高支苧麻織物上漿工藝的探討

龍嵐珺

（湖南華升株洲雪松有限公司，株洲 412000）

苧麻作為中國特有的以紡織為主要用途的農作物，其產量約占全世界苧麻總產量的90%以上，在國際上被稱為“中國草”。苧麻纖維因涼爽、透氣、抗菌等優(yōu)良的性能，很早以前就被人們用作服飾原料。據(jù)考證，早在四千年前，我國古民就利用苧麻通過手工紡紗織布。隨著社會的發(fā)展，人類生活水平的提高和紡織技術的發(fā)展進步，消費者對苧麻產品已不再滿足于粗獷、厚重的織物風格。開發(fā)出更加輕薄、滑爽、飄逸的高支面料，展現(xiàn)出苧麻優(yōu)良的服用性能，以滿足當今消費市場的個性化需求。本公司利用水溶性維尼綸作為伴紡載體，紡成麻維混紡紗織成坯布，再在后處理過程中將水溶性維尼綸去除的工藝技術，成功地開發(fā)了100公支、160公支和300公支系列純麻高檔織物面料。經(jīng)過多方面的研究和試驗，成功地探索出適用于高支苧麻織物的紗線漿紗工藝技術。

1 苧麻纖維及紗線的特點

1.1 苧麻纖維特性

苧麻纖維是初生韌皮纖維，單纖維細胞很長，一般達60～250mm，最長達550mm，寬20～45μm，細胞排列疏松，沒有明顯的束狀組合，細胞大小差異較大。苧麻纖維長度較長、細度較粗、初始模量大、彈性較低、表面光滑，纖維間抱合小，成紗后紗線單紗強力較高，但強力不勻率大，毛羽較長且硬挺，麻絲、弱捻、粗細節(jié)較多。

據(jù)測定，我國苧麻纖維支數(shù)一般在1600Nm左右，平均細度比棉纖維粗3～4倍，因此，苧麻纖維的細度對成紗質量的影響極為明顯。純苧麻纖維的可紡支數(shù)一般在36公支左右，用常規(guī)工藝生產60公支的織物已經(jīng)難度很大，生產效率低，產品質量穩(wěn)定性差。本公司選用纖維細度在2500Nm及以上、平均長度90mm及以上的高品質苧麻纖維與纖維支數(shù)在6000Nm及以上、纖維平均長度85mm及以上的水溶性纖維混紡，生產制造各種規(guī)格的高支苧麻紗線。本文以100公支麻維紗為例，探討其上漿工藝。

1.2 100Nm麻維紗的基本特性

100Nm麻維紗由40%的苧麻纖維和60%的水溶性維尼綸纖維組成，退去維尼綸后，變?yōu)?48Nm純苧麻紗。其紗線特性為：

表1 同支數(shù)的麻維紗與純棉紗主要質量指標對比Table 1 Qualitycomparison oframie/vinylon yarn and pure cotton yarn with the same count

從上表1可以看出，麻維紗的強力雖然較高，但是強力不勻率大，6mm毛羽指數(shù)遠高于同規(guī)格的純棉紗。

2 紗線的上漿要求

盡管麻維紗在成紗過程中添加了維尼綸作為伴紡材料，毛羽和強力不勻依然是紗線的主要缺陷。制定合理的漿液配方和上漿工藝，減少紗線毛羽是控制好的漿紗質量的關鍵技術。根據(jù)對麻維紗線的性能分析，漿紗工序的主要任務是適當滲透，良好被覆，漿膜完整，增加耐磨，減少毛羽，增強保伸。

