毛紗用漿料的上漿性能專題測試試驗

一、試驗目的與意義
9 h, d5 d# E8 s, }* c（1）因單經單緯毛紗強力低，織造中易斷頭且毛羽多影響生產，故毛紗上漿成為研究熱點。選擇精紡毛紗用漿料時，應綜合考慮羊毛特性、毛紗結構和漿料性能。
: J) P: i7 ^( u4 J, L（2）通過對常用的淀粉類、PVA類、丙烯酸類三大漿料的性能分析認為，生產中完全具備毛紗上漿的單組分漿料較少，只有進行各種各類漿料的篩選并復配，才能滿足毛紗上漿的工藝要求。
（3）影響毛紗上漿效果的因素很多，但首先取決于漿料的種類、性能和配比。因此正確測試和評價毛紗上漿用的漿料性能對毛紡織廠合理選用漿料、優化漿液配方、提高上漿效果、降低漿紗成本等具有重要意義。
, P7 a; ~. {2 v% E9 V3 Q9 z
6 o- v7 s- x3 S; D6 N3 L1 Y

二、試驗方法與計算
0 n" _- J: y7 z（一）漿液黏附性測試
漿液黏著力是上漿質量的重要標志，黏著力的大小與漿料本身的內聚力和漿料與纖維之間的黏附性能有關，故采取測定漿液的黏著力來衡量漿料的黏附性能。
1.測試原理
測試漿液的黏附力主要有兩種：一種是以直接指標表示的方法，即織物條試驗法，使用一定量的漿液涂在兩塊羊毛織物條上，在一定壓力下使其粘合，干燥后（一般使用50~65℃的干燥溫度），在織物強力試驗儀上測出剝離所需的功，用黏附強度（g/cm² ）或黏附功（erg/cm² ） 表示。一種是以粗紗被漿液粘合后的力學性能變化表示的方法，即粗紗試驗法，粗紗上漿晾干后在織物強力試驗儀上測試斷裂強度和斷裂伸長率來表示黏附性能。前一種方法由于測試結果受試驗條件制約因素較多，如織物的表面狀態、加壓方式、干燥程度等，故必須嚴格控制試驗條件，才有可比性；后一種方法，由于粗紗本身的強力很低，在比較時粗紗本身的強力可忽略不計，粗紗上漿后的斷裂強度和斷裂伸長率完全與漿液的黏附性能有關，因此可以用上漿后的粗紗斷裂強度和斷裂伸長率表示漿液的黏附力的大小。故建議在測試漿液黏附性時應采用粗紗試驗法。
2.黏附性的測試方法——粗紗法
試驗時，先將羊毛粗紗條輕輕地（注意不能使粗紗產生伸長）繞在一定尺寸的鋁合金框架上，再將其浸入預先調制的濃度為1%、溫度為95℃的漿液中，5min后取出框架掛起，自然晾干。剪下上過漿的粗紗放入恒溫恒濕標準狀態下平衡24h，在YG99126A型電子織物強力試驗儀上測試斷裂強度和斷裂伸長率（試樣夾持距離100mm，上夾頭運動速度50mm/min），測試30個子樣，求其平均值。粗紗試驗法測試漿料的黏附力，具有方法簡單、可靠性好、適合各種漿料的優點，而且測試的結果是漿料對纖維的黏附力和漿料本身內聚力的綜合值，與漿紗的實際情況比較相符，但要注意作對比時應用同一卷裝上的粗紗。
: {+ W- ?7 t0 ~7 r! m: l  X( @

4 w* H+ c! X- b6 R4 H$ n5 o6 f/ }（二）漿液潤濕性測試
; V: q( n) U% c9 F$ z% |1.漿液潤濕性的測試原理
潤濕性是液、固兩相間的界面現象，液體潤濕固體表面的能力稱為潤濕力。對于光滑的固體表面則用液體與固體的接觸角的大小來衡量潤濕的程度。對于織物則用測定液體潤濕織物的時間來衡量潤濕的程度。常用的方法是帆布沉降法。帆布沉降法是將一定標準規格的帆布浸入漿液中，在漿液未浸透帆布前，由于浮力作用帆布懸浮在漿液上，一定時間后，帆布被浸透而下沉。由于不同漿液對帆布的潤濕力不同，因此可用帆布的沉降時間來比較潤濕力的大小。
2.漿液潤濕性的測試方法
# o: C' \. T+ b% s' s由于毛紗表面粗糙，并且單根毛紗很難觀察實驗現象，只好采用“帆布沉降法”來測定未經后整理的羊毛白坯布在各類漿液中的潤濕情況來反映漿液對毛紗的潤濕性能。試驗時，將羊毛白坯布剪成直徑35mm的圓片，輕輕投置于小燒杯中已調制好的漿液液面上。此時按下秒表，直至布片完全沉沒在液面下，記下沉降時間。另外，由于羊毛白坯布質地比較輕，一般不易下沉。這時可在漿液中滴加適量的滲透劑，但必須每次試驗的滴加量保持一致，才有可比性。

