关键词:
纸纱原纸
木质素
半纤维素
柔软度
抗张强度
摘要:
纸纱原纸是一种新型绿色环保的纺织材料,用其制成的服装、袜子等产品具有低定量、凹凸感强、耐摩耐水洗以及透气速干等特点,越来越受到人们欢迎。但目前由纸纱原纸经纺纱后制成的产品普遍存在强度低、柔软度差等问题。因此,本文以针叶木浆为纤维原料,研究木质素含量、半纤维素含量对纸纱原纸抗张强度、柔软度等性能影响,研究PVA纤维、棉纤维及各种化学助剂等添加对纸纱原纸性能影响,以期为制备高性能纺织用纸纱原纸提供指导。研究结果如下:首先,研究打浆度及木质素含量对纸纱原纸性能影响。随着纸浆打浆度上升(16-50°SR),纸纱原纸抗张指数和耐折度逐渐上升,撕裂指数和柔软度值下降,柔软性能提高。随着次氯酸钠漂剂用量增加,纸浆Kappa值下降,木质素含量降低,纸纱原纸抗张指数、耐折度和撕裂指数上升,柔软度值下降,柔软性能提高。与未漂白的纸样相比,当Kappa值为8.5时,纸纱原纸抗张指数提高了12.36%,耐折度提高了11.54%,撕裂指数提高了5.71%,柔软度值下降了13.62%。因此,打浆和脱木质素有利于改善纸纱原纸抗张强度、耐折度和柔软性能。其次,研究半纤维素含量对纸纱原纸性能影响。随着氢氧化钠用量增加,纸浆多戊糖含量下降,半纤维素含量降低,纸纱原纸抗张指数和耐折度逐渐下降,撕裂指数略微上升,柔软度值逐渐下降,柔软性能提高。多戊糖从10.6%下降到6.8%时,纸纱原纸抗张指数下降了8.11%,耐折度下降了6.21%,撕裂指数提高了3.75%,柔软度值下降了9.14%。因此,脱半纤维素有利于改善纸纱原纸撕裂度和柔软性能,不利于提高抗张强度和耐折度。最后,研究PVA纤维、棉短绒纤维和氨基硅油柔软剂等对纸纱原纸性能影响。随着PVA纤维用量增加,纸纱原纸抗张指数和耐折度先上升,当PVA纤维配比超过2%时开始下降;撕裂指数随PVA纤维配比增加逐渐上升;柔软度随PVA纤维配比增加变化不明显。当PVA纤维用量为2%时,纸纱原纸抗张指数达到最大值,为59.70 N·m·g-1;耐折度达到最大值,为281次;撕裂指数为11.02 m N·m2·g-1;柔软度值为212.70 m N。随着棉短绒纤维用量增加,纸纱原纸抗张指数、耐折度和撕裂指数逐渐上升;柔软度值随棉短绒纤维用量增加逐渐下降,柔软性能提高。棉短绒纤维用量从0%增加到9%时,纸纱原纸抗张指数提高了7.71%,耐折度提高了80.69%,撕裂指数提高了37.79%,柔软度值下降了16.08%。随着氨基硅油柔软剂用量增加,纸纱原纸抗张指数、耐折度、撕裂指数和柔软度值均逐渐下降,纸张变得更加柔软。氨基硅油柔软剂用量从0%增加到2%时,纸纱原纸抗张指数下降了26.17%,耐折度下降了43.22%,撕裂指数下降了19.97%,柔软度值下降了9.34%。随着PAE(即聚酰胺环氧氯丙烷)用量增加,纸纱原纸抗张指数、耐折度和撕裂指数先逐渐上升,当PAE用量超过1.6%之后,开始下降。柔软度随PAE用量增加变化不明显。PAE用量为1.6%时,纸纱原纸抗张指数达到最大值,为66.61 N·m·g-1;耐折度达到最大值,为496次;撕裂指数达到最大值,为14.83 m N·m2·g-1;柔软度值为180.60 m N。随着CNF(即纤维素纳米纤维)用量增加,纸纱原纸抗张指数、耐折度、撕裂指数和柔软度值均逐渐上升,纸张柔软性能变差。CNF用量从0%增加到1.8%时,纸纱原纸抗张指数提高了8.27%,耐折度提高了16.38%,撕裂指数提高了7.31%,柔软度值提高了6.19%。经单因素试验及正交试验等,得出纸纱原纸制作的优化工艺为:33°SR打浆度的漂白针叶木浆用量91%(质量百分比),PVA纤维2%,棉短绒纤维7%为原料,氨基硅油柔软剂用量1.3%、PAE用量1.5%、CNF用量1.6%。此时纸纱原纸的抗张指数是61.06 N·m·g-1,耐折度是585次,撕裂指数是14.49 m N·m2·g-1,柔软度值是160.75 m N。