3 調漿配方

3.1 漿料配方設計的基本原理和原則

漿料配方的設計要遵循熱力學中物質結構“相似”才能“相容”的基本原理和“科學、少元、合理、經(jīng)濟”的原則。

3.2 漿料的篩選

高支苧麻織物是由苧麻纖維和水溶性維綸混紡紗線組成。水溶性維綸是未經(jīng)縮甲醛化的聚乙烯醇纖維，其長鏈分子上有許多羥基，苧麻纖維大分子中含有較多的羥基（—OH），應選用與其分子結構基團相似的漿料。淀粉（分解過的淀粉、氧化淀粉，羧甲基淀粉）、PVA漿料的大分子都含有大量的羥基，易與苧麻纖維大分子相容，粘附性能優(yōu)越，可作為主要漿料。聚丙烯酰胺大分子與纖維素大分子中羥基之間能產生氫鍵締合，適合苧麻纖維上漿。為了貼伏、軟化毛羽，增加含麻紗線的柔軟性，還應該輔以增塑性好的柔軟劑等。經(jīng)過反復的對比試驗，最終確定出苧麻上漿的最優(yōu)漿液配方：強粘附力的氧化玉米淀粉，成膜性能好、漿膜柔軟的多元復合淀粉，高強高伸型的PVA-1799、強吸濕高浸透型的聚丙烯酸共聚漿料以及柔軟劑等。具體配方如下：PVA-1799 12.5kg，氧化淀粉62.5 kg，多元復合淀粉25 kg，丙烯共聚漿料5 kg，乳化油3 kg，抗靜電劑1 kg，甘油1 kg。

4 上漿工藝的確定

上漿織物的規(guī)格為：100Nm×100Nm×412根/10cm×394根/10cm×160cm，平紋組織。

漿紗機的型號為G142H-260型，漿紗烘干方式采用先烘房后烘筒的組合，濕的漿紗先經(jīng)過對流的熱風預烘，再經(jīng)過高溫滾筒的熨燙，使毛羽更好地貼伏在紗身上，減少漿紗出烘房時過分絞輥時二次毛羽的產生。

4.1 漿槽溫度的設定

水溶性維綸在常壓不加任何助劑的情況下，在水中85℃開始熔解，到90℃完全熔解。因此漿槽溫度必須嚴格控制在85℃以下，否則導致經(jīng)紗中的水溶性維綸在上漿過程中熔化，經(jīng)過烘房的高溫烘烤，結成硬塊，出烘筒分紗困難或斷頭嚴重，織造過程難于穿過綜絲、鋼筘，容易斷頭，即使不斷頭，漿膜塊經(jīng)過打緯的擠壓在布面形成空隙，影響布面的勻整。因此，漿槽溫度應控制在85℃以下。

4.2 漿紗速度的設定

紗線在漿槽中運動時，受漿液黏著力的作用，帶動紗身附近的漿液運動，漿液克服內摩擦運動的力，使伸出紗身的毛羽貼向紗身，從而使毛羽減少；漿紗車速越快，漿液內摩擦力就越大，對毛羽的貼伏效果就越明顯。經(jīng)多次試驗，車速控制在50～60m/min時漿液毛羽貼伏效果最好。當然，上漿速度還要考慮對上漿率、回潮率的影響。

4.3 上漿率的設定

上漿率是漿紗的主要工藝參數(shù)之一，確定上漿率大小的主要因素是：紗線支數(shù)、織物緊度和織物組織結構?？棛C速度的高低、纖維的類型以及主漿料的選用對上漿率都有一定的影響，但只能作為調整因素來考慮。

根據(jù)下面的經(jīng)驗公式及生產實踐，上漿率的范圍設為11%～14%。

式中：S——設定上漿率%；

tex——紗線特數(shù)tex；

Ez——織物總緊度；

K——織物組織結構系數(shù)（平紋K=2）。

4.4 壓漿力的設定

實踐證明：經(jīng)紗上漿隨第一壓漿輥（經(jīng)軸側）的壓力增大而增加，隨著第二壓漿輥（烘房側）的壓力增大而減小。第一壓漿輥起預壓作用，通過擠壓將紗線中的空氣排出去，利于漿液潤濕和浸透，但起決定作用的是第二壓漿輥的壓力。根據(jù)苧麻紗線的漿紗要求，更適合選用“先重后輕”的上漿方式，使紗線毛羽更加伏貼，形成的漿膜耐磨性好。第二壓漿輥的壓力控制10～12KN的范圍較適宜，壓力隨漿紗速度線性變化，為中等壓力上漿方式。

4.5 上漿回潮率的設定

苧麻纖維的濕強比干強高約20%～30%，為了增加苧麻紗線的強力，減少布機斷頭，織造環(huán)境一般采用較高的相對濕度。相對濕度在85%以上時，可保證生產的順利進行。因此，麻維紗的上漿回潮可以偏低控制。為保證漿紗出烘房后過分絞輥時的分紗順利，回潮率控制在3.5%～6%的范圍較適宜。

