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      低上漿工藝的應(yīng)用研究

      2020-06-02 10:59:28張永林
      棉紡織技術(shù) 2020年5期
      關(guān)鍵詞:漿紗上漿毛羽

      張永林

      (江蘇唐盛紡織科技有限公司,江蘇南通,226315)

      隨著節(jié)能環(huán)保、減排、可持續(xù)發(fā)展理念的提出,低上漿率上漿(與同規(guī)格的純棉品種相比,上漿率低30%及以上)的研究倍受重視,并得到大力推廣。低上漿工藝中,由于漿膜變薄,漿紗干分絞易分紗,減少了二次毛羽的產(chǎn)生,并頭、倒斷頭等漿紗疵點(diǎn)明顯減少,漿紗好軸率明顯提升。賽絡(luò)紡、集聚紡等新型紡紗技術(shù)促進(jìn)了原紗質(zhì)量的提高,尤其是紗線強(qiáng)力提高、毛羽減少為降低上漿率創(chuàng)造了條件。漿料性能,如漿料的黏結(jié)力、成膜性及彈性均有了較大的提升。高壓上漿、預(yù)濕上漿等亦為低上漿、勻上漿、貼伏毛羽、增加耐磨創(chuàng)造了條件。以下探討低上漿率上漿工藝應(yīng)用于細(xì)號高密產(chǎn)品的可行性。所用漿紗機(jī)均為貝寧格-澤爾-280 型漿紗機(jī),織機(jī)均為ZAX-E 型噴氣織機(jī)。

      1 丙烯酸共聚漿料實(shí)現(xiàn)低上漿率上漿

      品種:經(jīng)紗萊賽爾/JC 80/20 9.8 tex 賽絡(luò)集聚紗,緯紗T 11.1 tex(44.4 dtex)紗,經(jīng)密622 根/10 cm,緯密551 根/10 cm,幅寬208.3 cm,平紋。

      該品種紗號細(xì),經(jīng)、緯密度高,織造緊度大,經(jīng)緯紗交織頻繁,織造時經(jīng)紗所受摩擦嚴(yán)重,反復(fù)拉伸次數(shù)多。要求經(jīng)紗具有足夠的彈性、拉伸度,以抵抗織造時的反復(fù)拉伸。經(jīng)向緊度72%,緯向緊度68%,總緊度91%,尤其是經(jīng)向緊度與緯向緊度接近。織造時緯向縮幅大。噴氣織機(jī)車速高,打緯力大,布面比較容易出現(xiàn)邊撐疵及分散性緯向斷疵。

      萊賽爾、莫代爾等新型纖維素纖維賽絡(luò)集聚紡紗強(qiáng)力明顯提高,毛羽顯著減少,上漿的要求重在紗線中纖維的集束,因此對浸透上漿的要求大于被覆上漿的要求,光潔、滑爽的紗體,有利于降低紗線在織造時與綜、筘片的摩擦因數(shù),為漿紗的減磨創(chuàng)造條件。

      該品種試織時,采用變性淀粉為主的混合漿高溫上漿工藝,但作為主漿料的變性淀粉脆且硬的漿紗缺陷[1],使得上漿紗線更顯挺拔。漿紗的柔韌、耐屈曲性能下降,織造時經(jīng)停增加,開車橫檔相應(yīng)增多,下機(jī)一等品率低,無法滿足用戶的品質(zhì)要求。故萊賽爾、莫代爾品種的上漿目的除增強(qiáng)、減磨外,漿紗增韌是關(guān)鍵。此外,在制定上漿工藝時還應(yīng)考慮到,萊賽爾、莫代爾等再生纖維素纖維不耐高溫高濕[2],在高溫高濕環(huán)境下易變形膨脹,濕伸長大,強(qiáng)力降低,不利于保持漿紗的彈性和伸長。

