特细号高密织物上浆的质量控制_织物上浆

  特细号高密织物是技术含量较高的纺织品,在国际、国内均有很好的市场,特别是在国际市场上前景广阔,但特细号高密织物生产难度较大,一是纱线直径小,截面纤维根数少,上浆时经纱吸浆率小,二是加入一定比例长绒棉,单纱断裂强度有所改善,单根毛羽增多,导致织机效率和产品质量无法达到预期目标,从而影响企业生产水平和经济效益的稳定提高。本文从影响浆纱质量的纱线质量、浆纱设备状态、浆纱上浆率、浆纱伸长率、浆纱回潮率等方面进行探讨。
  
  1 经纱性能与受力分析
  (1)特细号纱较细号纱直径更小,截面上纤维根数更少,为保证纱线的织造要求,特细号纱的配棉当中一般加有一定比例的长绒棉,从而使纱线的各项技术指标较细号纱有所改善,但由于纱线中纤维的长度均一性发生改变,致使单强CV值增加,强力弱值降低,加工难度增加。含有不同比例的长绒棉纱线质量水平对比见表 1。
  
  (2)由于加入了长绒棉,纱体上毛羽的数量虽然减少,但单根毛羽的长度较长,特别是游离纤维的增加,使浆纱毛羽贴伏困难,织造时造成开口不清、阻纬、低效。
  (3)纱线弱环的存在、伸长率的不足,使浆纱织造难度增加,要想通过上浆来增加纱线细节处的强力是不可能的,由于细节处的吸浆能力远小于其它部分,反而造成浆纱后的纱线强力不匀率增加。
  (4)不同品种在织机上的受力(静态)情况见表 2。
  
  从表 2 可知,经纱在织机静态时所受的张力和伸长率远小于原纱指标,完全可满足织造要求,但在实际生产中,因细节、脱结、棉结、羽毛纱等影响,织机在有意外伸长时,产生断经或因毛羽纠缠,造成织机开口不清、阻纬、断经,因此,浆纱的目的为贴伏毛羽、增强耐磨、控制浆纱伸长率。
  
  2 浆纱的设备状态
  将细号高密织物的经纱上浆,要求选用性能先进的双浆槽浆纱机如S432、GA308、HS20等,它们均采用多单元传动,各区张力、伸长可实现单独控制调节,压浆力随车速变化而线性加压,浆槽和锡林温度自动控制,所有这些因素为保证提高浆纱质量奠定了良好的基础。设备是保证浆纱质量的基本条件,为稳定特细号经纱上浆质量,压浆辊、烘筒、张力控制系统的设备维修保养至关重要。
  2.1 经轴退绕区
  浆纱开车过程中经轴退绕时,晃动打闪,部分纱线时松时紧,尤其在打慢车或在小轴时,这种现象尤为突出,造成经纱退绕张力差异较大,断头增加。浆纱值车工往往采取加大退绕张力或在经轴上挂重锤,严重影响浆纱湿伸长。在此情况下,应首先检查轴芯轴承有无破损现象,气路和气缸有无漏气,电磁阀作用是否良好;其次,对经轴进行改造,将经轴两端用芯轴、外套球面调心轴承作为支撑,改造为两个滚动轴承作为纵向支撑,支撑经轴刹车盘,左右各一个滚动轴承转子作为横向定位,保证经轴在转子支撑下转动灵活。
  2.2 浆槽区域
  (1)浆纱机前后浆锅温度。四角温度应均匀一致,浆槽各部位浆液循环要畅通,自动放浆作用良好,是保证浆锅浆液稳定、上浆率稳定的基本要素,为此,浆纱开车前,必须彻底做好浆锅清洁,检查鱼鳞管、放浆阀、溢流板清洁及工作状态,确保前后浆锅温度,四角温度相差不超过 2 ℃。
  (2)特细号高密织物浆纱时,对压浆辊的质量要求更高,所以必须建立压浆辊质量情况跟踪表,定期检测压浆辊表面硬度,S432、GA308浆纱机压浆辊邵氏硬度为 75°~ 80°,津田驹浆纱机压浆辊邵氏硬度为 65°~ 68°。主要依据高压和中压上浆特性决定,超出正常控制范围予以更换。每周对各机台压浆辊硬度检测一次,配套做浆纱上下层、左中右的退浆率和回潮率试验,标准要求退浆率上下层、左中右偏差 ≤ 1.0%。若差异超出正常范围,说明开车过程中压浆辊两端受压不一致或压浆辊局部有磨损。按保养周期对浆纱机压榨区的挤压宽度做一次检测,挤压宽度标准 9 ~ 15 mm,此项工作纳入经济责任制考核,月初有安排,月中有检查,月末有考核。
  (3)特细号高密织物浆纱时,一定要关注各部位纱线张力情况,尤其是上下层纱线张力一致性。对此,要加强对自动控制部分及在线检测功能的研究分析,使之达到最佳控制比例,如上浆辊、烘筒、托引辊等转速比的检查,并与变频器参数进行对比,减少差异,确保各区张力及伸长符合设计要求。
  (4)根据浆纱覆盖系数选择浆纱机机型和工艺路线。浆纱覆盖系数是指纱线在上浆辊上覆盖的程度。若覆盖系数过高,纱线之间相互挤压重叠,造成上浆不匀;过低,纱线无法成片,易侧翻,造成纱片上浆不匀。一般要求上浆辊上的覆盖系数最好在 50% 左右。其次,结合品种结构,选择压浆辊、浸没辊形式,要求特细号高密织物采用双浸三压工艺和“伏毛羽与耐磨为主,增强与保伸为辅,渗透与被覆并重,高浓、低粘、高压、低张力、小伸长,保弹性,保浆膜完整”的工艺路线。
  