4.6 卷繞張力的設定

根據(jù)經(jīng)驗公式測算卷繞張力：

卷繞張力=K×（總經(jīng)根數(shù)/經(jīng)紗英制支數(shù)）×10

其中，K取值范圍為0.8～1.2，高支紗、再生纖維類紗取下限值，粗支紗、轉杯紗取上限值。

高緊度織物設定卷繞張力時要大于布機上機張力，以免織造時過度張力使紗線產生滑移。

經(jīng)多次生產試驗，當卷繞張力為2600N左右時最適合GA747劍桿布機織造該品種的要求。

4.7 漿紗濕分絞與后上蠟

4.7.1 使用濕分絞能給漿紗以良好的抹紗，保持漿膜完整性好，干分絞劈紗順利，減少漿紗毛羽。對于苧麻紗線而言，減少毛羽是上漿最重要的任務，苧麻紗線上漿一般采用2根濕分絞輥，為防止或減少濕分絞的表面積聚漿皮，生產過程中要注意以下幾點：

a.正常運行時濕分絞棒表面的線速度與漿紗運行的線速度的比值為1：10～1：20。

b.濕分絞輥的表面要光滑，不能有毛刺、凹坑；棒體要平直，不能有彎曲。

c.安裝位置要處于紗片的中心，不能太高或太低。

d.兩根濕分絞回轉方向相反，運轉要平穩(wěn)，不能有停頓抖動的現(xiàn)象。

e.運行過程中若有漿皮積聚多時，要及時清除，用冷水沖洗干凈，否則會造成漿紗斷頭。

4.7.2 漿紗后上蠟能夠改善漿紗的平滑性，可以從以下工藝來控制適宜的上蠟量：

a.蠟液液面的高低與上蠟輥的中心線相平。

b.蠟液溫度控制在80℃±2℃。

c.紗片與蠟輥表面接觸的弧長為6～8mm。

d.蠟輥回轉方向與紗片相同。

e.漿紗車速與蠟輥表面線速度的比例為50：1。

5 上漿效果

5.1 毛羽被覆情況

影響織造的毛羽主要為3mm以上的毛羽，表2為原紗和漿紗3mm以上的毛羽指數(shù)情況。

表2 原紗與漿紗毛羽指數(shù)對照Table 2 The hairiness comparison of original yarn and sizingyarn

漿紗毛羽比原紗平均減少75.2%，漿紗毛羽貼伏的效果非常好，能有效減少經(jīng)紗在織造過程中毛羽與相鄰紗線摩擦、相互糾纏，開口不清而產生的斷頭，有利于減少“三跳”疵布。

5.2 上漿指標及織造效果分析

表3 上漿控制指標Table 3 Sizingparameters

漿液粘度9.5～11秒，屬中等粘度。根據(jù)漿液濃度的量化指標，漿液濃度大于上漿率為高濃上漿。

漿紗過程中目測濕分絞和干分絞的情況，可以看出分紗輕快，分層清晰。片紗張力均勻，手感柔軟。證明漿液粘附性能好，紗線強力有明顯增加，伸長性能也大有改善。

織機型號：GA747-II，車速為180轉/分。

布機平均單產可以達到2.2米/小時，運轉效率達到80%，相對一般企業(yè)苧麻織物60%～65%的運轉效率，生產效率提高了30%左右，最關鍵的是布面質量得到顯著改善，由經(jīng)紗斷頭產生的松經(jīng)、緊經(jīng)和三跳疵點及停機橫檔明顯減少，減少了整理修布的工作量，提高了整理修布的效率。

6 結束語

1.經(jīng)過漿料配方和工藝的不斷探索和小試、中試和大批量的生產實踐，使?jié){紗質量穩(wěn)定，布機開口清晰，三跳疵點明顯減少。現(xiàn)年產量在百萬米以上，經(jīng)濟效益顯著。

2.苧麻紗線上漿除了采用PVA、淀粉和丙烯類漿料外，柔軟劑和甘油必不可少。

3.采用“一高兩中”，即高濃中壓中粘的上漿工藝比較適合該品種的生產。

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