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易退浆涤纶长丝专用浆料的性能与应用

2022-05-18

棉纺织技术 2022年5期
关键词:浆料织机长丝

汤 健 吴 燕 沈 群

(宜兴军达新材料科技有限公司,江苏无锡,214264)

涤纶长丝织物轻薄、强力高、手感滑爽、保形性优良,是一类重要的纺织产品。其品种繁多,用途广泛,除大量用于服装面料、床上用品和各种装饰织物外,还广泛用于国防、军工等特殊行业和其他工业领域。涤纶长丝织物的经、纬向都是涤纶长丝,生产时主要采用耐水性好的聚丙烯酸酯浆料对经纱进行上浆,然后在喷水织机上织造[1]。这种生产方式虽然具有效率高、成本低的优点,但生产过程中会产生大量污水,喷水织机织造在许多地方已受到严格限制。而且喷水织机织造的织物退浆需要在强碱条件下进行,不仅退浆废水量大,退浆废水的COD值也高,不符合现有国家环保政策要求。

另外,由于涤纶的吸湿性差,纯涤纶长丝织物的服用性能已不能满足消费者的需求。为了提升涤纶长丝织物的档次,改善其服用性能,许多企业开发了在喷气织机上织造的各种与涤纶长丝交织类产品,包括涤纶长丝与粘胶长丝、醋酯长丝、锦纶长丝等交织的织物,涤纶长丝与棉、莱赛尔、粘胶等短纤纱交织的织物,甚至色织产品。对于纬向是粘胶长丝、醋酯长丝、锦纶长丝和莱赛尔短纤的白织和色织物,就不能采用常用的聚丙烯酸酯浆料进行上浆,因为这类浆料必须在碱性条件下退浆,而粘胶长丝、醋酯长丝、锦纶长丝耐碱性差,强力会受到严重损伤。如果这些长丝是色丝,还会出现掉色现象,造成颜色或色光的变化。对于粘胶、莱赛尔、棉等短纤纱的色纱也存在同样的问题。

针对这些问题,我公司联合相关科研单位开发了对涤纶长丝具有优异黏附性能的专用浆料JD-TF,该浆料可在中性条件下退浆。经过两年多的生产实践,充分证明了该浆料可满足涤纶长丝的上浆和织造要求,完全解决了涤纶长丝与不耐碱纤维交织织物的退浆难问题,并且还增加了涤纶长丝织物的多样性,满足了消费者的需求。

1 JD⁃TF 浆料性能

不同的纤维品种,其化学结构单元是不一样的,涤纶长丝在化学上属聚酯类物质,是疏水性很强的纤维。它具有表面光滑,较高的结晶度、取向度和强度等特点。其上浆目的主要是增强纤维之间的抱合力,从而提高长丝的耐磨性。选用浆料时要求浆料的分子量低,浆液黏度小,但对涤纶纤维有良好的黏着性[2-3]。

JD-TF 浆料是根据涤纶长丝上浆和退浆要求研制的高分子合成浆料,该浆料酯基含量高,对涤纶有优良的黏附性和亲和力,用于涤纶长丝上浆集束性好、落浆少,织机效率高,且易于退浆。在JD-TF 浆料的开发中,对该浆料性能作了较为系统的测试分析研究。

1.1 浆膜性能

浆料的浆膜性能影响经丝的可织性,还影响织造过程中经丝的落浆和车间的生产环境。我们用6%浆液浓度制备成浆膜后测试其性能,分别比较了JD-TF 浆料和江苏某厂喷水浆料(以下简称喷水浆料1)的浆膜性能,结果如下。

喷水浆料的主要成分为聚丙烯酸酯,玻璃化温度比较低,浆膜柔软。从以上数据可见,JD-TF浆料浆膜也具有适中的断裂强度、较好的断裂伸长率和优良的柔韧性。

1.2 黏着力

黏着力大小反映浆料与被浆纤维之间黏附性的强弱,是浆料性能的重要指标之一,而检验浆料与纤维黏附性最好的方法,就是把浆后丝样放在抱合力机上测试浆丝的抱合次数。根据GB/T 1798—2008《生丝试验方法》,采用YG731D 型抱合力机(常州市华纺纺织仪器有限公司)测试浆料与纤维黏附性。采用FDY 33.3 dtex/24 F、FDY 55.5 dtex/36 F、FDY 83.3 dtex/36 F 涤纶长丝,按不同浆液浓度在GA392 型单纱浆纱机(江阴市通源纺机有限公司)上进行上浆,测试结果见表1。其中,喷水浆料2 为浙江某厂喷水浆料。从表1 中可以看出,JD-TF 浆料所浆涤纶长丝的抱合次数均高于其他两种喷水浆料。说明JD-TF 浆料对涤纶长丝具有良好的黏着力。

表1 抱合力测试结果

2 JD⁃TF 浆料的应用

经过上面两种方法对JD-TF 浆料进行测试,得出的结果都比较满意。为了进一步确定JD-TF涤纶长丝浆料的上浆性能,我们选了幅宽较宽、密度大、难度系数高的4 个品种分别在津田驹浆丝机上用JD-TF 浆料上浆,并与原浆料(喷水浆料2)进行对比。

