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高压高浓低粘上浆工艺探讨

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高压高浓低粘上浆工艺探讨

发布时间: 2003/11/1 文章出处: 　

0　前言
　　企业取得良好经济效益的关键是创优质产品，提高生产效率。在抓好原纱质量的同时，采用高浓、高压、低粘的浆纱新工艺、合理选择浆料配方是提高织机效率和坯布下机质量的有效途径。经高压上浆的浆纱可织性好，毛羽伏贴，耐磨性好，织机断头率低，特别对细号高密织物效果更显著。因此，"两高一低"的新工艺已不断被广大棉纺织厂所采用。本文根据我厂的实际情况，从压力配置、浆料选择、浆纱和织造效果等几方面对"两高一低"上浆工艺进行探讨。
1 工艺设计
1.1　高压上浆工艺的确定
　　高压上浆的目的，一方面是使纱线从浆槽出来后具有较低的压出回潮率，这样能够提高浆纱机的烘燥效率及运转速度，另一方面是增强浆液的浸透和粘着，减少浆纱毛羽，提高浆纱的耐磨性，从而提高浆纱的可织性。高压浆力、低压出回潮率的获得主要取决于压浆辊压力，同时应注意不同号数、不同密度、不同覆盖系数及不同的压浆辊硬度，其压出回潮率是不同的。压浆辊压力相同而硬度不同，则压榨区宽度不同，单位面积的压浆力亦不相同。常规压榨区宽度以8 mm～16mm为宜，我厂压浆辊硬度选择为邵尔A75度～78度。
1.2　压浆力的设计
　　我厂生产的细号高密产品CJ 9.7/9.7 582/519 241.3在正常车速运转情况下，为达到高压上浆效果，按(1)式的计算结果进行设计，满足了要求。
　　K=(FQⅡ-FQⅠ)/(FQM-FQⅠ)=(VⅡ-VⅠ)/ (VM-VⅠ)　　　 (1)
式中：
　　VⅠ-低速，设为5m/min；
　　FQI-低速对应压力，为10kN；
　　VM-高速，设为100m/min；
　　FQM-高速对应压力，为40kN；
　　VⅡ-生产中任意正常速度；
　　FQⅡ-正常速度对应的相当压浆力。
　　当正常速度VⅡ=45 m/min时，得出K=0.42，FQⅡ=22.6 kN。经测试，压出回潮率<100％，达到了高压上浆的要求。
L3　高浓低粘浆料的选择
　　高压上浆时，为使压出回潮率<100％，浆液浓度需大于上浆率才能达到工艺要求的上浆率，我厂生产CJ 9.7/9.7 582/519 241.3品种，工艺设计要求上浆率为13％，则需浆液浓度≥13％，因此必须选择高浓低粘的浆料配方以满足高压上浆的需要。据资料介绍，粘度在20 mpa·s(6％浓度)以下的浆料为低粘浆料，而传统的以PVA-1799为主的混合浆由于高浓高粘不适宜高压上浆的需要，所以我们选择使用了HD-900组合浆料，该浆料为白色粉末固体，实际测试结果是：6％浓度时粘度值为17mpa·s。HD-900组合浆料是多重变性淀粉与多元共聚的丙烯酸酯浆料，因多元共聚的丙烯酸含有大量的亲水性和疏水性基团，对棉及化纤混纺纱均有良好的粘附性，故浆膜成膜性能好，粘度稳定，适合于"两高一低"的上浆工艺要求。同时由于速溶剂的参与，使HD-900组合浆料具有良好的水溶性，大大缩短了调浆时间，节约了能源。
2 上浆实践及效果
　　我们用以PVA为主的混合浆和单组分的HD-900组合浆料对CJ 9.7/9.7 582/519 241.3品种在台湾产大雅浆纱机上进行上浆，并对不同压浆力作用下的经纱上浆性能和织造性能进行了对比。浆料原配方为：PVA60％，变性淀粉30％，聚丙烯酸类浆料6％，油剂4％；浆料新配方为：HD-900组合浆料100％。上浆工艺及织造效果见表1。