（三）漿液混溶性測試
1.測試原理
7 u7 V8 r6 f2 O* x) M' @! k混溶性是指兩種或兩種以上組分的溶液能相互均勻地混合，即使靜止一定時間后,也不至分層的性能。為比較和衡量混合漿液的混溶性，可根據熱力學公式計算相對平衡時的漿液的相互作用參數α作為評價漿液混溶性的量度，且相互作用參數越小，混溶性越好。在測試時，漿液的相互作用參數較難取得，故實踐中常用分離速度和沉降率這兩個量來直觀地反映混溶性的優劣。分離速度即指混合漿分層脫混的時間，也就是開始出現分層的快慢，分離速度越小，即開始分層越慢，則混溶性越好。沉降率是指混合漿靜置一定的時間后，分層界面上部的高度占總高度的百分率，反映了混合的均勻程度，沉降率越小，即漿液混合越均勻，則混溶性越好。
2.水溶性的測試方法
: _7 a7 M; d$ R. J試驗時，在常壓下制取各類混合漿液，然后在室溫下靜置，觀察記錄各試管中漿液開始出現分層的時間，即用它來表示分離速度的大小，反映漿液分層快慢和混溶性的優劣。并且在8h后，測量并記錄各試管中分層界面上部透明液體高度和所用漿液的總高度，據此計算出沉降率來反映漿液混合的均勻程度和混溶性的優劣。設試管中液體總高度為H₀，試管底部到漿液分層處的高度為H₁，則沉降率f用下式計算：
0 }) D; s+ e) a& X2 ]( s

f =（H₀—H₁）  ×100%/H₀

為使觀察較為直觀，統一規定每試管中漿液的吸取量為20mL、高度為100mm。
6 G; h/ I9 X& l% _% H# Q! X8 K$ I" A
* c  ?6 W! s4 r1 b* n

9 s- [% t* t/ ~7 V（四）漿膜性能測試
6 G9 ?- h9 l* d6 z6 |漿液成膜性是漿料的一個重要性能。上漿工藝要求毛用漿料應具有良好的成膜性，而且要求漿膜的機械性能與毛紗接近，只有這樣才能承受織機的織造應力。掌握與測定漿膜的某些性能，對毛紗上漿質量及退漿工藝都有重要意義。目前通常采用薄膜試驗法測試與評價漿膜性能。
! o+ h/ ^% |9 o% X0 |1.漿膜制備
  h' C! M" p+ i7 ]漿膜采用澆鑄法制得，即用6%濃度的漿液，冷卻至50℃左右時量取400mL，慢慢倒滿帶有?？虻拈L650mm，寬400 mm，厚5mm的長方形磨光玻璃板上，再用刮刀沿?？虻拈L度和寬度方向將漿液刮平，待自然干燥成膜后，小心地將漿膜從玻璃板上剝下，此為試驗用的漿膜。
' V" D: V0 _- b% \& w& P$ l' ^2.漿膜拉伸強度
* K0 a3 U7 Q! `: N( I8 ?; S# H& J$ e漿膜必須具有一定的拉伸強度，以承受織造過程的反復作用，但織造過程中漿紗所受到的是遠比其斷裂強度和斷裂伸長小的負荷和伸長，而且漿料對紗線的增強主要是漿液滲透到紗線內部，使纖維黏合在一起，增加纖維的抱合力，從而提高纖維受拉時的抗滑移能力。又由于漿膜本身的拉伸強度對漿紗強力提高所發揮的作用較小，所以對漿膜的伸長率有新的要求，漿膜的伸長率若與所漿紗線伸長率相等或偏大，則非常有利于漿紗性能的提高，若偏小，則漿膜易被拉破并脫落，造成經紗斷頭增多。試驗時，將漿膜裁成長220mm、寬10mm的條狀試樣，放在恒溫恒濕內平衡24h，然后在YG020型電子織物強力試驗儀上測試其斷裂強力和斷裂伸長率（試樣夾持距離100mm，下降速度50mm/min），測試10次，計算其平均值。漿膜的斷裂強度P用下式計算：

