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納米二氧化硅與淀粉復(fù)合漿對(duì)漿紗性能的影響

點(diǎn)擊次數(shù):942    發(fā)布時(shí)間:2010/1/21 9:54:00    源自:杭州萬(wàn)景新材料有限公司
納米二氧化硅與淀粉復(fù)合漿對(duì)漿紗性能的影響

摘要： 分析對(duì)比納米二氧化硅（同VK-SP30） 與淀粉復(fù)合漿對(duì)純棉紗和滌棉混紡紗漿紗性能的影響。配制7種納米二氧化硅（同VK-SP30）含量不同的淀粉復(fù)合漿液，分別對(duì)純棉紗和滌棉混紡紗進(jìn)行上漿，測(cè)試漿紗性能，并進(jìn)行熱重分析。結(jié)果表明：納米SiO2作為漿料添加劑使用時(shí)，有利于增強(qiáng)漿液對(duì)纖維的粘附性，可有效改善純棉紗和滌棉紗的漿紗性能；紗線中羥基的含量直接影響納米SiO2 對(duì)漿紗性能的改善程度，納米二氧化硅（同VK-SP30）對(duì)純棉紗漿紗表面性能和力學(xué)性能的改善效果更好。

為了進(jìn)一步探討納米二氧化硅（同VK-SP30）作為漿料添加劑對(duì)不同纖維品種的適應(yīng)性，將納米SiO2，以不同的比例加入淀粉漿料中，對(duì)純棉和滌棉紗進(jìn)行上漿試驗(yàn)，分析納米二氧化硅（同VK-SP30）對(duì)純棉紗和滌棉混紡紗漿紗性能的影響，探討納米二氧化硅（同VK-SP30）對(duì)提高淀粉漿料上漿性能的作用機(jī)理。
1 上漿試驗(yàn)
將不同比例的納米SiO2加入淀粉漿料中制成納米SiO2 ／淀粉復(fù)合漿料，復(fù)合漿料各組分之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，納米二氧化硅（同VK-SP30） 在漿液中呈均勻分散狀，混合后漿液在4 h～8 h之內(nèi)不發(fā)生分層現(xiàn)象。試驗(yàn)配制4 000 mL含固率為10％ 的漿料，具體的漿料配方見(jiàn)表1。

表1 漿液配方

試驗(yàn)配方      淀粉含量%        納米SIO2含量%
配方1            100                  0
配方2            99                     1
配方3            98                     2
配方4            97                     3
配方5            96                     4
配方6            95                     5
配方7            94                     6

用片紗漿紗機(jī)對(duì)C 12.5 rex及T／C 50／5012.5 tex紗進(jìn)行上漿。上漿工藝參數(shù)如下：退繞張力5 cN～8 cN，漿液粘度15 S～16 S，上漿溫度90 ，烘燥溫度130 ，前壓漿輥壓力2.01 kN，后壓漿輥壓力1.52 cN，漿紗機(jī)車(chē)速6 m／min，浸漿高度6.3 cm，上漿率10％ ～11％，回潮率3.2％～ 3.6％

2 純棉紗和滌棉紗漿紗性能比較
2．1 漿紗性能測(cè)試
7種配方漿紗性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 漿紗性能指標(biāo)測(cè)試
配方    品種  增強(qiáng)率%  減伸率%  增磨率%  彈性降低率%  毛羽降低率%
配方1  純棉    14.0     35.4        29.0      33.6           20.9
配方1  滌棉    5.0      25.4        30.0       25.9          21.9
配方2  純棉    30.9     32.4 44.7 31.5 27.9
配方2  滌棉     9.0     22.2 35.0 24.8 31.1
配方3  純棉    26.1     26.5 57.9 31.0 39.8
配方3  滌棉    15.1     22.0 55.0 23.7 41.3
配方4  純棉    40.0     21.5 94.7 29.9 50.3
配方4  滌棉    22.9     15.0 75.0 21.7 50.1
配方5  純棉    41.6     22.1 89.5 29.2 51.6
配方5  滌棉    21.4     15.3 65.0 25.4 48.7
配方6  純棉    31.2     26.5 31.6 32.3 41.6
配方6  滌棉    13.8     15.2 65.0 24.5 43.5
配方7  純棉    25.0     27.7 15.8 32.0 41.9
配方7  滌棉    14.6     22.8 52.5 25.6 42.0

