【推进无PVA上浆的体会】上浆

　　主要从操作的角度，浅述在推进无PVA上浆中的思路和体会。认为遵循“相似相容”原则选用浆料是保证上浆效果的基础；全面掌握接枝淀粉浆料的性能，简化浆液匹配组分是发挥浆料性能的前提；提高原纱质量是无PVA上浆的条件；运用在线检测方法，实施对纱线伸长的控制是稳定浆纱性能的关键。
　　Based on some practice, some experiences of sizing process without PVA were shared in this paper, including following the theory of "similarity and compatibility" when choosing sizing material, controlling the performance of graft starch, simplifying the sizing ingredients, etc. In addition, the author also put forward that improving raw yarn’s quality is the basis of sizing without PVA, and controlling the yarn’s elongation with some online detecting measures is the key to stabilize the sizing performance.
　　
　　随着人们环保意识的增强，纺织上浆不用PVA已形成共识。并且通过广大浆纱工作者们不懈的坚持和努力，终于将各种变性淀粉替代PVA上浆变为事实。为了进一步推动无PVA上浆的进程，各企业都把精力放在浆料的选用上，而且经过应用和实践，使变性淀粉浆料的上浆性能不断地提高。但是，由于原纱品质的波动和浆料质量的不稳定及应用上的不恰当等因素的影响，阻碍了绿色上浆工程的扩展。为此，要求原纱质量稳定，遵循“相似相容”原则选用浆料，提倡简化浆液匹配组分，强调优化浆纱工艺，成为推进无PVA绿色上浆的最佳途径。
　　2010年我公司在纯棉普梳C 14.6 × 14.6 523 × 378 167防羽布上进行无PVA绿色上浆的探讨，通过选用浆料、优化浆液匹配和根据原纱质量调节浆纱工艺的途径，实现了无PVA上浆，并在实践中得到一些体会。
　　1 实现无PVA上浆的思路
　　1.1 选用浆料是保证上浆效果的基础
　　各种变性淀粉浆料在性能上存有差异，并且这个差异影响对纤维的润湿速度和成膜性能。因此，只有遵循纤维与浆料“相似相容”和绿色环保的原则选用浆料，才能研究出浆料对纤维的粘附性的强弱；只有熟悉浆料的性能，才能调控好浸透与被覆的比例数量；只有根据纱线的品质和质量优化浆液的匹配，才能保证上浆效果的稳定。
　　纯棉普梳C 14.6 tex × C 14.6 tex 523 × 378 167防羽布是在ZA - 205i型喷气织机上生产的常规品种，因织机速度在 550 r/min以上，因此对浆纱的浆膜断裂伸长、浆膜耐磨强度及毛羽贴伏等质量指标都有很高的要求。只有选用对纤维粘附力强、成膜性好的浆料，才有利于上浆效果的稳定，有助于浆纱可织性的提高。由于CL - 08C型接枝淀粉具有满足上述要求的性能，成为该防羽布经纱上浆替代PVA的浆料。
　　
　　1.2 简化浆液匹配组分是提高浆纱性能的前提
