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瓜尔胶在经纱上浆中的应用研究

发布日期:2015-07-05 16:50:00
瓜尔胶在经纱上浆中的应用研究
瓜尔胶(guar gum)是从产于印度、巴基斯坦等地 的瓜尔豆种子的胚乳中提取得到的。瓜尔胶属半乳甘 露聚糖,是目前已知的水溶性最好的天然高分子化合 物之一,其主要成分如下:半乳甘露聚糖(瓜尔糖) 75% ~85%,水分 8% ~14%,蛋白质 5% ~6%,粗 纤维 2 % ~3 % 灰分 0. 5 % ~1 %。
通常所说的瓜尔胶指的是瓜尔糖,其主链由 (1-4)屮-D甘露糖为单元联接而成,侧链由单个 a_D-半乳糖组成并以(1-6健与主链相接。从整个分 子来看,半乳糖在主链上呈无规分布,但以两个或三个 一组居多。这种基本呈线形而具有分支的结构决定了 瓜尔胶的特性与那些无分支、不溶于水的葡甘露聚糖 有明显不同
因来源不同,瓜尔胶的分子量及单糖比例不同于 其他的半乳甘露聚糖,其分子量约为100 ~200万,甘 露糖与半乳糖之比为1. 5 ~2
瓜尔豆生长于高温、干旱缺水的环境,故瓜尔胶 不耐水,在冷水中便可以水化、溶解胶体状,也就是 具有冷水可溶性,其使用不会对环境造成污染。另外, 由于其易溶于水,所以易退浆。
本实验所用的是羟丙基瓜尔胶,是一种以天然瓜 尔胶为原料生产的有适宜羟丙基取代度的高分子衍生 物,是一种高级非离子增稠剂,在水中具有良好的分散 溶解性能。
实验条件:把纱线在Y731型耐磨仪挂钩上绕好, 确保每次绕纱的条件一S致然后把磨块放下,计数器清 零,开动仪器开始磨纱线,等到纱线断裂时立刻关闭仪 器,然后记录仪器所显示的数值。每组测量30次。 平均耐磨次数和增磨率见表3
透性
浆纱切片显示,加入瓜尔胶的浆液具有很好的渗
显微镜照片显示,未上浆的原纱纱线结构松散,上 浆纱纱线结构紧密,毛羽贴伏主干,基本不外露。
52浆液在经纱中的渗透性
图9图10分别是采用现行配方和实验配方浆料 上浆所得的纯棉纱的横截面切片照片;图11、图12分 别是采用现行配方和实验配方浆料上浆所得的T/C 纱的横截面切片照片。
察再次证明了实验配方在此方面的优异效果。
取原纱和上浆纱制成试样,在显微镜下观察纱线 纵向结构,放大倍数为40倍,图3图4图5分别是 14 6 e纯棉原纱、现行配方上浆纱、实验配方上浆纱 的表面状况;图6图7、图8分别是涤棉原纱、现行配 方T/C上浆纱、实验配方T/C上浆纱的表面状况。
纱线毛羽测试表明,通过上浆,纱线毛羽有了大幅 度下降,现行配方和实验配方都很好地贴伏了纱线的 毛羽。将两种配方进行比较会发现,实验配方在此方 面的效果比现行配方要好一些。通过光学显微镜的观
表2毛羽平均值和毛羽降低率
项目原纱现行配方浆纱实验配方浆纱
CT/CCT/CCT/C
毛羽平均值/根8 217 060 50 80. 30 17
毛羽降低率/%--93 9095 3196 3499. 00
配方的实际称量数据如下。
(1观行配方:PA168 g FZ1变性淀粉222 g 聚丙烯酸22 g水3 188 mL
(2)实验配方:PVA123 g FZ1变性淀粉271 g 聚丙烯酸 10 g水 3 174 mL Guar 1 843 g
实验所用PA是1799型,含水率4 % FZ1变性 淀粉,含水率13 %;聚丙烯酸含固率25%。
调浆量3 600 mL含固率10%。
4浆液PH值
浆液P值不仅能影响纱线及织物的物理机械性 能,而且对浆液黏度、黏附力、浸透性等有密切关系。 IH值过低或过高对机件均有腐蚀作用
本实验所用浆液的1H值系采用广泛1H试纸方 法测定。将广泛PH试纸插入所调浆液中,30 s后取 出,与标准颜色比较,发现浆液的IH值为7 ~ 8适合 对本实验的纯棉纱和涤/棉混纺纱上浆。
