麻秆纤维素醚在浆纱上的应用

王 飞，季 英 超，王 迎，李 红

(大连工业大学 纺织与材料工程学院，辽宁 大连 116034)

0 引 言

随着环境保护意识的加强，近年来发达国家针对PVA浆料难以生物降解，并对环境造成严重污染的现状，已经提出禁止使用PVA浆料。中国纺织行业协会对我国纺织企业、浆料生产厂家提出“不用或少用PVA、节能减排环保上浆”的要求[1]。为此，开发替代PVA浆料具有十分重要意义。

目前较多使用的CMC浆料是以棉短绒为原料的纤维素醚，而以麻秆为原料的纤维素醚研究文献报道较少。本实验对所开发的2种麻秆纤维素醚浆料(1＃、2＃)的黏度、膜的吸湿性和耐磨性及其浆纱应用进行研究，麻秆纤维素醚浆料1＃由于黏度过小，则浸透偏多而被覆太少，在纱线的表面不能形成连续的浆膜；2＃黏度过大，浆膜厚度过大，浸透少，使上浆率过高，形成表面上浆，纱线弹性下降[2]，因此都不能单独上浆使用，必须进行合理的复配[3]，以期达到最佳上浆效果。

1 实 验

1.1 原料和仪器

原料：麻秆纤维素醚浆料1＃和2＃，CJ14.6tex棉纱。

仪器：DV－79数字式黏度计，电子天平，Y522型织物耐磨仪，ESS1000小样浆纱机，YG061／PC型电子单纱强力仪，LFY－109B型电脑纱线耐磨性能测试仪。

1.2 麻秆纤维素醚浆料质量指标

麻秆纤维素醚浆料1＃(质量分数2%，25℃)质量指标：外观为淡黄色粉末状，含水率为9.69%，pH为6.25，黏度为1.46mPa·s，易溶解于水中。

麻秆纤维素醚浆料2＃(质量分数2%，25℃)质量指标：外观为淡黄色粉末状，含水率为10.6%，pH为6.16，黏度为262.4mPa·s，易溶解于水中。

1.3 麻秆纤维素醚浆料性能指标测试

1.3.1 黏度及黏度稳定性测试

采用DV－79数字式黏度计测定2种浆料在不同配比情况下，温度为95℃时，质量分数为2%的浆液黏度及热黏稳定性。

1.3.2 浆膜吸湿性的测定

制备不同配比的各种浆膜[4]。每种浆膜各选取30cm2，放在105℃的烘箱中烘至恒重，移入干燥器内冷却至室温后称重(精确至0.001g)，然后放入温度为20℃，相对湿度为65%的恒温恒湿的条件下，使其吸湿平衡24h，取出试样称重(精确至0.001g)。每种浆膜测试10次，取其平均值。

1.3.3 浆膜的耐磨性测试

经纱上浆的主要目的之一是提高浆纱的耐磨性，是浆料内聚力、强伸度与韧性的综合表现。在织造过程中，被覆于纱线表面的浆膜是摩擦力的主要承受者，浆膜的耐磨性直接影响织造时经纱的质量[5－6]。本试验使用 Y522型织物耐磨仪，采用称重法测定。

1.4 浆纱测试

浆纱实验：用ESS1000小样浆纱机测定。

浆纱强伸性能测试：用YG061／PC型电子单纱强力仪测定。

浆纱耐摩擦性测试：用LFY－109B型电脑纱线耐磨性能测试仪测定。

2 结果与讨论

2.1 黏度及热黏稳定性

2种麻秆纤维素醚浆料在不同配比下浆液黏度及黏度稳定性的测试结果见表1。测试条件为：质量分数2%，温度95℃。

由表1可知，不同配比条件下的浆液在95℃，连续180min内，所有配比的浆液变异系数值都比较小，远低于15%的要求，所有浆液黏度变化也比较小，表明其热稳定性优良。

表1 浆液黏度及热稳定性Tab.1 Slurry viscosity and thermal stability

2.2 浆膜吸湿性和耐磨性

浆膜的吸湿性太大容易导致浆膜发黏，不利于织造；太小浆膜发脆易碎，不利于减小织造过程中的静电和防止浆膜脆断。各不同配比的浆膜在20℃、65%的相对湿度的条件下，经24h吸湿，达到平衡后的吸湿率和磨耗列于表2。由表2可以看出，随着1＃浆料配比的减少，2＃浆料配比的增加，浆膜的吸湿率逐步降低，磨耗增加，耐磨性也越来越差。

表2 浆膜的吸湿性和耐磨性Tab.2 Moisture absorption and abrasive resistance of the serosa

2.3 浆纱性能

现在市面上使用较多的纱线为CJ14.6tex纱，因此本浆纱实验选用CJ14.6tex纱，而对于CJ14.6tex纱上浆，应以“被覆为主，渗透为辅”为上浆目的。因此，浆液的黏结牢度要好，浆膜的完整度要好，以减少纱线表面毛羽，增加纱线的耐磨性，提高浆纱的强力。所以，所选用的浆液黏度不宜太大或太小，浆膜的耐磨性也要好，同时也要符合“两高一低”的上浆要求[7]，浆纱选用4＃、5＃、6＃配比来进行浆纱耐磨对比实验。

纱线为CJ14.6tex纱，上浆质量分数为3.5%，上浆温度为95℃，浆纱压浆辊压力0.6MPa，浆纱速度10r／min，整经密度100根／dm，浆纱性能见表3。

表3 上浆性能测试结果Tab.3 The sizing performance test results

由表3可以看出，上浆后浆纱的耐磨性和断裂强力明显提高，并且5＃配比浆纱的增强率最高，耐磨次数最多，说明浆液的稳定性好，在纱线表面形成的浆膜完整性好，浆膜也较均匀。

3 结 论

(1)麻秆纤维素醚具有黏度范围广、黏度值可调、水溶性好、混溶性和黏度稳定的特点，具备作为浆料在纺织浆纱上应用的技术要求。

(2)麻秆纤维素醚不同配比制成的浆膜，其吸湿性、耐磨性差异较大，其中4＃、5＃、6＃较好，可以根据浆纱要求选其需要配比的麻秆纤维素醚作为纺织用浆料。

(3)根据本实验需要，选用4＃、5＃、6＃配比的麻秆纤维素醚作为浆料对CJ14.6tex棉纱进行上浆，浆纱的断裂强力和耐磨性明显提高，并且5＃配比的效果最好。

综上研究表明，麻秆纤维素醚完全可以作为浆料进行应用，且应用前景广阔。

[1]周永元.新型纤维上浆和纺织浆料新情况[J].纺织导报，2004(5)：70－82.

[2]JI Yingchao，WANG Ying，WANG Fei，et al.A new textile sizing prepared by the hemp core cellulose ethers[J].Applied Mechanics and Materials，2012，217／218／219：586－589.

[3]周永元.纺织浆料学[M].北京：中国纺织出版社，2004：491－492.

[4]黄树榜，方方.浆膜制备方法的改进[J].纺织科技进展，2011(2)：55－57.

[5]吴宁，荣瑞萍，谢改军.纤维素衍生物浆料性能的研究[J].棉纺织技术，2006，34(7)：20－23.

[6]刘馨，张晓东.纳米复合丙烯酸共聚浆料的制备与性能分析[J].棉纺织技术，2008，36(2)：1－5.

[7]周永元，洪仲秋，万国江，等.纺织上浆疑难问题解答[M].北京：中国纺织出版社，2005：34－35.