      經(jīng)綜合考慮采用丙烯酸共聚漿料進(jìn)行低溫、低上漿率上漿。丙烯酸共聚漿料具有柔韌性好、成膜好,分子鏈中含有柔韌、親水基團(tuán)[3]。該漿料具有即沖即用的性能,將丙烯酸共聚漿料與水按1∶2 比例稀釋,在供應(yīng)桶中攪拌10 min 至均勻,即可供漿。漿槽溫度45 ℃,低溫上漿利于減少蒸汽飛濺產(chǎn)生的漿斑及漿槽斷頭。低溫時該漿液黏度低,流動性好,易滲透,無漿皮漿斑,無凝凍現(xiàn)象。干分絞輕快,落漿落物少。漿膜完整率高,再生毛羽少,漿紗并頭、倒斷頭少,好軸率高。

      丙烯共聚漿料退漿容易,只需清水,無需添加生物酶等退漿助劑,有助于印染成品質(zhì)量的提高,降低印染廢水COD 值。

      采用常溫調(diào)漿與低溫上漿,漿液可回收循環(huán)使用,實(shí)現(xiàn)漿液的零排放,節(jié)能降耗。實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保上漿。變性淀粉高溫上漿與丙烯共聚漿料低溫上漿工藝對比如下。試驗(yàn)工藝的漿料配方:PR-Su 50 kg,磷酸酯淀粉75 kg,CD-PT 6 kg,CD-52 4 kg。生產(chǎn)工藝的漿料配方:聚丙烯共聚漿料與水按1∶2 比例混合。漿紗機(jī)車速70 m/min,織機(jī)車速620 r/min。

      由以上數(shù)據(jù)可知,采用丙烯共聚漿料能夠達(dá)到低溫低上漿率上漿的目的,且漿紗質(zhì)量顯著提高,織機(jī)效率高,產(chǎn)品下機(jī)一等品率高。

      2 復(fù)配漿料實(shí)現(xiàn)低上漿率上漿

      品種:經(jīng)紗JC 7.3 tex 集聚紗(PM 棉),緯紗JC 7.3 tex(22.2 dtex),經(jīng)密575 根/10 cm,緯密559 根/10 cm,幅寬182.9 cm,平紋。

      該品種為純棉特細(xì)號高密品種,經(jīng)向緊度與緯向緊度相等,均為58%,織造時緯向縮幅大,布面出現(xiàn)斷邊、邊撐疵及分散性小斷緯。故織機(jī)需采取“高后梁,高停經(jīng)架,小開口,適當(dāng)大張力,遲開口,低綜高,低織口”的織造工藝以穩(wěn)定織口,減少緯向斷疵。選擇48 環(huán)細(xì)齒邊撐,確保邊撐有足夠的撐幅以解決斷邊、邊撐疵。但高后梁易產(chǎn)生開口不清,經(jīng)緯停臺多,故漿紗需盡可能貼伏毛羽并減少二次毛羽的產(chǎn)生。 選擇100%長絨棉集聚紡紗,集聚紡紗毛羽少、條干好、強(qiáng)力高,以減少經(jīng)紗在織造過程中由于紗線自身細(xì)節(jié)等薄弱環(huán)節(jié)引起的斷頭。其漿紗生產(chǎn)工藝具體如下。工藝一的漿料配方:CPL 25 kg,PR-Su 50 kg,磷酸酯淀粉50 kg,CD-PT 4 kg。工藝二的漿料配方:PVA-1799 20 kg,F(xiàn)L-08T 37.5 kg,磷酸酯淀粉37.5 kg,CD-PT 4 kg。工藝三的漿料配方:PVA-1799 20 kg,F(xiàn)L-08T 37.5 kg,原 淀 粉37.5 kg,CD-PT 4 kg。織機(jī)車速650 r/min。

