CN108221389A - 一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法 - Google Patents

一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法，包括：以水性聚氨酯浆料作为涂层浆料，将预处理后的涤纶通丝浸渍于涂层浆料中进行浸轧，经烘干，热定型处理，得到涂层涤纶通丝；或以水性聚氨酯浆料为预上底浆，以另一种浆料为涂层浆料，将预处理后的涤纶通丝浸渍于预上底浆中进行浸轧，经烘干；然后再浸渍于涂层浆料中进行浸轧，经烘干，热定型处理，得到涂层涤纶通丝。本发明选用水性聚氨酯，安全无毒，成膜性好，溶解度参数与涤纶很接近，具有优异的粘附性，并可有效改善其它涂层与涤纶纤维间的粘附效果；对涤纶通丝的浸透性好，被覆性强，可在涤纶通丝表面形成光滑、柔软、耐磨、耐热、耐光、不易泛黄的均匀涂层，提高耐磨性能。

Description

一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法
技术领域
本发明属于纺织技术领域，特别涉及一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法。
背景技术
通丝是提花织机开口装置的主要提升部件之一，在织机高速运转时，目板的摩擦作用会降低通丝的力学性能，进一步的磨损会导致通丝断裂而降低织造效率。因此，通丝的耐磨性能至关重要，而对通丝进行涂层处理是一种可以显著提高其耐磨性能的有效方法。
目前，制造通丝的纤维材料主要是涤纶长丝，由于涤纶的分子结构对称，结晶度高，大分子中缺乏高极性基团，因此其亲水性差，这就给涤纶通丝的涂层带来了困难。根据相似相容原理，对于疏水性涤纶纤维，常用的涂层材料大分子中需含有酯基，才能保证对涤纶纤维的粘附，如部分醇解聚乙烯醇，聚丙烯酸酯等。然而部分醇解聚乙烯醇中的酯基含量低，对涤纶纤维的粘附性较差，涂层后通丝的手感较为硬挺。聚丙烯酸酯虽然能有效粘附涤纶纤维，在通丝表面形成柔软均匀的涂层，但是其耐磨性较差，不能有效的保护涤纶纤维免于磨损。因此，二者均不能显著提高涤纶通丝的耐磨性能。根据溶解度参数原理，涂层材料与涤纶纤维的溶解度参数越接近，则对涤纶纤维的粘附性越好，剥离强度越高。而上述两种材料的溶解度参数均与涤纶有一定的差异。
对涤纶纤维表面改性是提高涂层与纤维结合牢度的一种技术措施。如利用碱液刻蚀涤纶纤维的表面，通过增加涂层纤维间的界面机械结合来提高粘附性能，但此法对纤维的损伤会导致通丝的力学性能下降。再如采用电晕放电或等离子体处理，在纤维表面引入游离基团，从而改善涤纶纤维的表面活性，提高涂层对纤维的粘附，但此法在实际生产中的广泛应用受到限制。
水性聚氨酯是一种安全无毒，成膜性好、耐磨性优异的材料，分子结构中存在的大量氨基甲酸酯基团可保证对疏水性涤纶纤维的有效粘附，提高良好的界面结合。此外，水性聚氨酯的溶解度参数与涤纶非常接近，由此也能够说明水性聚氨酯对涤纶纤维具有优异的粘附性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法，对涤纶通丝进行表面预处理，然后采用水性聚氨酯作为浆料进行浸轧或以水性聚氨酯作为预上底浆进行浸轧，再采用其他涂层浆料进行浸轧，涂层后的通丝需要在高温和张力下进行烘干、热定型处理。本法可有效提高通丝的耐磨性能，以解决现有技术中涂层与涤纶纤维间界面性能较差，通丝耐磨性不高的缺陷，使其能够长期满足提花织机的应用。
本发明的一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法，包括：
以水性聚氨酯浆料作为涂层浆料，将预处理后的涤纶通丝浸渍于涂层浆料中进行浸轧，经烘干，热定型处理，得到涂层涤纶通丝；
或以水性聚氨酯浆料为预上底浆，以另一种浆料为涂层浆料，将预处理后的涤纶通丝浸渍于预上底浆中进行浸轧，经烘干；然后再浸渍于涂层浆料中进行浸轧，经烘干，热定型处理，得到涂层涤纶通丝。
所述预处理的工艺条件为：采用75％的乙醇在室温下去除涤纶通丝表面的纺丝油剂，然后烘干。
