Applicazione del PVA nell'appretto dell'ordito

CasaTessileApplication of PVA in Warp Sizing

L'alcol polivinilico (PVA) è un agente di appretto per ordito ampiamente utilizzato, apprezzato per la sua eccellente adesione sia alle fibre idrofile che a quelle idrofobe. Forma pellicole tenaci e resistenti all'abrasione e si miscela bene con altri agenti di appretto come amido e acido poliacrilico, migliorando le prestazioni complessive di appretto. Il PVA completamente idrolizzato offre un'elevata adesione ma è difficile da sciogliere e sbozzimare, mentre i tipi parzialmente idrolizzati sono più facili da maneggiare ma soggetti a formazione di schiuma. Sebbene il PVA non sia tossico, la sua lenta biodegradabilità ne limita l'impatto ambientale. Sono in corso sforzi per migliorarne l'ecocompatibilità e adattarne le proprietà alle moderne esigenze di tessitura ad alta velocità. Nonostante queste sfide, il PVA rimane uno dei materiali di appretto tessili più efficaci e affidabili attualmente in uso.

Prestazioni dimensionali dell'agente dimensionante PVA

L'agente di apprettatura PVA è un materiale fondamentale nell'apprettatura tessile, principalmente per tre motivi:

  1. Ottima adesione:Il PVA presenta un'adesione eccezionale sia alle fibre idrofile (ad esempio, PVA completamente idrolizzato per il cotone) sia alle fibre idrofobe (ad esempio, PVA parzialmente idrolizzato per il poliestere).
  2. Proprietà cinematografiche superiori:Indipendentemente dal fatto che siano totalmente o parzialmente idrolizzati, i film di apprettatura in PVA possiedono un'eccellente tenacità e resistenza all'abrasione, spesso eccessivamente elevate (elevata coesione), il che può causare difficoltà nella separazione del filato.
  3. Buona compatibilità: L'agente di collatura PVA si miscela bene con tutti gli altri agenti di collatura, inclusi quelli a base di amido, quelli a base di acido poliacrilico e quelli poliestere disperdibili in acqua. L'aggiunta di una proporzione appropriata di PVA può migliorare significativamente le proprietà del film di questi altri agenti di collatura.

Pertanto, il PVA è attualmente considerato l'agente di collaggio con le migliori prestazioni complessive.

Adattabilità dei gradi PVA

In Cina, il PVA è prodotto principalmente da grandi imprese statali. Sono disponibili diverse qualità che coprono un'ampia gamma di gradi di polimerizzazione (300-3000) e di idrolisi (80%-100%), con viscosità da 3,0 mPa·s a 90 mPa·s, sia in granuli che in polvere. Tuttavia, voti non standard Il PVA è molto più costoso di quello convenzionale. Attualmente, i principali PVA utilizzati per l'appretto sono:

  • PVA 1799 E PVA 1788 (grado di polimerizzazione intorno al 1700)
  • PVA 0588 (grado di polimerizzazione circa 500)

Il PVA con un grado di polimerizzazione pari a 1700 ha una viscosità troppo elevata e non è adatto agli attuali processi di dimensionamento a bassa viscosità e alta concentrazione.

Qualità del PVA parzialmente idrolizzato

Rispetto al PVA completamente idrolizzato, il PVA parzialmente idrolizzato offre molti vantaggi, tra cui:

  • Migliore solubilità
  • Desincollatura più facile
  • Maggiore adesione alle fibre idrofobiche (come il poliestere)
  • Particolarmente, PVA 0588 ha una caratteristica di bassa viscosità.

A causa della sua struttura molecolare, il PVA parzialmente idrolizzato presenta sia gruppi idrofili (-OH) che idrofobi (-OOCCH₃), simili a quelli dei tensioattivi. Questa struttura tende a produrre schiumae la schiuma è altamente stabile. Pertanto, prestazioni antischiuma è un indicatore di qualità cruciale per il PVA parzialmente idrolizzato.

Sebbene alcuni produttori cinesi possano produrre PVA parzialmente idrolizzato, i loro prodotti sono ancora inferiori rispetto ai marchi internazionali, soprattutto per quanto riguarda le prestazioni antischiuma.

Così:

  • Per PVA completamente idrolizzato, l'attenzione dovrebbe essere rivolta abbassamento del grado di polimerizzazione e in modo appropriato riducendo il grado di idrolisi.
  • Per PVA parzialmente idrolizzato, risolvendo il problema di formazione di schiuma E migliorare la qualità del prodotto sono priorità fondamentali.

