2013年2月第1期(總160期)輕物工業(yè)與杖術(shù)科研與生產(chǎn)聚丙烯酸類漿料史新穎(新疆大學(xué),新疆烏魯木齊830046)【摘要】主要研究和比較國內(nèi)幾種聚丙烯漿料的性能,以及在規(guī)定的條件下測試由這幾類漿料制成的漿膜的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率、耐磨性、耐屈曲性和吸濕性;結(jié)合研究表明,聚丙烯漿料具有良好的上漿性和生物降解性,可作為目前主要的漿料?！娟P(guān)鍵詞】上漿;聚丙烯酸類漿料;漿料性能;漿膜性能Doi:103969/jisn.2095-01012013.01004中圖分類號:Ts103.8463文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:2095-0101(2013)01-001004上漿可增強(qiáng)經(jīng)紗的強(qiáng)度、耐磨性使毛羽貼伏性好表1是常用丙烯單體的中英名稱對照。目前漿料主要有淀粉漿料、化學(xué)漿料?；瘜W(xué)漿料又分為表1常用丙烯單體中英名稱對照聚乙烯醇(PVA)漿料、聚丙烯酸類漿料。新型化學(xué)纖維縮寫的結(jié)構(gòu)不同于天然纖維,對上漿要求也存在差異,而淀粉漿料在很大程度上不能滿足其上漿要求因而多數(shù)采用化學(xué)漿料;由于PVA漿料的生物降解性較差,不符合丙烯酰胺AcrylamideAAm環(huán)保要求,因此,目前所用的化學(xué)漿料主要為聚丙烯酸丙烯腈Acrylic Nitrile類漿料,其中又以聚丙烯酸酯漿料居多狹義地講聚丙丙烯酸甲酯烯酸類漿料就是指以聚丙烯酸酯漿料為主體的漿料。丙烯酸乙酯甲基丙烯酸酯Methacrylate1聚丙烯酸類漿料甲基丙烯酸甲酯Methl MethacrylateMMA由于聚丙烯酸類漿料的常用單體種類多,所以由不醋酸乙烯酯Vinyl Acetate同單體構(gòu)成的漿料其性能也不同;因此上漿時可根據(jù)需丙烯酸丁酯Acrylate ButylAB要選擇漿料,從而對某一種纖維紗達(dá)到良好的上漿目的因此聚丙烯酸類漿料常被形象地稱為裁縫漿料”。2聚丙烯漿料漿液的性能測定另一方面,不同成分或成分相同配比不同而組成的漿料,在結(jié)構(gòu)、外觀形態(tài)和上漿性能上差異較大。目前市場21漿料的外觀含固率和pH值上的聚丙烯漿料根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)主要分為聚丙烯酸鹽聚丙烯漿料的外觀是指在明暗適度的光線下,用肉類聚丙烯酰胺類、聚丙烯酸酯類聚丙烯酸及甲基丙烯眼觀察到的樣品的狀態(tài)和顏色。酸,它們具有一些共性:由不同單體、不同聚合方法組成的漿料其外觀不對疏水性纖維粘著力大于PVA漿料。同:有乳白色淡黃色和無色透明等顏色;形態(tài)上有固體漿膜的彈性及柔軟性大于PVA漿料。和粉末狀態(tài)。有一定的抗靜電作用含固率在一定的程度上反映了高聚物的含量(本方漿膜的斷裂強(qiáng)度小于PⅤA漿料法適用于液態(tài)聚丙烯漿料的含固率的測定)。漿膜太軟,不能單獨(dú)對短纖紗上漿容易退漿,對環(huán)境污染小于淀粉和PVA漿料,屬于4%漿液濃度時pH值各有差異詳見表2。綠色漿料”。從表2中看出粘稠體中含固量高于20%的產(chǎn)品約收稿日期:2012-09-13占65%以上今固量增加縣當(dāng)前過米產(chǎn)品的趨勢;且各作者簡介:史新穎(1988-),女,陜西人新疆大學(xué)紡織與服產(chǎn)品的pH佴中國煤化工要接近中性,因裝學(xué)院紡織工程2011級研究生。此過低的CNMHG102013年2月科研與生產(chǎn)輕紡工業(yè)與技水第1期(總160期)衰2國內(nèi)幾種具有代表性的集中漿料的性能表4為聚丙烯酸類聚料的粘著力,從表中可看出,無類別樣品號外觀含固量(%)pH值論是對哪種紗線,各類聚丙烯酸類漿料的粘著力差別較淡黃色粘稠體聚丙烯大同一類漿料差別也較大。而影響漿料粘著力的因素除酸鹽類淡黃色粘稠體26.865.82了組成各類漿料的成分和比例外還有實(shí)驗(yàn)條件的影響。