聚酯浆料上浆性能范雪荣，高卫东，张玲玲，王强（无锡轻工大学，江苏无锡036）理想的浆料除应满足上浆要求外，还要易退浆，对环境无污染。聚乙烯醇（PVA）对涤纶纤维有较好的上浆效果，但粘附性不足，而且易结皮，较难退浆，特别是难以被微生物分解，污染环境聚丙烯酸酯浆料虽对涤纶纤维有较好的粘附性，但Tg偏低，吸湿性大，在织造过程中易产生再粘。用于涤纶纤维的浆料的上浆效果至今尚未令人满意。根据粘附中的相似相容理论，人们合成了与涤纶纤维具有相似结构的浆料聚酯浆料。 

　　聚酯浆料的研究始于70年代，法国罗纳布朗克、美国伊斯曼等公司相继以对苯二甲酸二甲酯和（聚）乙二醇缩聚合成了第一代聚酯浆料，并在1973年获得了专利。为了使这类浆料具有水溶性，在合成时提高了（聚）乙二醇的量比。但（聚）乙二醇是强亲水性单体，会使这类浆料吸湿性高、再粘性大，无法实际应用。国内80年代也曾进行过研究，终因同样原因未能继续下去。

 　　80年代国外对聚酯浆料的缩聚单体进行了大量研究，控制了亲水性单体乙二醇的含量，加入了少量的水溶性单体和破坏聚酯分子链规整性的其它单体，合成了第二代聚酯浆料。这类浆料水溶性好、吸湿性适中、对环境污染小，在无捻和加捻涤纶长丝、涤纶变形丝上有优异的上浆效果，也能与PVA、变性淀粉等浆料混合用于涤/棉短纤纱上浆。用聚酯浆料上浆的经纱能够在剑杆、片梭、喷气、喷水等各种类型的织机上织造。目前国外已有多家公司生产和应用这类浆料。 

　　聚酯浆料的性状与规格外观：浅黄至棕色颗粒状固体，或25 ～50 的水分散液，无气味。 

　　有效成分：99离子性：阴离子型水溶性：溶于80℃以上热水。聚酯浆料对盐、碱敏感，在溶解或稀释时最好用软水。 

  　相容性：与阴离子型或非离子型浆料如PVA有良好的相容性聚酯浆料及其上浆性能印染助剂1期2聚酯浆料浆液的性能聚酯浆料水溶液的粘度十分低， 15 的溶液在20℃时的粘度仅为4～5mPa ？s.粘度低有利于浆液向纱线内渗透，均匀分布。几种常用浆料在不同浓度时水溶液的粘度。 

　　由表1可见：聚丙烯酸（酯）浆料和醋酸乙烯酯共聚浆料在浓度较低时粘度较低，当浓度增加时粘度迅速提高，这种情况在上浆过程中可能会发生，一旦发生这种现象，会严重影响浆液的渗透，出现严重的表面上浆。 

　　2 .2表面张力几种浆料在不同浓度时水溶液的表面张力见根据浆液向纱线毛细管内渗透的毛细管压力方程式H =2γcosθ/ R（R为毛细管平均半径），聚酯浆料有最高的毛细管压力H ，浆液向纱线内的渗透程度较好，而聚丙烯酸（酯）浆料和醋酸乙烯酯共聚浆料的毛细管压力较聚酯浆料低，浆液的渗透性较聚酯浆料差。 

　　2 .3粘附性2 .3.1对涤纶长丝的粘附力剪切粘附力是以涤纶单丝轴向插入直径5mm、高约2mm的圆筒形浆筒中拽出时的阻力与浆料和单丝之间的接触面积之比表示。 

　　由表3可见，在几种合成浆料中，聚酯浆料对涤纶长丝的粘附力远大于其它两种浆料。

 　　2 .3.2对涤纶薄膜的粘附力用浆液在涤纶薄膜上浇铸浆膜，浆膜厚度为19μm，然后在70 的相对湿度下平衡122h.将浆膜从涤纶薄膜上剥下，以剥离程度的难易表示其对涤纶薄膜的粘附力大小，常见的几种浆料对涤纶薄膜的粘附力见表4. 

　　由表4可见，也是聚酯浆料对涤纶薄膜的粘附力最大。 

　　2 .4流体性质应力流变图。由图1可见，聚酯浆液是牛顿流体，这种流体特性有利于上浆率的控制和稳定。 

　　聚酯浆料浆膜的性质聚酯浆料的浆膜透明光滑，有良好的物理机械性能，不溶于20℃的水中，可以在喷水织机上使用，能完全分散在65℃以上的热水中，退浆方便。 

　　3 .1对湿度和水的敏感性浆料浓度聚酯浆料聚丙烯酸（酯）浆料醋酸乙烯酯共聚浆料凝胶浆料浓度与表面张力γ（20℃）的关系浆料浓度聚酯浆料聚丙烯酸（酯）浆料醋酸乙烯酯共聚浆料＊括号中为γcosθ值，θ是浆液在涤纶薄膜上的接触角。

 　　浆料对涤纶长丝的粘附力浆料剪切粘附力/ M Pa聚酯浆料聚丙烯酸（酯）浆料醋酸乙烯酯共聚浆料浆料粘附力淀粉聚丙烯酸（酯）聚酯注：无粘附力为1，不易剥离为10. 　

