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2　毛紗用漿料的性能特點(diǎn)及其選用

　　毛紗用粘著劑主要有淀粉(包括變性淀粉)、動(dòng)物膠、聚乙烯醇(PVA)和丙烯酸4大類漿料。

2.1　變性淀粉

　　淀粉用于經(jīng)紗上漿已有悠久的歷史，其資源豐富、價(jià)格低廉、對(duì)環(huán)境污染小。為改善原淀粉漿膜脆硬、伸度小、彈性差、漿液粘度不穩(wěn)定，特別是對(duì)疏水性纖維粘著性能差的缺點(diǎn)，人們對(duì)淀粉進(jìn)行了變性處理。第1代變性淀粉為轉(zhuǎn)化淀粉，變性方式為解聚反應(yīng)、氧化反應(yīng)；第2代變性淀粉為淀粉衍生物，變性方式是引入化學(xué)基團(tuán)或低分子化合物；第3代變性淀粉為接枝淀粉，變性方式是引入具有一定聚合度的合成物。淀粉變性處理已卓有成效，在現(xiàn)代漿紗中起著重要作用。

2.1.1　酸解淀粉

　　酸變性的主要目的是降低淀粉的粘度，改善其流動(dòng)性，提高粘度的熱穩(wěn)定性，以擴(kuò)大原淀粉的應(yīng)用功能，達(dá)到高濃低粘、適合高壓上漿的要求。酸解淀粉變性的基本原理是利用酸對(duì)淀粉大分子中葡萄糖甙鍵的催化水解作用，使大分子聚合度降低，達(dá)到水解的目的。生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單、成本低、漿紗質(zhì)量好、適應(yīng)面廣，現(xiàn)已廣泛用做主漿料，它與PVA混用，可獲得較好的上漿效果。

2.1.2　氧化淀粉

　　氧化淀粉的目的是降低粘度和使淀粉分子上產(chǎn)生一定量的羧基，提高對(duì)纖維的粘附力。其漿液的流動(dòng)性、浸透性和成膜性均好，色澤潔白而透明，漿液穩(wěn)定而不易沉淀，用于經(jīng)紗上漿頗為適宜。

2.1.3　交聯(lián)淀粉

　　交聯(lián)淀粉是用1個(gè)交聯(lián)劑分子把2個(gè)淀粉分子連接在一起的一種變性淀粉。其最大的特點(diǎn)是具有良好的粘度穩(wěn)定性和耐熱性。因其粘度過高，一般只用于以被覆為主的多毛羽的經(jīng)紗上漿。因此在制取交聯(lián)淀粉前應(yīng)先用酸、氧化劑或酶進(jìn)行預(yù)處理，以改善漿液的流動(dòng)性，并且交聯(lián)度也盡可能低些。

2.1.4　酯化淀粉

　　淀粉酯是在適當(dāng)?shù)臈l件下，使用化學(xué)活潑性較強(qiáng)的酯化劑(如酸、酸酐等)使淀粉大分子羥基中的氫被酸根取代生成淀粉酯。用于上漿的酯化淀粉主要有：醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉和氨基甲酸酯淀粉(又稱尿素淀粉)。(1)醋酸酯淀粉是在淀粉分子上引入乙�；�(-COCH3)。漿液分散性能好，較透明，漿膜有韌性，由于其漿液不易凝膠，可用于毛紗低溫上漿(60℃左右)，以防止高溫上漿對(duì)毛纖維的損傷。缺點(diǎn)是耐堿性差，酯基不耐水解；(2)磷酸酯淀粉是淀粉中的羥基與磷酸鹽反應(yīng)生成的，含有磷酸酯基團(tuán)(-PO-OHONa)，易分散在水中，用于毛紗低溫上漿時(shí)不會(huì)凝凍，乳化性能好，與PVA混溶性好；(3)尿素淀粉是尿素作用在淀粉上引入氨基酸甲酯基團(tuán)(-CONH2)，它使?jié){料易分散、粘度降低，具有良好的粘度穩(wěn)定性，對(duì)纖維的粘附性也略有增加，但漿膜的吸濕性強(qiáng)，應(yīng)注意防止紗線發(fā)生粘連。

2.1.5　醚化淀粉

　　淀粉在適當(dāng)?shù)臈l件下，與烴基反應(yīng)，使羥基中的氫被烴基所取代生成淀粉醚。主要品種有羧甲基淀粉(CMS)、羥乙基淀粉(HES)、羥丙基淀粉(HPS)等水溶性淀粉醚。CMS的主要作用是替代價(jià)格較貴的羧甲基纖維素(CMC)，以加強(qiáng)漿液各組分的混溶性和增稠作用。HES是非離子型淀粉衍生物，有良好的水溶性和較好的粘度穩(wěn)定性，不易凝膠，可在60～70℃進(jìn)行低溫上漿，可作為毛紗等的主漿料。以上幾種淀粉醚，都有良好的水溶性，調(diào)漿方便，低溫上漿時(shí)不會(huì)凝膠。因成本高，選擇宜慎。