  3 浆料配方的选用
  3.1 浆料选择
  浆料必须具有高浓、低粘、渗透性好的特性,以便能够迅速渗入经纱内部,将经纱内的单纤维相互粘结以增加抱合力,同时强化浆膜与纱体的结合牢度,提高经纱的耐磨性与弹性。采用一定量的PVA(其中包括低醇解度变性PVA),保证浆膜强度,弥补特细号纱强力较低的缺陷。由于PVA易结浆皮,浆膜强力大,易造成干分绞时分绞困难再生毛羽多,断头增加,因此配以一定比例的低聚合度PVA 205MB或JS - 2 PVA,使分纱更为容易,浆膜完整浆液的渗透得以保证。
  为节能减排、减少PVA用量,选择上等的变性淀粉FZ - 2上浆剂、K - 2000变性淀粉,部分取代PVA。为增加浆液的浸透及浆膜柔软性,弥补主浆料浆膜硬脆、毛羽再生的缺陷,选择加入一定量的丙稀酸酯浆料XZW - 1和LMA - 95。设备是基础,工艺是龙头,浆料配方是保证,在对设备整机、工艺路线反复优选之后,最终浆料配方确定为:PVA 299 25 kg,JS - 2 PVA(或CD - 50E)25 kg,FZ - 2 50 kg,XZW - 1 25 kg,SLMO - 96 2 kg。在严格控制浆纱质量的前提下,合理降低浆料成本。
  3.2 浆液的制备
  采用定浓、定积、定粘、定温的调浆工艺,保证浆液质量。
  浓度:在浆液中,浆料总干重的含量,在其它条件不变情况下,浓度直接影响上浆率。浓度高,上浆率高,保持浆锅中浆液浓度的相对稳定是稳定上浆质量的关键。在实际生产中,为便于操作,将浆液浓度用浆液的体积表示,又称定积法,近似用浆液体积控制浆液浓度。
  粘度:与浆液的渗透有关,粘度高,加大了纱线与压浆辊、上浆辊、浸没辊的粘连作用,使纱线与其脱离时要承受较大的作用力,毛羽增加,同时纱线被覆层加厚,增加了分绞张力,断头增加。粘度低,流动性好,渗透性较好,可使纤维间的粘和、抱合较好,有利增强,减少断头。对于粘度掌握,各厂应根据实际生产环境来确定合适的指标。
  温度:指定浓、定积时温度,浆液温度与浆液粘度有关,追求粘度、忽视温度,易造成上浆不匀。
  
