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http://www.cnd-china.com/ 2009年4月29日
摘要： 对DF8系列多功能浆料与PVA及其它替代PVA的同类产品的性能与应用效果，进行比较分析后表明：DF8系列多功能浆料在高档纯棉及部分涤棉品种上浆中，可完全不用PVA；在取代PVA或其它替代PVA的同类产品后，可进一步改善浆纱品质、提高织机效率，并进一步降低用浆成本。充分体现新型接枝变性淀粉卓越的上浆性能与性价比优势，在当前纺织企业面临生死存亡的严峻形势下，为企业降本增效提供了一条新途径。
关键词：DF8系列多功能浆料、PVA、上浆性能、织机效率、用浆成本、性价比
前言
自1997年中国棉纺织行业协会浆料生产应用部倡导 “少用或不用PVA”，到去年提出“不用PVA”，我国浆料生产与应用企业共同努力，在开发及应用各类新型环保浆料取代PVA上浆，特别是在使用高性能淀粉衍生物替代PVA方面成效显著。但随着PVA价格的暂时下跌，纺织厂在面对全球经济衰退与纺织行业不景气双重打击的困难形势下，为了求生存、渡危机，更加重视降低上浆成本而纷纷恢复PVA的使用。这对新型环保浆料的发展是一个严峻考验。一方面要求进一步提升高档变性淀粉的性能和质量，克服纺织厂对PVA上浆的依赖；另一方面还须通过优化变性工艺等进一步降低该类浆料的成本，以更好的性价比优势为纺织厂所接受。
上海西达实业有限公司本着为国家环保尽一份责、为浆料发展出一份力，更为纺织企业降低成本、提高效率创造价值。继推出第二代高档淀粉衍生物DF525系列产品替代PVA获得成功后，又最新研发并成功推出第三代高性能接枝淀粉——DF8系列多功能环保新浆料，在取代PVA上浆方面效果明显，与其它替代PVA的同类产品比较，更具性价比优势，受到众多纺织厂欢迎，已有百余家大中型纺织厂在正常使用。
1. DF8系列多功能浆料的性能特点
DF8系列多功能浆料目前包括DF858、DF838、DF818、DF808等四个型号产品，分别适用于不同品种和用户差异化要求。本文以DF858为例介绍如下：
1.1 DF858结构特点与红外光谱分析
a. DF858结构特点: 采用优质玉米淀粉，通过一定的醚化与酯化预处理，再根据“相似相容”原理，选用与疏水性纤维结构相似的酯类单体、对棉纤维亲和性好的亲水性单体，以及可增强浆膜耐磨性的单体等，通过适当的引发剂和接枝工艺制得该产品。将价格低廉、来源广泛、易生物降解的天然淀粉（主链）与应用性能优良的合成聚合物（支链）以化学键连接在一起，相互取长补短，从而显著提高变性淀粉的上浆性能。
b. 红外光谱分析: 利用丙酮能溶解乙烯类或丙烯类均聚物而不溶解接枝淀粉的特性,把均聚物从接枝淀粉（DF858）中萃取分离出。萃取两次后的接枝淀粉（DF858）铸成浆膜试样，做IR光谱图。由IR光谱图可见：在波数1746附近有＞C=O的伸缩峰，在3200-3385之间有C-N的震动峰，在波数1602有CONH-的共振峰。证明在DF858淀粉大分子上，接上了醋酸乙烯酯及多种丙烯类单体的支链结构。
附图：DF858IR光谱图
1.2 DF858对纱线的粘附性比较
将DF858与PVA及市场上较有代表性的替代PVA的同类产品，按照国家行业标准（FZ/T15001-2008附录A）规定的测试方法，做粗纱粘附力试验。试验结果比较如下：
表1 几种浆料粗纱粘附力比较
从表1可见：
DF858对纯棉纱的粘着力在同类产品中最好，已十分接近PVA1799和DF525T70%+PVA30%的混合浆；对涤棉纱的粘附力较其它同类产品已有大幅提高，并等同DF525T70%+PVA30%的混合浆，但仍低于PVA1799。这表明，质量好的第三代接枝淀粉的粘附性已有明显提高，而同类产品C虽也是接枝淀粉但其粘着力较低，分析可能与单体选择和接枝率不高有关。
1.3 DF858的浆膜性能比较