5浆纱性能测试及分析 5 1上浆纱毛羽实验
实验条件:仪器为YG171型毛羽测试仪,毛羽长 度设为3 mm和2 mm以上。每次测纱线长度为1 m 共测30次,取平均值;纱线通过速度为30 m/mn 毛羽平均值和毛羽降低率见表2
3浆液配方(见表1)
表1上浆浆料配方g
项目PVAFZ1
变性淀粉聚丙
烯酸Guar
现行配方37 5505-
实验配方2562 55淀粉有效成分X4 2% =10
20专题论坛
表3纱线平均耐磨次数和增磨率
项目原纱现行配方上浆纱实验配方上浆纱
CT/CCT/CCT/C
平均耐磨次数13 922 487 485. 0351. 263 6
增磨率/%--528 78279. 60268 34183 93
从表3中可看出,实验配方上浆纱的耐磨性与现 行配方比有很大的降低,这可能与瓜尔胶的黏度大,在 浆纱表面形成的被覆过大有关系。
5 4上浆纱强度实验
实验条件:纱线长550 mm在南通宏大HD021N 型电子单纱强力仪上测试。仪器起始参数:拉伸速度 为500 00 mm/mn试样夹距为500 00 mm实验次数 为30次。
原纱和上浆纱的强力测试结果见表4
表4原纱和浆纱的强力
项目纯棉
原纱纯棉现
行配方
上浆纱纯棉实
验配方
上浆纱T/C
原纱T/d
行配方
上浆纱T/C实 验配方 上浆纱
断裂强力 均值/N154 05259 63266 50220 80287. 66276 56
增强率-68 5472 99-30 2825. 25
从表4看出,两种上浆纱的断裂强力差别不大。
5 5上浆纱减伸性的测试
实验条件:纱线长550 mm在南通宏大HD021N 型电子单纱强力仪上测试。仪器起始参数:拉伸速度 为500 00 mm/mn试样夹距为500 00 mm实验次数 为30次。浆纱减伸性实验结果见表5。
表5浆纱减伸性
项目纯棉
原纱纯棉现
行配方
上浆纱纯棉实
验配方
上浆纱T/C
原纱T/d
行配方
上浆纱T/C实 验配方 上浆纱
断裂伸长 均值/mm13 2314 912 1233 631. 1823. 57
断裂伸长
率/%2 632 972 426 706 234 71
减伸率-12 937 98-7. 0229 7
从表5可看出,加入瓜尔胶后的上浆纯棉纱具有 良好的减伸率,但涤棉纱的减伸率有増大的趋势。
5 6上浆纱上浆率的测试
上浆率一般采用退浆方法测定。根据上浆使用黏 着剂的不同,选用不同的退浆方法,因实验的对象是以 淀粉为主体的浆料的有浆纱,故选用硫酸退浆法。
实验仪器:Y802A型烘箱。退浆后将洗净的样纱 放入105 ~ 110 °C烘箱内,烘至恒量,移入干燥器皿中 冷却20 mn取出称量,精确到0 01 g
V〇l35 N〇^ 2007
浆纱退浆率的计算需要用到浆纱毛羽损失率,所 以也要进行浆纱毛羽损失率测定。
5 6. 1毛羽损失率的测试
浆纱毛羽损失率试验的取样是在浆纱了机时取一 小段全幅原纱约10 g按上述退浆方法浆纱上浆率的 测试)进行操作。毛羽损失率测试结果见表6。
表6毛羽损失率
种类煮洗前干质量/g煮洗后干质量/g毛羽损失率
棉纱1 000 964
TC纱1 000 973
5 6. 2退浆率的测试
浆纱退浆率实验结果见表7。
表7浆纱退浆率
项目现行配方上浆纱实验配方上浆纱
CT/CCT/C
退浆前干燥质量/g8 008 008 008 00
退浆后干燥质量/g6 036 536 126 44
毛羽损失率/%4343
退浆率27. 418 825 520 5
从表7中可以看出,加入瓜尔胶后的混合浆液对 棉和涤棉纱的上浆率影响不大。
6结语
(1)加入瓜尔胶后,浆料中减少了 PVA的用量,降 低了生产成本,减少了对环境的污染。瓜尔胶浆料的 应用符合现代浆料的发展趋势。
(2)减少PVA用量,加入瓜尔胶的混合浆料的浆 料性能与现行混合浆料的性能相似,但有些不足,有待 继续探索。