不同紡紗形式的經(jīng)紗上漿工藝分析

奶茶色月季 2023-10-21 發(fā)布于江蘇

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《棉紡織技術(shù)》 2023年10月（第51卷，總第624期）火熱發(fā)售中，歡迎訂閱。

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原文刊自：2023年5月

第51卷（總第18期）

摘要

為了分析不同紡紗形式的經(jīng)紗上漿工藝的影響因素，通過對比新型紡紗線與傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗線結(jié)構(gòu)的不同，分析不同紡紗形式的經(jīng)紗對上漿工藝的要求，并以具體品種為例對比了轉(zhuǎn)杯紗、賽絡(luò)集聚紗、渦流紗、集聚紗與環(huán)錠紗的漿紗工藝。結(jié)果表明：新型紡紗與傳統(tǒng)環(huán)錠紗相比，更有利于實(shí)現(xiàn)無PVA環(huán)保上漿，采用低含固、低黏度、低上漿的漿紗工藝可以更好地發(fā)揮新型紗線的優(yōu)勢，有效降低上漿成本，提高織機(jī)效率。

關(guān)鍵詞

新型紡紗; 環(huán)錠紡; 漿料配方; 上漿工藝; 黏度; 上漿率?

經(jīng)紗上漿的主要目的是增加耐磨和貼伏毛羽，細(xì)號紗和高密織物的經(jīng)紗上漿也需適當(dāng)增強(qiáng)和保伸。在無梭織機(jī)日益增多并占主導(dǎo)地位的當(dāng)今，對經(jīng)紗毛羽的要求更高，改善原紗毛羽的各種新型紡紗技術(shù)不斷研發(fā)出來并被應(yīng)用到生產(chǎn)當(dāng)中。當(dāng)前短纖紗有6種常用紡紗方法，即傳統(tǒng)環(huán)錠紡、轉(zhuǎn)杯紡、賽絡(luò)紡、渦流紡、集聚紡和賽絡(luò)集聚紡。新型紡紗在耐磨、毛羽方面較傳統(tǒng)環(huán)錠紗有明顯優(yōu)勢，對上漿工藝的要求也有所不同。新型紡紗形式的經(jīng)紗更有利于無PVA環(huán)保漿料的推廣應(yīng)用，能夠降低用漿成本和提高織機(jī)效率。但在實(shí)際生產(chǎn)中，一些采用外購紗的紡織企業(yè)由于缺乏對紗線性能的了解，出于觀念問題或者管理問題，仍會采用傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗的用漿配方及漿紗工藝，造成用漿成本高、漿紗困難、織機(jī)效率達(dá)不到要求等一系列問題，所以應(yīng)引起足夠重視。

1 新型紡紗的上漿工藝要點(diǎn)

無論是哪種紡紗形式的經(jīng)紗，在確定漿料配方時主漿料均要根據(jù)纖維類型按照“相似相容”的原則來選擇。但由于各種紡紗方式的紗線結(jié)構(gòu)、強(qiáng)力、毛羽的不同，漿紗配方的用料成本、上漿率、含固率等亦有所不同。

1.1　轉(zhuǎn)杯紗

轉(zhuǎn)杯紡屬于自由端紡紗，成紗結(jié)構(gòu)外松內(nèi)緊，紗線表面結(jié)構(gòu)疏松、毛羽少，容易上漿。特別是純棉轉(zhuǎn)杯紗配棉等級低、纖維短、強(qiáng)力小易斷，漿液成分配置高、上漿大，反而會造成漿紗生產(chǎn)不順利，斷頭多。轉(zhuǎn)杯紗與傳統(tǒng)環(huán)錠紗相比在選擇主漿料時不宜用PVA，否則因漿膜強(qiáng)力過高在干分絞處更易造成斷頭。緊度大、織機(jī)車速高的品種可選用少量分紗性能好的高性能變性淀粉或助劑配普通淀粉即可。

