浆料的混溶性与粘着性能.pdf
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1、第2 6 卷第1 期 2 0 0 5 年2 月 纺织学报 J o u m a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 6 N o 1 F e b 2 0 0 5 浆料的混溶性与粘着性能 祝志峰 ( 江南大学全国浆料检测中心,江苏无锡2 1 4 0 6 3 ) 摘要简介混溶性的基本概念以及浆料对纤维的粘合作用,根据粘合的破坏形式,探讨纤维间的浆料粘结层的 形态结构对其力学性能的影响,从理论上分析浆料组分间的混溶性与粘着性能之间的内在联系。结果表明,如果 浆料组分间的混溶性过差,浆料共混物将很难具备良好的粘着性能;反之,则有助于改善它对纤维的粘着性能。 关
2、键词浆料;混溶性;粘着性能;浆料组分 中图分类号:,I S1 0 3 8 4 6文献标识码:A文章编号:0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 5 ) 0 l 一0 1 2 0 0 3 C o m p a t i b i l i t ya n da d h e s i V ec a p a c i t yo fw a r ps i z e s Z H UZ h i f e n g ( 死e k 砌M Zz 缸,蹴r 如r 耽伊s 拓e s ,J s D 以 e m ,l g 瓣如e 瑙妙,彤M i ,肠n 舻“2 1 4 0 6 3 ,劬i M ) A b s t r a c tT h
3、 eb a s i cc o n c e p to fs i z ec o m p a t i b i l i t ya n dt h ea d h e s i o nm l eo fs i z e st o6 b e r si nw a r py a m sa r ei n t r o d u c e d I na c c o 卜 d a n c ew i t l lt h ed a m a g em a n n e ro fa d h e s i o nj o i n t ,t h ei I l f l u e n c e so fm o r p h o l o g i c a ls t
4、r u c t u r eo ft l l ea d l l e s i o nl a y e rf 0 砌e da m o n g6 一 b e r si ns i z e dw a r py a m su p o nt l em e c h a n i c a lp r o p e r t i e so fs i z e sb l e n d sa r ed i s c u s s e d T h ec o r r e l a t i o nb e t w e e nt h ec o m p a t i b i l i t ya n d a d h e s i v ec a p a c i
5、 t yo fs i z e si ss u n r e y e d I ti sc o n c l u d e dt h a tt h es i z eh l e n d sw i l ln o ts h o wg o o da d h e s i V ec a p a c t i yw h e nt h ec o m p a t i b i l i t yo fs i z ec o m p o n e n t si st o ol o w O nt h ec o n t m r y ,i m p m v e m e n to nt h ec o m p a t i b i l i t yo
6、 fw a r ps i z e sc e r t a i n l yf a v o r st h ea d h e s i V e c a p a c i t y K e yw o r d sw a r ps i z e s ;c o m p a t i b i l i t y ;a d h e s i v ec a p a c i t y ;s i z ec o m p o n e n t s 浆料是织造生产过程中一种不可缺少的专用 高分子材料,是保障织造生产得以正常进行的关键 性助剂。经纱上浆对浆料的要求颇高,仅主要性能 要求就有十几个指标,浆料的这些基本性能指标仅 是获得良好浆纱质量的
7、必要条件,而各种浆料组分 间的配伍性也是决定浆纱质量的一个重要因素。 浆料组分间的混溶性是决定浆料配伍性的一个 重要因素。尽管浆料组分间的热力学相容性在经 纱上浆中并不是必须的,但要求主浆料组分之间应 具有机械混溶性,以便使混合浆液具有良好的稳定 性。热力学相容性是聚合物之间均匀混合的主要推 动力1 ,如果浆料组分间的混溶性太差,则混合浆液 的相分离速度过快,会使浆液分层或沉淀,沉淀太多 还会使配浆成分受到破坏,产生上浆不匀、浆纱起毛 及浆斑疵点怛o 。浆料粘着性能的好坏决定着浆纱内 单纤维之间的相互粘结程度和浆膜与纱体的结合牢 度,因而会影响到浆纱的增强、耐磨及毛羽等物理机 械性能指标。所以
