CN110195352A - 一种牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料及其制备方法和浆料配方优化方法 - Google Patents

Abstract

一种牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料及其制备方法和浆料配方优化方法，该上浆浆料包含如下含固量的原料：淀粉类浆料3‑5％，聚乙烯醇类浆料1‑2％，聚丙烯酸类浆料1‑3％。本发明选用淀粉类浆料、聚乙烯醇类浆料、聚丙烯酸类浆料作为主浆料，以这三种浆料各自在浆液中的含固量作为影响因子，以浆液粘度、纱线的断裂强力、断裂伸长率、毛羽降低率、耐磨性、上浆率为指标，采用正交试验法设计浆料配方，分别对14^S和17^S的纯亚麻纱线进行上浆实验，采用模糊Borda算法进行处理分析优选出最佳浆料配方。本发明优化得到的上浆浆料可提高亚麻浆纱质量，减少断头，适当增加纱线耐磨性，保持纱线强度，使毛羽更贴伏，同时获得光洁、清晰的布面外观效果。

Description

一种牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料及其制备方法和浆料配 方优化方法

技术领域

本发明属于纺织浆纱技术领域，具体涉及一种牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料及其制备方法和浆料配方优化方法。

背景技术

当今世界纺织品及服装市场趋向于返朴归真，回归大自然成为时尚。亚麻制品独特的抗菌、抗紫外线、防静电的功能,使得亚麻服装倍受人民喜爱。作为为束纤维湿纺纱的亚麻纱。亚麻单纤维强度高，伸长变形小，长度不匀率高，亚麻纤维表面的摩擦系数小，纤维本身卷曲较少，长度短，纱线中纤维的抱合力较差，成纱毛羽较多，纱线不匀率高。在织造过程中，这些长而多的毛羽在纱与纱之间极易相互纠缠，造成大量的断头和布面吊经疵点，织造效率低，产品质量差。纤维之间抱合力不足织造时，纱身起毛，易产生断头，还会使经纱相互粘连，导致开口不清，形成织疵，最后，正常的织造过程无法进行。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题是提供一种牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料及其制备方法和浆料配方优化方法，优化得到的上浆浆料可提高亚麻浆纱质量，减少断头，适当增加纱线耐磨性，保持纱线强度，使毛羽更贴伏，同时获得光洁、清晰的布面外观效果。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明第一方面，提供一种牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料，其包含如下含固量的原料：淀粉类浆料3-5％，聚乙烯醇类浆料1-2％，聚丙烯酸类浆料1-3％。

优选的，所述牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料主要包括如下含固量的原料：淀粉类浆料4％，聚乙烯醇类浆料1％，聚丙烯酸类浆料2.5％。

更优选的，所述牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料主要包括如下含固量的原料：淀粉类浆料3％，聚乙烯醇类浆料1.5％，聚丙烯酸类浆料1.5％。

更优选的，所述牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料主要包括如下含固量的原料：淀粉类浆料3％，聚乙烯醇类浆料1％，聚丙烯酸类浆料1％。

优选的，所述淀粉类浆料为玉米氧化淀粉。

优选的，所述聚乙烯醇类浆料为PVA-0588(聚乙烯醇0588)。

优选的，所述聚丙烯酸类浆料为固体丙烯(XP-C)。

本发明第二方面，提供所述牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆液的制备方法，其包括如下步骤：按照浆液浓度为5-10％采用定浓法调配浆料，根据浆液浓度分别计算出浆料与所添加水的质量；调浆时先在调浆桶内加入水，将淀粉类浆料、聚乙烯醇类浆料与聚丙烯酸类浆料依次缓缓投入，搅拌均匀，并加热至95℃后保温30min，得到本发明的上浆浆液，浆液制得后，用粘度计测量所调配浆液的粘度并记录。

本发明按照上述方法制得浆液后，用粘度计测量各配方浆液粘度，记录。上浆实验用GA392型单纱浆纱机，浆槽温度控制在95℃，浆纱速度为30m/min，分别将配置好的浆液对14^S、17^S纯亚麻纱线进行上浆实验。

本发明第三方面，提供一种牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料配方优化的方法，其包括如下步骤：

步骤1：选取待筛选目标上浆浆料配方，共n个配方方案；获取每个上浆浆料配方对应的浆液及上浆后浆纱的性能参数，所述性能参数包括浆液粘度、纱断裂强力、纱断裂伸长率、毛羽降低率、耐磨次数、上浆率，共6项性能指标的实验数据；