根據(jù)轉(zhuǎn)杯紗結(jié)構(gòu)蓬松、強(qiáng)力偏低，一般用于粗厚織物（緊度大）的特點(diǎn)，其上漿目的主要是增強(qiáng)、保伸和耐磨。上漿工藝以“高壓、低濃、低黏、小上漿、大回潮”為原則。漿液含固量可較傳統(tǒng)環(huán)錠紗低1.5個百分點(diǎn)~2.5個百分點(diǎn)，漿槽黏度可降低1 s~2 s（3號漏斗），上漿以浸透為主。上漿率根據(jù)品種緊度不同可降低2個百分點(diǎn)~3個百分點(diǎn)，可選擇較傳統(tǒng)環(huán)錠紗高的壓漿力。因?yàn)檗D(zhuǎn)杯紗毛羽少，不存在毛羽黏連問題和使用PVA漿紗回潮大出現(xiàn)再黏的問題，回潮率可較傳統(tǒng)環(huán)錠紗提高0.5個百分點(diǎn)~1.0個百分點(diǎn)，這樣也有利于節(jié)約用汽。與傳統(tǒng)環(huán)錠紗相比轉(zhuǎn)杯紗要求較高的覆蓋系數(shù)，因此在漿紗時全烘筒的漿紗機(jī)可不用分層，總經(jīng)根數(shù)少的品種要用單漿槽漿紗，同樣根數(shù)的轉(zhuǎn)杯紗各區(qū)張力較傳統(tǒng)環(huán)錠紗稍大，以防止干分絞區(qū)的斷頭。

1.2　賽絡(luò)紗

賽絡(luò)紗類似合股的紗線，同向同步加捻使紗線具有特殊的結(jié)構(gòu)，與環(huán)錠紗相比，賽絡(luò)紗的條干、毛羽、強(qiáng)度均有細(xì)微改善，整體結(jié)構(gòu)接近股線的風(fēng)格。因此漿料配方可選擇稍差一個檔次，或用傳統(tǒng)環(huán)錠紗相同的漿料配方，但漿液含固量可適當(dāng)降低。漿液黏度較傳統(tǒng)環(huán)錠紡低0.5 s~1 s為宜，上漿率要降低1個百分點(diǎn)~2個百分點(diǎn)，上漿時要考慮浸透兼顧適當(dāng)?shù)谋桓?，由于賽絡(luò)紗毛羽較傳統(tǒng)環(huán)錠紗改善，回潮率可較傳統(tǒng)環(huán)錠紗高0.5個百分點(diǎn)左右。壓漿力及各區(qū)張力控制上與傳統(tǒng)環(huán)錠紗差別不大。

1.3　渦流紗

渦流紗屬于自由端紡紗，紗條的芯纖維是平行排列的、無捻度，依靠旋轉(zhuǎn)氣流的作用使末端纖維包覆纏繞于芯纖維外部加捻成紗。相對傳統(tǒng)環(huán)錠紗來說強(qiáng)力較低，但毛羽是幾種新型紡紗中最少的，3 mm以上長毛羽近乎為0，紗線的條干均勻度和耐磨性也都優(yōu)于同規(guī)格傳統(tǒng)環(huán)錠紗。由于渦流紗特殊的包芯結(jié)構(gòu)，按傳統(tǒng)上漿配方上漿，漿料被覆過多，紗線彈性變差，會在干分絞處出現(xiàn)大量斷頭，甚至出現(xiàn)開不了車的現(xiàn)象，使用含有被覆性較好的傳統(tǒng)配方PVA漿料時，尤其容易出現(xiàn)干區(qū)斷頭多的現(xiàn)象。為此在選用漿料時應(yīng)少用或不用PVA，但在黏附力、耐磨性、成膜性上要接近PVA，漿膜強(qiáng)力還要適中，更有利于滲透。在純滌品種上還要考慮漿膜的吸濕性不能過大，以避免在織造中產(chǎn)生再黏而造成開口不清現(xiàn)象。因此漿紗時渦流紗要以增強(qiáng)為主，適當(dāng)保伸。由于紗體內(nèi)松外緊，更易上漿，漿紗時漿液含固量、上漿率要較傳統(tǒng)環(huán)錠紗偏低掌握，漿紗以浸透為主，兼顧適當(dāng)?shù)谋桓?。上漿工藝采用“中壓，低濃，低黏，小上漿”的原則。在漿液含固量較低時，為保證適當(dāng)?shù)臐{液黏度，也可選用中黏的主漿料。以R 18.5 tex紗為例，渦流紗所用漿液含固量較傳統(tǒng)環(huán)錠紗低3個百分點(diǎn)左右，上漿率要低2個百分點(diǎn)左右，黏度也要較環(huán)錠紗低，回潮率高0.5個百分點(diǎn)左右，漿紗需要較高覆蓋系數(shù)，所以不建議經(jīng)紗分層進(jìn)烘房。壓漿力較傳統(tǒng)環(huán)錠紗高，各區(qū)張力較傳統(tǒng)環(huán)錠紗稍低。

