前言
PVA 浆料对各种纤维均有良好的粘附性, 浆 液粘度稳定, 浆膜坚韧, 耐磨性和抗屈曲度好, 是 一种适应性很广泛的纺织浆料, PVA 浆料对提高 产品质量及浆纱技术发挥了重要作用。
尽管 PVA 退浆印染废液的处理很麻烦 [ 1] , 被 称为 不洁 浆料 , 我 国也 提出 了 不用 或少 用 PVA 的口号, 但目前从纺织企业生产技术角度考 虑完全不用 PVA 还有一定的难度。 PVA 大分子 中的羟基间以氢键结合在一起, 分子排列整齐, 定 向度高, 水分子难以浸入 PVA 大分子之间, 因而
作者简介: 韩世洪, 男, 1956年生, 副教授, 武汉, 430074。 收稿日期: 2007 08 05
溶解困难, 且容易结皮, 这种情况随着 PVA 的聚
合度和醇解度不同, 差异很大。同时, 聚合度和醇 解度不同, PVA 的成膜 性、水溶性 以及对纤维的 粘附力也有很大的差异。这些差异对浆纱质量会 产生重大影响, 这一问题已引起浆纱工作者的注 意 [ 2 4] , 所以研究不同聚合度和醇解度 PVA 的性 能是用好 PVA 的关键。
1 试验
1. 1 原料
PVA 1799 ( 兰州维尼纶厂 ) , PVA 0588 ( 可乐 丽 ) , PVA 0599 ( 化工市场购置 ), PVA 1788 ( 山西 维尼纶厂 ), DH PVA ( 西安大华化工有限公司 ) , G oh seno l PVA。其中, DH PVA 的聚合度为 1 20 0, 醇解度为 9 2% ~ 94% 。
1. 2 试验方法与仪器
粘附力测试采用粗纱法 [ 5] 。
浆膜制作: 配制 3% 浓度的浆液, 冷却至 50 ∃ 左右时量取 4 5 m ,l 慢慢地倒在浆膜板上, 并用玻 璃棒轻轻来回移动, 使浆液铺满在浆膜板上, 自然
干燥后, 仔细地把浆膜从浆膜板上剥下, 在恒温恒 湿箱中放置 2 4 h。
测试 仪器 有 HD 021N 型 电子 单纱 强 力 仪、
YG 17 1型毛 羽仪 ( 速度为 30 mm /m in ) 、Y 731 型 抱合力仪。
2 结果与讨论
2. 1 不同醇解度、聚合度 PVA 的粘附力
分 别 将 PVA 0 588、PVA 0599、PVA 1788、 PVA 17 99、DH PVA、G oh seno l及用 PVA 0588 与 PVA 17 99 组 成 的 混 合 浆 料 ( PVA 05 88 % PVA
17 99为 3% 7 ) 制成 1% 的浆液, 按粘附力测试方
法分别测试各种浆液对涤 棉和纯棉粗纱 的粘附
力, 试验结果见表 1。
表 1 不同规格 PVA 粘附力测试结果
测试 PVA 058 8 和 PVA 179 9 混合 浆料对涤
棉粗纱的粘附力, 可以看出, 粘附性得到了改善, 这就是目前纺织厂在加工高难度产品时, 广泛使 用 PVA 0588 和 PVA 17 99 混 合浆的原 因。对于 纯棉粗纱来说, 混合浆料的粘附性不但没有提高, 反而 比 单 独 使 用 一种 PVA 时 有 所 下 降, 所 以 PVA 0588 和 PVA 1 799 的混合浆 料并不 适合对 纯棉纱上浆。
2. 2 不同醇解度、聚合度 PVA 浆膜的水溶性
分别将各种规格的 PVA 制成浆膜, 裁成宽 5 mm、长 10 0 mm 的 条状, 在长度方 向的中间处划 一条直线为记号, 然后将浆膜浸入 80 ∃ 的水中, 待水平面与浆膜中间记号线重合时, 立即按动秒 表开始计时, 到浸没于水中的一段浆膜断脱时, 再 按动秒表中止计时, 秒表显示的时间秒数用于表 示浆膜的水溶速率。每种浆膜试验 10 次, 求出其 平均值。
浆膜水溶速率测试结果如下:
PVA 规格
涤棉粗纱粘附力 均值 / cN C V /%
纯棉粗纱粘附力 均值 / cN C V /%
混合浆 11 4 1 2. 6 4 46 16. 93
由表 1 可以看出, PVA 1788 和 PVA 17 99 对 于涤棉粗纱、纯棉粗纱的粘附力大于 PVA 0588、 PVA 05 99。其中 对于 涤 棉粗 纱, 当醇 解 度相 同 时, PVA 1788 的粘 附力达 到了 15 0 cN, 而 PVA