表1　原配方与新配方浆纱性能指标与织造效果对比

项目	方案1	方案2	方案3	方案4	方案5	方案6	方案7	方案8
配方	原配方双	新配方双	原配方双	新配方双	原配方双	新配方双	原配方双	新配方双
压浆形式	浸双压	浸双压	浸双压	浸双压	浸双压	浸双压	浸双压	浸双压
第Ⅰ压浆辊压力/kN	8	8	8	8	8	8	8	8
第Ⅱ压浆辊压力/kN	8	8	21	21	25	Z	30	30
浆槽温度/℃	95	95	95	95	95	95	95	95
浆液粘度/s	8.2	7.4	11.2	8.7	11.6	9.1	11.9	9.3
含固量/％	10.2	10.4	13.5	13.7	13.9	14.1	14.5	14.4
上浆率/％	13.1	13	13.7	13.3	12.9	13.1	13.1	12.9
压出回潮率/％	125	125	97	97	93	93	89	89
增强率/％	27.6	28.3	33.9	40.2	35.4	41.1	35.7	40.9
减伸率/％	15.6	12.3	13.2	11.7	14.3	12.1	13.7	12.5
强度不匀率/％	10.7	8.8	9.6	7.9	10.6	7.2	9.3	7.8
3mm以上毛羽降低率/％	42.3	56.1	52.4	71.9	57.9	73.2	58.3	73.7
耐磨次数/次	123	141	162	197	161	169	164	171
织机效率/％	77.1	78.2	80.5	83.7	79.2	84.1	77.8	83.8
十万纬经停/次	18.3	18.1	15.7	13.2	17.6	12.9	17.3	13.1
十万纬纬停/次	11.9	10.8	10.7	8.2	10.6	7.9	11.2	8.4

从表1可知，第4项、第6项、第8项方案采用"两高一低"工艺配置，浆纱性能指标及织造效果较好，经纱可织性能高于采用中低压上浆的经纱。

3　结果分析
　 (1)HD-900组合浆料由于浆液粘度低，流动性好，易渗透入纱线内部，同时分纱性能好，浆纱各项指标均好于PVA混合浆。PVA混合浆由于浆液粘度高，引起浆槽割头次数增多，致使浆纱机经常开慢车，影响浆纱质量。
　 (2)采用高压上浆后浆纱增强率增加，强度不匀率降低显著。织机织造时具有一定的上机张力，因此要求纱线具有一定的强力，通常纱线经上浆后，浆纱强力一般能满足上机张力的要求，经纱的断头一般发生在强力的最低处即细节处，而采用"两高一低"的上浆工艺后，浆液被充分挤压渗透入纱线内部，使纤维间相互粘结，阻止纤维在受到拉伸变形时产生相对滑移，弥补了细节处的最低强力，使浆纱强力均匀一致。
　 (3)采用高压上浆后3 mm以上的毛羽明显减少。3mm以上的毛羽在织造时易相互扭结成团，造成经纱断头，同时也是喷气织机纬向阻断的主要原因。经高压上浆后毛羽更加伏贴，3mm以上的毛羽减少明显，同时PVA混合浆粘度高，纱线经过压榨作用后压浆辊表面浆液对纱线的粘附及干分绞后的毛羽再产生，使原配方的毛羽降低率低于新配方。
　 (4)浆纱耐磨性能有所改善。无梭织机采用小梭口，大张力的上机工艺，车速快，经纱在织造时与停经片、综丝、钢筘之间摩擦剧烈，同时承受着反复拉伸作用产生扭曲变形，因此要提高织机效率改善浆纱耐磨性能是关键。而要提高浆液的渗透性能，一方面要求有流动性能好的浆液，同时必须依靠压浆辊的高压作用把浆液充分挤压至纱体内的纤维间，使浆液更为贴近纤维，把纤维粘住，在工艺配置时应采用"先中压，后高压"的工艺路线；另一方面，要求浆液在纱线表面能形成性能良好的浆膜，经测试HD-900组合浆的浆膜耐磨性、耐屈疲劳及浆膜的延伸性均优于PVA混合浆的浆膜，与高压上浆的工艺结合，更能提高浆纱的耐磨性。
　 (5)当压浆力达到一定程度后，压出回潮率的变化逐步减小，各项浆纱数据的测试数值亦比较接近，考虑到浆纱机的设备状况，特别是压浆辊、上浆辊轴承的磨损和上浆辊的承受能力，本厂选用的压出回潮率为97％。
4　结语
　 (1)目前纺织行业竞争激烈，新品种、新原料层出不穷。因此要求企业具有很强的品种适应能力。传统的低压上浆工艺由于浆纱质量波动影响产品质量。采用"两高一低"的浆纱工艺使浆纱质量波动大为减小，对新纤维、新品种的适应能力明显增强，使产品的一次性投产成功率有了明显提高，即使操作不当或设备故障造成浆纱质量波动，由于高压上浆浸透性较好，浆纱可织性依然高于低压上浆，我们

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