高親水性棉用筒紗平滑劑L-3的性能與應用

談永智，劉學展，王佩軍，翟保京

（1.石家莊市聯(lián)邦科特化工有限公司，河北石家莊 050067；2.河北三利毛紡有限公司，河北保定 071500；3.辛集市凱科瑞生物科技有限公司，河北石家莊 052360）

近年來，以色織毛巾布、色織襯衣布、色織針織布等為代表的色織產(chǎn)品因色彩豐富、立體感強、色牢度好等特點，越來越受到市場的歡迎。作為構(gòu)成色織紡織品基本單元的染色紗，目前主流的染色方式是筒紗染色，筒紗質(zhì)量的好壞決定了最終產(chǎn)品的品質(zhì)。

在染整加工過程中，純棉筒紗上原有的棉蠟被去除，紗線在液流沖擊下產(chǎn)生毛羽、化學品沉積等，都會造成摩擦力增大，使得后續(xù)絡筒困難［1］。筒紗平滑劑可以重新賦予紗線柔軟平滑性和抗靜電性，同時不影響紗線本身的強力，在后續(xù)加工工序中可以降低紗線與紗線之間、紗線與金屬之間的摩擦力，減少斷頭、飛花，提高織機效率。

除了潤滑性和抗靜電性等基本性能外，不同行業(yè)的應用也對筒紗平滑劑提出了更高的要求。毛巾行業(yè)為了滿足FZ/T 62006—2004《毛巾》［2］對親水性的規(guī)定，要求筒紗成品親水性在5 s之內(nèi)；色織布行業(yè)為了后續(xù)的功能性整理，要求筒紗平滑劑親水且易去除。因此，設計和開發(fā)一款通用且滿足各種要求的高親水性棉用筒紗平滑劑具有重要意義。

棉用筒紗平滑劑的主要組分是蠟乳液。石家莊市聯(lián)邦科特化工有限公司在分析和實驗了各種蠟的性能（如圖1 所示）后，選擇高密度氧化聚乙烯蠟作為主要原料，優(yōu)化配方后依托自有乳化技術研發(fā)生產(chǎn)了棉用筒紗平滑劑L-3。筒紗平滑劑L-3 可以在純棉紗線表面形成一層平滑致密的保護膜，降低摩擦系數(shù)，對紗線的捻度和斷裂強力沒有影響，能提高后續(xù)絡筒的織機效率；同時L-3 自帶的親水性基團也能賦予棉紗高親水性。

圖1 蠟的特性

1 實驗

1.1 材料

純棉漂白紗（40s，魯泰紡織股份有限公司），純棉32/2s固色紗（藍色，河北三利毛紡有限公司），筒紗平滑劑L-3（自制），國外筒紗平滑劑A（市售）。

1.2 實驗方法

將紗線放入45 ℃工作液中（浴比1∶10，筒紗平滑劑2%），用醋酸調(diào)節(jié)pH 為5，放入小樣機中振蕩30 min，取出脫水，80 ℃烘干，充分回潮后進行測試。

1.3 測試

1.3.1 穩(wěn)定性

用去離子水配制2%的筒紗平滑劑L-3 工作液，在不同溫度、不同電解質(zhì)質(zhì)量濃度下進行測試。

1.3.2 泡沫性

用去離子水配制2%的筒紗平滑劑L-3 工作液100 mL，采用氣泵法進行測試，觀察即時以及30 s 后的泡沫高度。

1.3.3 平滑性

采用Reseda friction tester μ01 儀器（267 m/min）測試摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)越小說明紗線的平滑性越好；摩擦曲線越平坦則說明紗線表面的平滑劑分布得越均勻。

1.3.4 柔軟度

由專業(yè)小組進行人工評價，通過滑度和軟度進行描述。

1.3.5 親水性

裁取1 g紗線，按GB/T 22799—2019《毛巾產(chǎn)品吸水性測試方法》［3］A 法（沉降法）進行測試。

1.3.6 單紗斷裂強力

按GB/T 3916—2013《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定（CRE 法）》［4］進行測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 筒紗平滑劑L-3的性能

