前言
近几年来,差别化面料需求的增多使我们公司的用纱号数差异越来越大、用纱品种变化丰富,大紧度高门幅的品种也逐渐增多,以韩国品种、内销品牌品种为例经向紧度高达98%以上;染色技术也由浅色靛蓝向高深度高色牢度上发展,增加了染色流程。在长流程染色、高速织机高效率的要求下,上浆的技术难度加大,如何保证经纱的上浆质量成为织造中的关键点,直接影响入库一等品率的高低。上浆的效果不单单取决于浆料的类别性能,还与纱线质量、原料性能、上浆设备、上浆工艺、员工操作技术等因素密切相关,上浆工艺不能一概而论。要根据原料性能、纱线指标、总经根数、染色效果及设备机型及时对上浆工艺进行调整,根据机型对轻重磅纱线的适应性,最终确定成熟的上浆工艺,减少因盲目调整工艺而影响对上浆质量的分析。以下是根据订单在批量化生产中对不同纱支、不同原料、不同工艺配方总结出的可满足于高速高效织造的上浆工艺,其好轴率达95.1%,入库一等品率达99.2%。
公司现有裕隆浆染联合机、大雅浆染联合机、双浆槽浆染联合机、浆纱机各一套。为发挥各机台的最大潜能,经过多次的测试试验,将实际生产中长期批量生产满足于高速织造的纱线指标及上浆工艺作汇总,确定一套适合于各机型的最佳工艺配置。
一、结合工厂实践对常用经纱上浆工艺进行分析
剑杆织机在高速运转的状态下,对纱线的指标有严格的要求。而非是纱线强力越高越利于织造,强力与伸长并不是经纱断头的主要原因。经纱从织机的后梁移动到织口成布,要受到反复拉伸与弯曲达4000多次;经纱之间摩擦,以及经纱与综眼、走梭板、引纬器等摩擦是相当剧烈的,都超过了未上浆的原纱的耐磨性。
不同品种的试验得知,《粘附力》《耐磨次数》和《毛羽减少率》是作用于纱线的主要因素,作为浆纱的重要指标,将增强率与保伸率作为一个参考性指标。以下
1. 部分纱线满足上浆的指标情况
1.1 新型纺纱方式的上浆工艺、指标 1.1.1棉包棉
棉包棉包芯纱是由芯纱和包覆纱纺成,其原料均是纯棉纤维,是我们公司的申请发明专利的特色纱线,具有纱体蓬松、柔软的特点。两根纱线包覆起来,保证了纱线的强力,且纱线蓬松捻度相对正常纱小,纱线吸浆料性能好,纱线覆盖
率<85%,选择车型为大雅浆染联合机,染槽14个、单浆槽双浸双压。可满足中粗纱染色深度深的品种生产。浆料配方山东源大变性淀粉,粘度13.5mpas 浆液温度93℃ 前压浆辊压力2.0kg 后上浆辊压力3公斤,浆纱区烘干温度120℃
品种 上浆类别 率% 原纱 C8/40支 上浆纱 10.4 回潮率% 7.6 7 纱线强力cN 1054 1181 4.2 增强率% 伸长率% 8 9.1 减伸率% 3mm毛羽指数% 12.3 1. 1.2紧密赛络纺
紧密赛络纺纱线3mm以下的毛羽较多,3mm以上的毛羽较少。纤维在纱线排列中较为均匀、结构整齐。开机时浆料粘度应较环锭纺纱降低1-2S,前压浆辊压力1.5KG 后上浆辊压力3.2 KG,使用单浆槽上浆。
品种 上浆类别 率% 原纱 C12环 上浆纱 7.8 回潮率% 7.1 7.4 纱线强力cN 5 1053 3.9 增强率% 伸长率% 6.8 3.95 减伸率% 3mm毛羽指数% 6.9 1..1.3 嵌入纺
嵌入纺棉纱条干均匀、强力较同等号数棉纱高,一般为高支纱。因纱线中含有少量无捻增强丝,故上浆时要考虑加入少量性能较好的PVA与丙烯酸,其混合比例是1:3,最终增加纤维的集束性,增强纤维之间的抱合力。
品种 上浆类别 率% 原纱 C12环 上浆纱 7.8 回潮率% 7.4 纱线强力cN 3.9 增强率% 伸长率% 6.8 3.95 减伸率% 3mm毛羽指数% 6.9
1.2 新型原料的上浆工艺 1.2.1 柔丝/棉
柔丝纤维的吸湿性强、吸浆性好、湿强低,湿伸长大易塑性变形,不耐高温,
且表面毛羽多,上浆时加入少量羟甲基淀粉CMS与PVA。上浆烘干时控制好烘筒温度,100℃+-5℃,使回潮控制在8%左右。
原3m纱m耐毛磨羽次指数数/% 次 浆纱纱耐磨次数/次 品种 原上纱浆强率% 力CN 浆纱强力CN 原增纱强伸率长% cm 浆纱伸长cm 减伸率% 增磨倍数/倍 8.9柔丝50/C508环 % 953 940 1181 1220 20.8 19.4 1.2.2 高比例色母粒涤/棉混纺
一直以来涤棉品种的上浆始终离不开PVA,高比例色母粒涤/棉混纺品种在我们公司已经过大量的数量验证,已成为公司的特色产品。包含粗、中、细支纱品种,均成功实现了无PVA上浆的目标。具体配方为源大变性淀粉100KG BX-801 6KG 蜡片3KG 浆液粘度6S+-1
品种 上浆率% 原纱强力CN 577 原液着色涤50/C5016环 8.9% 586 1.2.3 亚麻棉
亚麻棉具有抱合力差、单强低、强力不匀率大、毛羽长、杂质多,上浆目的以增强耐磨性、贴伏毛羽为主:变性淀粉100公斤、PVA10公斤、平滑剂6 斤、柔软剂4公斤 1.2.4 天丝
1.3 环锭纺纱的上浆工艺
795 浆纱强力CN 780 原纱增强伸长率% cm 浆纱伸长cm 3mm毛减伸率% 羽指数% 1.3.1 普通环锭纺纱 1.3.2 低捻度环锭纺纱 1.3.3 高支环锭纺纱 1.4 转杯纺纱的上浆工艺 四、结论汇总
