毛纱上浆的工艺研究

朱晓刚+高荣贵

摘要

本文通过大量试验，测试并分析了浆液性能、浆膜性能和浆纱质量，得出了适用于毛纱上浆的最佳浆料配方。上浆后， 浆纱成膜性能优良，纱线达到了贴伏毛羽、增加耐磨、增强保伸、改善织物织造性能的目的。

关键词：浆膜性能；浆纱质量；毛纱上浆

引言

毛纺面料向轻薄化发展已成必然趋势，运用单经单纬生产是毛纺面料轻薄化的最主要途径。高支轻薄毛织物的纱支细，强力低，毛羽多且长，耐磨性差，且新型织机高速化、强打纬、大张力，因而对纱线质量要求也较高，如果毛纱不上浆，织造十分困难，甚至无法生产，从根本上制约了单经单纬轻薄毛织物的开发。因此，对毛纱进行上浆是非常必要的。

本文通过对现有的浆料和助劑来复配适合毛纱用的浆液，优化出最佳的浆料复配工艺，并采用分条整经机倒轴进行上浆，既达到了良好的上浆效果，又降低了成本。

1 试验

1.1 材料及试剂

材料：28.2tex毛精纺单纱及其粗纱条，未经整理的毛精纺单经单纬白坯布。

试剂：聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、马铃薯变性淀粉、浸透剂RC、浸透剂JFC、浸透剂XL-SP、抗静电剂。

1.2 仪器与设备

YG061Z型电子单纱强力仪；YG（B）026H型电子织物强力仪；织物耐磨仪；YG171B毛羽仪；自制设备（调浆、浆膜制备）；数显恒温水浴锅HH-4；电子天平；电动搅拌器；水银温度计；智能型分条整经机HF988C；旋转粘度计NDJ-1。

1.3 测试方法

上浆方式：用自制小型浆纱机（模拟分条整经机）对纱线上浆。

粘附性：采用粗纱试验法[1-2] 测试浆液的粘着力。因为粗纱本身的强力很低，在比较时粗纱本身的强力可忽略不计，因此可以用上浆后的粗纱断裂强度表示浆液粘着力的大小。

润湿性：采用帆布沉降法[3] 测定浆液润湿未经后整理的羊毛白坯布的时间以评价浆料润湿性能。

混溶性：用浆液沉降率[3-4]直观地反映混溶性的优劣。沉降率是指混合浆液静置一定时间后，分层界面上部的高度占总高度的百分率，反映了混合的均匀程度。沉降率越小，混溶性越好。

浆膜性能：采用薄膜试验法[5] 测试与评价浆膜的性能。浆膜断裂强度和断裂伸长率用 YG061Z型电子单纱强力仪测试。浆膜耐磨性可用磨损量来表示，用织物耐磨仪测试浆膜性能。采用烘燥法测试吸湿前后浆膜的质量变化以反映吸湿率（%）。采用溶解法测试浆膜完全溶解时的温度与时间来评价浆膜的水溶性。

粘度：用NDJ-1型旋转式粘度计测试浆液粘度。

毛羽降低率：用YG171B型毛羽测试仪测试。测量lm长的纱线内单侧面上毛羽长度超过3mm的毛羽数，每个试验样品中随机抽取5根。

2 结果与讨论

2.1 浆料单体的性能与测试

2.1.1 浆料基本性能见表1

2.1.2 浆料单体的各项性能指标的测试值见表2

从表2中看出，对毛纱的浆膜润湿性、水溶性方面，聚丙烯酸酰胺明显优于聚乙烯醇、马铃薯变性淀粉；在粘附性及浆膜强伸性方面，聚丙烯酸酰胺、聚乙烯醇明显优于马铃薯变性淀粉；在浆膜吸湿性方面，聚丙烯酸酰胺、马铃薯变性淀粉明显优于聚乙烯醇；在浆膜耐磨性方面，聚乙烯醇明显优于聚丙烯酸酰胺、马铃薯变性淀粉。分析认为，聚乙烯醇、马铃薯变性淀粉、聚丙烯酰酸胺3种浆料对毛纱上浆各有优势，但没有哪一种浆料单体能绝对满足毛纱上浆的需要。从试验结果发现，聚丙烯酸酰胺、聚乙烯醇浆料的优势较马铃薯变性淀粉明显，故在进行毛用浆料复配时，应合理考虑它们之间的配比。