所述水性聚氨酯浆料作为涂层浆料时，包括以下质量分数的原料组分：水性聚氨酯0.1～35％、羧甲基纤维素0.1～10％、渗透剂0.1～5％、二氧化钛0.1～10％和余量水。
所述水性聚氨酯浆料作为预上底浆时，包括以下质量分数的原料组分：水性聚氨酯0.1～10％、羧甲基纤维素0～10％、渗透剂0～5％、二氧化钛0～10％和余量水。
所述另一种浆料为部分醇解聚乙烯醇浆料、聚丙烯酸酯浆料或丙烯酸/丙烯酸酯/丙烯酰胺共聚浆料。
所述部分醇解聚乙烯醇浆料为PVA1788浆料。
所述涤纶通丝的浸轧上浆率为0.1～20％。
所述烘干的温度为100～150℃。
所述热定型的工艺参数为：热定型温度为150～240℃，热定型张力为保证涤纶通丝的伸长率为0.1～20％。
本发明中可采用水性聚氨酯作为中间层来改善其它涂层材料与涤纶纤维的粘附性，从而提高涤纶通丝的耐磨性能。本发明中涂层后的通丝需要在高温和张力下进行烘干、热定型处理，其中温度的作用是一方面可加速聚氨酯与涤纶纤维的熔合而提高界面间的机械结合，另一方面可有助于聚氨酯大分子在涂层纤维界面间的扩散，以形成强而持久的化学键结合。张力的作用是调整纤维中大分子链的构象，使大分子链沿着外力的方向取向，以提高纤维的力学性能。由此可知，温度和张力对提高通丝的耐磨性有着积极的作用。
有益效果
本发明选用水性聚氨酯作为涂层浆料，安全无毒，成膜性好，溶解度参数与涤纶很接近，所以对疏水性涤纶纤维具有优异的粘附性。水性聚氨酯浆料对涤纶通丝的浸透性好，被覆性强，可在涤纶通丝表面形成光滑、柔软、耐磨、耐热、耐光、不易泛黄的均匀涂层。而将水性聚氨酯作为预上底浆时，可有效改善其它涂层与涤纶纤维间的粘附效果，提高涤纶通丝的耐磨性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
将编织好的涤纶通丝进行预处理，采用75％的乙醇在室温下去除表面的纺丝油剂，然后烘干；将其浸渍在配制好的浓度为6％的水性聚氨酯浆料(由于水性聚氨酯浆料是液体，有一定的固体含量，为保证水性聚氨酯的固体含量为6％，而实际添加的水性聚氨酯和水含量见表1)中进行浸轧，浸轧上浆率为1.47％，然后轧去多余浆液，在130℃下烘干，然后195℃和14.7N张力下热定型处理，热定型伸长率为6％，得到聚氨酯涂层涤纶通丝。
采用通丝专用耐磨测试仪对本实施例聚氨酯涂层后的涤纶通丝进行磨损断裂测试，测试条件：速度440r/min，张力14N。经专用耐磨仪测得的磨损断裂的次数结果如表2所示，其中以未涂层涤纶通丝、聚丙烯酸酯涂层涤纶通丝、PVA1788涂层涤纶通丝作为对照组，可知聚氨酯涂层后的涤纶通丝的耐磨次数可达292195次，远远高于其余对照组。
表1水性聚氨酯浆料配方
成分 含量(％)
水性聚氨酯 17.14
羧甲基纤维素 0.4
渗透剂 0.2
二氧化钛 2
水 80.26
表2涤纶通丝的耐磨性测试结果
实施例2
将编织好的涤纶通丝进行预处理，采用75％的乙醇在室温下去除表面的纺丝油剂，然后烘干；将其浸渍在配制好的浓度分别为0.5％、1％、1.5％的水性聚氨酯预上底浆(由于水性聚氨酯浆料是液体，有一定的固体含量，为保证水性聚氨酯的固体含量为0.5％、1％、1.5％，而实际添加的水性聚氨酯和水含量见表3)中进行浸轧，浸轧上浆率分别为0.05％、0.19％、0.28％，然后轧去多余浆液，在130℃和4.4N张力下烘干，得到3种不同浓度聚氨酯处理的涤纶通丝，再分别浸渍于PVA1788浆料(配方见表4)中进行浸轧，浸轧上浆率分别为3.62％、3.73％、3.50％，轧去多余浆液，在130℃下烘干，然后195℃和14.7N张力下热定型处理，热定型伸长率分别为5.65％、6.03％、6.73％，得到不同浓度聚氨酯处理-PVA1788涂层涤纶通丝。
采用通丝专用耐磨测试仪对本实施例聚氨酯处理-PVA1788涂层涤纶通丝进行磨损断裂测试，测试条件：速度440r/min，张力14N。经专用耐磨仪测得的磨损断裂的次数结果如表5所示，其中以未经聚氨酯处理未涂层涤纶通丝、PVA1788单独涂层涤纶通丝作为对照组，可知聚氨酯处理-PVA1788涂层涤纶通丝的耐磨次数远远高于其余对照组，且随着预上底浆中聚氨酯的浓度的增加，涂层涤纶通丝的耐磨性能有显著提高。
表3预上底浆配方
表4 PVA1788浆料配方
表5涤纶通丝的耐磨性测试结果