将DF858及市场上较有代表性的替代PVA的同类产品，在相同条件下分别制成浆膜，在相同测试条件下分别测试其浆膜的强伸度、磨耗值及水溶性，结果如表2。
表2 几种浆料的浆膜性能比较
由表2可见：DF858浆膜的断裂强度在同类产品中最好，并等同DF525T70%+PVA30%的混合浆；断裂伸长不仅明显优于其它同类产品，而且好于DF525T70%+PVA30%的混合浆，表明其柔韧性得到显著改善；耐磨性是粘附性与成膜性（即强伸度）的综合体现，DF858浆膜的磨耗值在同类产品（包括DF525T70%+PVA30%的混合浆）中最低，表明它耐磨性极佳，在同类产品取代PVA用量基础上还可进一步减少PVA。水溶性指标以同类产品A最好，同类产品D 最差，DF858水溶性较好，完全能满足后工序退浆的要求。
1.4 DF858的环保性与退浆试验
a. DF858无PVA检测报告: 在替代PVA的同类浆料中，既有质量较好、性能优良、本身不含PVA货真价实的好产品；但也有部分产品由于自身质量性能欠佳，而渗入部分PVA弥补其不足，以次充好蒙蔽纺织厂，给纺织企业取代PVA的工作带来困惑。因此，向纺织厂提供无PVA检测报告十分必要。我公司曾委托中棉行协浆料生产应用部，对DF858做是否含有PVA的检测报告（编号08050），检测结果证明不含PVA。
b. DF858的BOD/COD检测报告: 曾委托上海徐汇区环境监测站对DF858等浆料做BOD/COD检测报告（编号S041216-2），结果如表3：
表3： DF858等浆料的BOD/COD检测结果比较
从表3得出：DF858的BOD5 /COD值高出PVA一个数量级，并优于国外环保同类产品，已接近＞0.3的可生化降解指标，基本符合环保要求。
c. DF858的退浆试验: 取一块含有DF858上浆的棉布，按下述工艺配方进行退浆：配方：NaOH（96%）15-20g/l，LT-506（精炼剂）3 g/l；工艺：轧热水60-65℃—轧工作液（轧余率100%）—汽蒸（100℃、60min）—热水洗—冷水洗。按此工艺条件处理后，布面上滴一滴碘液，布面不变蓝色，表明所上浆料基本清除。这说明用DF858上浆后按常规退浆工艺即可。
2. 应用及效果分析
2.1 DF858应用案例分析一
浙江宁波某厂 品种JC 60*60 173*140 118吋 大提花 单位：KG
S432浆纱机：60米/分 P7100-360片梭织机：300转/分
分析：a. 该厂原配方使用较多PVA致“浆斑”疵点多，工厂希望不用PVA上浆。此前曾试用某同类产品A(国外)、某同类产品B(国外)取代PVA上浆，在该紧密纺品种成功，但在同规格环锭纺试浆失败（效率仅10%）。希望我公司DF858新产品取代PVA上浆成功。
b. 该品种为高支高密特宽幅大提花，总经根数20424，紧密纺纱结构紧密上浆难、浸透难，但强力高毛羽少，上浆率应偏低控制.
c. 原配方采用25KG的PVA与10KG的205搭配以保证耐磨、浸透和干分绞，加60KG的MS主要是降低成本。
d. 新配方1采用低粘、流动性好且粘附性、成膜性优良的DF858多功能浆料50KG，代替全部PVA，其他不变。在成本持平前提下，保证浆液的浸透与被复，分纱轻快，织机效率稳定，并解决“浆斑”疵点。
测试数据：
分析：原上浆率偏低，新试1上浆率略有提高，回潮率提高但还不够（受设备制约），增强率改善，但织机相对湿度太低（空间太大提升难）。故影响效率进一步提高。
效果:：试1织机效率较原配方及试2提高4-5个百分点，且有上升空间；而上浆成本则与原持平、较试2下降12%。客户满意并在同规格环锭纺进一步试验DF858成功后推广。
2.2 DF858应用案例分析二
浙江湖州某厂 品种 T/C80/20 21s×21s 108×58 63＂ 3/1 单位：KG
GA308: 70米/分 小剑杆: 200rpm
分析：a. 品种特点:高含涤中粗支高紧度涤棉斜纹品种，上浆较难,对浆液粘附性及耐磨性要求高.