其中，純棉品種原紗性能指標(biāo)如下：斷裂強(qiáng)力128.2 cN，斷裂伸長(zhǎng)率4.432％ ，耐磨次數(shù)38次，彈性伸長(zhǎng)率38.4％ ，毛羽數(shù)48.53根／10 m。滌棉品種原紗性能指標(biāo)如下：斷裂強(qiáng)力 159.2 cN，斷裂伸長(zhǎng)率4.188％ ，耐磨次數(shù)40次，彈性伸長(zhǎng)率35.5％ ，毛羽數(shù)45.23根／10 m。
由表2可知，配方4和配方納米二氧化硅（同VK-SP30）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％和4％)的漿紗強(qiáng)力、耐磨性、毛羽均有較大程度的改善，而彈性損失較小。測(cè)試數(shù)據(jù)也顯示出純棉紗上漿后各項(xiàng)性能比滌棉紗有更好的改善效果。

2．2 純棉紗和滌棉紗漿紗性能改善程度比較
純棉和滌棉紗的漿紗性能因漿液中納米SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化而不同，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)納米二氧化硅（同VK-SP30）在漿液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％ 一4％時(shí)，純棉和滌棉紗均獲得了較好的漿紗性能，并比用純淀粉上漿時(shí)的漿紗性能有了十分明顯的改善。表3為納米SiO2 在漿液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％～ 4％時(shí)純棉和滌棉紗的漿性能與純淀粉上漿時(shí)漿紗性能的比較。

表3 純棉紗和滌棉紗使用納米SiO2對(duì)漿紗性能的影響
品種  漿料配方     強(qiáng)力    斷裂伸長(zhǎng)率  磨斷次數(shù)  靜摩擦  動(dòng)摩擦   彈性     毛羽
/cN      伸長(zhǎng)率%      /次 因數(shù) 因數(shù)   伸長(zhǎng)率% 降低率%
純棉  純淀粉     146.2      2.861      49 0.239 0.157 25.6     20.9
純棉  納米SiO2  181.5 3.478     74 0.191 0.126 27.2     51.6
滌棉  純淀粉     167.2 3.125     52 0.239 0.165 26.3     21.9
滌棉  納米SiO2  195.6 3.559     70 0.193 0.131 27.8     50.1
注：納米SiO：在配方中所占比例為3％ ～4％。

由表3可知，納米二氧化硅（同VK-SP30）在對(duì)純棉品種上漿時(shí)能表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。
3 作用機(jī)理分析
以下通過(guò)對(duì)上漿后納米二氧化硅（同VK-SP30）與不同纖維分子結(jié)合狀態(tài)的分析，探討納米SiO2對(duì)純棉和滌棉漿紗性能影響程度的不同。對(duì)經(jīng)同一種漿液含有3％納米二氧化硅（同VK-SP30）的納米SiO2／淀粉復(fù)合漿上漿后的純棉紗、滌棉混紡紗、純滌綸紗經(jīng)定量退漿處理后的試樣進(jìn)行熱重分析，控制3種試樣退漿后干重均為10 mg，退漿率為6.7％。試驗(yàn)采用氮?dú)鈿夥?，氣體流量為20 mL／min，升溫速率為20℃／min，掃描范圍為室溫至700℃。將3個(gè)試樣經(jīng)各失重階段后的重量變化列于表4中。

表4 試樣重量變化
   試樣    試樣     *失重階段    第二失重階段     第三失重階段    總失    失重
干重   失重率  剩余重量 失重率  剩余重量  失重率 剩余重量  重率  總和
mg      %      mg         %&nbs