2.1.6　陽離子淀粉

　　因其分子上引入了帶陽電荷的基團(tuán)而對(duì)帶陰電荷的纖維具有高的粘附性，而且能消除紗線表面的靜電，還因陽離子基團(tuán)都比較長(zhǎng)，漿膜光滑柔韌，上漿效果較好，尤其適合含化纖比例比較高的毛混紡紗。

2.1.7　接枝淀粉

　　是現(xiàn)有變性淀粉中最新的一種。它是近年來發(fā)展較快的技術(shù)含量高、性能優(yōu)異的變性淀粉。因淀粉分子上接入了大分子支鏈，如乙烯或丙烯類單體，改善了淀粉的粘接能力。其性質(zhì)主要由接枝單體的性能和接枝率決定。因?yàn)樗�是由淀粉分子鏈和合成高聚物分子鏈兩部分所組成，其漿料兼具淀粉和合成漿料二者的特點(diǎn)，互補(bǔ)長(zhǎng)短，價(jià)格卻大大低于合成漿料，而且接枝前后依然可以進(jìn)行變性，從而可顯著提高對(duì)毛纖維和合成纖維的粘附性和成膜性，漿膜彈性和伸度以及粘度穩(wěn)定性均有較大的提高，可作為主體漿料，甚至可以單獨(dú)上漿。進(jìn)一步完善接枝淀粉性能，實(shí)現(xiàn)其單組分上漿，將是以后研制工作的重點(diǎn)之一。

2.2　動(dòng)物膠

　　動(dòng)物膠是一種硬朊類蛋白質(zhì)，是從動(dòng)物骨、皮等生膠質(zhì)中制取的。分為骨膠、皮膠、明膠(精制品)等，都由各種氨基酸組成，主要有羧基(COOH)和氨基(NH2)。由于同羊毛均屬于蛋白質(zhì)類，有相同的基團(tuán)，所以可用于毛紗上漿；因?yàn)闇囟雀邥r(shí)蛋白質(zhì)會(huì)發(fā)生水解，上漿溫度要在80℃以下，也適合毛紗低溫上漿的要求。動(dòng)物膠易洗凈，退漿性好，粘附性(尤其明膠)、耐磨性好，但漿膜粗硬，缺乏彈性，浸透差，落漿多，易發(fā)霉，所以使用時(shí)應(yīng)加浸透劑、柔軟劑和防腐劑。

2.3　聚乙烯醇(PVA)

　　聚乙烯醇是一種水溶性合成漿料，自1940年首次作為上漿材料使用后，就被認(rèn)為是理想的紡織漿料之一。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，它由乙烯醇單體聚合而成，其化學(xué)分子式是(-CH2-CHOH-)n，部分醇解PVA的大分子上還帶有體積較大的醋酸根。PVA具有合成高分子物質(zhì)所具有的優(yōu)良性能，漿膜透明而強(qiáng)韌，耐磨性好，其拉伸強(qiáng)度、彈性伸長(zhǎng)和耐屈曲強(qiáng)度均很優(yōu)越，對(duì)毛、棉、粘膠等具有很好的親和力。PVA分子鏈上仍保留一定數(shù)量的乙�；鶊F(tuán)(尤其低水解度的場(chǎng)合)，故對(duì)疏水性合成纖維也有一定的親和力。同時(shí)，它是一種非離子型漿料，故抗?jié)衲芰�很�?qiáng)。PVA的混溶性好，能與淀粉、CMC或聚丙烯酸類漿料混合使用，其穩(wěn)定性能較好，粘度穩(wěn)定、耐酸、耐堿、不易腐敗。其性質(zhì)主要由它的聚合度和醇解度來決定。隨著聚合度的提高，PVA溶液的粘度、粘附性、成膜性能、結(jié)皮傾向和漿膜的機(jī)械強(qiáng)度、剛性都相應(yīng)增大，但水溶性、漿膜的柔軟性變差，漿液的流動(dòng)性、潤(rùn)濕性能也相應(yīng)降低。醇解度在88%(mol/mol)左右，具有較好的水溶性，但醇解度過高或過低其水溶性能反而降低，由此可見，過高的聚合度對(duì)經(jīng)紗上漿及印染退漿都會(huì)造成一定的影響。根據(jù)上漿的要求，PVA的聚合度一般在1000～1700較適當(dāng)。對(duì)毛紗及毛混紡紗上漿時(shí)，大多采用高聚合度的完全醇解PVA，以使毛羽較好的貼伏。對(duì)仿毛織物如滌綸、錦綸、腈綸等長(zhǎng)絲上漿，應(yīng)選用低聚合度的部分醇解PVA，以使浸透充分，增強(qiáng)長(zhǎng)絲抱合力。

