溫濕度與純棉漿紗性能關系

石 煜,沈蘭萍，宋 樂，陽 智

(西安工程大學 紡織科學與工程學院,陜西西安 710048)

0 引言

經紗上漿是織造的關鍵工序，上漿效果直接影響織機效率和織物質量。目前國內各紡織企業普遍采用提高車間相對濕度的方法來提高效率，這種生產經驗在傳統紡織品上具有很大的優勢，但會大大增加生產成本，且較高的相對濕度與溫度對設備的保養和工人的健康也是非常不利的。因此，研究溫濕度對漿紗性能有何影響具有重要意義。

本文選取14.6 tex純棉紗，根據車間漿紗工序的溫濕度控制范圍[1]，試驗溫度分別取20℃、22℃、25℃、28℃和30℃，相對濕度分別取60%、65%、70%、74%和78%，測試不同試驗條件下漿紗的回潮率、拉伸斷裂強力、耐磨性和毛羽指數，研究溫濕度與漿紗性能之間的關系，從而優選出適宜純棉紗上漿的溫度和相對濕度，以提高織造性能。

1 漿紗配方

首先，為避免織造時漿膜脫落，漿料粘著劑應選擇對纖維具有良好的粘附性和親和力。根據相似相容原理，助劑應具有相同的基團或相似的極性，因此部分助劑也隨之確定。對純棉纖維上漿時，可采用淀粉，PVA等粘著劑，它們含有的羥基具有良好的相容性和親和力[2-5]。

其次，細特紗的表面光潔，強力偏低上漿時應浸透增強并兼顧被覆，必要時加入適量的滲透劑等[6-8]。

最后，由于PVA漿料對各種纖維的粘附性優于天然漿料，漿膜具有強度高、彈性好、耐磨等“堅而韌”的特點，是目前常用紡織漿料中漿膜性能最好的一種紡織漿料，對淀粉類漿料有很好的增塑作用。

結合目前工廠常用漿料[9]，本試驗所選取的漿料配方是：聚乙烯醇PVA1799質量分數為37.5%，變性淀粉A115質量分數為62.5%，漿紗上漿率為13.8%。

2 試驗部分

2.1 試驗儀器

JJ-1型電動攪拌器(上海浦東物理光學儀器廠)，HWS-250型恒溫恒濕箱(上海精宏實驗設備有限公司)，JA2003N型電子天平(上海梅特勒-托利多儀器有限公司)，GZX-GF101-MBS型電熱恒溫鼓風干燥箱(上海躍進醫療器械廠)，HD021N型電子紗線強力儀(南通宏達實驗儀器有限公司)，Y731D型抱合力機(常州市第一紡織設備有限公司)，YG171A型毛羽測試儀(太倉市大明光電儀器廠)。

2.2 漿紗性能測試

2.2.1 漿紗回潮率

采用烘箱干燥法[10]，測試漿紗在溫度為20℃,相對濕度分別為60%、65%、70%、74%、78%條件下的回潮率；以此方法分別測試溫度為22℃、25℃、28℃、30℃條件下隨相對濕度改變的回潮率。

2.2.2 漿紗耐磨性

以漿紗耐磨次數為評價指標,采用Y731D型抱合力機測試不同溫濕度條件下的漿紗耐磨性能,每組溫濕度條件下測試20次取平均值。

2.2.3 漿紗毛羽指數

漿紗表面的毛羽用毛羽指數表征,采用YG171A型毛羽測試儀測試不同溫濕度條件下的漿紗毛羽指數,每組溫濕度條件下測試20次取平均值。

2.2.4 漿紗斷裂強力

采用HD021N型電子紗線測試不同溫濕度條件下的漿紗斷裂強力，每組溫濕度條件下測試20次取平均值。

3 結果與討論

3.1 溫濕度對漿紗回潮率的影響

14.6 tex純棉漿紗在不同溫濕度條件下的回潮率測試結果如圖1所示。

圖1 不同溫濕度條件下的漿紗回潮率

由圖1可以看出，每條折線整體趨勢呈現不斷升高的走勢，當溫度一定時，隨著相對濕度的增大，空氣中越來越多的水分子進入纖維，因此漿紗回潮率隨之變大。當相對濕度為78%時，20℃、22℃、25℃、28℃和30℃條件下漿紗回潮率分別為9.15%、9.19%、9.3%、9.45%和9.49%,為各溫度下漿紗的回潮率最大值。可見,同一濕度條件下，漿紗的回潮率隨溫度升高而增大，但每種溫度相對應的回潮率數值較接近，在試驗條件下漿紗回潮率受溫度的影響較小。