纱线磨损效率是对经纱粘附力、浆膜的强度、平滑性、柔软性的综合评价。一般是浆料中PVA用量越大,越好。上浆率越大、越好。提高纱线的耐磨性和降低纱线毛羽对纱线指标是有用的。
采用环保浆料后,要兼顾浆液的成膜性、浆膜的强力及耐磨性能,因此如何在去掉PVA后,使浆纱效果还能达到织造的要求而且有所提高,这是一个需技术创新的系统技术工程。佛山市嘉和印花厂李总表示虽然环保浆料是势在必行,但是并不普遍具备这样的技术要求,还需要一定时间的调整。
品种 断裂强度 16.21 断裂伸长 断裂伸长率 毛羽指数 上 浆率 8/40原纱 8/40上浆纱 8环低捻纱 8环低捻上浆纱 24/2原纱 24/2上浆纱 20.8 4.17 粘胶纤维纱的吸湿性强、吸浆性好、湿强低,湿伸长大易塑性变形,不耐高温,表面毛羽多,上浆采用羟甲基淀粉CMS与PVA和丙烯酸类混合并加入柔软剂。
经纱上浆的根本目的是提高经纱的《可织性》,
在评价经纱上浆效果时,现在已是用《粘附力》、《耐磨次数》和《毛羽减少率》作为浆纱的重要指标;低捻纱线、股线上浆工艺股线自身强力较高,在白坯生产中无需上浆。
在色织牛仔中则需要很小的上浆率即可满足织造要求,故上浆时应适当增加前压浆辊压力,降低浆液粘度
肖卫表示,我国自20世纪60年代开始大量使用PVA,到现在已经40多年了,对有PVA上浆,纺织生产在管理、操作、生产工艺、设备等方面已经形成了固有的模式。而少用、不用PVA,才十多年的时间,因此在技术上、管理上、设备上及操作上都要有突破,适应无PVA生产,加快探索适用无PVA上浆的新生产模式。
另外,所谓“环保上浆”一方面是上浆必须使用环保浆料,另一方面要求上浆过程也必须环保、低碳。而从近年的全国浆料和浆纱技术交流情况来看,大家的关注点还是更多集中在无PVA浆料上,对环保上浆、低温上浆等新工艺技术的研究还刚刚起步。因此,中国棉纺织行业协会秘书长王玉琦在会上也呼吁,要加大研究探索适用于不用PVA环保上浆的生产工艺技术,摆脱原有PVA上浆保守工艺的束缚思路,大胆创新实践节能、环保上浆的新技术、新工艺。
几个问题?
1、纱线为什么要上浆? 2、上浆的目的是什么?
纯棉纱或涤棉纱是为了增强——减摩——增磨——保伸 3、上浆后纱线强力与耐磨为何能提高? 4、对浆液的工艺要求有哪些?
一、纯棉高支纱上浆工艺
1.1 试验方法:
我们选择大雅双浆槽浆纱机,烘筒采用链条传动,由回授系统经控制程序软件处理,全自动
侦测和控制牵伸率恒定。进行高压上浆,车速为45m/min。 浆槽浆液温度由温度传感器在0~100℃间精确检测,并由数字式温度控制器(PID)根据设定温度自动定温控制。
2.3 浆料配方:
根据我厂的生产实践,对于纯棉织物,当经纱细度小于14.6tex(40S),经纬密度总和小于787.5根/10cm时,我们选择变性淀粉(淀粉):PVA=(100~75)%:(0~25)%;当经纱细度大于14.6tex(40S),经纬密总和大于785.5根/10cm时,我们选择变性淀粉(淀粉):PVA=(75~50)%:(25~50)%。
据此,我们在生产品种一时,选用的浆料配方为PVA-1799 20%;磷酸酯变性淀粉B210 73%;丙烯酸类浆料7%(均为无水固体百分率)。品种二,由于纱号较细,强力相对较低,我们采用的是PVA-1799 45%;磷酸酯变性淀粉B210 占45%;丙烯酸类浆料8%,平滑剂2%(均为无水固体百分率)。 2.4
传统上浆:经轴上退绕下来直接进入上浆装置,经过浸没辊,一部分浆液附着于纱线表面,在经过一对轧压辊的挤压,另一部分浆液渗透到纱线内部。由润湿原理可知,浆液很难润湿纱线。要想使浆料和纱线之间达到润湿平衡,需要一定的时间。然而在浆槽中的浸浆时间不足1.5秒,浆液和纱线之间来不及达到润湿平衡就被轧压辊挤出大部分浆液。《棉纺》2005 1 优劣分析:
这样纱线表面和内部纤维之间必然存在没有润湿之处,传统上浆的浆液和纤维之间的粘附性能不够理想,因为一浆液不能把纱线内部的纤维较好的粘结在一起,浆纱的强力难以增强,另一方面浆液不能再纱线表面形成完整的浆膜,浆纱毛羽的伏贴效果不好,耐磨性能难以提
高。 生产分析
纱线染色水洗经烘干后进入上浆工序,回潮率 %
预湿上浆是在传统上浆的方式的经轴和浆槽之间增加一套预湿装置,纱线经过高温热水的预湿处理,纱线的表面性质得到了改善,由于水的表面张力小于浆液,且水对纱线的润湿速度比浆液快,此外,纱线在预湿槽中经过浸浆和高压轧力挤压,排除了纱线内部的空气,水和纱线几乎是完全润湿。 优劣分析:
1)毛羽数量明显降低。纱线经预湿处理,改善了纤维表面性质,增加了浆液对纤维的粘结力,纱线表面的毛羽很容易伏贴到纱身上;毛羽变的柔顺 2)耐磨性能提高 3)成本低
4)预湿浆纱伸长略有提高,对保伸不利。其强力不匀和伸长率不匀的可能性增加。
衡量浆纱指标 1、上浆率的控制 影响上浆率的因素:《棉纺技术》2010年7期
浆料的浓度、浆液的粘度、浆液含固量、浆纱机速度、压浆区的压力、浆槽温度、加热形式(通常在浆槽通入蒸汽加热)经纱的浸浆长度、烘房蒸汽压力。 1.1高支纱 1.2中支纱
2、回潮率的控制