      工藝一采用的配方為常規(guī)上漿配方,上漿率較高,漿紗干分絞阻力大,易產(chǎn)生二次毛羽,漿紗上漿高,手感偏硬,織機(jī)起機(jī)時,由于緯向收幅多,斷邊、邊撐疵、分散性斷緯很難解決。為提高經(jīng)紗的柔韌性,考慮采用低上漿工藝。 FL-08T為高性能復(fù)合改性淀粉,該淀粉黏著力強(qiáng),耐磨性好,漿膜彈性及柔韌性優(yōu)良,是專用于低上漿工藝的新型優(yōu)質(zhì)漿料。低上漿由于漿膜較薄,撕裂強(qiáng)度低,干分絞阻力小,二次毛羽少,紗體更加光潔,有效提高了漿膜的完整率和漿紗的柔韌性,減少織造時的分散性斷緯疵點(diǎn)。 工藝二采用了低上漿工藝,所用配方中加入少部分的PVA,以適度提高漿膜的斷裂伸長和耐屈曲性,克服純淀粉上漿紗的漿膜脆硬、斷裂伸長低和落漿多等問題,上漿率由13.8%下降為9.5%,漿紗分絞輕快,漿紗手感柔軟。漿紗好軸率明顯提升,但織造時后開口不清晰,說明漿紗毛羽貼伏性仍有待提高。低上漿率上漿,漿槽含固率低,如果配伍的普通變性淀粉黏度低,則漿槽黏度偏低,漿紗被覆少,影響毛羽貼伏。 在工藝二配方的基礎(chǔ)上,工藝三用黏度高的原淀粉取代磷酸酯變性淀粉,使得低含固率漿液的漿槽黏度接近于常規(guī)上漿率漿液的漿槽黏度。漿紗采用“低濃,高壓,高速,適當(dāng)黏度,重滲透求被覆”的漿紗工藝,織造時后開口清晰度明顯提升,織造緯停明顯減少。低含固率時由于漿液黏度偏低,低速時上漿輥旋轉(zhuǎn)帶上的漿液較薄,漿紗打慢車時易出現(xiàn)輕漿起毛、起球現(xiàn)象,通過采用原淀粉或提高變性淀粉的黏度,使得低含固率的漿液漿槽黏度接近于常規(guī)上漿率的漿槽黏度,增加漿液被覆,以提高漿液黏著力,貼伏毛羽,提高漿紗耐磨能力,避免輕漿起毛、起球。低上漿率保證了漿紗的柔韌性能,漿紗保伸較好,紗身相對柔順,織造打緯阻力明顯小于上漿率大時的阻力。經(jīng)紗剛性越小,彈性變形越大,對打緯能量的吸收效果越好,可以緩沖打緯力對緯紗的打擊,因此應(yīng)盡量保持經(jīng)紗的良好彈性性能。通常經(jīng)紗上漿率越高,其斷裂伸長率越小,所漿紗線越脆硬。同時經(jīng)紗良好的柔韌性能,使得其對緯紗的摩擦和擠壓作用柔和,可以減小打緯時經(jīng)紗對緯紗的剪切力,緯紗就不容易被打斷。易出緯向斷疵的品種應(yīng)適當(dāng)控制上漿率和減少漿紗伸長率。 工藝三配方較工藝一配方成本大幅下降,且漿紗柔韌滑爽,可有效減少緯向斷疵,開車橫檔、波浪紋等織疵。

      配方三中含有一定量的PVA-1799,印染退漿時不能使用淀粉酶退漿。在國家重視環(huán)保和保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境的大背景下,面對歐盟越來越嚴(yán)格的紡織品生態(tài)要求,少用或不用PVA 上漿已是必然趨勢,所以研發(fā)性能好、易降解并適合酶退漿環(huán)保工藝的漿料勢在必行。

      3 高性能漿料實(shí)現(xiàn)低上漿率上漿

      品種:經(jīng)紗JC 11.7 tex 集聚紗(澳棉),緯紗JC 11.7 tex,經(jīng)密630根/10 cm,緯密354根/10 cm,幅寬160 cm,平紋。

      該品種為純棉細(xì)號高密品種。常規(guī)上漿工藝配方:PVA-1799 12.5 kg,CE50 50 kg,MS 75 kg,QL-90 12.5 kg,蠟片3 kg。低上漿工藝配方:JD-L 75 kg。JD-L 高性能漿料是專用于低上漿工藝的新型漿料,其不含PVA,可完全取代PVA,且上漿率可降低30%~40%。其漿膜強(qiáng)韌性和耐屈曲疲勞性好,漿膜斷裂伸長率達(dá)變性淀粉漿料的10 倍以上。漿紗分絞性好,柔韌光滑,落漿、落物少。漿液低溫不凝凍,不易結(jié)漿皮,黏度穩(wěn)定性好,對棉、粘膠等黏附性強(qiáng)。漿液配方簡單,上漿時無需加入其他任何組分。其退漿性好,退漿廢水易生物降解??棛C(jī)車速700 r/min。