　　浆液匹配多组分虽能满足纱线上浆的需求，但关键是分不清浆液中哪一种浆料有利于上浆性能的提高，哪一种浆料阻碍其它浆料性能的发挥，而且很容易使经纱上浆过剩，造成不必要的浪费和增加调浆程序的繁琐。因此，使用简化组分优化匹配的方法进行浆液匹配，让主浆料通过上浆的应用显示出性能上的优势与不足，不但有助于浆料性能的发挥，更有助于浆纱性能的提高。
　　在匹配纯棉普梳C 14.6 tex × C 14.6 tex 523 × 378 167防羽布经纱上浆的浆液时，由于CL - 08C型接枝淀粉在大分子上引入了酯基和乙烯基支链，不但增强了对纤维的粘附力，而且因酯基与乙烯基支链的存在，使形成的浆膜具有柔软光洁耐磨、干区分绞轻松、二次毛羽少的性能。于是，把它作为取代PVA浆料的第一粘着剂对经纱进行上浆。表 2 为调整前后的浆液配方，表 3 为浆液配方调整后上浆性能的对比。通从表 3 中的数据对比可以看出，简化组分后匹配成的浆液，不仅能发挥浆料性能上的优势，而且还能改善浆纱的性能。
　　
　　1.3 适度增高浆液的含固率是弥补浆液在经纱上分配差异的有效方法
　　CL - 08C型接枝淀粉的粘度为 5 mPa ● s左右，这说明该淀粉的变性层度比较深。变性淀粉浆料随着变性层度的加深，大分子的质量也随之变小，形成糊液后的表面张力也就愈小，这对加快浆液对纱线的润湿速度和增加纤维间的粘合强度是相当有利的，为“二高一低”上浆工艺的实行和实现无PVA上浆创造了条件。
　　但是，如何在浆纱的过程中把握好这个有利因素，却关系到上浆性能的稳定和提高。其原因一是浆液粘度低、流动速度快、停滞在上浆辊与压浆辊榨口时间较短，如果不根据浆液的粘度配置好两根浸没辊的高低位置，就容易使浆液在经纱上产生分配不合理的现象。原因二是橄榄形压浆辊与上浆辊由线接触变为面接触时产生辊体横向接触宽度上的差异，如果不根据浆纱线速度和浆液含固率设置压浆辊压力，会给浆纱横向上浆的均匀带来负面影响。也就是说，在浆液含固率和浆纱线速度不变的情况下，压浆力设置过大时，压浆辊中间部位的浆纱就会因接触宽度相对较宽产生被覆上浆偏小而出现棉球。
　　同理，若压浆力设置过小时，压浆辊两端部位的浆纱就会因接触宽度相对较狭产生被覆上浆偏大而产生脆断。因此，在应用CL - 08C型接枝淀粉浆料时，要想获得最佳的压浆效果，让经纱横向的上浆效果满足织造的需求，适度增高浆液的含固率是弥补浆液在经纱上分配差异的有效方法。在纯棉普梳C 14.6 tex × C 14.6 tex 523 × 378 167防羽布的经纱上浆时，就是按照这个方法来匹配浆液和设置压浆力的，并获得较理想的效果。
　　2 推进无PVA上浆的体会
　　2.1 原纱质量是推进无PVA上浆的条件
　　喷气织机都是执行高速度、大张力、小开口的工艺路线，从而对原纱的质量要求很高。一是要求具有较高的强力和较小的张力差异；二是要求具有较好的光洁度和匀整性。同时，还要求上过浆的经纱既要经得起织造过程中的张力变化，又要能承受开口过程中的拉伸变形，还要耐得住综框在升降运动中纱线与纱线之间的摩擦。否则，不能发挥喷气织机的织造效能。
　　目前，有些纺织企业为了减少成本、增加创收，在原棉匹配和纺纱工艺上做了调整，使原纱的质量指标呈现不稳定的趋势。特别是单纱强力和条干不匀率的超标，直接影响到无PVA绿色上浆工程的进展。
