CN109295718B - 一种用于中高支纯棉织物经纱无pva上浆的纺织浆料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于中高支纯棉织物经纱无PVA上浆的纺织浆料，属于纺织领域。本发明的浆料组成按重量分数计：淀粉30‑50wt％，助剂50‑70wt％，所述助剂包括30‑60wt％的阿拉伯胶、20‑40wt％的果胶、10‑20wt％聚丙烯酸‑丙烯酰胺和4‑10wt％的植物性油脂。该浆料对棉、粘胶等纤维素纤维纱线粘附力强，纱柔韧光滑，再生毛羽少，落浆落物少，退浆性能好，在30支‑60支中高支纯棉织物经纱上浆中可完全取代PVA上浆，浆纱柔韧光滑，再生毛羽少，落浆落物少，可织性好，布机效率高，可达92％以上。

Description

一种用于中高支纯棉织物经纱无PVA上浆的纺织浆料

技术领域

本发明涉及一种用于中高支纯棉织物经纱无PVA上浆的纺织浆料，属于纺织领域。

背景技术

经纱上浆是纺织生产的关键工序，上浆效果直接决定着织造效率和产品质量。在目前纺织常用的淀粉、PVA、聚丙烯酸类三大类纺织浆料中，淀粉的环保性居首位，但其最大最明显的缺点就是浆膜脆硬，易落浆落花，其次是对纤维的粘附力不够强。因此，在目前30支-60支的中高支纯棉织物经纱上浆中，为了保证经纱上浆的效果和织机织造效率，还需要加入20％-30％的PVA浆料。PVA浆料虽然有优异的上浆性能，但退浆性能差，生物降解困难，退浆废水难于处理，对环境会造成严重污染。在国家环保保护政策日益严格的大气候下，不用PVA上浆已是必然趋势，所以研发上浆性能好、易生物降解的环保浆料势在必行。

阿拉伯胶也称为阿拉伯树胶，来源于豆科的金合欢树属的树干渗出物，因此也称金合欢胶。阿拉伯胶主要成分为高分子多糖类及其钙、镁和钾盐。主要包括有树胶醛糖、半乳糖、葡萄糖醛酸等。

果胶适用于以柚子、柠檬、柑橘、苹果等水果的果皮或果渣以及其他适当的可食用的植物为原料，经提取、精制而得的食品添加剂果胶，是一种多糖类高分子化合物，存在于植物相邻细胞壁的中胶层，由1→4糖苷键连接的α-D-半乳糖醛酸单元和以1→2糖苷键连接的α-L-鼠李糖残基构成。

发明内容

针对淀粉浆料固有的缺点，本发明开发了专用于中高支纯棉织物无PVA上浆的浆料，该浆料对棉、粘胶等纤维素纤维纱线粘附力强，纱柔韧光滑，再生毛羽少，落浆落物少，退浆性能好。

首先，本发明提供了一种用于中高支纯棉织物经纱无PVA上浆的助剂，所述助剂包括30-60wt％的阿拉伯胶、20-40wt％的果胶、10-20wt％聚丙烯酸-丙烯酰胺和4-10wt％的植物性油脂。

其次，本发明还提供了一种包含上述助剂的用于中高支纯棉织物经纱无PVA上浆的纺织浆料，还含有淀粉，浆料中淀粉的含量为30-50wt％。

在本发明的一种实施方式中，所述淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉或变性淀粉中的一种或几种。

在本发明的一种实施方式中，所述变性淀粉为酸化淀粉、氧化淀粉或酯化淀粉的一种或几种。

在本发明的一种实施方式中，所述织物为纯棉织物经纱、粘胶织物经纱、亚麻织物经纱或苎麻织物经纱中的任一种或其混合织物经纱。

在本发明的一种实施方式中，所述浆料还包括柔软剂、抗静电剂、渗透剂中的一种或几种。

本发明还提供了上述用于高支纯棉织物经纱无PVA上浆的纺织浆料在织物经纱上浆处理中的应用。

在本发明的一种实施方式中，所述应用包括以下步骤：

步骤1、调制浆液；

步骤2、将浆液打入浆纱机浆槽内，采用双浸双压的方式对经纱进行浆纱。

在本发明的一种实施方式中，所述浆液的浓度为8-13wt％。

在本发明的一种实施方式中，所述应用包括以下步骤：

步骤1、配制浆液浓度为11wt％，其中，浆料包括：按质量分数计，30％淀粉、37％阿拉伯胶、20％果胶、10％聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚物浆料和3％植物性油脂；

步骤2、将浆液打入浆纱机浆槽内，采用双浸双压的方式对经纱进行浆纱，其中，煮浆工艺中的煮浆方式为常压煮浆，煮浆温度为95℃，闷浆时间为95min。

在本发明的一种实施方式中，所述应用包括以下步骤：

步骤1、配制浆液浓度为8.3wt％，其中，浆料包括：按质量分数计，50％淀粉、25％阿拉伯胶、10％果胶、10％聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚物浆料和5％植物性油脂；