影响回潮率的因素:上浆率、浆纱速度、烘房蒸汽压力 3、伸长率的控制 1.1高支纱 1.2中支纱 4、浆膜完整率
=(没浆角度总和/360)*100% 4、浆液渗透程度
=(浆液渗透面积/浆纱截面总面积)*100% 5、毛羽测试
用YG172A型纱线毛羽测试仪测投影长度 6、纱线表面摩擦因数测试 7、浆纱的表现形态观测 品种 增强率 减伸率 耐磨性 粘附力 成膜性毛羽率 能 10支 16支 20支 12支 http://www.ttmn.com/tech/detail/2596# 上浆工艺的现状和发展
http://www.doc88.com/p-30716025661.html 电晕处理对涤纶上浆的影响
http://wenku.baidu.com/view/313b4cc09ec3d5bbfd0a7440.html 浆纱质量与工艺控制
提高浆纱质量
1\\减少织造过程经纱起毛起球
起毛起球是由摩擦所致,包括纱线与纱线之间的摩擦,纱线与停经片\\综丝眼的摩擦,与钢筘和纬纱的摩擦,后梁\\分绞棒等接触件的摩擦.开口\\打纬运动对经纱摩擦,拉伸\\弯曲加速浆膜的破裂,摩擦系数增大,经纱毛羽丛生,过多的落浆\\落棉容易在停经片间\\前和后形成密集的棉球或棉条,不仅
湖北蒲纺是于1969年兴建的国有大中型纺织企业,现有布机1332台,其中津田驹喷气织机48台,剑杆织机44台,与之相配套的有G142浆纱机6台,盐城GA333S双浆槽浆纱机和祖克S432浆纱机各一台。近几年来,由于产品档次不高,管理不到位,制造成本高,思想观念落后,市场激烈竞争导致企业经济效益迅速下滑,为此,我们浆纱工作者从本身着手,在加大开发品种力度的同时,就如何提高布机效率,节约生产成本,控制浆料费用,为企业解困增效进行了大胆的创新与尝试,并于去年下半年对部分纯棉品种进行了预湿上浆工艺的应用,并积累了一些实际经验。
1 预湿上浆的理论分析
1.1 预湿上浆的作用原理
经纱上浆的关键是通过渗透与被覆,贴伏纱线的表面毛羽,增强纱线的耐磨性,提高纱线的强力,从而提高纱线的可织造性能。在传统的上浆工艺流程中,由于浆液的表面张力较大,再加之纱线表面有部分棉腊、果胶、杂质等,本身又存在空气,经纱通过浆槽的作用时间较短,这些条件都不利于纱线的浸透与被覆。预湿上浆技术正是针对这些不利因素,采取了在纱线进入浆槽之前,先经过一个高温水槽(85℃~90℃),清除纱线表面的覆盖物及纱身内的空气,改善纱线表面性质,为纱线上浆提供一个良好的润湿条件,以利于纱线浸湿、吸浆、铺展,再通过挤水辊加压100KN使纱线含水量减少到40%以下,从而减少上浆率1%~3%,节约浆料的费用,并且提高了纱线的强力及耐磨性能。
1.2 原理试验
我们取经过整经后C20S 纱样20cm,将纱样的一半放在盛有85℃热水的玻璃器皿中煮沸10秒钟,然后放入烘箱中烘至含水量约在30%左右的情况下取出纱样,再将两种纱样同时放入取好浆液(浆液为此品种正常上浆的浆液)的器皿中约5秒钟,再分别做两纱样的上浆率试验,我们发现经过热水处理后的纱线上浆率明显大于没有经过热水处理的纱线。可见,预湿上浆对纱线的表面性质确实有良好的改善作用。
1.3 预湿上浆的应用范围
(1) 预湿上浆不适用于色纱:由于色纱在染色以前经过了煮练、漂白等工序,已经去除了表面的腊质,
再加上色纱易脱色,如经过两次高温处理落色更严重而且强力也较易损失。
(2) 单浆槽预湿机不宜用于细号高密织物,双浆槽浆纱机的出现主要用于解决上浆辊覆盖率高的问题,由传统的浆纱机改造而成的预湿机也不宜用于高密织物,上浆辊的覆盖率最好在50%以下。
(3) 有些特别情况不宜用预湿上浆工艺:近年来,由于纤维的多样化带来了纱线的多种性,在应用预湿上浆之前一定要摸清纱线的性能,比如竹纤维纱线在湿强下强力只有干强的50%,如经过较长的湿流程,很难控制纱线的湿伸长,再加上纤维本身吸浆性能很好。所以不必采用预湿上浆技术。
2 改造生产实践
2.1 应用品种:
针对预湿上浆的特点,我们选择了两个纯棉品种对比进行试验:品种一:C20S×16S 101×55 63”平纹方格布(泰坦TT-96织机);C40S×40S 133×72 63”府绸(GA615-190有梭织机)。
2.2 试验方法:
我们选择了祖克S432双浆槽浆纱机,将前一个浆槽通85~90℃的轻碱水,为了防止水温的下降,我们采用循环水并通蒸气加热,然后通过前四个预烘烘筒(烘筒温度为60~80℃),再经过后面一个浆槽与烘筒,进行高压上浆,车速为45m/min。
2.3 浆料配方:
根据我厂的生产实践,对于纯棉织物,当经纱细度小于14.6tex(40S),经纬密度总和小于787.5根/10cm时,我们选择变性淀粉(淀粉):PVA=(100~75)%:(0~25)%;当经纱细度大于14.6tex(40S),经纬密总和大于785.5根/10cm时,我们选择变性淀粉(淀粉):PVA=(75~50)%:(25~50)%。
据此,我们在生产品种一时,选用的浆料配方为PVA-1799 20%;磷酸酯变性淀粉B210 73%;丙烯酸类浆料7%(均为无水固体百分率)。品种二,由于纱号较细,强力相对较低,我们采用的是PVA-1799 45%;磷酸酯变性淀粉B210 占45%;丙烯酸类浆料8%,平滑剂2%(均为无水固体百分率)。