2.2 调浆工艺

三种浆料复配其调浆工艺如图1所示：

2.3 复配浆料

由于单一组分的浆料难以满足精纺毛纱的上浆要求，需对三种浆料采用复配优选。按照相似相容原理，聚丙烯酸酰胺类浆料含有酰胺基与毛纱中毛纤维具有良好的亲和性，故将其作为毛纱上浆用主浆料。m1 （聚丙烯酸酰胺）： m2 （马铃薯变性淀粉）：m3 （聚乙烯醇）分别为50：25：25、60：20：20、70：15：50、80：10：10进行复配优选，再测试复配后浆液的各项性能，测试结果如表3所示。

从表3看出，m1 （聚丙烯酸酰胺）：m2 （马铃薯变性淀粉）：m3 （聚乙烯醇）为 70：15：15 的复配浆料在混溶性及对毛纱的粘附性、润湿性、吸湿性、水溶性方面均优于其他配比的复配浆料，虽然个别上浆性能指标，如浆膜断裂强伸度、耐磨性要比其他稍有逊色，但其综合上浆性能具有明显优势。

2.4 浸透剂的选用

2.4.1 渗透剂加入温度的确定

考虑到对浆液的影响，要对渗透剂的加入温度进行控制。因此设计在渗透剂用量均为0.5%的基础上，研究渗透剂加入温度对浆液的影响，如表4所示。

由表4看出，几种渗透剂在与浆料同时加入、升温时加入、浆液沸腾时加入时浆液都不稳定，原因可能是渗透剂有乳化分散的作用，在浆料还没煮出粘度时，浆料分子被充分分散，导致浆液粘度低且分层不稳定；在自然降温至50℃时加入，浆液粘度有升高趋势，原因可能是渗透剂乳化分散不均匀，浆料分子之间粘并性增强。所以选择自然降温至70℃～80℃时加入渗透剂。

2.4.2 渗透剂用量及种类的确定

选择用量分别为0、0.25%、0.75%、0.5%、1%的几种不同渗透剂在煮浆结束自然降温至70℃～80℃时加入，测试浆纱表面浆液的渗透时间。渗透剂用量及种类对浆纱渗透时间影响如表5所示。

由表5看出，不加渗透剂的原浆液对毛纱的润湿时间较长，不同的渗透剂用量对渗透时间都有影响；与不加渗透剂的浆液相比较，渗透剂RC的作用不是很明显，而渗透剂JFC、XL-ST的渗透作用明显；随着渗透剂JFC、XL-S用量加大，对减少渗透时间的作用不太显著。经比较分析，选用渗透剂JFC，用量0.5%。

2.5 浆纱质量测试

毛纱上浆的目的是使纱线的毛羽软化并伏贴，提高耐磨性，增加强力，减小强力不匀，从而提高其可织性。为此将浆料按最佳配比调制成10%的浆液，并在其中添加0.5%渗透剂JFC，用此浆液在自制的单纱上浆机上进行28.2 tex纯毛单纱上浆试验。然后测试其上浆后的主要物理性能指标，并与原纱进行对比，测试结果如表6所示。

由表6可以看出，通过浆纱试验以及浆纱性能测试，浆纱断裂强力、减伸性及耐磨性各项指标都较原纱有了很大程度的提高，特别是毛羽的降低程度非常明显。

3 结 论

对毛纱用浆料的选用应考虑到羊毛的化学结构，运用“相似相容”规律设计浆料配方，同时结合原料种类、特性和浆料性能等因素，解决毛单纱不易润湿，毛羽不伏贴，渗透难、强力低和易弹性伸长等问题。

通过对28.2tex毛单纱上浆试验结果表明，采用以聚丙烯酸酰胺为主浆料与马铃薯变性淀粉、聚乙烯醇浆料以70：15：15的比例混合并在其中添加0.5%渗透剂JFC，其浆纱毛羽贴伏，耐磨性能良好，断裂强力增加满足织物的织造要求。

参考文献：

[1] 周永元. 纺织浆料学[M]. 北京：纺织工业出版社， 2004：115-353.

[2] 高卫东， 范雪荣， 赵凌云， 等. 浆料上浆性能评价指标初探[J]. 棉纺织技术， 1998，26（10）：5-8.

[3] 张一鸣， 杨眉， 张慧霞. 高浓低粘浆料混溶性的探讨[J]. 棉纺织技术， 2000，28（7）：10-13.

[4] 祝志峰. 浆料的混溶性与粘着性能[J]. 纺织学报， 2005，26（2）：20-22.

[5] 范雪荣， 高卫东， 赵凌云. 纺织浆料浆膜制备方法[J]. 棉纺织技术， 1999，27（4）：7-10.

（作者单位：巴州纤维检验所）