　　因为，强力和条干不匀的纱线在使用的过程中，为让经纱的上浆性能得到稳定，不仅需要整经时严格控制纱线的张力，以减小意外伸长来降低断头，达到提高经轴质量的目的。而且还需要浆纱时适度加大上浆率，对纱线进行增强、耐磨及毛羽贴伏的弥补，以提高开口清晰度，来实现降低停台的目的。更关键的是需要提高浆液的匹配质量，以浆膜的性能来维持纱线的可织性，达到提高织造效率的目的。然而，通常提高浆料匹配质量的最方便快捷、最稳妥可靠的方法，就是在浆液中增加PVA浆料的用量比例。因此，要实现无PVA上浆，提高纱线的质量是首要条件。同时，如何让浆料的上浆性能适应纱线质量变化的需求，却是大家共同研究的方向。
　　2.2 控制纱线伸长是稳定上浆性能的关键
　　在进行纯棉普梳C 14.6 tex × C 14.6 tex 523 × 378 167 防羽布经纱上浆时，因改用LC - 08C型接枝淀粉与JF - 962型磷酸酯淀粉匹配成的浆液，形成的浆膜在性能上与PVA浆膜相比略有变化。其主要因素是CL - 08C型接枝淀粉在变性的过程中虽然进行了酯化变性和接枝了一定比例的乙烯基支链，但总的性质还没超出淀粉的范畴。在经纱上所形成的浆膜仍存有硬与脆的缺陷，尤其是浆膜的断裂伸长差于PVA浆膜。如果浆纱的伸长不根据原纱的质量来控制，势必会影响上浆性能的稳定，甚至会破坏浆膜的性能。为此，在生产中，用在线检测的方法来控制不同原纱质量的伸长，以新的思维去摸索不同变性淀粉的上浆性能，是实现纱线伸长满足浆膜性能需要的有效方法。
　　2.2.1 协调好经纱单纱张力与整经线速度的关系
　　在筒子架张力装置工艺参数不变的情况下，筒子上纱线的退绕张力与整经线速度呈正比关系，整经时如何根据原纱的质量协调好经纱单纱张力与整经线速度的关系，对减少纱线意外伸长、提高整经效率、保证经轴质量至关重要。为此，在整纯棉普梳C 14.6 tex × C 14.6 tex 523 × 378 167防羽布经轴的过程中，为有效控制原纱的伸长，根据YG303型电子纱线张力检测仪在整经筒子架测出的不同区段筒子退绕张力的数据，采用改变张力装置工艺参数或调整整经线速度的方法，对筒子上纱线的退绕张力实施控制，使单纱运行张力满足伸长的需求后，不但减小了纱线的意外伸长，而且还缩小了筒间退绕张力的差异，达到提高整经效率、保证经轴质量的目的。表 4 为在线检测的数据，表 5 为调整前后的效果对比，图 1 为不同整经线速度时的纱线张力。从表 1、表 4、表 5 中的数据分析可以看出，整经时，采用改变张力装置工艺参数或调整整经线速度的方法，达到了控制筒子上纱线伸长的目的，有助于整经效率的提高和经轴质量的稳定。而且在筒子架张力装置工艺参数不变的情况下，合理设置整经的线速度，可减小纱线的意外伸长。但是，由于原纱质量的波动，因此筒子的退绕张力和整经的线速度需根据原纱的质量来设置，才能达到表5的整经效果。需通过生产的实践，才能找到控制不同纱线质量的伸长规律。
　　
　　2.2.2 缩小经轴之间退绕速度的差异
　　缩小经轴之间退绕速度的差异能提高纱片张力的均匀度。经轴在经轴架上退绕的过程中，若张力盘链条上的摩擦块缺少或位移时，很容易造成经轴间退绕速度的不匀，尤其是各个经轴支承轴轴承润滑效果不同时，经轴之间退绕速度的不匀很难被发现。如果用ZG - 441C型手持数字转速表对经轴退绕中的速度进行重复检测，并通过补全摩擦块或改变张力盘链条挂孔位置的方法，校正有速度差异的经轴，不但可缩小经轴之间退绕速度差异，关键对提高两组经轴纱片张力的均匀起着十分重要的作用，是控制浆纱伸长过程中不可忽略的一个环节。表6为纯棉C 14.6 tex × C 14.6 tex 523 × 378 167防羽布上浆时，用ZG - 441C型手持数字转速表对经轴退绕速度检测后调节的效果对比。