8、,浆料的混溶性和粘着性能都是 浆料最重要的基本性能要求,二者都对浆纱质量有 显著影响,任何一个性能指标过差都会影响浆纱质 量和织造效率。对于由不同浆料组分组成的浆料共 混物而言,这两种性能之间是否在理论上存在着某 种联系,目前尚未有明确的理论分析。因此,探索这 2 种性能之间的内在联系,无论对于指导经纱的上 浆生产,还是新型浆料的研究与开发,都具有重要的 实用价值和理论意义。 1 混溶性的基本概念 在高分子学科有关聚合物共混的研究中,经常 使用2 个术语,即相容性与混溶性。相容性是指热 力学相互溶解,共混时的混合自由能G 。0 ,这表 示2 种聚合物在分子水平上相互溶解,即使在大分 子链段的水
9、平上,也不会发生相分离现象。混溶性 是以是否能够获得比较均匀和稳定的聚合物共混体 系为判据,而不论该共混体系是否具有热力学相容 性bo 。换言之,即使2 种聚合物在热力学上是不相 容的,但是若能设法使它们混合均匀,使共混体系稳 定,且不发生宏观上的相分离现象,就可以称为混 溶。这种混溶性又称为工程相容性、机械混溶性或 工程混溶性。 作者简介:祝志峰( 1 9 5 8 一) ,男,汉族,教授,博士后。主要从事浆料化学、高分子材料和纺织加工化学的研究。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remo
10、ve the watermark 2 0 0 5 年第l 期纺织学报【1 2 1 】 根据热力学理论,当2 种聚合物共混时,混合自 由能为负值是2 种聚合物热力学相容的必要条件, 要完全相容还必须使混合自由能组成关系曲线上无 拐点。如果只能满足第一个条件,而不满足第二个 条件,则仅具有部分相容性。理论分析结果表明,如 果2 种聚合物分子间有较强的相互作用,是有可能 具有相容性的;若2 种聚合物之间不存在较强的相 互作用,一般都是不相容体系一。 必须指出,混溶性与相容性之间既有联系,又有 区别,但这二个概念常被相互误用,对此应引起注 意。真正满足热力学相容性条件的聚合物对仅有数 百对,是非常少的
11、。淀粉与P v A 两类聚合物之间就 不满足热力学相容条件,但它们却具有一定的混溶 性,因此,在评价浆料共混物的相分离行为、探讨混 合浆液的稳定性时,必须使用混溶性一词。 2 浆料的粘着性能 浆料必须具备良好的粘着性能,这是因为浆料 需要借助于这种性能将经纱内的单纤维相互粘结以 增加抱合力,同时强化浆膜与纱体的结合牢度,使之 被覆于经纱表面,以保护经纱并贴服毛羽。浆料的 粘着性能会影响到浆纱的物理机械性能,决定着上 浆率的需求数值b 1 ,也会影响到织机效率和坯布质 量,所以该性能已受普遍关注,专题研究文献。5 刊正 逐渐增多。通过对包括粘着性能等浆料基本性能的 研究和改进,曾有大幅度提高变性
12、淀粉浆料上浆性 能1 9 1 的研究报道。 浆料粘着性能的测试方法有织物条试验法和粗 纱法两种0 I 。织物条试验法通过测试剥离2 块由 浆料粘合的条形织物试样所需功的大小来反映浆料 粘着性能,这种方法的影响因素较多,对实验条件的 要求相对较高。粗纱法是以轻浆粗纱条的最大强力 或断裂功来表示浆料的粘着性能,所测得的最大强 力是纤维与浆料之间的粘合强度与浆料本身内聚力 的综合体现,这与上浆生产的实际情况极为相 似口0 I 。测试时以粗纱作为浆料试料的被粘材料较 为合适,因为粗纱法的影响因素较少,对实验条件的 要求也相对较低。尽管粗纱法的测试数据还会受到 粗纱强度和上浆率的影响,但由于粗纱本身强度
13、很 低,一般都在0 5N 以下,在比较轻浆粗纱条的强度 时,粗纱的这种自身强度可以忽略不计;对于上浆率 的差异,可以用比粘附力作为粘附性能的评价指标, 以便将上浆率差异对测试结果的影响减少到最低限 度旧1 0 1 。为此,目前大多都采用粗纱法来测试浆料 的粘着性能,粗纱法已作为变性淀粉浆料和聚丙烯 酸( 酯) 浆料粘着力的测试方法,分别规范在纺织常 用变性淀粉浆料质量行业标准( 试行稿) 和纺织用 聚丙烯酸类浆料质量行业标准( 讨论稿) 之中。 3 粘合与粘合破坏 在经纱上浆过程中,由于浆液的流动性和较小 的表面张力,混合浆液与经纱接触后借助纤维间孑L 隙的毛细管作用渗透到经纱的内部,取代和解
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- 关 键 词:
- 浆料 混溶性 粘着 性能
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