2.4 浆纱工艺对比:
项 目 品 种 一 品 种 二
高压上浆 预湿上浆 高压上浆 预湿上浆 浆液固体率/% 6.9 6.0 12.0 10.9 浆液温度/℃ 95 85 95 85 上浆率/% 7.0 5.8 12.5 11.0 压出回潮率/% 94.5 91 91.7 .9 回潮率/% 5.8 5.7 5.8 5.5 流速/S 起机后 8.0 7.2 14.3 12.5 中 8.0 7.0 14.0 11.0 了机前 7.3 6.5 13.5 11.2
烘房温度 预烘/℃ 130 60~80/130 120 50~70/120
主烘/℃ 120 120 110 110
压力/kN 10/20 8/30/12/22 9/18 7/25/9/15 浆纱增强率/% 46.6 54.0 31.2 30.6 浆纱减伸率/% 20.56 19.65 32.1 33.0 好轴率/% 86.0 88.2 85.0 85.0
从浆纱切片来看,经过预湿以后的纱线表面毛羽明显减少(特别是3mm以上有害毛羽大大减少),纱身光滑,浆纱分绞轻快,倒断头减少,浆纱渗透与被覆都较好,耐磨性好。
2.5 效果对比
项 目 品 种 一 品 种 二
高压上浆 预湿上浆 高压上浆 预湿上浆 织机目测开口清晰度 较清晰 清晰 清晰 清晰 台时断头(根/台.时) 1.66 1.35 2.01 2.11 停台率/% 11.2 9.8 13.7 14.5 织机实际效率/% 90.1 91.6 88.1 87.9
2.6 浆料成本核算
项 目 品 种 一 品 种 二
高压上浆 预湿上浆 高压上浆 预湿上浆 每桶浆成本/元 377.5 377.5 688.5 688.5 每桶浆干重/kg 59.875 59.875 77.8 77.8 干浆料单价/元/kg 6.305 6.305 8.850 8.850 百米经纱干重/kg 20.857 20.857 12.533 12.533 上浆率/% 7.0 5.8 12.5 11.0 上浆效率/% 85 85 85 85
百米浆料成本/元 10.83 8.97 16.31 14.35
通过上述对比,百米织物节约浆料成本:品种一为1.86元,节约比例为17.2%;品种二为1.96元,节约比例为12.0%。我厂现在每月耗用浆料PVA为12t,变性淀粉(含原淀粉)为18t,如果所有纯棉粗支品种都实行预湿上浆的话,每月可节约浆料PVA为0.8t,变性淀粉(含原淀粉)为1.2t左右,平均节约浆料成本15.5万元左右,并且织机的效率不会受到影响。
3 总结分析
综上所述及试验对比分析,预湿上浆具有以下特点:(1)采用预湿上浆技术,由于在预湿阶段去除了纱线表面的包覆物,从而增强了浆料对纱线的粘附力,使上浆变得较容易,能以较小的上浆率达到增强大的目的;(2)由于预湿阶段使纱线纱芯含有足够的水分,浆液不易渗透,所以对以被覆为主的粗支纱上浆,可以起到比高压上浆还要好的目的;(3)由于纱线上浆率比高压上浆率要低几个百分点,同时纱芯内部还含
有水分,经纱的柔软性、弹性均有所提高,能够较好地满足织机的织造要求;(4)预湿上浆水辊压力必须要保证纱线进入浆槽之前含水率在40%以下,否则会将浆槽里浆液的浓度冲淡,造成纱线轻浆起棉球现象;(5)由于我们采用的是祖克432浆纱机进行的,没有真正的预湿机,所以在很多方面还存在需要更多探讨的地方,如预湿加压辊的表面材料,压力控制等都有待于分析研究,才能推广应用。
目前预湿上浆设备在国外主要有德国sucker,瑞士Beingger,karl-mayer等,国内目前还没有浆纱设备厂家生产,是一项空白。但我相信预湿浆纱技术还是有一定的发展前景的。
参考文献:
[1]王建强等. 预湿上浆应用与实践[C].中国西部浆料与浆纱技术研讨会论文专辑,2001:290.
关于减少浆纱毛羽的探讨
2007年11月22日 苏州天华企业发展有限公司
随着无梭织机应用的不断扩大,织机速度越来越高,减少浆纱毛羽是浆纱的主要目的之一。浆纱毛羽的多少直接影响到无梭织机生产的坯布产品质量。因此,如何减少浆纱毛羽己成为广大浆纱人士共同关心的热点课题。中国棉纺织行业协会在“浆料和浆纱技术2007年会”上对其作为主题进行研讨,本文是在学习和消化会议研讨内容后,结合自己的经验和积累的一些数据,提出了减少浆纱毛羽的有关工艺措施,并从工艺创新方面作大胆设想,提出进一步减少浆纱毛羽的一些新举措,供浆纱同仁们探讨。
1 对织造有害毛羽的认识
在织机的织造过程中,普遍认为毛羽长度超过3㎜才会对织造产生有害影响,其主要表现为在开口过程中,经纱毛羽与相邻经纱发生缠绕而造成梭口不清,从而增加经纱断头和纬向阻断,影响织机效率的提高,并且会影响布面质量(雨状条影)和增加织造疵点。所以研究减少浆纱毛羽这一课题,应把毛羽长度锁定在3㎜以上的毛羽为研究对象,将3㎜以上的毛羽降低率作为浆纱质量的重要指标。
2 重视上浆前的纱线毛羽状况