2.1.1 穩(wěn)定性

由表1 可以看出，筒紗平滑劑L-3 在各種條件下的穩(wěn)定性均較高，有很好的工藝適用性。

表1 筒紗平滑劑L-3 的穩(wěn)定性

2.1.2 泡沫性

筒紗平滑劑L-3 應用于筒紗染整的最后一道工序，如果工作液泡沫較多，則會在筒紗外層產(chǎn)生泡沫漬造成回修。由表2 可以看出，筒紗平滑劑L-3 屬于低泡產(chǎn)品，符合性能要求。

表2 筒紗平滑劑L-3工作液的泡沫性能

2.2 紗線性能

2.2.1 平滑性

由圖2 可以看出，與市售產(chǎn)品A 相比，經(jīng)過筒紗平滑劑L-3 整理后的紗線摩擦系數(shù)明顯降低，而且摩擦系數(shù)較為恒定。

圖2 純棉漂白紗使用筒紗平滑劑前后的摩擦系數(shù)變化

2.2.2 柔軟度、親水性和單紗強力

由表3 可以看出，筒紗平滑劑L-3 整理紗線在柔軟度、親水性和單紗斷裂強力等指標上都與市售國外產(chǎn)品A 相當，可以進一步進行應用實驗。

表3 筒紗平滑劑L-3與市售國外產(chǎn)品A 應用性能對比

3 工廠大生產(chǎn)應用

3.1 毛巾客戶A

材料：純棉32/2s藍灰色紗（500 kg，坯紗強力460 cN，魯泰紡織股份有限公司），筒紗平滑劑L-3（自制）。

設備：500 kg筒紗染色機（正反循環(huán)方式）。

工藝流程：將紗線放入工作液中（浴比1∶8，筒紗平滑劑L-3 2%），用中和酸調(diào)節(jié)pH 為6，放入筒紗染色機中40 ℃運轉(zhuǎn)20 min，排液，甩干，熱風烘干，充分回潮后進行測試。

大生產(chǎn)過程情況：工作液泡沫很小，可接受；吸盡率高（腳水近無色）；壓蓋處無沾污。

由表4 可以看出，筒紗平滑劑L-3 整理后的毛巾紗線通過親水性、手感和單紗斷裂強力測試，其內(nèi)中外層差小，降強低，具有高親水的特點，能夠滿足后續(xù)絡筒和織造要求。

表4 筒紗平滑劑L-3 在毛巾紗上大生產(chǎn)應用結(jié)果

3.2 色織客戶B

材料：純棉40s單紗（200 kg）、100s/2 合股紗（200 kg）（安徽華茂紡織股份有限公司），筒紗平滑劑L-3（自制）。

設備：200 kg筒紗染色機（正反循環(huán)方式）。

工藝流程：將紗線放入工作液中（浴比1∶8，筒紗平滑劑L-3 3%），用中和酸調(diào)節(jié)pH 為6，放入筒紗染色機中40 ℃運轉(zhuǎn)30 min，排液，甩干，射頻烘干，充分回潮后進行測試。

由表5 可知，筒紗平滑劑L-3 整理后的色織紗線，毛效和親水性滿足客戶要求，降強在允許范圍之內(nèi)，絡筒過程無明顯線澀，可以滿足生產(chǎn)需求。

表5 筒紗平滑劑L-3 在色織紗上大生產(chǎn)應用結(jié)果

4 結(jié)論

（1）筒紗平滑劑L-3 的各項性能指標達到預期設計要求，對溫度、堿和鹽穩(wěn)定，與其他助劑同浴性良好，具有很好的應用穩(wěn)定性。

（2）筒紗平滑劑L-3 可以賦予紗線極低的摩擦系數(shù)，減少斷紗現(xiàn)象，絡筒順暢，能提高織機效率。

（3）筒紗平滑劑L-3 具有高親水性，能夠滿足毛巾行業(yè)和色織行業(yè)后續(xù)染整加工要求。

（4）筒紗平滑劑L-3 自推向市場以來，已在多家企業(yè)成功使用，在保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性和穩(wěn)定性的同時，以高親水性為客戶創(chuàng)造了新的價值。