淡黃色粘稠體57223.1乳化劑聚丙烯無色透明粘稠體增加乳化劑的用量可提高反應(yīng)體系的穩(wěn)定性,但漿酰胺類無色透明粘稠體20668.03液的黏度增大對上漿不利;且乳化劑對纖維的潤滑作用聚丙烯酸酯類乳白色粘稠體2492使其容易滑脫降低漿膜的強(qiáng)力。因此乳化劑的用量要適中。232引發(fā)劑22聚丙烯漿料的粘度聚丙烯漿料的黏度主要與合成工藝以及分子結(jié)構(gòu)漿液的黏度隨引發(fā)劑用量的增加而下降。當(dāng)引發(fā)劑用量到一定時,黏度不再下降并趨于穩(wěn)定,此時的用量中增稠性基團(tuán)的含量有關(guān)還與這類高聚物的分子量大為引發(fā)劑的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)。小有關(guān)。233反應(yīng)溫度漿液黏度可用DNJ79型旋轉(zhuǎn)式黏度計測定和丙烯酸類物質(zhì)聚合反應(yīng)的溫度一般在60~90℃(取T321型可調(diào)漏斗式黏度計測定表3為4%漿液濃度、決于引發(fā)劑的類型)漿料對滌棉紗的粘附力隨溫度升在20℃的溫度下用DN-79型旋轉(zhuǎn)式黏度計測定的結(jié)高而下降,當(dāng)溫度達(dá)到一定時粘附力不再變化此時的溫度為漿料的最佳反應(yīng)溫度。表3聚丙烯漿料的粘度234反應(yīng)時間樣品號235漿液的黏度隨反應(yīng)時間的延長而上升,但當(dāng)反應(yīng)進(jìn)粘度(mPa.8)11022522836011028行一段時間后,聚合物的平均分子質(zhì)量不再隨反應(yīng)時間發(fā)生變化,因此漿液黏度呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢。35攪拌速度常用的聚丙烯酸酯類漿料的黏度較小,說明聚丙烯酸類漿料的黏度正趨于低黏度化。上漿時應(yīng)選擇使聚丙機(jī)械攪拌速度過快會產(chǎn)生副作用,所以攪拌速度烯漿料粘度熱穩(wěn)定性好的聚合工藝?？捎媒{法測試漿要適中。液的黏附性試驗(yàn)采用滌棉(6535)粗紗來測試。3漿膜的性能23漿料的粘著力的測定粘著力是漿料對纖維的粘附力和漿料本身內(nèi)聚力31漿膜的制備的綜合指標(biāo),在一定程度上反映了漿料對被漿纖維粘附用刮涂一恒溫恒濕干燥法制備漿膜:校準(zhǔn)儀器,將性的好壞。尺寸為650mm×400mm厚度為5mm的滌綸薄膜覆蓋在以丙烯酸或丙烯酰胺為主體合成的聚丙烯酸鹽或玻璃板上(滌綸薄膜與玻璃板之間不能有氣泡,再把厚聚丙烯酰胺漿料,分子結(jié)構(gòu)中含有大量的能與棉纖維中度為1.5mm的回字型環(huán)氧樹脂膜框放在薄膜上并固的羥基形成氫鍵的羧基或酰胺基所以它們對親水性纖定。將調(diào)制好的6%濃度的漿液300mL均勻地倒在滌綸維具有良好的粘附性;以丙烯酸酯為主體合成的聚丙烯薄膜上,沿回字形膜框刮平。放入恒溫恒濕的室中(標(biāo)準(zhǔn)酸酯漿料,分子結(jié)構(gòu)中含有大量酯基,與滌綸具有相似狀態(tài)20℃,相對濕度65%)平衡24h,刮下漿膜。的結(jié)構(gòu)所以對滌綸等疏水性纖維具有良好的粘附性。32斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率測定將漿膜裁成220mm×10mm條裝試樣,在YG020型褒4聚丙烯酸類漿料的粘著力電子單紗強(qiáng)力機(jī)上測其斷裂強(qiáng)力斷裂伸長率。在標(biāo)準(zhǔn)粘著力(N)溫濕度狀態(tài)下,試樣夾持距離100mm,夾頭下降速率類別樣品號純棉粗紗滌棉(65/35粗紗每種漿膜測試20次,計算平均值。斷裂強(qiáng)度14.5te13.0ex測試如下9927聚丙烯酸鹽類7690234式中:Q漿膜的斷裂強(qiáng)度,Nmm2。71l1950聚丙烯酰胺類P—漿膜的平均斷裂強(qiáng)力中國煤化工聚丙烯酸酯類CNMHG2013年2月第1期(總160期)輕工業(yè)與技木科研與生產(chǎn)衰5漿膜的強(qiáng)伸性類別樣品號加入酸解淀粉比例(%)漿膜斷裂強(qiáng)度(Nmm2)漿膜斷裂伸長率E(%)220916.53聚丙烯酸鹽類17582080792785聚丙烯酰胺類2345619.59聚丙烯酸類9408045表5為測試的漿膜的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率。