1.4　集聚紗

集聚紗成紗結(jié)構(gòu)緊密，外觀光潔，強(qiáng)度高，強(qiáng)度不勻小，尤其是3 mm以上的有害毛羽比傳統(tǒng)環(huán)錠紗減少31%，所以對漿液吸附能力不及傳統(tǒng)環(huán)錠紗，因此集聚紗的配方宜采用“中濃低黏”的原則，以利于滲透。選擇漿料時盡量少用或不用PVA，防止上漿后干分絞再生毛羽增加和手感變差的問題，可采用黏結(jié)力強(qiáng)、浸透性好、漿膜強(qiáng)力適中的環(huán)保漿料配普通淀粉。如果集聚紗上漿濃度與傳統(tǒng)環(huán)錠紗相同，則上漿率大、干分絞困難、斷頭多，所以要以重滲透、求被覆、增強(qiáng)耐磨為目的，上漿工藝采用“中壓力，中濃度，低黏度，較傳統(tǒng)環(huán)錠紗上漿率低，回潮率偏大掌握”的原則。漿液黏度較傳統(tǒng)環(huán)錠紗低1 s~2 s為宜，漿液含固量較傳統(tǒng)環(huán)錠紗低1個百分點(diǎn)~2個百分點(diǎn)，上漿率較傳統(tǒng)環(huán)錠紗低2個百分點(diǎn)左右，回潮率高0.5個百分點(diǎn)左右，各區(qū)張力較傳統(tǒng)環(huán)錠紗稍大。由于經(jīng)紗毛羽少，漿液黏度低，漿紗無需使用復(fù)分絞，這樣既可以提高上機(jī)速度又利于減少干分絞處斷頭，而且可以減少上機(jī)回絲。

1.5　賽絡(luò)集聚紗

賽絡(luò)集聚紗集賽絡(luò)紗與集聚紗的優(yōu)點(diǎn)于一體，毛羽少、結(jié)構(gòu)緊密，若采用傳統(tǒng)環(huán)錠紗上漿工藝，同樣會出現(xiàn)上漿不良、斷頭多等問題。賽絡(luò)集聚紗漿紗需要以滲透為主，無論純棉、滌棉或差別化纖維基本都可以使用無PVA（被覆性漿料）的環(huán)保上漿配方，選擇漿膜強(qiáng)度適中、浸透好、黏結(jié)力強(qiáng)的漿料有利于漿紗干區(qū)的分絞，保證漿膜的完整度，緊度大的品種可增加部分替代PVA的環(huán)保漿料。上漿工藝可采用“中壓力，中濃度，低黏度，大回潮”原則。由于賽絡(luò)集聚紗相對于傳統(tǒng)環(huán)錠紗毛羽減少，且實(shí)際參與加捻的纖維根數(shù)多，捻系數(shù)較傳統(tǒng)環(huán)錠紗增加2%左右，紗線張力稍有松弛就會造成扭結(jié)，在片紗中的位置發(fā)生變化，甚至與相鄰紗線相互捻纏，導(dǎo)致漿紗在干分絞分紗筘齒處斷頭增加。因此漿紗過程中應(yīng)合理控制各區(qū)張力，在保證紗線不打綹的前提下盡量小，使經(jīng)紗保持松弛狀態(tài)進(jìn)入漿槽，以更好吸收漿液，卷繞張力偏大掌握，確保分絞順利及織軸卷繞平整。

2 部分新型紗線上漿實(shí)踐

2.1　漿料選擇

如上所述，新型紡紗技術(shù)的應(yīng)用使經(jīng)紗原紗在毛羽、耐磨等方面較傳統(tǒng)環(huán)錠紗有明顯改善，而作為傳統(tǒng)上漿配方中常用的對紗線提高耐磨、貼伏毛羽有優(yōu)勢的被覆性漿料PVA完全可以少用甚至不用，以黏附力強(qiáng)、浸透性強(qiáng)及漿膜彈性好的漿料取代，順應(yīng)低碳環(huán)保的社會發(fā)展需求。以下對較具代表性的幾類漿料的適用情況進(jìn)行簡要介紹。

PVA類漿料。較典型的有PVA1799，具有很多親水性的羥基，水溶性好，黏度穩(wěn)定性好，漿膜拉伸強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、耐磨強(qiáng)度、耐屈曲強(qiáng)度等特性都較其他合成漿料好。

新型上漿助劑。如TP上漿助劑可與淀粉配合使用，能滿足大部分棉、滌棉品種的上漿需要，在純滌、高含滌、高緊度的純棉品種上，輔以少量的化學(xué)漿料如丙烯酸類漿料即可，使?jié){膜柔韌，漿紗富有彈性，黏附力強(qiáng)，使?jié){膜更加耐磨，易退漿，環(huán)保。