Prestazioni di sbozzimatura del PVA

Gli agenti di dimensionamento PVA sono generalmente considerati come difficile da ridimensionareEsistono due metodi fondamentali per la desbozzimatura: dissoluzione E decomposizione chimica.

  • La solubilità è principalmente correlata al grado di idrolisi:
    • Il PVA completamente idrolizzato (ad esempio, PVA 1799) si dissolve male e richiede temperature superiori a 95°C per oltre 30 minuti.
    • I PVA parzialmente idrolizzati (ad esempio, PVA 1788, PVA 0588) si dissolvono a 60°C–80°C in breve tempo.

Poiché per l'appretto dell'ordito viene utilizzato principalmente PVA 1799, la desincollatura rimane una sfida.

Indipendentemente dal tipo, la struttura molecolare del PVA è interamente composta da legami C–C, rendendolo chimicamente molto stabile. Pertanto, gli impianti di stampa e tintura in genere utilizzano ossidazione del perossido alcalino ad alta temperatura (superiore a 95°C) metodi per la desaturazione del PVA.

Ecocompatibilità del PVA

La valutazione ambientale degli agenti di appretto considera principalmente tossicità E biodegradabilità.

  • Tossicità: Il PVA è non tossico.
  • Biodegradabilità: il PVA è tecnicamente biodegradabile ed è classificato come polimero sintetico biodegradabile in settori come rivestimenti e adesivi. Tuttavia, la sua velocità di biodegradazione è molto lenta:
    • Sopra 3 mesi in acqua
    • Sopra 2 anni nel terreno

Valori di biodegradabilità (BOD₅/COD₍Cr₎):

  • PVA 1788: 0.009
  • PVA 1799: 0.004
  • Amido di mais: 0.641
  • Poliacrilammide: 0.533
  • Agente di appretto poliestere disperdibile in acqua: 0.054

A causa della sua lenta biodegradabilità, il PVA in Cina è considerato un materiale che dovrebbe essere “usato meno o evitato per l'appretto di ordito.”

Conclusione

Considerando l'adesione delle fibre, le prestazioni della pellicola e la compatibilità con altri agenti di dimensionamento, Gli agenti di dimensionamento PVA offrono attualmente le migliori prestazioni complessive di dimensionamentoTuttavia, a causa della sua scarsa biodegradabilità, il suo utilizzo è soggetto ad alcune restrizioni.


Dimensionamento e sbozzimatura dell'ordito

Perché è necessario il dimensionamento dell'ordito e i suoi principi

Principi di dimensionamento dell'ordito:

  1. Azione di dimensionamento del liquore: La soluzione di apprettatura, solitamente composta da acqua, amido, adesivi, addensanti, agenti antistatici, ecc., forma un pellicola protettiva sulla superficie del filo di ordito, aumentando la coesione delle fibre e migliorando la resistenza all'abrasione.
  2. Effetto rivestimento in fibra:Il liquido di apprettatura penetra tra e attorno alle fibre, formando una sottile pellicola adesiva che leviga la superficie e migliora la resistenza alla trazione e all'attrito.
  3. Riduzione dell'attrito:L'apprettatura riduce notevolmente l'attrito tra i filati e i componenti della macchina, diminuendo il rischio di danneggiamento e rottura dei filati durante la tessitura.
  4. Miglioramento della tenacità del filato:I filati apprettati presentano maggiore tenacità e stabilità, sopportano meglio la tensione e l'impatto del telaio, garantendo operazioni di tessitura fluide.

Perché è necessario il dimensionamento dell'ordito:

  1. Migliorare l'efficienza della tessitura: Riduce la frequenza di rottura del filato, riduce al minimo i tempi di fermo del telaio e aumenta l'efficienza della produzione.
  2. Ridurre l'usura: Riduce al minimo l'attrito tra filati e componenti della macchina, prolungando la durata dei macchinari e riducendo le esigenze di manutenzione.
  3. Migliora la qualità del tessuto: Produce tessuti con superfici più lisce e uniformi, migliorando l'aspetto finale.
  4. Rafforzare la durata del tessuto:I filati apprettati sopportano una tensione maggiore durante la tessitura, migliorando la resistenza finale del tessuto.

