首页 理论教育 浆纱工艺优化设计:纤维材料、线密度、品质、织物结构的选择与浆料配方

浆纱工艺优化设计:纤维材料、线密度、品质、织物结构的选择与浆料配方

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:具体品种的浆料配方要根据纱线的纤维材料、纱线的线密度和品质、织物结构、浆纱机及织机的工艺条件、织物用途等因素进行选择。否则,除了上浆率大小达不到要求外,由于经纱根数过多,排列重叠,还会造成上浆及经纱张力不匀。浆纱回潮率的设定以纱线公定回潮率为基础,考虑所用浆料的特性和织造的温湿度条件。合并烘筒完成纱线的最后烘干,以达到工艺要求的回潮率。

浆纱工艺优化设计:纤维材料、线密度、品质、织物结构的选择与浆料配方

浆纱工艺分调浆工艺和上浆工艺两部分。

一、调浆工艺设计

调浆工艺中,最重要的是浆料配方的确定。具体品种的浆料配方要根据纱线的纤维材料、纱线的线密度和品质、织物结构、浆纱机及织机的工艺条件、织物用途等因素进行选择。浆料配方的影响因素很多,一般先根据理论和经验制订一个初步配方,然后进行小批量试验性生产,对浆液质量、浆纱工艺、织造效果及织物质量进行测试,同时考虑退浆、环保、价格及成本等因素,再对原配方做必要修正,这个过程可能要经过多次调整,最后才能定出比较适合的配方,进行大批量生产。

(一)毛纱用浆料的性能特点

毛纱用黏着剂主要有淀粉(包括变性淀粉)、动物胶、聚乙烯醇和丙烯酸四大类浆料。

1.变性淀粉

淀粉用于经纱上浆已有悠久的历史,其资源丰富、价格低廉、对环境污染小。为改善原淀粉浆膜脆硬、伸度小、弹性差、浆液黏度不稳定,特别是对疏水性纤维黏着性能差的缺点,人们对淀粉进行了变性处理。第一代变性淀粉为转化淀粉,变性方式为解聚反应、氧化反应;第二代变性淀粉为淀粉衍生物,变性方式是引入化学基团或低分子化合物;第三代变性淀粉为接枝淀粉,变性方式是引入具有一定聚合度的合成物。淀粉变性处理已卓有成效,在现代浆纱中起着重要作用。

2.动物胶

动物胶是一种硬朊类蛋白质,是从动物骨、皮等生胶质中制取的,分为骨胶、皮胶、明胶(精制品)等,都由各种氨基酸组成,主要有羧基(COOH)和氨基(NH2)。由于动物胶同羊毛均属于蛋白质类,有相同的基团,所以可用于毛纱上浆;由于温度高时蛋白质会发生水解,则上浆温度要在80℃以下,所以也适合毛纱低温上浆的要求。动物胶易洗净,退浆性好,黏附性(尤其明胶)、耐磨性好,但浆膜粗硬,缺乏弹性,浸透差,落浆多,易发霉,所以使用时应加浸透剂、柔软剂和防腐剂。

3.聚乙烯醇(PVA)

PVA具有合成高分子物质所具有的优良性能,浆膜透明而强韧,耐磨性好,其拉伸强度、弹性伸长和耐屈曲强度均很优越,对毛、棉、黏胶纤维等具有很好的亲和力。PVA的混溶性好,能与淀粉、羧甲基纤维素钠CMC或聚丙烯酸类浆料混合使用,其稳定性较好,黏度稳定、耐酸、耐碱、不易腐蚀。其性质主要由它的聚合度和醇解度来决定。对毛纱及毛混纺纱上浆时,大多采用高聚合度的完全醇解PVA,以使毛羽较好贴伏。

4.聚丙烯酸类浆料

聚丙烯酸类浆料是丙烯酸类单体的均聚物、共聚物或共混聚物的总称。由于其黏着力强,浆膜具有一定的强度,其乳液的单体组分可以改变,能够调整浆膜的柔软性和断裂伸长,并且具有良好的水溶性、对环境污染小等优点,因此,被视为PVA替代的一个重要途径,是很有发展前途的浆料之一。

毛纱上浆宜选用聚丙烯酸类浆料,是因为浆料和纤维之间具有相类似的极性基团。它对毛纱黏着力好,形成的浆膜弹性及柔软性好,有一定的抗静电性,且退浆容易;不足之处是浆膜间黏性大,浆膜软,并带有难闻的气味。

(二)毛织物的浆液配方实例

毛织物上浆浆液配方实例见表7-1。

表7-1 毛织物浆液配方

(三)毛纱用组合浆料

冷上浆用合成浆料乳化液,在经纱表面形成一层薄薄的浆膜。如德国伊埃斯公司生产的HA-S浆料、英国PPT公司生产的ADRON105浆料(水溶性成膜化合物、润湿剂、润滑剂和防腐剂的水基质配方)、意大利宁柏迪公司的毛经纱上浆剂COESITLP2(塑性树脂混合物)、中国纺织科技开发公司的毛纺浆纱剂CT98-1(成膜化合物、渗透剂、润滑剂、杀菌防霉剂)、上海毛麻研究所的羊毛用冷浆料WCS、徐州织物上浆剂厂生产的YS-A型浆料(功能性分子共聚物)等,都是专门用于毛纱及其混纺纱上浆的新型组合冷浆料。冷上浆不需烘干,能较有效地润滑经纱,减少纱线表面毛羽,减少经纱与经停片、综丝、钢筘的摩擦。但从实际效果看,冷上浆主要用于细特股线毛织物的生产。

