高支高密织物上浆质量控制浅析

上海立明集团  毛大明

高支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，导致布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。本文拟从多家企业的实践经验简述影响浆纱质量的纱线质量、浆纱上浆率、浆纱回潮率等方面进行探讨。

一、    经纱性能与受力分析

1. 高支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%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。

表1  成纱质量水平   

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，效率低。

3. 纱线问题的存在，伸长率不足，使浆纱织造难度增加，要想在浆纱工序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的吸浆能力，反而造成浆纱后的纱线强力不匀率增加。

二、    浆纱的设备状态

高支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，为稳定高支经纱上浆质量，压浆辊、烘筒、张力控制系统的设备维修保养至关重要。

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，对经轴别想进行改造，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做为横向定位，保证经轴在转子支撑下转动灵活。有些厂家继续沿用老的经车其经轴的支撑点需要一个过桥装置，这对于控制均衡的张力难度较大，较难满足细支高密的上浆要求。

2.  浆槽区域

2.1 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℃。

     2.2 高支高密织物浆纱时，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浆纱机压浆辊硬度为75~80邵氏硬度，津田驹浆纱机压浆辊硬度为65~68邵氏硬度，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，随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9~15mm，

3.  高支高密织物浆纱时，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，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40~50%之间。其次，结合品种结构，选择压浆辊形式，浸没辊形式，我们要求，高支纱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。

三、    浆料配方的选用

1.  浆料选择

浆料必须具有高浓、低粘、渗透性好的特性，必要时要加入适量的渗透剂，以便能够迅速润湿渗入经纱内部，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，保证浆膜强度，弥补高支纱强力较低的缺陷，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，因此应该配以一定比例的低聚合度PVA205MB或高性能变性淀粉，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，选择上等的多元变性淀粉上浆剂，如某公司生产的K-5200，K-2100，K-2000多元变性淀粉，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、克服毛羽再生起到了很好的作用。再加入一定量的丙稀酸酯浆料LM-3250和LMA-95等。设备是基础，工艺是龙头，浆料配方是保证。

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。

实际生产中，为便于操作，我们将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，粘度高，纱线被覆层加厚，增加了分绞张力，断头增加。粘度小，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。

四、    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。

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吻合，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。

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。见表3

                                                                表3

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。

                                                               表 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CJ60×CJ60 140×132 67″防羽布上浆率为13~15%，而CJ60×CJ60 140×120 67″防羽布上浆率为12~14%，CJ60×CJ60 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%。

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CJ80×CJ80 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(%)。

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型、上浆方式、压浆辊包覆材料、不同织造机型、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。

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，浆纱伸长诣指上浆后经纱伸长量对上浆前经纱长度的百分比。

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，提高抗麿能力，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，60支以上纯棉纱线为0.7~1%，涤棉纱<1.5%，浆纱总伸长率特细号纯棉纱线为0.7~1%，涤棉纱为1.2~1.5%，粘胶纱为3~4%。

2.2    浆纱伸长和均匀张力

 浆纱张力与伸长密切相关，张力愈大，伸长愈大，因此为了保持纱线弹性以满足可织性要求，尽量减少张力引起的伸长，浆纱机整机张力控制分五段：退绕张力（经轴——引纱辊）、喂纱张力（引纱辊——上浆辊）、湿区张力（上浆辊——干燥烘筒）、干区张力（干燥烘筒——拖引辊）、卷绕张力（拖引辊——织轴），尤其是纱线从轴架经过浆槽到烘房这一过程中，是被濡湿的，更易伸长。所以在浆纱时必须保证在纱线不松驰的前提下的最小张力。

浆液的性质必须使经纱表面附着一层具有良好粘着性，适当弹性和柔软性的浆膜。其次适宜的上浆量，过大的上浆量反而使浆纱变硬，伸长率减少。一般情况纯棉高支高密织物的退绕张力一般设定350~450N，喂入张力设定为200~250N，干区张力设定为1600~2000N，卷绕与拖纱张力设定为1800~2500N，以总伸长满足设定要求为准。

3  回潮率

浆纱回潮率是指浆纱所含水分对浆纱干重的比值，以百分数表示。

确定浆纱回潮率大小的依据是纱线的公定回潮率和织造车间的温湿度。浆纱在织造车间织造过程中的回潮率应与浆纱在织造车间相对湿度下的平衡回潮率相一致，当浆纱回潮率高于织造车间相对湿度下的平衡回潮率时，浆纱在织造车间处于放湿状态，这样织造时会引起浆膜发粘、纱线粘连、开口不清、断经阻纬，造成布机低效。如果浆纱回潮率低于车间相对湿度下的平衡回潮率，浆纱在织造车间处于吸湿状态，有利于织造，但不能太低，否则浆膜粗糙、脆硬，脆断头高。所以在设定浆纱回潮率时，一般都小于该种纱线的公定回潮率。

浆纱回潮率主要受吸浆率、烘筒温度、浆纱速度、纱线成分、覆盖系数、烘房排风量、热湿交换能力等因素影响，所以要控制好浆纱回潮率，就要对这些因素进行有效控制，吸浆率高，回潮率就大，吸浆率小，回潮率就小，压浆力低，吸浆率增加，浓度大，吸浆率增加，在一定范围内，粘度大，吸浆量大，浸浆长度长，浸浆量增加，吸浆率增加，回潮率增加。

工艺设定时，预烘温度适当偏高，要求预烘蒸发量达75%，预烘温度设定115~125℃，有利加快浆膜干燥定型，发挥烘筒熨烫作用，毛羽贴伏，纱线光洁。主烘温度低于预烘温度，设定100℃左右，使浆纱有一定回潮，减少脆断头。两层预烘温度差异不宜超过10℃，否则会出现上下层纱线张力不一致。

浆锅温度：高支纱高密织物的经纱上浆，浆锅温度一般掌握在93~95℃。色纱的温度一般控制在88~92℃之间  粘胶纤维控制在85℃左右

五、    结语

1. 通过分析高支纱线的质量水平，及经纱在织机上静态时所受的强力和伸长率远小于原纱强力和伸长率，表明浆纱的目的是耐磨、伏毛羽、保伸。

2. 调整好设备状态，优选好浆料配方，工艺路线，是控制高支高密织物经纱上浆质量的关键。

3. 为提高支高密织物上浆质量，就要通过分析与研究影响浆纱质量的三率即上浆率、伸长率、回潮率，制定合理的满足织造要求的质量指标控制范围。