步骤2：计算6项性能指标的Borda数

对6项性能指标的实验数据采用模糊Borda算法进行处理，将论域 U＝(u₁,u₂,……,u_m)中的m个性能指标元素排成从优到劣的线性序或偏序，即 n个配方，按照第m个元素从优到劣的排序，B_i(ν_j)值依次为n、(n-1)、 (n-2)、……3、2、1；

对各特性指标作加权处理，设特性指标u_i的加权值为a_i因素重要程度的模糊集为A＝(a₁,a₂,……,a_m)，其中则加权Borda数为：

本发明对浆液粘度、浆纱断裂强力、断裂伸长率、毛羽降低率、耐磨次数、上浆率赋以权值分别为：a₁＝0.1、a₂＝0.1、a₃＝0.2、a₄＝0.2、a₅＝0.2、 a₆＝0.2；

步骤3：优选出上浆性能好的浆料配方

步骤2得到的加权Borda数越大，则对应上浆浆料配方的上浆综合性能越好，从而根据步骤2得到的加权Borda数的大小，优选出牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆、上浆综合性能好的浆料配方。

本发明选用PVA-0588、氧化淀粉(优选玉米氧化淀粉)、聚丙烯酸类浆料作为主浆料，以这三种浆料各自在浆液中的含固量作为影响因子，以浆液粘度、纱线的断裂强力、断裂伸长率、毛羽降低率、耐磨性、上浆率为指标，采用正交试验法设计浆料配方，分别对14^S和17^S的纯亚麻纱线进行上浆实验，采用模糊Borda算法进行处理分析优选出最佳浆料配方，对使用最佳浆料配方上浆后的纱线进行动态模拟测试实验。综合分析优选出适合牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆的最佳浆液配方。

更具体地，本发明从9个浆料配方案中，优选出较佳的浆料配方为：对于14^S的纯亚麻纱线，优选的浆料配方：包括如下含固量的原料：玉米氧化淀粉4％，PVA-0588 1％，聚丙烯酸类浆料2.5％，最佳浆料配方：主要包括如下含固量的原料：玉米氧化淀粉3％，PVA-0588 1％，聚丙烯酸类浆料1％，使用该配方对14^S纯亚麻纱线进行上浆后可以使纱线在织造时织造效率达到85％以上；对于17^S纯亚麻纱线，最佳浆料配方：主要包括如下含固量的原料：玉米氧化淀粉3％，PVA-0588 1.5％，聚丙烯酸类浆料 1.5％，使用该配方对17^S纯亚麻纱线进行上浆后可以使纱线在织造时织造效率达到85％以上。本发明优选出牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆、上浆综合性能好的浆料配方。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的优化方法得到的上浆浆料可显著提高亚麻纱线经纱的耐磨性，保持纱线强度，降低断头，对14^S、17^S纯亚麻纱线进行上浆后可以使纱线在织造时织造效率达到85％以上，大大提高亚麻浆纱质量，使贴伏毛羽，同时获得光洁、清晰的布面外观效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。

本发明实施例中，选用14^S和17^S的纯亚麻纱线为试验原料，实验中所用到的实验仪器如表1所示。

表1实验仪器

仪器名称	厂家
		GA392单纱上浆机	江阴市通源纺机有限公司
悬臂式强力电动恒速搅拌器	江阴市保利科研器械有限公司
		NDJ-8S数字旋转粘度计	上海昌吉地质仪器有限公司
YG173A纱线毛羽测试仪	苏州长风纺织机电科技有限公司
		LFY-109电脑纱线耐磨仪	山东省纺织科学研究院
岛津SHIMADZU电子拉伸试验机	上海智川工贸有限公司
		TYJS-01浆纱性能试验机	江阴市通源纺机有限公司
升降水浴锅	郑州长城科工贸有限公司

实施例1

采用L₉(3³)正交试验法设计配方，对亚麻纱线进行上浆实验，以玉米氧化淀粉、PVA-0588、固体丙烯(XP-C)的含固率作为正交实验的三个因素，生产实践中，对亚麻纱线进行经纱上浆浆料配方含固率一般控制在5- 10％之间，浆料配方中淀粉含固量在3-5％之间。浆料配方的正交试验因素水平见表2，正交试验方案见表3。

表2浆料配方的正交试验因素水平表

表3试验方案

将浆液配方用NDJ-8S数字旋转粘度计在恒温水浴锅中分别进行粘度测试实验，保证浆液温度95℃。测试各配方浆液的粘度。

上浆实验用GA392型单纱浆纱机，浆槽温度控制在95℃左右，浆纱速度为30m/min。分别使用九种配方对14^S、17^S纯亚麻纱线进行上浆实验。

按照GB/T 3916-1997《纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定》。利用岛津SHIMADZU电子拉伸试验机测试纱线的强伸性，同时测得原纱和浆纱后纱线的断裂强力和断裂伸长率。