二、上浆工艺设计

上浆工艺包括浆纱机类型(浆槽数)、浸压形式、压浆辊压力高速压力、低速压力)、浆纱速度、浆液温度、烘筒温度等。

(一)浆槽的选择

单浆槽,低密度,单色经使用;双浆槽,高密度,双色经使用。覆盖系数一般以50%~60%为宜,过高则采用双浆槽或多浆槽。否则,除了上浆率大小达不到要求外,由于经纱根数过多,排列重叠,还会造成上浆及经纱张力不匀。

(二)浸压次数及压浆力的选择

1.浸压次数

(1)单浸单压。不适应高速,应用很少(仅适合黏胶纤维)。

(2)单浸双压。经密较低、根数较少的纯棉品种。

(3)双浸双压。疏水性纤维及混纺纱。

(4)双浸四压。高速浆纱机。(www.xing528.com)

2.压浆力

压浆力的大小取决于压浆辊自重与加压重量,加压重量可根据品种调节。加压强度大,浸透性好,被覆性差,上浆率降低;加压强度小,浸透性差,被覆性好,上浆率提高;强度过小,则上浆过重,造成表面上浆;强度过大,则轻浆起毛。

压浆力大小的确定原则如下。

(1)高经密织物、强捻纱、粗特纱的压浆力较大;反之,压浆力应较小。

(2)双压工艺。先重压后轻压,以浸透求被覆;先轻压后重压,强浸透。

(3)高速时压浆辊加压力大,低速时压浆辊加压力小。

(4)浆高难度品种时,需采用高压浆力,一般品种采用较低的压浆力。(5)不同粗细程度的纱线选择不同的压浆力。

(6)压浆力还要考虑浆液的含固量与上浆率等因素。

(三)浆液温度的确定

浆液温度的高低直接影响浆液的黏度及浆液对经纱的浸透与被覆程度,所以浆液的温度需根据纤维的种类来确定。日本津田驹浆纱机浆液温度参考值见表7-2。

表7-2 日本津田驹浆纱机浆液温度参考值

(四)浆纱回潮率与烘筒温度

烘筒温度的高低直接影响浆纱回潮率。浆纱回潮率的设定以纱线公定回潮率为基础,考虑所用浆料的特性和织造的温湿度条件。浆纱回潮率过大,浆膜发黏,浆纱粘连,织造时开口不清、织物起毛,浆纱易发霉;回潮率过小,浆膜粗糙、脆硬,织造断头率高,落浆率大。

依据纱线回潮率的要求来确定烘房的温度。目前较多采用的是全烘筒式浆纱机,所以烘房的温度主要指各组烘筒的温度。预烘烘筒的温度一般较高,因为预烘部分浆纱的回潮率较大。合并烘筒完成纱线的最后烘干,以达到工艺要求的回潮率。表7-3为日本津田驹浆纱机烘筒温度参考值。

表7-3 日本津田驹浆纱机烘筒温度参考值

(五)浆纱速度

浆纱速度的大小依据纱线种类和设备条件而定,原则是满足上浆要求,实现高效生产。影响浆纱速度的因素主要有品种、浆纱压力、设备条件(烘房温度、压力等)、浆纱压出加重率、浆纱工艺回潮率等。普通浆纱机正常的浆纱速度一般为30~60m/min;高压上浆的浆纱机,由于压出回潮率较小,浆纱速度最大可达80m/min。

三、毛纱工艺设计应考虑的因素

由于羊毛纤维及毛单纱的特殊性,毛纱工艺设计应综合考虑以下因素。

(1)羊毛纤维特有的鳞片及缩绒性。鳞片有保护羊毛免受化学药剂、空气、日光的侵蚀或防止机械磨损的作用,还有缩绒作用。它的存在不利于浆料的黏附和渗透,在湿热的上浆条件下还很容易造成毛纱的伸长和张力不匀。

(2)羊毛纤维所含油脂和纺纱过程所加的和毛油,同样会影响浆液对纱线的渗透,尤其是高浓高黏的浆液,必须添加渗透剂。

(3)羊毛纤维弹性好,断裂伸长率较大,而一般的浆料其浆膜的断裂伸长率都较小。若所选用浆料的弹性与毛纱的弹性不相匹配,会造成拉伸过程中的不同时断裂,从而出现上浆后强力提高不大,甚至低于原纱的情况。

(4)羊毛单纱因是单向加捻,其表面纤维与纱线轴线所成倾角较大,加上单纱毛羽众多,使纱线摩擦系数大,耐磨性差。因此,所选浆料黏度应大些,即以被覆为主,并且平滑性要好一些。

(5)在单纱中只有少量的内层纤维平行顺直,而大量的外层纤维处于杂乱无章的包缠状态,使单纱易发硬、发毛,影响弹性、伸长率及吸湿性,造成浸透困难。因此,促使浆液渗透到纱线内部,增强纤维间的抱合力,对改善毛单纱的强力是很重要的。

(6)羊毛的化学组成为角朊,角朊易受碱、氧化剂、还原剂的作用而遭破坏,故浆液不能含有氧化剂、还原剂等物质,宜用微酸性或中性浆液。

(7)最好能采用低温上浆。因水、温度和蒸汽达到一定数值时,会使羊毛变得粗糙,强度和弹性受到损失,长时间高温,还会破坏羊毛纤维。

(8)上浆对毛织物的手感和风格影响较大,所选浆料要上浆容易,退浆方便、彻底。

(9)调浆要简单,质量要可靠,成本要低且经济可行。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