比較0時烘燥至恒重精確稱重。放入相對溫度2℃、相2號和3號發(fā)現(xiàn)丙烯酰胺的含量和添加物的含量對漿對濕度為75%的調(diào)溫調(diào)濕箱中2h,取出稱重。吸濕率膜的強(qiáng)伸性也有影響;6號漿料具有典型的低強(qiáng)高伸的計算如下:特點(diǎn)?？煽闯鼍郾┧犷悵{料漿膜的強(qiáng)伸性與構(gòu)成漿Y=m嗎×100%料的單體種類配比以及分子量大小有關(guān)。33磨耗測定式中:Y—漿膜吸濕率,%。磨耗是指在一定的條件下漿膜單位面積上的磨損m漿膜吸濕后的質(zhì)量,o量。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下將漿膜裁成直徑97mm的圓形試樣,m—漿膜干燥后的質(zhì)量,g在Y522型圓盤式織物平磨儀上測定其磨耗。選用150#衰7漿膜的吸濕率砂輪加壓重量為250g轉(zhuǎn)速500rmin;試驗(yàn)10次,求平類別樣品號漿膜吸濕率(RH75%X(%)均值。磨耗計算如下:21.77H= GoGL聚丙烯酸鹽類17.66式中:H—漿膜磨耗G漿膜試驗(yàn)前的質(zhì)量,mg聚丙烯酰胺類G—漿膜試驗(yàn)后的質(zhì)量,mg聚丙烯酸酯類7.83S—漿膜磨損面積,cm234耐屈曲性能測試將漿膜裁成100mmx5mm的條狀試樣,在改進(jìn)的從表7中看出聚丙烯酸酯漿料的吸濕性較小,吸Y731型抱合力機(jī)上測試。在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度下將漿膜上端濕性最大的達(dá)到21.7%。吸濕性過大易引起漿膜發(fā)黏,固定,下端加5g負(fù)重摩擦件的往復(fù)行程為10m,往返因此應(yīng)控制吸濕性大的漿料在漿液中的用量。速度為120次min,每種漿膜測試30次,計算試樣的平3.6漿膜的再黏性均屈曲次數(shù)。漿膜的耐磨性和耐屈曲次數(shù)見表6。些聚丙烯酸類漿料在使用過程中有很強(qiáng)的再黏性。這種再黏現(xiàn)象破壞了漿膜的完整性,使?jié){紗毛羽增表6黎的耐磨性和附屈曲次數(shù)加漿斑疵點(diǎn)增多漿紗質(zhì)量受到很大影響發(fā)生再黏的原因有濕和熱兩種情況。類別樣品號漿膜耐磨性漿膜屈曲次數(shù)(mg/mm)K(次)361濕再黏性204.3由吸濕性引起的稱為濕再黏性,可通過以下措施降聚丙烯酸鹽類低這類漿料的濕再黏性。420.7在保證水溶性和水分散性的前提下,盡量減少聚合164.8聚丙烯酰胺類物分子中的親水性基團(tuán)含量。1.190羧基本身的離解度不高但它的堿金屬鹽有較高的聚丙烯酸酯類離解度,具有較高的吸濕性控制羧基的中和量減少離子化基團(tuán)數(shù),可改善再黏性。從表6中發(fā)現(xiàn)各類漿料之間的耐磨性差異較大;且使用揮發(fā)性的氨水中和羧基,使?jié){料在烘燥后不離數(shù)值越大,耐磨性越差。解或離解度低35吸濕率測定3.62熱再fvu中國煤化工將漿膜裁成直徑約70m的圓形試樣,在105熱再黏性CNMHG引起的再黏性122013年2月科研與生產(chǎn)塹紡工業(yè)與故木第1期(總160期)稱為熱再黏性。參考文獻(xiàn)37聚丙烯漿料的生物降解性[l]祝志峰,榮瑞萍.無PVA上漿研究進(jìn)展[!棉紡化學(xué)需氧量( CODcr): CODcr值反映了水樣中污染織技術(shù),2011,39(2):129-132物的總量,其值越高說明污染物含量越高,污染程度越[2]韓世洪紡織漿料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].紡織導(dǎo)大報,2008,(2):38-43五日生化需氧量(BOD3):BOD3值反映了可被生物[3]榮瑞平,范雪榮,曹旭勇聚丙烯酸類漿料的漿液降解的污染物的量漿膜性能[J]棉紡織技術(shù),2003,31(3):138-140.衰8漿料的生物降解性[4]崔建偉等聚丙烯酸類漿料的合成及性能[J]紡織學(xué)報,2006,27(4):15-18類別樣品號cODBOD, 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