从现有的上浆工艺条件看,短纤纱线通过上浆只能减少毛羽,而无法消灭毛羽,所以必须重视纱线上浆前的毛羽状况,尤其是毛羽长度的分布,毛羽长度越长,浆纱贴伏的难度越大,对织造的危害越大。
2.1 Uster公报的毛羽指数(H)
毛羽指数(H)是表示在检测纱线长度内,所有伸出毛羽的总长度与检测长度的比值。纺纱厂提供的筒纱毛羽指数(H) 是一项重要参考数据,但对提高浆纱可织性存在以下两点不碓定性:一是毛羽指数(H)包括对织造影响几乎很小的3㎜以下的毛羽;二是不同毛羽长度对织造的危害不同,同一毛羽指数值,对提高浆纱可织性可能出现截然相反的结果。
山东某公司生产的CJ 7.3tex纱,各项质量指标(包括毛羽指数)均达到Uster公报5% ~25%的水平,但由于超长毛羽多,最长毛羽达15mm以上,最后浆纱质量无法满足织造要求,喷气织机效率只能达到60%左右。该公司生产的CJ7.3tex,几乎没有一家织厂能用得满意;相反,毛羽指数(H)值在75%水平,但短毛羽多,结果织厂反映很好,喷气织机效率高达95%以上。这说明Uster毛羽指数(H)无法正碓反映原纱毛羽和浆纱质量的关系。
2.2 建立机织用纱的毛羽评估标准
鉴于上述分析,建立机织用纱的毛羽评估标准,就有一定实用价值,可让其指导生产实践,从而达到提高生产水平的目的。
普遍认为,毛羽对织造发生危害的长度是指3㎜以上的毛羽,长度<3㎜毛羽,一般认为较小,可以略计。在机织用纱的毛羽评估标准中可以不予计数。而毛羽长度越长,对织造的危害就越大。为了体现毛羽对织造危害的程度,并且要易于操作,采用毛羽长度分挡评分制,分值越大,对织造的危害就越大,其评分标准建议如下:(1)毛羽长度在3㎜~5㎜,每根毛羽评0.5分;(2)毛羽长度在5㎜~10㎜,每根毛羽评5分;(3)毛羽长度在10㎜以上,每根毛羽评50分。
2.3 毛羽检测方法的讨论
2.3.1 检测工具
(1) 毛羽检测板
①在黑色绒面板(深色纱用白色板)上分别划有纱线位10条,每根检测纱线长度为10㎝,并在纱线位两端设有夹纱槽,以便固定纱线位置;
② 在纱线位的上方,分别划出与纱线位相距3㎜、5㎜、10㎜三根测量线; (2) 纬密镜 (3) 织物分析针
(4) 记录统计卡: 每张卡上可记录10根纱线长度为10㎝的毛羽数,分别统计3㎜~5㎜、5㎜~10㎜和10㎜以上毛羽根数,并分别按标准评分,总分即为1m纱线的毛羽评估。
2.3.2 检测操作及步序
(1) 检测纱线依次固定在毛羽检测板的纱线位上;
(2) 用织物分析镜和织物分析针清点纱线10㎝长度内,3㎜~5㎜、5㎜~10㎜和10㎜以上毛羽根数,并分别记录到统计卡。对倾斜状态的毛羽长度可用分析针轻轻拨正后测长,要避免毛羽与纱线连接处被损伤;
(3) 统计不同毛羽长度区间的平均值和CV值; (4) 按评估标准计算分值。
收集不同纱号、织机效率、纬停次数的浆纱样品进行实际检测,以寻找出碓保浆纱质量的毛羽分值。
2.4 机织用纱的毛羽评估标准的特点
(1)工具简单,操作方便,易于推广;
(2)能正确反映纱线毛羽对织机生产的影响,为织厂采购机织用纱提供可靠的依据; (3)为广泛开展减少浆纱毛羽的试验研究提供可靠的数字依据。
3 减少浆纱毛羽的讨论
3.1 正确选用浆料
上浆不用PVA是减少浆纱毛羽的基础。
由于PVA浆膜的断裂伸长高达200%以上,在模拟浆纱干分绞状态做浆膜撕裂强度时发现,PVA浆膜的撕裂强度等同于浆膜强度,加之PVA对纤维的粘结强度高,在对浆纱进行干分绞时,当浆膜撕裂强度和对纤维粘结强度都大于纤维在纱线内的摩擦阻力时,纱线内纤维的一端就会被迫拉出浆纱表面,形成浆纱再生毛羽。虽然使用PVA时,大部分均混有淀粉类浆料,其混合浆的浆膜断裂伸长大致在4%~5%左左,但各组分之间仅是物理混合,上浆纤维中肯定会有部分纤维直接由PVA相粘结,这部分纤维干分绞时,就有可能成为再生毛羽的根源。
目前我国浆料市场已出现能等量完全取代PVA的淀粉类浆料PR-Su,其对纤维粘结性优于或接近PVA,而该类浆料浆膜的撕裂强度仅为浆膜强度的6%左右,所以在浆纱干分绞时的阻力很小,浆纱再生毛羽较使用PVA上浆明显减少。PR-Su在高号高密纯棉产品、涤棉混纺产品、纯涤纶产品和纯毛单纱产品都得到了广泛应用,普遍反映PR-Su完全取代PVA后,浆纱干分绞阻力明显降低,浆纱再生毛羽少,纱身光洁滑爽,喷气织机纬向阻断停台减少,织机效率提高,并且用浆成本亦有较大幅度下降,己为国内很多织造企业推广使用。
3.2 正确配置上浆工艺
正确配置上浆工艺是减少浆纱毛羽的关键。
影响浆纱毛羽的工艺因素很多,而浆液含固量、浆液粘度和压浆辊压力三者之间的合理配置是最关健的工艺因素,对提高浆纱质量和减少浆纱毛羽具有非常重要的现实意义。
日常生产中,工厂之间的浆纱设备条件、原纱质量、操作习惯、 织造要求等等方面,存在着千变万化的差别,各工厂应根据自身具体条件,运用科学合理的方法,寻找到最经济、最有效的工艺条件。
3.2.1 对浆液含固量、浆液粘度、压浆辊压力三者的定性分析