用YG173A纱线毛羽测试仪测定纱线毛羽，测定原纱的毛羽以及浆纱后纱线的毛羽指数，计算毛羽降低率。测试次数10次、片段长度10m、测试速度30m/分、温度20℃、湿度65℃。

利用LFY-109电脑纱线耐磨仪测试纱线耐磨性。分别测量原纱和上浆后纱线的耐磨次数，各测试10次，求其平均值。张力重锤重量：20g、砂纸号数：40、温度20℃、湿度58℃。

浆液采用退浆法计算纱线的上浆率：将浆纱纱样烘干后冷却称重，测得浆纱干重，然后进行退浆，把纱线上的浆液退净，退浆完成后计算上浆率。

按照表2配置9种浆液配方，测定各配方的浆液粘度，后分别测试14 支和17支纯亚麻纱线上浆后的浆纱断裂强力、断裂伸长率、毛羽降低率、耐磨次数、上浆率性能指标，测试值见表4。

表4浆液和浆纱性能

对表4中数据采用模糊Borda算法进行处理分析，Borda组合算法的基本思想是通过比较不同决策方法中的决策方案或对象的排序值，确定对象的Borda分，从而进行排序决策。对于这种排序问题，由于不同的方法决策值属性不同，有效应型和成本型的差异，本文使用的模糊Borda算法采用效应优先进行决策排序。该法将论域U＝(u₁,u₂,……,u_m)中的m个元素排成从优到劣的线性序或偏序。由于各性能指标U＝(u₁,u₂,……,u_m)的重要程度不同，对各特性指标作加权处理。设特性指标u_i的加权值为a_i因素重要程度的模糊集为A，

A＝(a₁,a₂,……,a_m)，其中则加权Borda数为

U中的元素按Borda数大小可得到一个新的排序即为决策结果。加权 Borda数愈大，该元素综合效果愈优。本实验将浆液粘度、浆纱断裂强力、断裂伸长率、毛羽降低率、耐磨次数、上浆率作为U中的六个元素，其中浆液粘度从小到大线性排列，浆纱断裂强力、断裂伸长率、毛羽降低率、耐磨次数、上浆率从大到小线性排列，排名1对应9分，依次排列，结果如表5-6所示。且对各性能赋以权值为：a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆的权值分别为0.1、0.1、0.2、0.2、0.2、0.2。计算得到加权Borda数参见表5-6。

表5 14^S纯亚麻纱线Borda数表

表6 17^S纯亚麻纱线Borda数表

由表5-6数据处理可知：

14^S纯亚麻纱线加权Borda数排列顺序为：

B(4)＝B(8)>B(2)>B(7)>B(9)>B(3)>B(1)>B(5)>B(6)；

17^S纯亚麻纱线加权Borda数排列顺序为：

B(7)>B(4)>B(9)>B(3)>B(8)>B(2)>B(5)>B(6)>B(1)。

因此，在不考虑成本，只考虑性能优异的情况下，对于14^S的纯亚麻纱线上浆，方案4(A2B3C2，玉米氧化淀粉4％，PVA-0588 1％，固体丙烯(XP-C)2.5％)和方案8(A3B3C1，玉米氧化淀粉3％，PVA-0588 1％，聚丙烯酸类浆料1％)为最优浆料配方，与方案4相比，方案8浆液的含固率更低，并且PVA的含量使用更少，更加环保。综合分析，对于14支的纯亚麻纱线上浆，配方8为最优浆料配方。对于17^S纯亚麻纱线上浆，方案7(A3B2C3，玉米氧化淀粉3％，PVA-0588 1.5％，固体丙烯(XP-C) 1.5％)为最优浆料配方。

纯亚麻纱线进行织造主要使用剑杆织机，而在织造生产中主要问题是经纱断头问题。通过实践了解，钢扣到织口之间的断头尤为频繁。提高浆纱耐磨性是降低断头，提高经纱可织性的根本途径。经纱的耐磨性在织造时主要表现为：(1)打纬时经纱与钢扣的摩擦磨损；(2)经纱与综眼、经停片以及和梭子的摩擦磨损；(3)开口时经纱间的摩擦磨损；(4)与分胶棒等摩擦磨损；(5)织机上经纱所受的正常张力和开口运动引起的周期性拉伸应变。为模拟织造过程中纱线与机器设备之间的磨损负荷，模拟经纱在织造过程中对各机型部件的受力情况，使用TYJS-01浆纱性能试验机进行织造模拟试验。