丙烯類漿料。QL?89是多單元聚合而成的聚丙烯酸酯類漿料，黏度低，乳液粒度細(xì)，滲透力極強(qiáng)，具有良好的成膜性，漿膜柔韌有彈性，無再黏現(xiàn)象，對滌綸短纖，滌棉、滌粘及純棉等纖維具有良好的黏結(jié)力，與淀粉等傳統(tǒng)漿料混溶性好，退漿迅速徹底，易于生物降解。

新型變性淀粉。MS復(fù)合變性淀粉以優(yōu)質(zhì)玉米淀粉為主原料，經(jīng)過多重變性加工后，引入了相應(yīng)的酯基和羧基，提高了其與纖維的黏附性，同時改善了淀粉類產(chǎn)品漿膜脆硬的弊端，整體上提高了漿料的上漿性能。

2.2　上漿應(yīng)用實(shí)例

品種Ａ：T/C 65/35 28×T/C 65/35 28 488×236 160 3/1（河南南陽某紡織企業(yè)）；品種Ｂ：C 14.6×C 14.6 523×393 170 1/1（福建泉州某紡織企業(yè)）；品種Ｃ：T 9.8×T 9.8 354×283 183 1/1（河北晉州某紡織企業(yè)）；品種D：R/T 70/30 9.8×R 14.8 787×335 266.5 4/1（江蘇南通某紡織企業(yè)）。4個品種分別采用傳統(tǒng)環(huán)錠紗和新型紡紗工藝進(jìn)行生產(chǎn)，具體見表1、表2和表3。

品種A：根據(jù)轉(zhuǎn)杯紗結(jié)構(gòu)蓬松、毛羽較少、易上漿的特點(diǎn)，漿料配方如選用傳統(tǒng)配方，會使上漿率過高造成成本的浪費(fèi)，而且采用含PVA配方會因漿膜內(nèi)聚力高造成干分絞處二次毛羽，因此選用對滌棉轉(zhuǎn)杯紗滲透好、黏結(jié)力強(qiáng)且漿膜強(qiáng)力適中的TP助劑和聚丙烯酸酯漿料QL?89，配合淀粉上漿，上漿采用較高的壓漿力配合低黏度提高漿紗的浸透性能，增強(qiáng)漿紗的耐磨，較小的上漿率保證漿紗的柔韌性能，使紗身相對柔軟，降低織造打緯阻力，而大回潮則有利于提高轉(zhuǎn)杯紗強(qiáng)力，減少斷經(jīng)。

品種B：集聚紗結(jié)構(gòu)緊密，如果用環(huán)錠紡紗線的傳統(tǒng)上漿配方和上漿工藝則會造成黏度偏高漿液不易滲透，易形成表面上漿，干分絞時再生毛羽增多，干分絞困難，斷頭多。不少紡織企業(yè)第一次接觸集聚紗不了解紗線特性，按環(huán)錠紡紗上漿工藝往往會出現(xiàn)織機(jī)斷經(jīng)高，織機(jī)效率還不如環(huán)錠紡紗。因此，集聚紗采用純淀粉上漿，“中濃低黏”上漿工藝保證上漿率和漿液滲透性，同時漿膜強(qiáng)力適中，分紗阻力變小，回潮適當(dāng)提高，以提高紗線耐屈曲性，上漿率降了3個百分點(diǎn)，織機(jī)效率提高4.6個百分點(diǎn)，充分發(fā)揮了集聚紗的優(yōu)勢。

品種C：環(huán)錠紡純滌細(xì)號紗有害毛羽多，纖維剛性強(qiáng)，所以配方上采用較大量的被覆性漿料PVA來貼伏毛羽，否則織造中很容易造成起球現(xiàn)象。而渦流紗幾乎沒有有害毛羽，紗體呈外緊內(nèi)松的包芯結(jié)構(gòu)，如采用傳統(tǒng)的配方工藝，會由于PVA漿膜強(qiáng)度過高，使得漿后的渦流紗在干分絞處漿膜易破裂形成二次毛羽，紗體內(nèi)纖維滑移，斷頭增加；織造過程中會加劇內(nèi)應(yīng)力集中，使外層包覆紗與芯紗的滑移加劇，從而使布面出現(xiàn)毛圈，影響布面光潔，所以選擇無PVA上漿，選擇性能優(yōu)良的漿料以增強(qiáng)滲透為主，大幅度降低黏度和上漿率，最大限度地提高漿紗的可織性。

品種D：賽絡(luò)集聚紗結(jié)構(gòu)更緊密，用傳統(tǒng)環(huán)錠紡的漿料配方及漿紗工藝容易出現(xiàn)上漿困難的問題。實(shí)際中參照集聚紗，漿液含固量、黏度、上漿率均適當(dāng)降低，斷經(jīng)、斷緯明顯比環(huán)錠紡紗降低，織機(jī)效率提高了4.2個百分點(diǎn)。