05 88的粘附力为 107 cN; PVA 17 99 的粘 附力为
12 7 cN, 而 PVA 0599 只有 46 cN。这说明对涤棉
纱上浆, 高聚合度 PVA 的粘附力大于低聚合度的 粘附力, 这是由于 PVA 的聚合度越高, 水溶液的 粘度越大, 浆液的粘着力越高。
PVA 醇解度对粗纱粘附力的影响是显著的, 尤其是对涤棉粗纱的粘附力, 当聚合度相同时, 部 分醇解的 PVA 1788 优于 PVA 179 9。试 验表明, 当聚合度相同时, 部分醇解的 PVA 对涤棉粗纱的 粘附力明显优于完全醇解的 PVA。因此, 对涤棉 纱上浆, 应选用部分醇解的 PVA。
由上可以看出, 各种 PVA 浆膜的水溶速度不
同。当聚合度相同, 完全醇解型 PVA 的浆膜水溶 速度比部分醇解型的水溶速度慢; 醇解度相同而 聚合度不同时, 低聚合度的 PVA 浆膜水溶速度比 高聚合度的水溶速度快, 当把两种醇解度和聚合 度都不同的 PVA 混合使用时, 它的水溶速度发生 很大变化, 溶解速度慢了很多。
2. 3 不同醇解度、聚合度的 PVA 浆膜的吸湿性
将浆膜放在 105 ∃ ~ 110 ∃ 烘箱中烘至恒重 后称重, 将恒温恒湿箱内的温度调至工艺规定要 求, 然后将试样放入恒温恒湿箱里, 使其吸湿平衡
后 ( 约 24 h) , 取出试样称重, 测试 PVA 浆膜的吸 湿率。
浆膜吸湿率测试结果如下:
浆料 浆膜吸湿率 /% PVA 0588 14. 3
PVA 0599 11. 1
DH PVA 14. 1
Goh sen ol 12. 7
PVA 17 88 14. 9
PVA 17 99 12. 2
吸湿性是 PVA 浆料的重要性能, PVA 的浆膜
性能只有在相对湿度为 65% 以上时, 才能显示出 其优良的物理机械性能, 若相对湿度在 40% 以下 时, PVA 浆膜硬而 脆, 不具备上浆工艺效 果。虽 然 PVA 是一种水溶性 很好的浆料, 但是经 过上 浆, 烘燥成膜后, 其再用性发生了一定变化, PVA
3. 3 浆纱性能测试及分析
3. 3. 1 浆纱回潮率
采用烘干法测试各配方浆纱的回潮率, 测试 结果如下: 1# 配方为 4. 3% , 2# 配方为 3. 9% , 3# 配 方为 4. 3% 。通过对比可以看出, 1# 和 3# 配方的 回潮率相同, 2# 配方的回潮率稍小, 总体来看, 三 种配方的回潮率相差不大。
3. 3. 2 浆纱退浆率
各配方的 退 浆率 测 试数 据 如下: 1# 配 方为
# #
浆膜在高温烘燥时有结晶倾向, 温度越高, 结晶度
越高, 越难 溶解。一般情 况下, 只 要温度不 超过
14 0 ∃ , 加热时间又不长, 性质就不会发生多大变 化。
从浆膜吸湿率测试结果可以看出, 当聚合度 相同时, 部分醇解 PVA 的吸湿 性比完全醇 解的
PVA 吸湿性大, 这是因为在部分醇解的 PVA 中,
大分子链上带有体积较大的醋酸酯基团, 后者阻 碍大分子链互相靠近, 削弱了大分子链上的羟基 间的氢键缔合, 从而使得能够与水分子自由作用 的羟基多, 导致部分醇解 PVA 的吸湿性和水溶性 比完全醇解 PVA 的吸湿性和水溶性高。
3 浆纱试验
11. 2% , 2 配方为 19. 5% , 3 配方为 1 2. 7% 。由
试验 结 果 可知, 2# 配方 上 浆 率 最大, 也 可 说明
PVA 1788 对涤棉纱有较好的亲和力。
3. 3. 3 浆纱耐磨性能
浆纱耐磨性在抱合力仪上测试, 每次试验浆
纱 20 根, 计算其平均值。测试条件: 室温下, 纱线 静态张力为 2 00 cN, 磨片自压为 240 g, 磨片空载 往返速率为 1 43 次 /m in。原纱平 均耐磨 次数为
13. 1 次, 1# 配方为 41. 4 次, 2# 配方为 59. 7 次, 3# 配方为 4 9. 15 次。上述数据说明, 2# 配方的耐磨 性最好, 说明 2 配方对 T /C 13 tex纱上浆后纱线 的耐磨性有较大提高。
3. 3. 4 浆纱毛羽
浆纱毛羽的测试结果为: 原纱为 2. 33 根 /m,
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