　　从表 6 中的数据对比可以看出，调节后的A、B组经轴的退绕速度差异明显变小。认为用此方法检测经轴的退绕速度是既方便又快捷，尤其对刚上机的经轴进行检测，能及时调节经轴间退绕张力的差异。
　　
　　2.3 合理控制浆纱回潮率有助于淀粉浆膜性能的发挥
　　由于CL - 08C型接枝淀粉的浆液粘度较低，明显加快了对纤维的润湿速度，但这一结果会使湿浆纱在烘筒烘燥时的热缩率有所上升，若此时不控制好浆纱的回潮率，就很容易形成浆膜和纤维交界处发生粘合的破坏而影响浆膜的完整度。另外，浆膜的吸湿度会随环境温、湿度的变化而改变，并且吸湿率的大小与浆膜中亲水性基团的亲水性能有关。CL - 08C型接枝淀粉中虽含酯基和乙烯基支链，但性质仍属淀粉范畴。所以，浆膜的吸湿率也会随织造环境温、湿度的变化而改变。那么，如何让纯棉普梳 C 14.6 tex × C 14.6 tex 523 × 378 167防羽布的浆纱回潮率满足浆膜性能的需要呢？通过控制蒸汽压力和稳定烘筒表层温度的方法就能实现。
　　（1) 第一步：将表 3 中的工艺参数代入公式，计算出每只烘筒的平均蒸发量。
　　烘筒总蒸发量（kg/h）= 60×浆纱速度×（压出加重率-浆纱回潮率�上浆率）×纱片重量= 60×70×（106�9.2�15）/100×0.127 9 = 439.4（kg/h）；
　　每只烘筒的平均蒸发量（kg/h）= 烘筒总蒸发量 ÷ 烘筒数量 = 439.4÷12 = 36.6（kg/h）。
　　（2）第二步：根据计算的烘筒总蒸发量验证设定的浆纱线速度。
　　浆纱线速度（m/min）= 烘筒总蒸发量 / 60× (压出加重率�浆纱回潮�上浆率)×纱片重量 = 439.4/ 60×（106�9.2�15）/100× 0.127 9 = 70（m/min）。
　　（3）第三步：按照表 7 中的参考值设定烘筒的表层温度和控制烘筒的蒸汽压力。
　　
　　根据表 7 中的参考值，在浆槽浆液温度、浆液含固率、压浆辊压力不变的情况下，浆纱线速度在 70 m/min时，配方1、2的蒸汽压力需控制在 0.32 MPa才能达到工艺设定的浆纱回潮率。而配方3的蒸汽压力只要控制在 0.28 MPa左右，就能达到工艺设定的浆纱回潮率。所以，合理控制浆纱的回潮率不仅有助于淀粉浆膜性能的发挥，而且还能实现节能上浆。
　　3 结束语
　　（1）纺织上浆完全取代PVA浆料是一个系统工程，需要全社会的关注和帮助。
　　（2）影响无PVA上浆的因素较多，除原纱和浆料影响上浆的性能之外，压浆辊压榨宽度、织造环境温湿度、值车工操作技术等因素对上浆性能都有影响，化解这些影响因素有待在今后的实践中研究与摸索。
　　（3）加快绿色上浆、节能减排工程的进展，提高原纱质量、熟悉变性淀粉浆料性能、加强提高上浆性能的研究是关键。
　　（4）提倡简化浆料匹配组分的目的，主要是充分发挥主浆料的效能，如何做好此项工作，需在变性淀粉浆料的应用中不断地探讨。
　　（5）CL - 08C型接枝淀粉替代PVA上浆后，由于浆液的匹配是以淀粉为主，为使浆膜柔韧而富有弹性，需根据织造环境温湿度的变化和纤维特性控制好浆纱的回潮率，避免浆膜变硬发脆，影响织机的生产效率。
　　
　　参考文献
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　　[2] 杨兆华．中国家纺企业如何向产业高端发展[J]．纺织导报，2009（8）：15．
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