      對比兩種上漿,低上漿工藝上漿率較常規(guī)上漿率低33.3%,漿紗成本下降20.3%??棛C(jī)效率反而有所提高。低上漿率上漿,漿紗分絞輕快,漿膜完整度高,二次毛羽少,有利于開清梭口,提高織機(jī)效率。干分絞斷頭及撞筘齒明顯減少,并、絞頭少,漿紗好軸率高。低上漿率比常規(guī)上漿率降低30%~50%。要求漿膜在極薄的情況下能滿足織機(jī)高頻率的拉伸、屈曲、摩擦,保證織機(jī)高效率。要求漿液黏著力、成膜性提升,漿膜的耐磨性、彈性也相應(yīng)大幅提高。相關(guān)測試數(shù)據(jù)表明,JD-L 的黏著力遠(yuǎn)優(yōu)于氧化淀粉、磷酸酯淀粉和接枝淀粉,其斷裂伸長率大,能充分確保漿紗的伸長,漿膜耐屈曲次數(shù)大,保證了漿紗在反復(fù)曲折過程中不發(fā)生斷頭現(xiàn)象,保證織機(jī)效率[4]。

      該漿料應(yīng)用于低上漿工藝可改善漿紗操作,減少干分絞落物,改善織造車間落物,改善生產(chǎn)環(huán)境。單一漿料使用,無需添加助劑,調(diào)漿簡單,操作方便。低上漿率漿紗可降低烘燥能耗,提高烘燥效率。

      4 結(jié)論

      (1)低上漿率工藝較正常上漿率工藝低30%~50%,因此要求使用具有較高黏著力和成膜性的高性能漿料,要求漿膜在極薄的情況下能滿足織機(jī)高頻率的拉伸、屈曲、摩擦,保證高效率。低上漿工藝適合于轉(zhuǎn)杯紡、集聚紡、賽絡(luò)紡等新型紡紗,要求經(jīng)紗毛羽少,條干均勻度好。

      (2)常規(guī)上漿工藝采用高濃(高含固率)、低黏度的漿料。而低上漿工藝則要求低濃度,但需采用高黏度的漿料,JD-L 黏度選擇20 mPa·s,以確保低濃度漿液其漿槽黏度與常規(guī)上漿的黏度接近,以提高漿膜的黏著力、成膜性,提高漿紗的耐磨能力,防止?jié){紗起了機(jī)、打慢車時由于漿液較薄,上漿輥慢速旋轉(zhuǎn)帶漿較少,產(chǎn)生片段輕漿、起毛起球。壓漿輥低速壓漿力需適當(dāng)降低。

      (3)高壓上漿可以縮小漿料大分子與纖維大分子間的距離,提高漿料與紗線的黏結(jié)強(qiáng)度及漿紗的耐磨性能,增加滲透,使?jié){紗結(jié)構(gòu)緊密,減小漿紗直徑,有利于降低織造時的打緯阻力。

      (4)高速有利于貼伏毛羽。良好的上漿需具備柔韌、光滑、耐磨的漿膜以及合理的漿紗伸長。漿紗須合理控制各區(qū)張力及伸長,尤其是濕伸長,以使?jié){紗具備優(yōu)良的彈性回復(fù)性能。

      (5)低上漿率工藝有利于改善漿紗的柔韌性,漿紗干分絞輕快,漿膜完整度高,再生毛羽少。柔軟滑爽的漿紗能有效減少織造時的開車橫檔、波紋及緯紗軋斷等織疵,實(shí)現(xiàn)織造的高質(zhì)高效。

      (6)低上漿率工藝有利于紡織企業(yè)降低生產(chǎn)成本,節(jié)約能源,改善生產(chǎn)環(huán)境,也有利于印染企業(yè)降低退漿成本,減少廢水排放,減少污染。

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