    　聚酯浆料浆液的剪切速率与剪切应力的关系范雪荣等：聚酯浆料及其上浆性能印染助剂4浆纱性能4.1浆纱的抱合力浆纱的抱合力通过剪断由多根单丝组成的纱线，纱内单丝分开的程度来描述。 

　　式中C抱合力指数纱内单丝根数剪断后纱线内单丝分开的单元数。 

　　当浆料无粘附作用时，x =n ，则C =0 浆料粘附定次数摩擦后的抱合力指数变化情况。 

　　由图6可见，不同浆料上浆的纱线抱合力明显不同，水分散性聚酯上浆的纱线的抱合力在耐磨仪上受浆料平衡吸湿率扬氏模量/ M Pa断裂强度/ M Pa断裂伸长聚酯浆料聚丙烯酸（酯）浆料醋酸乙烯酯共聚浆料浆料的平衡吸湿率与相对湿度的关系聚酯浆料的吸湿率与时间的关系聚酯浆料的浸渍时间对重量损失率的影响浆膜的T g与相对湿度的关系3 .1.1对湿度的敏感性率。由图可见，在一定的相对湿度下，浆膜的吸湿率随浆料的不同而不同，但无论何种浆料，吸湿率都随相对湿度的增加而有很大的增加，特别是在65 RH以上。 

　　吸湿时间的关系。由图可见，在测定时间内，吸湿率的增加并不显著。 

　　3 .1.2对水的敏感性的浆膜重量损失与浸渍时间的关系。由图可见，第二代聚酯浆料的浆膜在20℃中性水中的重量损失率远低于第一代聚酯浆料，可以在喷水织机上使用。 

　　3 .2浆膜的玻璃化温度T g与相对湿度的关系由图5可见，浆膜的Tg随相对湿度的增加而降低，其降低的程度随浆料的不同而不同。这种现象是由于水的增塑作用所致，增塑作用随吸收水分的增加而增加。 

　　3 .3物理机械性能1期浆纱的抱合力指数与耐磨仪循环数的关系浆纱上浆率对抱合力指数的影响应力的影响很轻微，其它浆料上浆的纱线抱合力显著降低。一般认为，聚酯浆料的这种优异性能与浆料的粘附力和它在纱线内的良好渗透、分布有关，而醋酸乙烯酯共聚浆料的表面上浆比聚丙烯酸（酯）浆料更严重，所以抱合力对摩擦更敏感。

 　　浆纱抱合力指数随上浆率的变化如图7所示。 

　　由图可见，水分散性聚酯的上浆率增加到8 ～10 时，抱合力迅速增加上浆率继续增加时，抱合力缓慢增加，最终达到一个较高值。高的抱合力指数表明纱线单丝间有良好的结合，这主要是因为聚酯浆料有良好的渗透性、粘附性和伸长。

 　　聚丙烯酸（酯）浆料和醋酸乙烯酯共聚浆料抱合力对应上浆率的变化相似，随着上浆率的增加，抱合力指数逐渐增加。同样的上浆率聚丙烯酸（酯）比醋酸乙烯酯共聚浆料有更高的抱合力，这主要是由于两类浆料的机械性能（断裂强度）和粘附性能不同所致。 　　4 .2浆料在纱线内的分布电子显微镜研究表明，在8 的上浆率时，聚酯、聚丙烯酸（酯）、聚醋酸乙烯酯三种浆料在浆纱上的分布有明显差异。浆料在浆纱上被覆或/和渗透随浆料种类的不同而不同，主要取决于浆液的粘度和表面张力以及对涤纶纤维的润湿性（接触角）。浆液的表面张力和接触角决定了毛细管压力γcosθ。 

　　水分散性聚酯粘度低，毛细管压力高，在纱线内的渗透性好，而聚丙烯酸（酯）浆料和醋酸乙烯酯共聚浆料仅有部分渗透，因为它们的毛细管压力低，粘度随浓度的增加明显增大。 

 　　退浆性聚酯浆料对碱敏感，退浆性好，在含有1～2g/ L的非离子洗涤剂和少量Na 90℃热水浴中平幅水洗就能退浆，退浆时宜用软水对环境的影响化学品对环境的影响一般通过BOD和COD值来衡量。BOD值高说明这类化学品易被微生物分解，COD/BOD值小说明聚合物生物降解性好，环境污染小。表6列出了部分浆料的BOD、COD值和它们的比值。 

　 　由表6可见，聚酯浆料的COD/ BOD值与CM C相近，易被微生物降解，环境污染小。

 　　结语水分散性聚酯浆料对涤纶纤维有优异的粘附性，渗透性好，浆料在纱线内有良好的分布，浆纱的抱合力好，浆膜有良好的物理机械性能，而且环境污染小。聚丙烯酸（酯）和醋酸乙烯酯共聚类浆料对涤纶纱的抱合力低，耐磨性差，上浆效果不及聚酯浆料。