磁性丙纶上浆性能初探 上浆
摘要：采用部分醇解PVA、聚丙烯酸酯类化学浆料的混合浆对磁性丙纶进行上浆，并研究不同配比的混合浆对磁性丙纶上浆性能的影响。结果表明，当选择PVA 90%、聚丙烯酸酯10%、含固率为8%的配比时，磁性丙纶的增强率、增磨率及减伸率为最优。
关键词：磁性丙纶；上浆性能；增强率；增磨率；减伸率
Abstract: In this paper, sizing practice of magnetic polypropylene was done with partial alcoholysis PVA and polyacrylate mixed size, the effects of different mixed size proportion on sizing performance of magnetic polypropylene were studied. The results showed that: if PVA 90%, polyacrylate 10%, solid content ratio 8% was used,the magnetic polypropylene had best improved strength, resistance abrasion adhesion and reduced stretch.
Keywords: magnetic polypropylene；sizing performance；improved strength；resistance abrasion adhesion；reduced stretch
磁性织物可广泛地用于屏蔽电磁辐射；吸收高频波；作为变压器、马达和电动机的芯；制造去除空气及污水中磁性物质的过滤器。另外，磁性织物的一个重要作用是对人体的医疗保健作用，不仅有消炎抗肿、降压、改善血液粘滞度及微循环疗效，而且穿着舒适[1-2]。磁性丙纶是一种性能优异的新型功能性纤维，兼具纺织纤维特性和磁性的材料，该纤维是在聚合物中加入高浓度磁粉纺制而成，因此有比较特殊的物理性能和磁性能，其产品具有良好的服用性能，而且成本低、应用价值高，具有很强的市场开发潜力[3-5]。
本文对磁性丙纶进行浆纱试验，测试浆纱前后的物理机械性能，计算增强率、增磨率及减伸率，并综合以上三项性能对浆纱结果进行评定，分析各浆料配比的变化对浆纱性能的影响，从中得出最佳的浆料配比，为充分利用纤维特点进行产品开发提供依据。
1 试验
1.1 原料准备
12tex磁性丙纶，原纱平均断裂强力为252.30 cN，断裂伸长率为29.27%，断脱时间为13.37s，耐磨次数为4665。
1.2 设备及仪器
HD021型电子单纱强力仪、Y109型纱线耐磨仪、501型超级恒温器、SPS202F电子天平、GA391B单纱浆纱机。
1.3 浆料的选配
磁性丙纶本身的断裂强力、断裂伸长较大，表面摩擦系数小，且耐磨性能好，它基本上可以满足织造的要求。但是因为磁性丙纶没有捻度，在拉伸过程中极易滑脱，拉伸时断脱时间较长。在织造过程中若有一根纤维从主体中分离出来，它将会断裂并与其他纤维相互纠缠，导致开口不清，形成织疵，因此，无捻长丝上浆主要是提高其集束性。
磁性丙纶的主体是丙纶，浆料的选择应按照丙纶来选。丙纶是聚丙烯结构，标准状态的回潮率为0，具有很强的疏水性。一般来说，要求浆液流动性好、粘度低的有高粘着力的浆料，因此，选用部分醇解PVA、丙烯酸酯类化学浆料的混合浆，并设计了5组试验，见表1。
1.4 试验条件及方法
1.4.1 上浆工艺
根据浆液中各浆料的配比和含固率，调制浆液，煮浆温度控制在(100±0.5)℃左右，煮浆2.5h，在GA391B型单纱浆纱机上对磁性丙纶进行上浆处理，浆槽温度为(95±0.5)℃，浆纱机车速为70 m/min。
1.4.2 浆纱性能测试
浆纱增强率、减伸率：以HD021N型单纱强力仪测试原纱及浆纱的断裂强度和平均断裂伸长率，样本容量为50，通过统计分析剔除异常值后求取平均值。试验条件为初试张力：7.3cN；夹距：500mm；拉伸速度：500mm/min。
浆纱耐磨性能：以Y109型纱线耐磨仪测定。速度120r/min，纱线张力19.6 cN/根，样本容量为30。
2 结果与分析
上浆后纱线的试验结果如表2所示。利用表2的数据，计算出各组配方增强率、减伸率及增磨率，结果见表3、表4及表5。
2.1 对纱线力学性能的影响
由表3可以看出，通过上浆处理，纱线的增强率有了较大提高。浆液渗透到纱线的内部，增加了纤维之间的抱合力，同时也增加了纤维之间的摩擦系数。这使得纱线在拉伸时纤维不易滑脱，从而增加了纱线的强力。其中，配方3的增强率最高，断裂强力提高了52.6%，配方1的增强率最低，也有34.0%的提高。同时，还可以看出，纯PVA的上浆性能并不佳，随着丙烯酸浆料的加入使浆纱的强力有了更大的提高，并且随着丙烯酸类浆料的加入，纱线的强力先增加后降低，且含固率越高浆纱强力越好。
分析其原因，丙烯酸类浆料对纱线强力的影响表现在两个方面：一方面，它的粘度大，有利于提高纱线的强力；另一方面，它具有吸湿再粘性，这对纱线强度不利。当它用量少时表现为第一种情况，纱线强力提高，超过一定量时反而会使浆纱强力下降。
由表4可以看出，从减伸率来看，上浆后纱线的断裂伸长率都有减少，而我们往往希望的是纱线能保持原来的伸长，具有一定的弹性，这样可以减少织造时断头的增加。从表4可知，配方1和配方2的减伸率最高，而配方3的减伸率最低，即保持原来的伸长越多。这说明随着丙烯酸类浆料的加入，浆纱的减伸率有了大幅度的降低，但随着丙烯酸类浆料含量的继续增加，浆纱的减伸率又有所提高，且含固率越高减伸率越低。