步骤2、将浆液打入浆纱机浆槽内，采用双浸双压的方式对经纱进行浆纱，其中，煮浆工艺中的煮浆方式为常压煮浆，煮浆温度为95℃，闷浆时间为95min。

本发明取得的技术效果：

①阿拉伯胶和果胶的加入改变了淀粉衍生物类浆料浆膜脆硬的缺陷，大幅度提高了浆膜的柔韧度和耐屈曲性浆膜韧性好，浆膜的断裂伸长率为一般变性淀粉浆料的6～10倍；

②浆液不凝冻，具有优良的流动性，不易结浆皮；

③由于助剂中的阿拉伯胶和果胶对棉、粘胶等纤维素纤维纱线的粘附力强，成膜性能好，且本发明的浆液所形成的浆膜的韧性和耐疲劳性好，能提高浆纱的耐磨性和毛羽贴伏性；

④本发明所提供的浆料在30支-60支中高支纯棉织物经纱上浆中可完全取代PVA上浆，浆纱柔韧光滑，再生毛羽少，落浆落物少，可织性好，布机效率高；

⑤利用浆料的优良的热水可溶性，使得利用60-80℃的热水就能将经纱上的浆料退尽，退浆性能好，退浆废水易于生物降解，BOD/COD＝0.635，完全符合环保要求。

具体实施方式

强伸性能用电子强力仪测量，耐屈曲疲劳性能用往复式耐屈曲疲劳仪测试，粘着力用粗纱法测试，粘度采用NDJ-79型旋转式粘度计测试95℃下保温时的粘度。

上浆率用退浆法测定；回潮率用称重法测定；增强率用电子强力仪测定上浆前后的强力增加值；减伸率用电子强力仪测定上浆前后伸长率的降低值；增磨率用纱线耐磨仪测试上浆前后纱线耐磨性的增加值；织造效率是单位时间内织机的有效生产时间的百分率。

实施例1：浆料的性能

配制三种不同配方的浆料(均为质量百分数、淀粉均为小麦淀粉)：

配方①：50％淀粉、25％阿拉伯胶、10％果胶、10％聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚物浆料和5％的植物性油脂；

配方②：40％淀粉、30％阿拉伯胶、15％果胶、10％聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚物浆料和5％的植物性油脂；

配方③：30％淀粉、37％阿拉伯胶、20％果胶、10％聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚物浆料和3％的植物性油脂。

其性能如下：

(1)浆料的粘度特性

①粘度的热稳定性

测试三种配方浆料完全糊化/溶解后在95℃保温时的粘度稳定性，结果见表1。由表中数据可见，三种配方浆料的浆液粘度在95℃条件下随着保温时间的增加粘度有所下降，但保温3小时的粘度稳定性都大于85％，表明粘度稳定性优良。

表1粘度热稳定性

②温度对浆液粘度的影响

浆液温度会影响浆液的粘度，了解温度对浆液粘度的影响情况有利于制订浆纱工艺。表2是温度变化对应的浆液粘度数值，可见随着温度的降低粘度有所上升，温度降幅大粘度升高幅度也大，比较符合高分子化合物胶体溶液的一般规律。

表2温度对浆液粘度的影响

③浓度对浆液粘度的影响

浓度是影响浆液粘度和上浆率的主要因素，为方便实际生产应用，特采用标准漏斗3^#孔测定浆液的相对粘度秒数，表3为不同浆液浓度时的相对粘度数值。

表3浆液浓度对粘度的影响

④pH值对粘度的影响

一般情况下上浆时浆液的pH值在中性附近，但当加入一些碱性或酸性助剂时浆液的pH值就会发生变化，而浆料的耐酸碱程度不同就会影响到浆液粘度。表4是不同pH值状态下三种配方浆料的浆液粘度。表4中数据说明在pH值5～9范围内粘度是比较稳定的，只有1mPa.S的变化，因此该浆料的耐酸碱性比较好，能满足生产需要。

表4pH值对粘度的影响

(2)浆料的粘着力

浆料黏着性能的好坏决定着浆纱内单纤维之间的相互黏着程度和浆膜与纱体的结合牢度，因而会影响到浆纱的增强、耐磨及毛羽等物理机械性能指标。所以浆纱质量一定程度上取决于浆料性能的好坏。由于纱线本身强力很小通常忽略不计，因此上浆粗纱的断裂强度一定程度上反映了浆料与纤维之间的粘附性，用粗纱法测试几种浆料的粘着力如表5。显而易见在比较的几种浆料中，三种配方的新浆料对纯棉的粘着力都居于首位，且数据的离散度较小。

表5浆料的粘着力

(3)浆料的浆膜性能

浆料的浆膜性能影响浆纱的可织性，淀粉类浆料浆膜的主要问题是脆硬缺乏柔韧性，造成浆纱落浆较多，影响织造且影响生产车间环境，改善淀粉浆膜的脆硬性提高其柔韧性是进一步提升淀粉浆料使用价值的关键所在。