　　針對(duì)PVA難溶解，漿液高溫時(shí)易結(jié)皮，濕漿紗干燥后在干分絞時(shí)阻力大，易增加毛羽和使?jié){紗并絞頭，部分醇解PVA溶解時(shí)易起泡等缺點(diǎn)，人們對(duì)PVA進(jìn)行了變性處理。其變性的基本原理是利用醋酸乙烯的雙鍵酯基及醇解后羥基的活潑性，改變側(cè)鏈基團(tuán)及結(jié)構(gòu)，或引入其它單體成為以PVA為主體的共聚物，或引入其它官能團(tuán)以改變PVA大分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)。這類PVA改善了水溶性、結(jié)皮性，易于退漿，但對(duì)疏水性纖維的粘著性能并未得到提高，且價(jià)高，因此使用不廣。

2.4　聚丙烯酸類漿料

　　聚丙烯酸類漿料是丙烯酸類單體的勻聚物、共聚物或共混聚物的總稱。由于其粘著力強(qiáng)，漿膜具有一定的強(qiáng)度，其乳液的單體組分可以改變，能夠調(diào)整漿膜的柔軟性和斷裂伸長(zhǎng)，并且具有良好的水溶性，對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，被視為PVA替代的一個(gè)重要途徑，是很有發(fā)展前途的漿料之一。由于其存在軟粘缺陷，因此現(xiàn)階段還不能大量采用聚丙烯酸類漿料上漿，只能將其作為輔助漿料使用。

　　第1代聚丙烯酸類漿料主要有聚丙烯酸甲酯(PAM)，聚丙烯酰胺(PAAm)和28#漿料。這一代漿料含固量低(8～14%)，流動(dòng)性差，使用不方便，并且由于性能不完善，所以已屬淘汰產(chǎn)品。第2代含固量高(均在20%以上)，產(chǎn)品粘度低，粘附性、再粘性也比第1代產(chǎn)品有較大的提高。第3代產(chǎn)品為固體丙烯酸類漿料，產(chǎn)品還處于試驗(yàn)階段。另外，近年來對(duì)丙烯酸多元共聚漿料的研究開發(fā)獲得了較快的發(fā)展，目的在于利用2種或2種以上不同性能的單體，根據(jù)其性能的不同，以不同配比，在一定溫度條件下進(jìn)行共聚，獲得不同的漿料性能，如良好的粘著性、水溶性以及較低的吸濕性等。

毛紗上漿宜選用丙烯酸類漿料，是因?yàn)闈{料和纖維之間具有相類似的極性基團(tuán)的緣故，它對(duì)毛紗粘著力好，形成的漿膜彈性及柔軟性好，有一定的抗靜電性，且退漿容易，不足之處是漿膜再粘性大，漿膜嫌軟，并帶有難聞的氣味。

2.5　毛紗用組合漿料

　　現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的組合漿料主要有2種形式，一是以PVA或變性PVA為主，輔以變性淀粉，二是以丙烯酸類共聚樹脂為主，輔以變性淀粉。第1種仍沒有解決PVA存在的缺點(diǎn)，而第2種則必須解決聚丙烯酸酯漿料的軟粘缺陷，并有效的將其加工成粉粒狀固態(tài)物。組合漿料具有高濃低粘的性能，在濃度成倍提高時(shí)，相應(yīng)的粘度增加不多，在溫度降低時(shí)，這種粘度特性在上漿中具有很好的使用價(jià)值。

　　由于毛紡廠條件所限，為簡(jiǎn)化工藝流程，節(jié)省能源，也有采用冷上漿的方法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的上漿方法，用合成漿料乳化液，在經(jīng)紗表面形成一層薄薄的漿膜。例如德國(guó)伊埃斯公司生產(chǎn)的HA-S漿料、英國(guó)PPT公司生產(chǎn)的ADRON 105漿料(水溶性成膜化合物、潤(rùn)濕劑、潤(rùn)滑劑和防腐劑的水基質(zhì)配方)、意大利寧柏迪公司的毛經(jīng)紗上漿劑COESIT LP2(塑性樹脂混合物)、中國(guó)紡織科技開發(fā)公司的毛紡漿紗劑CT98-1(成分：成膜化合物、滲透劑、潤(rùn)滑劑、殺菌防霉劑)、上海毛麻研究所的羊毛用冷漿料WCS、徐州織物上漿劑廠生產(chǎn)的YS-A型漿料(功能性分子共聚物)等，都是專門用于毛紗及其混紡紗上漿的新型組合冷漿料。冷上漿不需烘干，能較有效地潤(rùn)滑經(jīng)紗，減少紗線表面毛絨，減少經(jīng)紗與停經(jīng)片、綜絲、鋼筘的摩擦。但從實(shí)際效果看，高支毛單紗經(jīng)過冷上漿仍難以滿足織造要求。