Perché è necessaria la sbozzatura e come eseguirla

Nella produzione tessile, sbozzimatura È un passaggio essenziale dopo l'imbozzimatura. Rimuove i residui di bozzima da filati o tessuti, consentendo ai processi successivi (come la tintura o il finissaggio) di procedere senza intoppi.

Necessità di sbozzimatura:

  1. Migliorare la tintura e la finitura: Gli agenti di sbozzimatura ostacolano l'assorbimento di tinture e finiture. Senza sbozzimatura, si verificano tinture irregolari e risultati di finitura scadenti.
  2. Ridurre la rigidità del tessuto:La desizing rimuove la rigidità causata dall'appretto, ripristinando la flessibilità del filato per una migliore tessitura e un'ulteriore lavorazione.
  3. Diminuire la lucentezza del tessuto: L'appretto spesso aggiunge una lucentezza indesiderata; la sbozzimatura ripristina un aspetto più naturale del tessuto.
  4. Prevenire gli odori: L'appretto residuo può causare odori durante la lavorazione successiva. La sbozzimatura aiuta a preservare la qualità del tessuto.

Metodi di sbozzimatura:

  1. Lavaggio ad acqua e sbozzimatura:
    • Lavaggio in acqua calda o tiepida, spesso con agenti sbozzimanti, soprattutto per le bozzime a base di amido.
    • Le temperature tipiche variano da da 60°C a 90°C, a seconda del tipo di dimensionamento e del materiale del filato.
  2. Sbozzimatura chimica:
    • Utilizza enzimi disincrostanti, acidi o alcali per scomporre chimicamente l'appretto.
    • La desbozzimatura enzimatica è particolarmente apprezzata per la sua efficacia e delicatezza, riducendo i danni alle fibre.
  3. Sbozzimatura meccanica:
    • Utilizza getti d'acqua ad alta pressione o attrito meccanico per rimuovere fisicamente gli agenti apprettanti.
    • Adatto per filati speciali o ad alta resistenza, ma richiede attenzione per evitare di danneggiarli.
  4. Sbozzimatura acida o alcalina:
    • Per tipi specifici di appretto (ad esempio, appretti per polimeri sintetici), vengono utilizzati trattamenti acidi (come l'acido solforico diluito) o alcalini (come l'idrossido di sodio) per una rimozione efficace.

Panoramica sullo sviluppo degli agenti di appretto tessili

Tipo di agente di dimensionamentoPanoramica sullo sviluppoVantaggi principaliProblemi principaliDirezione di sviluppo
Amido e amido modificatoIl primo agente di apprettatura utilizzato è l'amido modificato, che è diventato popolare a partire dagli anni '80.Ampiamente disponibile, basso costo, facile da sgrassaggio (tramite amilasi).Alta viscosità, scarsa fluidità, adesione media alle fibre, film di appretto fragile.Migliora la tenacità della pellicola, aumenta la stabilità del prodotto, riduce la gelificazione a basse temperature.
Alcol polivinilico (PVA)Utilizzato fin dagli anni '60, resta un agente apprettante fondamentale grazie alle sue eccellenti prestazioni.Forte adesione sia alle fibre idrofile che idrofobe, pellicola tenace e resistente all'abrasione, buona compatibilità con altri agenti.Scarsa biodegradabilità; i tipi completamente idrolizzati sono difficili da sbozzimare; i tipi parzialmente idrolizzati possono causare formazione di schiuma.Sviluppare gradi di polimerizzazione a basso grado e di idrolisi ottimizzata del PVA; migliorarne la biodegradabilità.
Agenti a base di acido poliacrilicoUtilizzato dalla fine degli anni '70, si è sviluppato rapidamente negli anni '80-'90.Proprietà regolabili, buona adesione, eccellente capacità filmogena.Costo elevato, elevato assorbimento di umidità, scarsa compatibilità con l'amido.Ridurre i costi, sviluppare agenti a bassa viscosità realmente solidi, adatti alla misurazione.
Poliestere disperdibile in acquaRapido sviluppo dall'inizio del XXI secolo; ora è il quarto tipo principale.Ottima adesione al poliestere, bassa viscosità, buona penetrazione delle fibre, costo relativamente basso.Scarsa solubilità in acqua dura, elettroliti, alcali; compatibilità media; biodegradabilità e sbozzimatura necessitano di miglioramenti.Migliorare la solubilità e la compatibilità; ottimizzare le prestazioni di sbozzimatura e le proprietà ambientali.

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