  4 浆纱质量控制指标
  浆纱的目的是耐磨、伏毛羽、保伸。浆纱工艺的选择应保证上浆率稳定、浆膜完整、浆液渗透与被覆比例恰当。影响浆纱质量的三要素是上浆率、伸长率和回潮率。
  4.1 上浆率
  影响上浆率的因素很多,各个厂家的生产环境条件不同,上浆率要求也不一定完全一样,若想达到最佳的上浆率,需要通过调整浆料配方、浆液浓度、粘度及浆纱工艺参数,满足无梭织机不同机型、不同速度对上浆率的不同要求。在浆液浓度和粘度一定条件下,车速快,压浆时间短,上浆率大,反之,上浆率偏小。为稳定上浆率,应确保压浆辊表面状态良好,浆锅四角温度、粘度均匀一致,使上浆率波动范围控制在 2% 以内。
  4.1.1 按织物组织确定上浆率
  组织结构不同,经纬交织点的多少不同,纱线受力不同,上浆率的要求也不同,一般经纬纱支相同的平纹品种,上浆率要大于斜纹品种,斜纹品种的上浆率要大于缎纹品种(表 3)。
  
  4.1.2 按纤维种类确定上浆率
  经纱中纤维的特性不同及所占比例不同,上浆率要求也不同,见表 4。
  
  4.1.3 按经纬密度、紧度确定上浆率
  同样纱支,经纬密度小的,上浆率也小,反之则大。如CJ 60×60 140×132 67″防羽布上浆率为 13% ~ 15%,而CJ 60 ×60 140×120 67″防羽布上浆率为 12% ~ 14%,CJ 60 ×60 156×82 63″防羽布上浆率为 14% ~ 16%。经纬密度接近的高密织物,上浆率较经密小纬密大的品种高 1% ~ 2%。
  4.1.4 按浆料配方中PVA含量确定上浆率
  同样品种,浆料配方中PVA含量高的,上浆率要小一些;淀粉含量高的,上浆率则大一些。从浆液质量控制来说,要保证浆液的粘度低,还要有一定的粘着力,配方中PVA含量多,则可以适当降低其浓度,也就是降低上浆率,一般低 2%。如CJ 80 ×80 165 × 105 67″直贡,浆料配方中PVA与淀粉比例为 65∶35,则上浆率为 13% ± 1%;若PVA与淀粉比例为 40∶60,则上浆率设计为 14% ± 1%。
  4.1.5 按浆纱工艺确定上浆率
  采用“二高一低”上浆工艺,则上浆率设计可小一些;采用中压上浆,则上浆高一些。当然,也要考虑浆纱机机型、上浆方式、压浆辊包覆材料、不同织机机型、车速等因素。
  总之,影响上浆率的因素很多,各厂实际情况不同,同一品种、同一配方,上浆率不一定相同,合理确定上浆率需要综合考虑,只要满足织造要求,达到高效、高质量、最低和均匀一致的上浆率就是最合理的上浆率。
  4.2 浆纱伸长率
  合理控制浆纱伸长率对提高浆纱质量起着重要作用。
  4.2.1 浆纱伸长率控制
  浆纱伸长率过大,不仅会降低浆纱的断裂伸长率,增加很多新的弱环,导致织造过程中断经高。影响浆纱伸长率的因素有拖引辊与上浆辊的表面速度、浆纱张力、引纱辊的大小、经轴加压情况、各烘筒导辊的灵活程度以及浸压形式等。
  一般棉纱的伸长率决定于棉纱中纤维弯曲度及相互之间的移动。经纱上浆后,浆液一部分贴附在纱线表面,烘干形成一层浆膜,贴伏毛羽,提高抗磨能力,同时阻碍了拉伸经纱时纤维在经纱内自由移动,使伸长率有所下降;一部分渗透到经纱内部,把纤维粘结起来,当纱线受到拉伸时,阻碍纤维在纱线内的相互滑动,提高经纱强力。一般棉纱原有伸长率 7% 左右,上浆后浆纱剩余伸长率 5% ~ 6%,喷气织机织造时要求浆纱剩余伸长率不能低于 4%,故浆纱剩余伸长率不能低于 4%,即在高速织造时,希望经纱至少有 4% 的剩余伸长。一般浆纱伸长率控制范围,特细号纯棉纱线为 0.7% ~ 1%,涤棉纱

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