖剩基所形成的剛性環(huán)狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了淀粉分子鏈的柔順性較差，玻璃化溫度較高，剛性很強(qiáng)，成膜性較差，所形成的漿膜呈現(xiàn)“硬而脆”的特點。因此，當(dāng)?shù)矸墼诠不鞚{（）中所占比例為時，紗線的減伸率已達(dá)到。對纖維素纖維的粘附性能佳，所成漿膜具有“堅而韌”的優(yōu)點，然而，易結(jié)皮，難退漿，最為嚴(yán)重的問題是，其生物降解性很差，給自然環(huán)境帶來了嚴(yán)重?fù)p害，這些缺陷限制了的使用。屬生物基漿料，對親水性纖維的粘附力很高，其膜性能雖不如漿料，但較淀粉為佳，與其他種類的漿料混溶性也好，故多作為輔助漿料用于調(diào)配混合漿。由表可知，以淀粉為主漿料，適量添加、（），所漿出竹炭紗的斷裂強(qiáng)力與保伸性均能達(dá)到較高的數(shù)值。 漿料配伍對紗線耐磨性能的影響 共混漿的配伍性對竹炭紗耐磨性能的影響如表所示。觀察此表可知，隨著淀粉漿料所占比例的增加，漿紗的耐磨性呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，漿紗的耐磨性最佳。 漿紗的耐磨性與漿料的內(nèi)聚力、強(qiáng)伸度與韌性密切相關(guān)，披覆在紗體外的淀粉漿在烘燥成膜后雖然具有較高的內(nèi)聚強(qiáng)度，但其脆性亦大，在摩擦過程中易造成落漿。在淀粉中混入，可以提高漿膜的韌性，進(jìn)而改善漿紗的彈性。與纖維素纖維的粘附性較好，漿膜性能居于與淀粉之間，良好的混溶性使之與其他漿料的混合漿液易于調(diào)制均勻，可長時間使用而不會分層。漿料是由淀粉、及配伍而成的混合漿，所成漿膜內(nèi)聚力高，對竹炭纖維的粘附力良好，故所漿出紗線的耐磨性優(yōu)于其他兩種漿紗。 漿料配伍對紗線毛羽性能的影響 共混漿的配伍性對竹炭紗毛羽數(shù)量的影響如表所示。從表可以得知，隨著淀粉漿料所占比例的增加，漿紗毛羽數(shù)量呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，漿紗的毛羽數(shù)最低。 淀粉、及的分子鏈上都含有與竹纖維相似的基團(tuán)，尤其是和，對竹纖維均具有良好的粘附性，共混漿液在浸透入經(jīng)紗內(nèi)部后，能有效增強(qiáng)纖維間的抱合，貼伏毛羽，故漿紗的毛羽數(shù)量遠(yuǎn)低于原紗。需要指出的是，1漿膜的撕破強(qiáng)度過高，分子間的聚合力超過粘附力幾個數(shù)量級，造成分絞阻力大，分絞困難，極易產(chǎn)生二次毛羽。因此，含量較高的漿紗的毛羽數(shù)量高于另外兩種漿紗，而和漿紗的毛羽數(shù)量較為接近，并未產(chǎn)生明顯差別。 結(jié)語 由試驗結(jié)果可知，淀粉、及混合漿料的配伍性對竹炭纖維紗的上漿性能有顯著的影響。以淀粉為主漿料，輔之以適量的、漿料可獲得使用性能良好的竹炭漿紗。三種漿料若能合理搭配使用，所漿竹炭紗的斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長及耐磨次數(shù)就能達(dá)到較高的數(shù)值，紗線毛羽數(shù)量也可大幅度降低。綜合使用和環(huán)保性能兩個因素，質(zhì)量比為/的淀粉