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黄原胶用于纺织经纱上浆探讨

发布日期:2015-05-20 20:04:18
经纱上浆
黄原胶亦称黄单胞多糖,是国际上新近发展起来黄原胶由五糖单位重复构成,其分子如下:的一种发酵产品。它是以淀粉为主要原料,经微生物发酵及一系列生化过程,最终得到的一种生物高聚物。 其主要成分为葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸等,分子量 达数百万。具有突出的高黏性和水溶性,独特的流变学特性,优良的温度和pH值稳定性。自20世纪60 年代初美国Kelco公司投人工业化生产以来,黄原胶 产品在食品、轻工、医药、纺织、化妆品、石油开采和消 防等领域得到广泛应用,并以其无污染、易生物降解、 低成本等优良性质受到了越来越多的关注。
 
目前黄原胶在纺织上主要用于印染,在经纱上浆方面的应用未见报道。本文通过系统测试黄原胶和含 黄原胶的浆液、浆膜及浆纱性能分析了其部分取代 PVA上浆生产绿色环保产品的可能性,供纺织企业研 究、应用该浆料时参考。 1实验部分1.1原料和仪器黄原胶浆料质量指标测试如表1所示。 表1黄原胶浆料质置指标项目指标外观气味淡黄色粉末状 无味水分/%11.1灰分/%1.2pH值7.0溶解性可溶于冷水,不凝冻,17.5 ‘C全部溶解于水中其主链与纤维素相同,即由以^1,4糖苷键相连的葡 萄糖构成,3个相连的单糖组成其侧链:甘露糖—葡萄 糖-甘露糖。与主链相连的甘露糖通常由乙酰基修 饰,侧链末端的甘露糖与丙酮酸发生缩醛反应而被修 饰,中间的葡萄糖则被氧化为葡萄糖醛酸,分子量一般 在2X106?50X106之间。黄原胶除拥有规则的一级 结构外,还拥有二级结构,黄原胶分子间靠氢键作用而 形成规则的螺旋结构。双螺旋结构之间依靠微弱的作 用力而形成网状立体结构,这是黄原胶的三级结构,它 在水溶液中以液晶形式存在。
 
主要实验仪器:HH-2恒温水浴锅(国华电器有限 公司);YHW-1102恒温烘箱(余姚长江温度仪表厂); YT821可调式漏斗粘度计(上海精密仪器厂);生物显 微镜。
 
1.2测试方法(1)浆液粘度称取一定重量黄原胶放入烧杯中, 加人一定量水调制浓度为1 %、〇。 5%的黄原胶,用玻璃 棒搅拌,观察黄原胶迅速吸水溶解,在水浴锅保温1 h (95 C)后,用旋转式粘度计测试粘度。
 
(2)浆膜性能将黄原胶制成浆膜,并在标准环境 (20_C、RH65%)状态测试浆膜的物理机械性能。浆 膜强伸度测试在HD021N电子单纱强力仪上进行,桨 膜试样为200 mm、宽5 mm条状,浆膜测试10次,取 其平均值。浆膜的水溶性采用浆膜水溶速率试验法测 试。浆膜试样为长100 mm、宽20 mm条状,在长度方 向的中间处划一直线记号。然后将浆膜浸入80 I:水 中,待水平面与浆膜中间记号线电合时,立即按动秒表 开始计时,到浸没于水中的一段浆膜断脱时再按下秒 表终止计时;用秒表显示的时间秒数表示浆膜的水溶 速率。浆膜试验10次,取其平均值^(3)浆液粘附力浆液粘附力测试采用粗纱法,在 YG065电子织物强力试验仪上测试,夹口间距200 mm,速度200 mm/min。拟定两种浆料配方见表2,测 试混合浆的粘着力。将1#和2#浆料配制成浓度为 1%的浆液1 500 ml,均匀搅拌,恒温水浴加热,升温到 95 °C保温30 min。分别将长度为300 mm的纯棉粗纱 条30根和涤/棉粗纱条30根浸人浆液中,5 min后取 出,室温下凉干,然后在织物强力仪上测试粗纱条的断 裂强力,共测试30次,取其平均值。用断裂强力平均 值表示浆液粘附力。
 
表2浆料配方单位浆料2#PVA-179937.525TSB-15062聚时烯酸1010黄原胶0.5油脂2.52.51.3上浆浆纱在ASS3000浆纱机上进行。按照表2配方, 各调配浓度为10%的浆液7〇〇 ml。经1 h煮浆后,将 调好的浆液倒人已浴热好的浆纱机浆槽内(一般预热 40 min),对14. 6 tex纯棉纱进行上架,并在上浆过程 中测试各项基本指标,以确定上浆时浆液实际性能。 上浆工艺参数如表3所示。
 
表3上浆工艺参数项目含固量/%pH值粘度/mPa .s浆槽温度/X:1#107.011.290 土 52井106.512.690 士 5注:浆液粘度是在90士5 X:条件下用YT821铟》丨调式漏斗测得的, pH值用精密试纸测得,浆槽温度用酒精式温度计测得。
 
2结果与分析2.1浆液粘度测得黄原胶浆液粘度如表4所示。
 
表4浆液浓度和粘度值项B测试值浆液浓度/%6 3 1.5 10.5浆液粘度/mPa ? s|不能测不能测不能测350.62L4从表4可知,黄原胶的使用浓度宜小不宜大,浓度 有较小变化,粘度就有较大变化。这要求实际生产调 浆时须严格控制用量,并保证严格按工艺上浆。
 
2.2浆膜性能黄原胶浆膜的水溶性、强伸性等测试值见表5。
 
表5浆膜性能测试值项目平均值浆膜厚度/mm0. 072断裂强力/cN211.7断裂伸K率/%12.6水溶速率A11.3由表5可知,黄原胶浆膜具有一定的强钿性,尤其 是断裂伸长率较大,浆膜柔韧性好。这主要是由黄原 胶本身的分子结构所决定的,利于提高经纱织造性能。 此外,浆膜水溶速率平均值11 s左右,表明浆膜有一定 的水溶性,利于退浆。
 
2.3浆液粘附力测试两种配方分别对纯棉和涤棉粗纱的浆液粘附力测 试结果见表6。
 
表6浆液粘附力测试值项目1#2林纯棉涤棉纯棉涤棉断裂强力/N51.5114,255.7103.4断裂伸K率/%4.75.84.9 5.6由表6可看出,2 #配方用黄原胶减少PVA用量, 对纯棉粗纱的粘着力并未降低,反而有所提高;但对涤 棉粗纱的粘着力有所降低。这表明黄原胶用于纯棉纱 上浆可减少PVA用量。
 
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