(1)浆液含固量。浆液含固量是确保上浆率最重要的工艺指标,同时它又受浆液粘度、压浆辊压力的影响,相同的浆液含固量在不同的浆液粘度和压浆辊压力的工艺条件下,上浆率、浆纱毛羽及浆纱质量会有很大差别,这是指用相同调浆配方为前提。如果采用不同浆料,由于对纤维粘附性发生较大变化,则上浆效果将会发生更大的差异。一般浆液含固量可以掌握在上浆率上下浮动20%范围内,即上浆率×(0.8~1.2),具体工艺参数要由上浆纱线种类、浆料配方和浆纱设备而定。
(2)浆液粘度。浆液粘度的高低,不仅直接影响浆液被纱线吸附量的多少,还直接影响到上浆质量和浆纱毛羽的降低程度。尤其是在我国推行“二高一低” 上浆新工艺以来,对浆液粘度偏低掌握有了新的认识,主要认识如下:一是,浆液粘度低,有利于浆液对纤维的润湿和铺展,有可能形成分子级的紧密接触,以提高浆液对纤维的粘结强度。同理,纱线
的毛羽在低粘度浆液中,毛羽表面容易获得均匀的润湿和铺展,能更好地粘附在纱身表面,达到贴伏毛羽的目的;二是,浆液粘度低,压浆时浆液在纱线之间的空隙中流速高,有利于毛羽贴伏各自纱线的主干,并且能贴伏得较紧密;三是,浆液粘度低,纱线通过浆液时,能提高浆液对纱线的浸透程度,而吸附在纱线表面的浆液相应减少,在达到同等上浆率的前提下,其浆纱表面被复量减少,并分布均匀,最终使浆膜厚度减薄,这样将为提高浆纱质量带来下列好处:第一,浆液粘度低,在含固量保证上浆率的前提下,压浆辊压力可比高粘度浆液降低,从而达到降低能耗和减少对压浆装置的磨损;第二,浆液粘度低,湿分绞时阻力小,特细号纱不会发生断头,湿分绞棒不易结浆皮,所以对用好湿分绞能起很好作用;第三,是浆膜厚度减薄后,在烘燥过程中,蒸发水分时的阻力小,有利于浆膜完整度的提高,当然浆纱毛羽同样会得到减少;最后,是浆膜厚度减薄后,在干分绞时的分绞阻力可以得到明显降低。可进一步减少浆纱毛羽、减少分绞断头和减少落浆落物。
(3)压浆辊压力。压浆辊压力的大小,与压浆辊包覆材料的硬度和弹性有很密切的关系。假定压浆辊处在较好的状态时,适当加大压浆辊压力,有助于浆液对纱线的浸透,同时可使浆料与纤维接触得更紧密,可以更有效地提高浆料对上浆纤维的粘结性,亦有利于浆纱毛羽的减少; 另一方面是压浆辊压力加大后,浆液在纱线之间流出时,侧向的压力加大,无疑对贴伏毛羽具有很大帮助。
3.2.2 对浆液含固量、浆液粘度、压浆辊压力三者的定量分析
由于浆纱装备差异很大,尤其是压浆装置差异就更大。这里仅分析国内常见的两种: 一种是以G142型为代表的国产老式低压浆纱机,压浆力几乎是压浆辊自重,弹簧加压调整
范围很小;另外就是常见的进口浆纱机,压浆力可高达40kN,压力并可随速度变化而得到调整。
(1)低压浆纱机
浆液含固量: 通常为上浆率的70%~80%。
浆液粘度: 由于压浆力小,必须降低浆槽粘度,以保证浆液必要的渗透。用3#漏斗测量浆槽粘度时,以7s为宜。
(2)高压浆纱机:
浆液含固量: 通常为上浆率的90%~110%。
浆液含固量与上浆率比值高低还处决于以下因素:一是比值随纱线号数提高而降低;二是比值随纱线对浆液吸附性能的降低而提高;三是比值随纱线覆盖系数提高而提高;四是坯纱上浆时的比值高于色纱上浆。
浆液粘度: 对浆液吸附性较好时,用3#漏斗测量浆槽粘度时,以7s为宜。对浆液吸附性较差时,可适当提高浆槽粘度。
压浆辊压力:是上浆工艺中极为重要的工艺参数,在保证上浆率的前提下,以偏高掌握为好。按含固量设定的要求,根据出浆槽湿纱带浆多少加以调节。以PR-Su全部替代PVA后,不同纱号的常规品种,浆液含固量、浆液粘度、压浆辊压力三者的设定值见表1和表2。
表1 不同粗细的常规品种纱线浆液含固量、浆液粘度、压浆辊压力
纱线细度/tex 36.4 27.8 18.2 14.6 11.7 9.7 7.3 含固量 /% 9 10 11 11 12 14 15 浆液粘度 浆纱速度/s 7 7 7.5 8 8.5 9 9 /m·min-1 60 10 80 70 70 60 60 压浆力 /kN 28 30 35 32 28 25 20 上浆率 /% 8 9 10 11 12 14 16 回潮率 /% 9~10 9~10 9~10 9~10 9~10 9~10 9~10
表2 不同粗细的常规品种纱线浆液含固量、浆液粘度、压浆辊压力
纱号 /tex CVC13.0 T/C13.0 纯腈18.2 纯涤13.0 纯毛38N 天丝9.7 含固量 /% 12 13 9 14 10 12 浆液粘度 浆纱速度 /s 8 8 9 9 9 9 /m·min-1 70 70 60 70 50 60 压浆力 /kN 28 30 22 18 20 25 上浆率 /% 12.5 13 10 13 11 13 回潮率 /% 5~6 4~5 6~7 3~4 13~14 12~13
3.2.3 减少浆纱毛羽的其他上浆工艺
(1)浆纱速度
从理论上讲,浆纱速度越高,纱线毛羽越易被贴伏,因为上浆时纱线作高速直线运动,空气和浆液等流体对其产生的阻力,会把松散在纱线主干外围的毛羽,顺沿纱线运动方向紧贴。可从生活中常见的毽子从高处下落时,鸡毛会自动向中心集聚这一事例看出,这就是空气阻力的作用。纱线通过浆液时,处于高速运行状态,浆液对纱线毛羽的集聚作用要比空气大得多,所以浆纱速度的提高对减少毛羽具有重要的作用。萧汉滨总工曾对CJ/T 9.7和CJ 7.3两种纱线上浆在不同速度下,作毛羽降低率试验见表3。