由表1~表3及以上分析可以看出，相同品種，運(yùn)用新型紡紗技術(shù)生產(chǎn)的經(jīng)紗與傳統(tǒng)環(huán)錠紗比較，可以實(shí)現(xiàn)無PVA上漿，采用低含固量、低黏度、低上漿率的漿紗工藝，上漿成本降低，織機(jī)效率提高。

3 存在的問題及預(yù)防

在實(shí)際生產(chǎn)中，除了對新型紗線結(jié)構(gòu)與上漿性能了解不夠?qū)е碌臐{紗車速開不高、漿紗困難、織機(jī)效率低、產(chǎn)生漿斑疵布、增加用漿成本等問題，還存在管理重視不夠而出現(xiàn)的信息不對稱現(xiàn)象。目前多數(shù)織造企業(yè)采用外購紗，來源不一，紗線形式變動時未及時通知到生產(chǎn)一線，如果對不同紡紗形式經(jīng)紗的漿紗生產(chǎn)缺乏經(jīng)驗(yàn)，則很容易用錯上漿工藝。某紡織企業(yè)生產(chǎn)C 14.8 tex品種時，兩個月內(nèi)集聚紗和傳統(tǒng)環(huán)錠紗轉(zhuǎn)換幾次，而車間工人對產(chǎn)品標(biāo)識不了解，只看紗號，導(dǎo)致生產(chǎn)傳統(tǒng)環(huán)錠紗時沿用集聚紗的漿料配方，造成輕漿棉球，生產(chǎn)集聚紗時用傳統(tǒng)環(huán)錠紗的漿料配方，造成上漿率大、斷經(jīng)多、織機(jī)效率低的質(zhì)量問題。

針對以上問題，可采取以下措施。

（1）加強(qiáng)管理，保證原紗外包裝標(biāo)識清晰完整，同時保證購紗的信息上傳下達(dá)。轉(zhuǎn)變觀念，相關(guān)人員一定要了解紗線的性能和漿紗的匹配工藝，不同紡紗形式的經(jīng)紗要用不同的配方和上漿工藝。

（2）漿紗前辨別原紗紡紗形式，確保上漿工藝無誤。在沒有試驗(yàn)條件的情況下，可采用簡易目測手感方法分辨紗線紡紗形式。新型紗線毛羽少，可手拉單根原紗對光線觀察毛羽來初步判斷紡紗形式，也可在整經(jīng)工序車頭一側(cè)看經(jīng)軸片紗毛羽。手感上可根據(jù)前面介紹的強(qiáng)力差異，對比原紗強(qiáng)力做初步判斷，漿紗時在干分絞區(qū)手感上漿效果，所有新型紡紗均較傳統(tǒng)環(huán)錠紗光滑，如相同紗號的轉(zhuǎn)杯紗配棉較傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗稍差，成紗色澤上也偏暗些。也可采用退捻法區(qū)分紡紗形式，具體見圖1。

由圖1可以看出，同原料同號數(shù)紗線，在手動退捻中，環(huán)錠紗能完全退捻，強(qiáng)力較弱，轉(zhuǎn)杯紗退捻后只有部分節(jié)點(diǎn)完全退捻，賽絡(luò)紗退捻后看起來是由兩根紗合成的，渦流紡紗退捻后外表看起來完全退捻，但存在芯紗，因此紗有一定的強(qiáng)力。

4 結(jié)論

（1）新型紡紗技術(shù)紡出的紗線，由于其成紗結(jié)構(gòu)特性不同，在耐磨、毛羽方面較傳統(tǒng)環(huán)錠紗有明顯的優(yōu)勢，完全可實(shí)現(xiàn)無PVA環(huán)保上漿。

（2）新型紡紗線在漿料配方和上漿工藝方面有別于傳統(tǒng)環(huán)錠紗，應(yīng)選擇滲透性好、漿膜適中的漿料，采用低含固量、低黏度、低上漿率的上漿工藝。

（3）新型紡紗線由于原紗毛羽少，漿液黏度低，分紗輕快，在操作上可不用復(fù)分絞、不分層的上漿工藝。

（4）采用少量環(huán)保漿料配合大量普通淀粉能降低新型紡紗線用漿成本，實(shí)現(xiàn)織造生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高效。

（5）新型紡紗線的應(yīng)用只有企業(yè)加強(qiáng)各級用紗管理、用漿管理，才能發(fā)揮紗線的優(yōu)越性能。

資料來源：《棉紡織技術(shù)》

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