Claims (9)

1.一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法，包括：
以水性聚氨酯浆料作为涂层浆料，将预处理后的涤纶通丝浸渍于涂层浆料中进行浸轧，经烘干，热定型处理，得到涂层涤纶通丝；
或以水性聚氨酯浆料为预上底浆，以另一种浆料为涂层浆料，将预处理后的涤纶通丝浸渍于预上底浆中进行浸轧，经烘干；然后再浸渍于涂层浆料中进行浸轧，经烘干，热定型处理，得到涂层涤纶通丝。
2.根据权利要求1所述的一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法，其特征在于：所述预处理的工艺条件为：采用75％的乙醇在室温下去除涤纶通丝表面的纺丝油剂，然后烘干。
3.根据权利要求1所述的一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法，其特征在于：所述水性聚氨酯浆料作为涂层浆料时，包括以下质量分数的原料组分：水性聚氨酯0.1～35％、羧甲基纤维素0.1～10％、渗透剂0.1～5％、二氧化钛0.1～10％和余量水。
4.根据权利要求1所述的一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法，其特征在于：所述水性聚氨酯浆料作为预上底浆时，包括以下质量分数的原料组分：水性聚氨酯0.1～10％、羧甲基纤维素0～10％、渗透剂0～5％、二氧化钛0～10％和余量水。
5.根据权利要求1所述的一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法，其特征在于：所述另一种浆料为部分醇解聚乙烯醇浆料、聚丙烯酸酯浆料或丙烯酸/丙烯酸酯/丙烯酰胺共聚浆料。
6.根据权利要求5所述的一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法，其特征在于：所述部分醇解聚乙烯醇浆料为PVA1788浆料。
7.根据权利要求1所述的一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法，其特征在于：所述涤纶通丝的浸轧上浆率为0.1～20％。
8.根据权利要求1所述的一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法，其特征在于：所述烘干的温度为100～150℃。
9.根据权利要求1所述的一种提高涤纶通丝耐磨性能的涂层方法，其特征在于：所述热定型的工艺参数为：热定型温度为150～240℃，热定型张力为保证涤纶通丝的伸长率为0.1～20％。
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