3　選擇毛紗用漿料應(yīng)考慮的因素

　　由于羊毛纖維及毛單紗的特殊性，在選擇漿料組分時(shí)應(yīng)綜合考慮以下因素：(1)羊毛纖維特有的鱗片及縮絨性。鱗片有保護(hù)羊毛免受化學(xué)藥劑、空氣、日光的侵蝕或防止機(jī)械磨損的作用，還有縮絨作用。它的存在將不利于漿料的粘附和滲透，在濕熱的上漿條件下還很容易造成毛紗的伸長(zhǎng)和張力不勻；(2)羊毛纖維含有油脂和紡紗過程所加的和毛油，同樣會(huì)影響漿液對(duì)紗線的滲透，尤其是高濃高粘的漿液，必須添加滲透劑；(3)羊毛纖維彈性好，斷裂伸長(zhǎng)率較大，而一般的漿料其漿膜的斷裂伸長(zhǎng)率都較小。若所選用漿料的彈性與毛紗的彈性不相匹配，會(huì)造成拉伸過程中的不同時(shí)斷裂，從而出現(xiàn)上漿后強(qiáng)力提高不大，甚至低于原紗的情況；(4)羊毛單紗因是單向加捻，其表面纖維與紗線軸線所成傾角較大，加上單紗毛羽眾多，使紗線摩擦系數(shù)大，耐磨性差，故所選漿料粘度應(yīng)大些，即以被覆為主，并且平滑性要好一些；(5)在單紗中只有少量的內(nèi)層纖維平行順直，而大量的外層纖維處于雜亂無章的包纏狀態(tài)，使單紗易發(fā)硬、發(fā)毛，影響彈性、伸長(zhǎng)率及吸濕性，造成浸透困難。并且單紗特?cái)?shù)越低，紗線截面含有的纖維根數(shù)愈少，根數(shù)分布不勻率愈高。因纖維間互相接觸的面積小，當(dāng)毛紗拉伸時(shí)，滑脫纖維根數(shù)的相對(duì)比例較大，這就使得單紗條干不勻率、強(qiáng)力不勻率增大。纖維在受力時(shí)易產(chǎn)生外層纖維斷裂、內(nèi)層纖維滑脫的情況。因此促使?jié){液滲透到紗線內(nèi)部，增強(qiáng)纖維間的抱合力，對(duì)改善毛單紗的強(qiáng)力是很重要的；(6)羊毛的化學(xué)組成為角朊，角朊易受堿、氧化劑、還原劑的作用而遭破壞，故漿液不能含有氧化劑、還原劑等物質(zhì)，宜用微酸性或中性漿液；(7)選擇毛紗用漿料時(shí)應(yīng)考慮最好能采用低溫上漿。因水、溫度和蒸汽達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，會(huì)使羊毛變得粗糙，強(qiáng)度和彈性受到損失，長(zhǎng)時(shí)間高溫，還會(huì)破壞羊毛纖維；(8)羊毛纖維蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的防蛀、防霉和混紡紗線的抗靜電性，都是選擇漿料時(shí)應(yīng)該重視的；(9)上漿對(duì)毛織物的手感和風(fēng)格影響較大，所選漿料要上漿容易，退漿方便、徹底；(10)調(diào)漿簡(jiǎn)單，質(zhì)量可靠，成本要低，經(jīng)濟(jì)可行。

4　結(jié)論

　　(1)毛紗上漿愈來愈迫切和重要，加緊研制開發(fā)適合毛紗用的新型漿料和上漿設(shè)備，是關(guān)系到毛紡工業(yè)順利實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要工作。

　　(2)從變性淀粉、動(dòng)物膠、PVA和聚丙烯酸類漿料的發(fā)展演變、應(yīng)用現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)來看，完全可以遴選出適合毛紗用的漿料配方。

　　(3)選擇毛紗用漿料應(yīng)綜合考慮原料種類、羊毛特性、毛紗結(jié)構(gòu)和漿料性能等因素，正確處理被覆與浸透的比例，解決毛羽伏貼、耐磨性、伸長(zhǎng)率和強(qiáng)力不勻等問題。

　　(4)毛紗用漿料應(yīng)能保證毛織物的手感和風(fēng)格，上漿成本低，退漿容易且不污染環(huán)境。