将浆料制备成浆膜：配制6％浓度的浆液，在95℃煮浆1小时，冷却至80℃，在调至水平的涤纶薄膜上浇制浆膜，在恒温恒湿条件下干燥，测量所称浆膜的性能。

三种配方浆料的主要优势就是在柔韧性方面有所突破，浆膜伸长率是普通变性淀粉浆膜的6～10倍，浆膜耐屈曲性提高了3～5倍。几种变性淀粉浆料和三种新配方浆料，制备成浆膜后测试性能对比，结果列于表6。可见三种新配方浆料的浆膜断裂伸长率提高了较大幅度达到了12％-14％，是普通变性淀粉的4-10倍，耐屈曲性的优势也很明显。

表6浆膜性能

实施例2

选择了三个有代表性并有一定难度的纯棉细号高密织物品种进行生产应用，取得了较为满意的浆纱效果。

(1)浆液配方

表7为生产过程的浆液配方，可以看出当新配方中不用PVA，而原配方中要用25-32.5kg的PVA。

表7浆液配方

(2)上浆工艺

上浆在卡尔迈耶双浆槽浆纱机上进行，表8为上浆工艺。

表8上浆工艺

在浆纱过程中，使用新配方浆料的浆液流动性好，浆液粘度稳定，不起泡，分绞时轻快，落浆落棉少，手感光滑柔软，毛羽贴服良好，浆纱过程中无上浆辊压浆辊绕纱情况发生。

(3)浆纱性能

表9为测得的浆纱质量和浆纱性能的数据，由表中数据可知，新配方全部替代PVA后，浆纱的增强率达到预期要求，而且可降低浆纱的减伸率，从而充分保护纱线的弹性满足织造的需要。

表9浆纱质量和浆纱性能的数据

(4)织造效果

三个织物品种均在在丰田710喷气织机上织造。对三个织物品种的原配方和新配方浆轴进行织造车间跟班采集数据统计评价，结果见表10。

表10织造效果数据

从上表可见，使用新配方浆料以后，在织机车速提高的情况下，十万纬断经次数分别下降了0.5次、0.3次、0.2次，十万纬纬停次数减少了0.1次～0.7次，三个织物品种的布机效率都有所提高，织造时布机开口清晰，落浆落花有所减少，完全满足织造需要，本发明的新配方不仅能满足上浆要求，也能提高上浆和织造性能，且配方中不含有PVA，对环境污染小。

对比例1

采用其他组成和比例的助剂制备得到不同的浆膜的性能数据见表11(所述淀粉均为小麦淀粉)，制备浆膜的方法与实施例1相同，可见，当助剂的组分不在本发明的范围之内时，制备得到的浆膜的断裂伸长率均有所下降，特别的，其耐屈曲疲劳明显降低，纯棉粘着力也明显降低。

将对比例中的配方i和iii用于实施例2中的纯棉纱线的上浆，其上浆率分别为12.1％和13.1％，织造效率分别为织造效率为90.3％和89.1％，退浆等级只有8级左右。

将对比例中的配方iv用于实施例2中1号和2号纯棉纱线的上浆，上浆率需要达到13.5％和14.7％，织造效率仅为85.7％和84.3％，织造效率严重下降。而且由于小麦淀粉用量较高，对棉的粘附性差，落浆落物严重，生产环境恶劣，同时，退浆等级也只能达到6级左右。

由此可见，助剂的组成和比例以及浆料中淀粉的含量会明显影响到上浆的效果和退浆的难易程度，本发明所提供的浆料在30支-60支中高支纯棉织物经纱上浆中可完全取代PVA上浆。

表11对比例中的配方的浆液的浆膜性能

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种用于中高支纯棉织物经纱无PVA上浆的助剂，其特征在于，所述助剂包括30-60wt％的阿拉伯胶、20-40wt％的果胶、10-20wt％聚丙烯酸-丙烯酰胺和4-10wt％的植物性油脂。

2.根据权利要求1所述的一种用于中高支纯棉织物经纱无PVA上浆的助剂，其特征在于，所述植物性油脂为氢化棕榈油、棉籽油或菜籽油中得一种或几种。

3.含有权利要求1或2所述助剂的一种用于中高支纯棉织物经纱无PVA上浆的纺织浆料，其特征在于，还含有淀粉，浆料中淀粉的含量为30-50wt％。

4.根据权利要求3所述的一种用于中高支纯棉织物经纱无PVA上浆的纺织浆料，其特征在于，所述淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉或变性淀粉中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的一种用于中高支纯棉织物经纱无PVA上浆的纺织浆料，其特征在于，所述变性淀粉为酸化淀粉、氧化淀粉或酯化淀粉的一种或几种。

6.根据权利要求3-5任一所述的一种用于中高支纯棉织物经纱无PVA上浆的纺织浆料，其特征在于，所述浆料还包括柔软剂、抗静电剂、渗透剂中的一种或几种。

7.权利要求3-6任一所述的用于中高支纯棉织物经纱无PVA上浆的纺织浆料在织物经纱上浆处理中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：

步骤1、调制浆液；

步骤2、将浆液打入浆纱机浆槽内，采用双浸双压的方式对经纱进行浆纱。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述浆液的浓度为8-13wt％。

10.包含权利要求1或2所述的助剂的浆料。