P（cN/mm² ）=漿膜平均強力（cN）/ [漿膜的平均厚度（mm）×10(mm)]

3.漿膜耐磨性
% N7 Y( Y; W7 T織造過程中，經紗與所接觸的部件（主要是綜眼、筘齒、經停片等）摩擦作用，且具有多向（縱向和橫向）、多種類（平磨和曲磨）和頻率高的特點，因而漿膜的耐磨性能非常重要。漿膜的耐磨性能是其強度、初始模量和回彈率的綜合反映，對耐磨性能的評價可用磨損率來表示，也就是用標準磨料對漿膜進行一定次數摩擦作用后，由漿膜受到每次磨損的磨損量多少來評價。試驗時，將漿膜裁成符合織物耐磨儀進行平磨要求的形狀，在Y522型織物耐磨儀上進行耐磨試驗，且試驗時應選用150號砂輪，加壓重量為250g，測試四次，求其平均值。漿膜耐磨性能評價指標用磨損量M（mg/cm²）來表示，設漿膜耐磨試驗前稱得重量為G₀（mg），漿膜耐磨試驗后稱得重量為G₁（mg），則磨損量M的計算公式為：

M=G₀- G₁/漿膜面積

4.漿膜吸濕性
漿膜吸濕性主要與漿料的分子結構、性能和環境溫、濕度有關。漿膜的吸濕性差時，漿膜粗糙發脆，耐磨性變差，漿膜易被刮落，從而使紗線起毛；漿膜吸濕性過高時，一方面使漿膜發黏，紗線易粘連在一起，造成開口不清；另一方面也使漿料對纖維的黏附力下降，造成漿紗強力降低。因此在一定的溫、濕度條件下漿膜的吸濕率應在一個合理的范圍內。試驗時，先將漿膜裁成直徑為70mm的圓狀試樣，放在110℃烘箱中烘至恒重后，再將試樣放入調溫調濕控制箱內，且調溫調濕控制箱內的溫、濕度已調至工藝規定要求（一般溫度為25℃，相對濕度為75%），使試樣達到吸濕平衡后（約24h），取出稱重。設漿膜干燥質量為G₀（mg），漿膜吸濕后的質量為G₁（mg），則吸濕率S的計算公式為：
& S, a; M2 S- c1 o' {. f6 s

S={G₀-G₁ }×100%/G₀

5.漿膜水溶性
上漿是織造生產的臨時需要，織成織物后，還得將漿料退掉，所以對漿料的要求既要上漿好，又要易退漿。雖然漿膜的水溶性并不能直接等于織物的退漿性能，但水溶性好的漿膜有利于織物退漿，而且漿膜水溶性對退漿也是重要條件之一。試驗時，先將漿膜裁成25mm×25mm大小的試樣，再投入裝有300mL水的小燒杯中，置于磁力攪拌器上，接通電源并加熱，按動秒表開始計時，直至漿膜完全溶解，記下溫度及時間。測試5次，求其平均值。
3 V7 u+ `: \7 `! Q6 {) u2 h6 ]總之，評價毛紗上漿用漿料的漿液和漿膜性能指標包括漿液的黏附性、潤濕性、混溶性和成膜性，漿膜的拉伸強度、耐磨性、吸濕性、水溶性。用上述介紹的漿液和漿膜性能測試方法來評價毛用漿料的上漿性能具有簡單、方便、經濟、直觀等優點。掌握和運用這些指標的測試原理和方法，對毛紗上漿用的漿料合理選擇和漿料復配比例的確定，具有重要的指導意義。誠然，對于其他種類紗線的上漿，在評價漿料性能及配方制定時，也可參照上述介紹的方法有選擇地進行。
1 O% L! p5 Z+ M& ~/ b1 U4 N
  `* W9 l9 S1 Q; e5 {