b. 原配方: DF525T是在DF525C基础上再脂化后,增强对T/C纱粘附力和耐磨性.采用25kgPVA及37.5kgDF525T搭配50kgMS 的主配方，少用PVA上浆，可满足该类品种在小剑杆的高效织造。
c. 新配方：DF858是在醚化与酯化基础上进行接枝（多种单体）变性，显著提高对高含涤产品粘附性和耐磨性。采用25kgDF858 等量取代PVA，其余成份不变，工艺不变，以满足浆纱质量及织造效率不变前提下进一步降低成本。
测试数据：
分析：a. 相同工艺条件下，DF858浆纱上浆率达11.2%，上浆较好。
b. 特别是23.8%较高增强率前提下，仍有17.9%的较低减伸率指标，证明其保伸效果好，浆纱弹性好，柔韧性好。
c. 耐磨次数也较原纱大幅度提高。
效果：保证原有的织机效率，并降低上浆成本5%，客户非常满意，已推广使用。
2.3 DF838应用案例分析一
山东青岛某日资企业 品种T/C 45*45 110*76 67“ 1/1 单位：KG
丰田三辊式浆纱机：60m/min 丰田喷气：900rpm
分析：该厂为日资控股企业，原使用进口纱时喷织效率达95%以上。为控制成本现改用国内纱，效率90%以上。品种难度不大但织机车速高达900 rpm，对浆纱耐磨及贴伏毛羽要求特别高。该浆纱机无线性调压功能，不能使用高压浆力，性能不及国产新型浆纱机。
原配方采用TQ10（日本组合浆内含PVA）搭配回收PVA，成本较高。新配方以DF838（不含PVA）等量替代TQ10，搭配回收PVA，在上浆率降低后织机效率反而提高2个百分点。说明DF838浆膜柔韧性、耐曲屈与耐磨性，及毛羽贴伏效果均好于TQ10PVA组合浆。而浆纱成本则大幅下降20%，日方厂长由开始对我公司产品的不信任到认可与肯定，充分体现DF838较高的性价比优势，现已扩大使用。
2.4 DF838应用案例分析二
浙江绍兴某厂 品种JC 80*80 230*180 67 4/1 单位：KG
S432浆纱机：50m/min 必加诺喷气：600rpm
分析：该厂设备先进，品种档次高、难度大，而外购原纱品质欠佳、毛羽多，且技术力量相对较弱。要求提高效率为主，兼顾降低成本。原配方使用替代PVA的某同类产品（淀粉衍生物）后，仍用较多PVA及纳米助剂等，成份复杂、成本较高、效率不高。新配方采用DF838（淀粉接枝共聚物）搭配NP320L（本公司低粘度液丙特别适用于高支高密产品）并进一步减少PVA205用量、不用纳米助剂和固丙，并对原浆纱工艺做适当改进，在适当增强和贴伏毛羽基础上，提高回潮率改善纱线柔软，增加耐磨性。浆纱测试结果：单强174CN，增强率35%，伸长率4.5%，耐磨40次，上浆率14.7%，回潮率8.0%。织机效率提升15个百分点，用浆成本则下降15%，客户对我公司产品及技术服务很满意，已正常使用。
2.5 DF838应用案例分析三
河北石家庄某厂 品种 T50/C50 40*40 100*80 105“ 1/1 单位：KG
江苏中科双浆槽：50-60 m/min 江苏立华小剑杆：200 rpm
分析：该品种为涤棉常规特宽产品，总经根数10500根，浆纱覆盖系数82.4%，上浆织造有一定难度。原配方使用原淀粉搭配较多PVA，虽能满足上浆织造要求，但浆纱分绞难、毛羽多，好轴率差、浆斑多，浆料成本高。新配方用25KG的DF838取代37.5KG的PVA和全部液丙，并增加原淀粉用量。不仅浆纱分绞轻快、并绞及浆斑明显减少，布机效率提高5个百分点，成本也下降22%，客户非常满意。
2.6 DF818应用案例分析一
山东东营某厂 品种 C 40*40 133*95 120“ 4/1 单位：KG
S432浆纱机：60 m/min 丰田喷气：500rpm
分析：该厂设备先进，品种为纯棉细支高密特宽幅，总经根数16000，紧度高织造难度大。要求进一步降低成本，保持原效率。采用DF818（多功能接枝变性淀粉）等量取代某替代PVA的同类产品（国外某酯化淀粉）后，浆纱手感柔软光滑，弹性好、毛羽少，织造经纬停台与落物减少、效率提高3个百分点，上浆成本下降6%。
2.7 DF818应用案例分析二
江苏南通某厂 品种 C 40*40 133*100 105“ 1/1 单位：KG
GA308浆纱机：60 m/min ZA205-280：600 rpm
分析：该厂设备为国产新机，品种为纯棉细支高密特宽防羽绒产品，浆纱覆盖系数高达110%、织物总紧度高、交织点多、织造难度大。客户要求在稳定原效率前提下降低成本、减少PVA用量。新配方选用DF818等量取代某替代PVA的同类产品（淀粉衍生物）及部分PVA（50%），辅以少量KS-22及NP-510（分别为本公司固丙类及蜡片），浆纱分绞轻快，再生毛羽少，纱身光滑柔韧，织机停台下降，效率上升2个百分点，上浆成本则降低5%。
3 结论：
a. DF8系列多功能浆料粘度稳定、流动性好，粘附性与成膜性更加接近PVA，在替代PVA的同类产品中优势明显，体现了高档接枝淀粉卓越的上浆性能，并克服了因成本偏高难以推广的问题，使其具有优良的性能价格比。
b. DF8系列多功能浆料不含PVA，实践证明在高支高密纯棉品种和部分涤棉产品中，可完全不用PVA上浆。取代PVA或替代PVA的其它同类产品后，不仅浆纱分绞得到改善、二次有害毛羽减少，浆纱手感柔韧光滑，浆膜完整、弹性好，耐磨性强，织造中开口清晰、经纬停台减少，效率进一步提高；而且上浆成本进一步降低，为目前困难条件下如何进一步取代PVA、开发性价比高的新型接枝淀粉找到新途径。
参考文献：
⑴ 周永元<纺织浆料学>(M) 第一版 北京：中国纺织出版社，2004：P235~252。
⑵ 张斌等<接枝变性淀粉浆料替代PVA的可行性分析> 第八届全国浆料与浆纱应用技术研讨会论文集：P18~23。
