高亲水性棉用筒纱平滑剂L-3的性能与应用

谈永智，刘学展，王佩军，翟保京

（1.石家庄市联邦科特化工有限公司，河北石家庄 050067；2.河北三利毛纺有限公司，河北保定 071500；3.辛集市凯科瑞生物科技有限公司，河北石家庄 052360）

近年来，以色织毛巾布、色织衬衣布、色织针织布等为代表的色织产品因色彩丰富、立体感强、色牢度好等特点，越来越受到市场的欢迎。作为构成色织纺织品基本单元的染色纱，目前主流的染色方式是筒纱染色，筒纱质量的好坏决定了最终产品的品质。

在染整加工过程中，纯棉筒纱上原有的棉蜡被去除，纱线在液流冲击下产生毛羽、化学品沉积等，都会造成摩擦力增大，使得后续络筒困难［1］。筒纱平滑剂可以重新赋予纱线柔软平滑性和抗静电性，同时不影响纱线本身的强力，在后续加工工序中可以降低纱线与纱线之间、纱线与金属之间的摩擦力，减少断头、飞花，提高织机效率。

除了润滑性和抗静电性等基本性能外，不同行业的应用也对筒纱平滑剂提出了更高的要求。毛巾行业为了满足FZ/T 62006—2004《毛巾》［2］对亲水性的规定，要求筒纱成品亲水性在5 s之内；色织布行业为了后续的功能性整理，要求筒纱平滑剂亲水且易去除。因此，设计和开发一款通用且满足各种要求的高亲水性棉用筒纱平滑剂具有重要意义。

棉用筒纱平滑剂的主要组分是蜡乳液。石家庄市联邦科特化工有限公司在分析和实验了各种蜡的性能（如图1 所示）后，选择高密度氧化聚乙烯蜡作为主要原料，优化配方后依托自有乳化技术研发生产了棉用筒纱平滑剂L-3。筒纱平滑剂L-3 可以在纯棉纱线表面形成一层平滑致密的保护膜，降低摩擦系数，对纱线的捻度和断裂强力没有影响，能提高后续络筒的织机效率；同时L-3 自带的亲水性基团也能赋予棉纱高亲水性。

图1 蜡的特性

1 实验

1.1 材料

纯棉漂白纱（40s，鲁泰纺织股份有限公司），纯棉32/2s固色纱（蓝色，河北三利毛纺有限公司），筒纱平滑剂L-3（自制），国外筒纱平滑剂A（市售）。

1.2 实验方法

将纱线放入45 ℃工作液中（浴比1∶10，筒纱平滑剂2%），用醋酸调节pH 为5，放入小样机中振荡30 min，取出脱水，80 ℃烘干，充分回潮后进行测试。

1.3 测试

1.3.1 稳定性

用去离子水配制2%的筒纱平滑剂L-3 工作液，在不同温度、不同电解质质量浓度下进行测试。

1.3.2 泡沫性

用去离子水配制2%的筒纱平滑剂L-3 工作液100 mL，采用气泵法进行测试，观察即时以及30 s 后的泡沫高度。

1.3.3 平滑性

采用Reseda friction tester μ01 仪器（267 m/min）测试摩擦系数。摩擦系数越小说明纱线的平滑性越好；摩擦曲线越平坦则说明纱线表面的平滑剂分布得越均匀。

1.3.4 柔软度

由专业小组进行人工评价，通过滑度和软度进行描述。

1.3.5 亲水性

裁取1 g纱线，按GB/T 22799—2019《毛巾产品吸水性测试方法》［3］A 法（沉降法）进行测试。

1.3.6 单纱断裂强力

按GB/T 3916—2013《纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定（CRE 法）》［4］进行测试。

2 结果与讨论

2.1 筒纱平滑剂L-3的性能

2.1.1 稳定性

由表1 可以看出，筒纱平滑剂L-3 在各种条件下的稳定性均较高，有很好的工艺适用性。

表1 筒纱平滑剂L-3 的稳定性

2.1.2 泡沫性

筒纱平滑剂L-3 应用于筒纱染整的最后一道工序，如果工作液泡沫较多，则会在筒纱外层产生泡沫渍造成回修。由表2 可以看出，筒纱平滑剂L-3 属于低泡产品，符合性能要求。

表2 筒纱平滑剂L-3工作液的泡沫性能

2.2 纱线性能

2.2.1 平滑性

由图2 可以看出，与市售产品A 相比，经过筒纱平滑剂L-3 整理后的纱线摩擦系数明显降低，而且摩擦系数较为恒定。

图2 纯棉漂白纱使用筒纱平滑剂前后的摩擦系数变化

2.2.2 柔软度、亲水性和单纱强力

由表3 可以看出，筒纱平滑剂L-3 整理纱线在柔软度、亲水性和单纱断裂强力等指标上都与市售国外产品A 相当，可以进一步进行应用实验。

表3 筒纱平滑剂L-3与市售国外产品A 应用性能对比

3 工厂大生产应用

3.1 毛巾客户A

材料：纯棉32/2s蓝灰色纱（500 kg，坯纱强力460 cN，鲁泰纺织股份有限公司），筒纱平滑剂L-3（自制）。

设备：500 kg筒纱染色机（正反循环方式）。

工艺流程：将纱线放入工作液中（浴比1∶8，筒纱平滑剂L-3 2%），用中和酸调节pH 为6，放入筒纱染色机中40 ℃运转20 min，排液，甩干，热风烘干，充分回潮后进行测试。

大生产过程情况：工作液泡沫很小，可接受；吸尽率高（脚水近无色）；压盖处无沾污。

由表4 可以看出，筒纱平滑剂L-3 整理后的毛巾纱线通过亲水性、手感和单纱断裂强力测试，其内中外层差小，降强低，具有高亲水的特点，能够满足后续络筒和织造要求。

表4 筒纱平滑剂L-3 在毛巾纱上大生产应用结果

3.2 色织客户B

材料：纯棉40s单纱（200 kg）、100s/2 合股纱（200 kg）（安徽华茂纺织股份有限公司），筒纱平滑剂L-3（自制）。

设备：200 kg筒纱染色机（正反循环方式）。

工艺流程：将纱线放入工作液中（浴比1∶8，筒纱平滑剂L-3 3%），用中和酸调节pH 为6，放入筒纱染色机中40 ℃运转30 min，排液，甩干，射频烘干，充分回潮后进行测试。

由表5 可知，筒纱平滑剂L-3 整理后的色织纱线，毛效和亲水性满足客户要求，降强在允许范围之内，络筒过程无明显线涩，可以满足生产需求。

表5 筒纱平滑剂L-3 在色织纱上大生产应用结果

4 结论

（1）筒纱平滑剂L-3 的各项性能指标达到预期设计要求，对温度、碱和盐稳定，与其他助剂同浴性良好，具有很好的应用稳定性。

（2）筒纱平滑剂L-3 可以赋予纱线极低的摩擦系数，减少断纱现象，络筒顺畅，能提高织机效率。

（3）筒纱平滑剂L-3 具有高亲水性，能够满足毛巾行业和色织行业后续染整加工要求。

（4）筒纱平滑剂L-3 自推向市场以来，已在多家企业成功使用，在保证产品质量一致性和稳定性的同时，以高亲水性为客户创造了新的价值。