表3 CJ/T 9.7和CJ7.3两种纱线在不同速度下上浆毛羽降低率试验
浆纱速度/m·min-1 32 9.7 72 50 7.3 70 100
(2)湿分绞棒
湿浆纱出浆槽后经湿分绞棒的抹纱作用,对减少浆纱毛羽起很大重要。我国有很多这方面的研究和试验数据。现列举几组试验数据:山东鲁泰纺织有限公司对使用湿分绞棒的毛羽降低数据见表4,山东泰丰纺织集团对有无湿分绞棒的对比试验数据见表5。
表4 使用湿分绞棒的毛羽降低数据
浆前≥3㎜ 毛羽数/ 根·m-1 20.7 20.7 20.7 浆后≥3㎜ 毛羽数 /根·m-1 6.5 5.7 4.6 主压浆力 /N 14.2 21.9 23.3 19.4 23.7 30.0 原纱 毛羽 157.1 335.9 393.3 322.5 443.8 680.4 浆纱 毛羽 83.4 119.0 138.2 170.1 202.0 296.9 毛羽降低 /% 46.9 .6 .8 48.8 54.5 56.4 纱线号数 方案号 湿分绞棒 使用情况 不 用 加在纱片一侧 加在纱片两侧 毛羽降低率 /% 68.6 72.5 78.8 比较 /% +5.7 +14.9 1 2 3
表5 无湿分绞棒的试验数据据
毛羽根数/根·m-1 >1㎜ 46.58 42.35 9.08 >2㎜ 11.24 8.9 20.82 >3㎜ 4.86 4.11 15.43 >4㎜ 2.5 1. 24.4 湿分绞使用情况 不使用 使用 比较/%
从表4和表5的试验数据和大家的实践经验,普遍认为使用湿分绞棒对降低浆纱毛羽是具有很大作用的。但在工厂中,却经常看到有湿分绞装置而不使用的情况。这里涉及到许多因素,包括湿分绞棒内腔通水温度不够低;化学浆料使用比例过多;浆槽粘度偏高;压浆力偏小,带浆过多;湿分绞棒位置距烘房太近;湿分绞表面不光洁或不平直等等客观问题的存在,亦有操作工怕麻烦而不愿用的主观原因。
(3)分层预烘
湿浆纱分层预烘,浆纱在烘筒上预烘密度降低一倍,减少了浆纱毛羽间的相互干扰,降低干分绞阻力,对提高浆膜完整度和减少浆纱毛羽极为有利。萧汉滨高工曾做过专题试验,其测试数据见表6。
表6 湿浆纱分层预烘的效果 品 种 浆纱覆盖率 /% J14.6/14.6 622/374 42.8 J9.7/9.7 582/520
从表6可以看到,分层烘燥的毛羽降低率较未分层烘燥的提高10%~40%。但日常生产中,往往有许多原因而不能实行分层烘燥。如分层后两层纱线张力差异大;品种变换频繁,有些品种头份过少不宜分层烘燥,改成分层烘燥就很麻烦,影响设备运转效率,甚至造成供应脱节等严重问题时只能放弃分层预烘。
(4)烘燥温度和烘燥时间
在保证浆纱回潮率和浆纱速的前提下,合理设定烘筒温度对提高浆膜完整度和减少浆纱毛羽有着密切的关系。当湿浆纱贴到烘筒表面后,其水分的蒸发要冲破浆膜才能完成。如果烘筒表面温度过高,则水分蒸发时对浆膜的冲击和破坏就越大,最终降低了浆膜完整度和增加了浆纱毛羽。有资料[3]显示,不同筒烘温度对浆膜完整度影响见表7。从山东鲁泰就各组烘筒温度的设定对毛羽降低率的影响作了专题试验,其测试数据见表8。
表7 不同筒烘温度对浆膜完整度影响
烘燥条件 方案一 135 80 65.5 方案二 125 90 71.6 方案三 90 90 80 84.7 29.2 上浆率 /% 12.5 13.7 毛羽降低率/% 未分层烘燥 分层烘燥 45.1 66.0 .0 73.0 项 目 第一组烘筒/℃ 烘筒 温度 第一组烘筒/℃ 第一组烘筒/℃ 浆膜完整度 /%
表8 各组烘筒温度的设定对毛羽降低率的影响专题试验
烘筒温度设定 方案 (预烘1/预烘2/主烘) 方 案 一 方 案 二 130 / 90 / 98 115 / 100 / 98 浆前≥3㎜ 毛羽 /根·m-1 26.7 26.7 浆后≥3㎜ 毛羽 /根·m-1 7.8 6.9 毛羽降低 率 /% 70.8 74.2 方 案 三 115 / 115 / 98 26.7 6.6 75.2 从表7和表8可以得出下列结论:在保证浆纱回潮率和浆纱速度的前提下,三组烘筒温度设定差异较小时,更有利于提高浆膜完整度和减少浆纱毛羽。
(5)后上蜡
浆纱烘干后导出烘房时,浆纱之间仍有部分毛羽相互粘连着,并且它们都粘附着浆液,其刚性和强度较未上浆前明显提高。一方面,当片纱通过上蜡辊表面时,浆纱表面相互粘连着的毛羽首先接触到上蜡辊上的蜡液,毛羽被浸润后,相互粘连强度大为减弱,在干分绞时毛羽易于分开,可有效地减少再生毛羽;另一方面,片纱局部被蜡液浸润后,浆纱表面的浆膜被软化,对减少干分绞时浆膜被强行撕裂,破坏浆膜完整度会有所减轻。山东鲁泰测试使用或不使用后上蜡对毛羽的影响数据见表9。
表9 使用或不使用后上蜡对毛羽的影响数据
浆前≥3㎜毛 羽数/根·m-1 22.1 22.1 浆后≥3㎜毛 羽数/根·m-1 5.9 4.8 毛羽降低率 /% 73.3 78.3 项 目 方 案 一 方 案 二
后上蜡与否 不 用 使 用 (6)浆纱回潮率