2.1 试验品种规格

选用4 个提花品种进行试验。品种1 经纬纱均为DTY 83.3 dtex/72 F ,织物密度800 根/10 cm×504 根/10 cm,幅宽388 cm,总经根数30 312 根;品种2 经纱DTY 55.5 dtex/72 F、纬 纱 DTY 55.5 dtex/36 F ,织 物 密 度984 根/10 cm×590 根/10 cm,幅宽330 cm,总经根数32 256 根;品种3 经纬纱均为FDY 55.5 dtex/36 F,织 物 密 度984 根/10 cm×709 根/10 cm,幅宽329 cm,总经根数32 112 根,品种4 经纱DTY 55.5 dtex/72 F、纬纱DTY 55.5 dtex/24 F,织 物 密 度583 根/10 cm×764 根/10 cm ,幅 宽194.3 cm ,总 经 根 数11 322 根。

2.2 浆丝工艺参数

以上4 个品种分别按表2 的参数进行浆丝生产。生产过程顺利,不但浆液流动性好,而且浆出的丝光滑柔软,具有良好的集束性。各品种压浆辊压力35 kN/30 kN/25 kN(快车/慢车/停车),浆槽温度45 ℃。

表2 浆丝机工艺参数

2.3 浆丝质量对比

采用浆丝机在一定工艺条件下进行长丝上浆,各品种的浆丝质量见表3。从表3 可以看出,JD-TF 浆料的浆液浓度比原工艺低1 个百分点,但浆丝的抱合次数与原工艺相近,从而证明了JD-TF 浆料的黏附性比原浆料更优。

表3 浆丝质量对比

2.4 织造情况

织造过程中的织机效率、经停和纬停见表4。其中,品种1、品种2 和品种3 采用津田驹9100 型喷气织机织造,品种4 采用毕加诺剑杆织机织造。由表4 可见,采用JD-TF 浆料浆丝,4 个品种的织造情况都与原工艺相近。

表4 织机生产情况

2.5 退浆

我们把使用JD-TF 浆料上浆的织物安排在退浆机上连续进行退浆。鉴于JD-TF 涤纶长丝浆料呈弱酸性,因此在退浆溶液里加入0.5 g/L的烧碱,从而使退浆织物布面的pH 值呈中性,而其他助剂的用量和退浆工艺保持不变,加入的少量烧碱不会对织物的强力和色织物的颜色产生不良影响。而常规的聚丙烯酸酯类的浆料要在6 g/L 的强碱条件才能保证退浆效果[4],这不但增加了退浆和污水处理的成本,也会因为碱性退浆条件对不耐碱纤维的影响及对色织物颜色的影响而不能满足涤纶织物多样性生产的要求。

JD-TF 浆料和喷水浆料都是阴离子浆料,可以用阳离子染料如亚甲基蓝是否容易上染退浆织物来判断织物上的浆料是否退干净,另外,退浆干净的织物手感柔软。因此,如果退浆织物染色后颜色较深、手感发硬、有条花现象则可评定为退浆不干净;如果退浆干净的,则反之[5]。JD-TF 浆料和喷水浆料上浆织物的退浆效果见图1。

由图1 可见,采用浙江某厂喷水浆料进行浆丝后,在不同退浆工艺下对所制织物进行退浆,在碱浓度6 g/L、精练剂3 g/L、除油剂1.5 g/L、分散剂1 g/L 条件下,退浆后布面呈浅蓝色,纹路清晰,手感光洁柔软,织物退浆干净;而当碱浓度为0.5 g/L,其他试剂浓度相同的情况下,布面呈深蓝色,明显有经向条花,手感发硬,退浆不完全。然而,采用碱浓度0.5 g/L、精练剂3 g/L、除油剂1.5 g/L、分散剂1 g/L 的退浆工艺,JD-TF 浆料所浆布面呈浅蓝色,纹路清晰,手感光洁柔软,织物退浆完全。由此可以说明,JD-TF 涤纶长丝浆料可在中性条件下退浆,可以实现不耐碱纤维织物和色织物的退浆。

图1 退浆后阳离子染料亚甲基蓝染色效果

3 结论

(1)JD-TF 涤纶长丝浆料对涤纶有良好的黏附性,可提高涤纶长丝的抱合力,增加耐磨性,在织造工序中落浆少,织机效率达到95%以上,完全可以满足浆纱、织造工序的生产要求。

(2)JD-TF 涤纶长丝浆料具有优良的退浆性能。在保证退浆干净的同时,退浆液的烧碱浓度也从传统喷水浆料的6 g/L 降低到0.5 g/L,降低了91.7%,污水的COD值也相应减少,很大程度上降低了退浆和污水处理的成本。

(3)JD-TF 涤纶长丝浆料可在中性条件下退浆,解决了某些纬向为不耐碱纤维织物和色织物的退浆难题。

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