本实施例分别用配方8上浆后的14^S纯亚麻纱线和配方7上浆后的 17^S纯亚麻纱线在TYJS-01浆纱性能试验机上进行纱线织造动态模拟实验，纱线速度为5cm/min，提综速度为210次/min，打纬速度为210次/min，对测试纱线施加静态张力10N，选取张力锤重量为25g，综框动程80mm，分别测试10次，求其平均值。对于14^S的纯亚麻纱线打纬次数为1942次，运行时间9.283min，纱线移动距离为46.415cm；对于17^S的纯亚麻纱线打纬次数为1595次，运行时间为7.666min，纱线移动距离为38.325cm。通过实践了解生产中对于亚麻织造常用的剑杆织机：老式的YJ747-330型剑杆织机、比利时毕加诺公司GTM机型、意大利斯密特公司的FAST型，从钢扣到织口的最远距离15-20cm，织造效率达到80％-85％。

通过织造模拟实验，测试纱线在动态模拟测试仪上移动的距离都要超过钢扣到织口的距离，使用配方8和配方7分别对14^S和17^S纯亚麻纱线进行上浆实验后可以使纱线在织造时织造效率达到85％以上。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料，其特征在于，包含如下含固量的原料：淀粉类浆料3-5％，聚乙烯醇类浆料1-2％，聚丙烯酸类浆料1-3％。

2.根据权利要求1所述的牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料，其特征在于，所述牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料主要包括如下含固量的原料：淀粉类浆料4％，聚乙烯醇类浆料1％，聚丙烯酸类浆料2.5％。

3.根据权利要求1所述的牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料，其特征在于，所述牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料主要包括如下含固量的原料：淀粉类浆料3％，聚乙烯醇类浆料1.5％，聚丙烯酸类浆料1.5％。

4.根据权利要求1所述的牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料，其特征在于，所述牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料主要包括如下含固量的原料：淀粉类浆料3％，聚乙烯醇类浆料1％，聚丙烯酸类浆料1％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料，其特征在于，所述淀粉类浆料为玉米氧化淀粉。

6.根据权利要求1-4任一项所述的牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料，其特征在于，所述聚乙烯醇类浆料为PVA-0588。

7.根据权利要求1-4任一项所述的牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料，其特征在于，所述聚丙烯酸类浆料为固体丙烯XP-C。

8.如权利要求1-7任一项所述的牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆液的制备方法，包括如下步骤：按照浆液浓度为5-10％采用定浓法调配浆料，根据浆液浓度分别计算出浆料与所添加水的质量；调浆时先在调浆桶内加入水，将淀粉类浆料、聚乙烯醇类浆料与聚丙烯酸类浆料依次缓缓投入，搅拌均匀，并加热至95℃后保温30min，得到上浆浆液。

9.一种牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆浆料配方优化的方法，包括如下步骤：

步骤1：选取待筛选目标上浆浆料配方，共n个配方方案；获取每个上浆浆料配方对应的浆液及上浆后浆纱的性能参数，所述性能参数包括浆液粘度、纱断裂强力、纱断裂伸长率、毛羽降低率、耐磨次数、上浆率，共6项性能指标的实验数据；

步骤2：计算6项性能指标的Borda数

对6项性能指标的实验数据采用模糊Borda算法进行处理，将论域U＝(u₁,u₂,……,u_m)中的m个性能指标元素排成从优到劣的线性序或偏序，即n个配方，按照第m个元素从优到劣的排序，B_i(ν_j)值依次为n、(n-1)、(n-2)、……3、2、1；

对各特性指标作加权处理，设特性指标u_i的加权值为a_i因素重要程度的模糊集为A＝(a₁,a₂,……,a_m)，其中则加权Borda数为：

对浆液粘度、浆纱断裂强力、断裂伸长率、毛羽降低率、耐磨次数、上浆率赋以权值分别为：a₁＝0.1、a₂＝0.1、a₃＝0.2、a₄＝0.2、a₅＝0.2、a₆＝0.2；

步骤3：优选出上浆性能好的浆料配方

步骤2得到的加权Borda数越大，则对应上浆浆料配方的上浆综合性能越好，从而根据步骤2得到的加权Borda数的大小，优选出牛仔用纯亚麻纱线经纱上浆、上浆综合性能好的浆料配方。