浆纱回潮率是浆纱质量的重要工艺指标,不仅对浆纱物理机械性能有很大影响,对降低浆纱毛羽亦有重要关系。尤其在淀粉类浆料全部替代PVA后,适当提高浆纱回潮率对提高浆膜完整度和减少浆纱毛羽,都会有很大帮助的。以前使用PVA等化学浆料时,浆纱回潮率稍有提高,会造成织轴退绕时,浆纱之间粘连成片状,严重影响顺利织造,所以一般把浆纱回潮率设定得较低。而不用PVA等化学浆料后,浆纱回潮率提高后,不会发生浆纱之间粘连成片的状况。现将不同浆料在各种纤维浆纱回潮率见表10。
表10 不同浆料在各种纤维浆纱回潮率
纱线种类 用化学浆(含PVA等化学浆料) 棉 6~7 粘胶 7~8 苎麻 CVC T/C 2~3 4~5 涤粘 4~5 6~7 纯涤 1 3~4 纯腈 2~3 纯毛 7~8 8 ~9 3~4 用淀粉浆(不含PVA) 9~10 11~12 9~10 5~6
3.3 减少浆纱毛羽的设想
4~5 11~12 一个企业或一个行业乃至一个国家要做强做大,最根本的一条是要善于创新,只有不满足现状,在现有基础上不断改进和提高,亦就是不断创新,才有可能超过竞争对手而取得成功。我国是世界的纺织大国,但不是纺织强国,其最根本的一条是创新能力差,几乎所有纺织设备和工艺,都是沿袭或购买国外发达国家的成熟产品和成熟工艺。这里仅就减少浆纱毛羽方面,提出一些设想,供对减少浆纱毛羽有迫切要求的工厂和技术人员参考,希望能起到抛砖引玉的作用,把减少浆纱毛羽的工作做得比国外更好。
(1)提高湿分绞棒的抹纱效果。原用湿分绞棒与湿浆纱的接触是点,只能对湿绞棒与纱线接触点上的毛羽起到抹纱作用,而纱线接触点上的毛羽占总量比例小,所以用湿分绞后,毛羽降低率提高幅度受到。
如果能把湿分绞棒与湿浆纱的点接触改成面接触,即把湿绞棒表面刻成很密很细很浅的圈状凹纹,使湿浆纱在凹纹内接受抹纱,由于纱线接受抹纱的面积扩大,则浆纱毛羽降低率将会有大幅度提高。为此,下列几点要加以重视:①圈状凹纹的具体设计非常关健,其宽×深≈(0.1㎜~0.15㎜)×0.05㎜-0.1㎜为好,圈与圈的间距可在0.5㎜以上,圆弧与直线交接处要呈圆角,要求纱线在湿绞棒上能作自由横向移动;②操作上要加强湿分绞的清洁工作。
(2)从单纱上浆的浆纱毛羽很少这一启示,引发了为什么片纱上浆毛羽没有单纱上浆减少得那么彻底的问题。从上浆过程来看,基本上都是经过退绕、浸浆、压浆、烘干、卷绕。影响毛羽的关健是浸浆工序,单纱上浆是单根纱浸入浆液,由于浆液对高速运动纱线产生的摩擦阻力,使纱线毛羽顺着运动方向集聚和紧贴在纱干上,并且压浆时不受其他纱线的干扰,最终使浆纱毛羽全部贴伏,毛羽降低率几乎达到100%。 减少毛羽方面,片纱上浆与单纱上浆最大的区别在于片纱浸浆时,纱线的毛羽被多层经轴纱线相互覆盖着,浆液对高速运动纱线产生的摩擦阻力,不足以克服其他纱线覆盖在毛羽上的粘附力,尤其是较长毛羽,它往往会与相邻的多根纱线发生粘附,其粘附力会大大超过浆液对纱线产生的摩擦阻力,所以部分较长的毛羽无法集聚和紧贴在纱干上。要降低其他纱线覆盖在毛羽上的粘附力,唯一办法是把浸入浆液的片纱分成多层,使每根纱线周围有足够的空间,纱线毛羽不受其他纱线的粘附。
要实现上述要求,浆纱机的浆槽引入部件就必须作适当的改进,具体有以下几项:一是适当增加浆槽后部的深度和长度,使纱线进入浆槽后,浸浆10㎝长后接触浸没辊,同时浆槽可容纳片纱浸浆时分成8
层~10层,每层间距3㎜~5㎜;二是进浆槽前的导纱辊位置适当提高,确保片纱分层用绞棒位置;三是增设片纱分层装置。分层棒位置的合理确定非常重要,要求能将各分层纱片张力做到基本一致。如果分层纱片张力存在较大张力差异,则会影响到干分绞的顺利进行。具体见图1;四是分层数量的讨论。从理论上讲,能每个经轴分成一层,对降低浆纱毛羽的效果将会最佳; 但从实际操作和效果出发,每两只经轴合为一层比较合理,这样片纱的密度不大,每根纱线的毛羽没有被其他纱线覆盖,毛羽集聚到纱干的阻力几乎很小,对减少毛羽效果不受影响。但对设备改造和实地操作要简单得多。 4 结论
减少浆纱毛羽是当今织造行业产业升级对浆纱提出的新要求,在“浆料和浆纱技术2007年年会上作为主题进行研讨,本文是在学习和消化会议研讨内容后,结合自身的经验,就减少浆纱毛羽提出比较切实可行的具体措施:
(1)检测毛羽的方法要改进,使之每个工厂都能简单易行地检测出毛羽多少,并可以相互比较;
(2)不用PVA上浆,是减少浆纱毛羽最基本的办法之一;
(3)合理配置上浆工艺,是减少浆纱毛羽的关键。包括浆液含固量、浆液粘度、压浆辊压力、浆纱速度、湿分绞棒、烘燥温度和烘燥时间、后上蜡、浆纱回潮率等多个因素对浆纱毛羽都有直接影响;
(4)提出减少浆纱毛羽的设想,供对减少浆纱毛羽有迫切要求的工厂和技术人员参考和讨论,希望能起到抛砖引玉的作用,把我国减少浆纱毛羽的工作做得比国外更好。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
Copyright © 2019- huatuo0.cn 版权所有 湘ICP备2023017654号-2
违法及侵权请联系:TEL:199 18 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务