3.2 溫濕度對漿紗耐磨性的影響

14.6 tex純棉漿紗在不同溫濕度條件下的耐磨性測試結果如圖2所示。

圖2 不同溫濕度條件下的漿紗耐磨次數

由圖2可以看出，當溫度為22℃、30℃時，隨著相對濕度的增大，漿紗平均耐磨次數均逐漸增大；當溫度為28℃時，隨著濕度的增大，漿紗的平均耐磨次數均呈現先減小后增大的趨勢。當溫度為25℃時,改變相對濕度的大小，所得耐磨次數均大于其他溫度下的耐磨次數，且在相對濕度為65%時漿紗耐磨次數達到峰值，且25℃時隨著濕度的增大平均耐磨次數的變化幅度波動明顯。當相對濕度大于72%時，五種溫度條件下的漿紗耐磨次數雖均有所增大但未達峰值；由此或知，選取較高的車間濕度，有利于改善漿紗耐磨性能，但不宜選取過高。

3.3 溫濕度對漿紗毛羽指數的影響

14.6 tex純棉漿紗在不同溫濕度條件下的毛羽指數測試結果如下頁圖3所示。

圖3 不同溫濕度條件下的漿紗毛羽根數

由圖3可以看出，20℃、22℃、25℃和30℃時，毛羽根數會隨著相對濕度的增大先減小后增大；而28℃時，毛羽根數則隨著相對濕度的增大先增大后減小。且25℃時的毛羽根數明顯少于20℃、22℃、28℃和30℃的。當溫度為25℃、濕度為65%時，紗線毛羽根數最少，為9.0(根·m-1)。說明車間溫濕度的高低對漿紗的毛羽根數有一定影響。

3.4 溫濕度對漿紗斷裂強力的影響

14.6 tex純棉漿紗在不同溫濕度條件下的漿紗斷裂強力測試結果如圖4所示。

圖4 不同溫濕度條件下的漿紗斷裂強力

由圖4可以看出，隨著相對濕度的增大，25℃、22℃和30℃條件下，漿紗的斷裂強力先增大后減小；20℃、28℃時，漿紗的斷裂強力則先減小后增大，且兩種溫度下漿紗斷裂強力的波動較大。其中當溫度為25℃、濕度為65%時，紗線斷裂強力最大為319.0 cN，原因在于相對濕度的增大會改善長鏈分子的整齊度，從而增加纖維的強力，但濕度過大時，也會降低纖維強力。溫度升高時，纖維分子之間結合力減小，強力也會減小。因此，相對濕度與溫度的選擇均不宜過高。

4 結論

(1)漿紗的性能與溫濕度密切相關，故當溫度或濕度的選取不同時，則各項性能的曲線會相應發生一定波動。實驗表明：溫濕度共同影響漿紗的吸濕性能，由于溫度升高會使纖維分子動能量增大，從而減弱某些區域內纖維分子間的引力，使強力下降，毛羽和耐磨次數無明顯規律；隨著相對濕度的增大，纖維吸附水分子越多，纖維間受力不均得到改善，強力增強，毛羽減少，耐磨次數增大；因此濕度對漿紗性能的影響很大，且濕度對漿紗性能的影響要大于溫度。

(2)就PVA1799和變性淀粉A115混合的漿料配方而言，當溫度為25℃、濕度為65%時，漿紗回潮率為7.63%，漿紗的耐磨次數、斷裂強力、毛羽根數等各項性能均較優，可作為織造車間的最佳溫濕度條件，有利于改善織造性能。