用于部分醇解型PVA浆液的消泡剂筛选与应用研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tw2008hr
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部分醇解型PVA浆液的泡沫,不仅给上浆操作带来很大困难,而且使上浆生产难以控制,容易造成上浆不匀等浆疵问题,恶化浆纱质量。为了解决部分醇解型PVA易于起泡的问题,消除浆液泡沫对经纱上浆的影响,本论文采用消泡剂来消泡,开发适用于部分醇解型PVA的消泡剂,以打破日本205MB对我国低聚合度低醇解度聚乙烯醇浆料市场的垄断,填补国内在该领域的空白。以消泡剂的消泡特性(消泡时间、消泡速度)、浆液黏度、黏附性、表面张力、接触角、浆膜力学性能、浆纱性能及退浆性等为评价指标,根据消泡剂的消泡效果及其对部分醇解型PVA上浆性能的影响,来筛选能够消除部分醇解型PVA浆液泡沫的消泡剂。所考察的消泡剂包括一元醇、有机硅、硬脂酸钠、蜡片及复合型消泡剂。部分醇解型PVA对纤维的黏附性采用粗纱法按照FZ/T 15001-2008纺织行业标准进行测定;浆膜力学性能根据ASTM-D-882国际标准测定;原纱及浆纱的力学性能根据ASTM-D-2256国际标准测试;原纱及浆纱的耐磨性根据FED-STD-191-4308国际标准测试;退浆性采用碱-氧化剂退浆法进行测试。首先,研究了一元醇对部分醇解型PVA浆液的消泡作用,探索了一元醇烷基链长对消泡作用的影响,明确了一元醇烷基链长对部分醇解型PVA浆液使用性能的影响,通过实验给出了一元醇消泡剂的用量。一元醇对部分醇解型PVA浆液具有良好的消泡作用。一元醇的烷基碳链长度对部分醇解型PVA浆液的消泡作用有显著影响。随着烷基碳原子数的增加,对部分醇解型PVA浆液的消泡作用表现为先提高后降低的规律。烷基碳原子数为8的辛醇,其消泡作用最好。烷基碳链的构型对一元醇的消泡作用也有明显的影响。直链型正辛醇的消泡作用,优于支链型异辛醇和仲辛醇。随着用量的增加,辛醇对部分醇解型PVA浆液的消泡作用逐渐增强,但PVA的黏附性和浆膜的力学性能却逐渐降低。辛醇用量的增加不会明显改变PVA的退浆性,退浆效率都达到了95%以上,能够满足印染前处理退浆效率的要求。综合考虑消泡作用、黏附性、浆膜力学性能及退浆性等指标,可推荐辛醇最佳用量范围为0.125%~0.25%。其次,为了满足纺织企业消除淀粉/部分醇解型PVA混合浆液泡沫的实际需求,选择有机硅、硬脂酸钠和蜡片三种常用消泡剂,以消泡和抑泡作用、浆液黏度、黏附性、表面张力、接触角、浆膜力学性能及退浆性等为评价指标,来综合评价这些消泡剂对混合浆液的消泡作用,探讨这些消泡剂对混合浆上浆性能的影响。实验结果表明,三种消泡剂都对混合浆液具有明显的消泡和抑泡作用,但对浆液的黏附性和浆膜力学性能也构成一定的负面影响。在这三种消泡剂中,有机硅的消泡和抑泡作用最好,蜡片次之,硬脂酸钠最差。硬脂酸钠对混合浆液黏附性的负面影响最小,黏附性最好,蜡片对混合浆液黏附性的负面影响最大;有机硅使浆膜力学性能的降幅最小,硬脂酸钠的降幅最大。三种消泡剂对淀粉/部分醇解型PVA的退浆效率没有显著影响,退浆效率都在95%以上,能够满足印染前处理加工的要求。最后,为了进一步提高消泡剂的消泡作用,减小消泡剂在浆纱生产中的负面作用,将消泡作用较强的辛醇与抑泡性较好的有机硅以一定比例进行复配,制备复合型消泡剂,探讨了这种复合型消泡剂对部分醇解型PVA的消泡作用,通过浆纱实验明确了复合型消泡剂对使用效果的影响。实验结果表明,复合型消泡剂的消泡和抑泡作用优于辛醇和有机硅。JU-B消泡剂对部分醇解型PVA的消泡及抑泡作用都好,对部分醇解型PVA浆纱性能的负面影响小,同时它对部分醇解型PVA的退浆性也没有明显的负面影响。JU-B型复合消泡剂在经纱上浆中具有很大的应用前景。
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