預濕上漿在高支純棉織物生產中的實踐

張淑梅，趙 玉，王文志，孟翠玉，張國生

(1.煙臺南山學院，山東 龍口 265706； 2.山東南山紡織服飾有限公司，山東 龍口 265706)

隨著紡織工業的快速發展，環保漿料和新型漿紗設備取得較大發展，漿紗工藝隨之也獲得了重大創新。預濕上漿作為一種現代的新型上漿技術，已在國外紡織工業中廣泛應用，在我國由于受到各方面因素的影響，近年來才得到進一步推廣應用。通過實踐，預濕上漿技術可以提高漿紗質量，降低上漿率，能夠體現現代紡織工業追求的綠色、智能和品質。

1 產品規格

本文重點探討預濕上漿技術在雙緯直貢緞生產實踐中的應用。精梳純棉9.7 tex原紗質量指標：單紗斷裂強力139.8 cN，強力不勻率10.5%，條干均勻度CV值13.5%。織物規格：緞紋組織，經向密度787根/(10 cm),緯向密度302根/(10 cm)，雙合股，幅寬307 cm。

2 預濕上漿原理

預濕上漿是在經軸架與漿紗槽之間安裝預濕裝置，經紗在進入上漿槽之前，先經過預濕水槽預濕處理[1]，再進行上漿。在預濕槽里通過熱水對紗線的浸濕與洗滌，再經過一對擠壓輥來控制紗線的回潮率，使紗線浸漿時，具備良好的浸潤和吸漿條件[2]。

傳統的上漿方式不經預濕，高支純棉紗上漿普遍存在上漿不足、織造困難的問題，主要原因是高支紗的捻系數一般偏大，纖維在紗體中排列緊密，纖維間空隙小，同時純棉紗線表面附有棉蠟、果膠及糖分等雜質，上漿時紗線經過漿槽的時間又短(1.5～3.0 s)，作用不足，難以潤濕，漿液不易滲透，因此吸漿困難，上漿率低，漿膜在紗線表面分布不勻。

預濕上漿技術的關鍵在于棉紗經過預濕水槽內80 ℃以上的高溫水預濕和擠壓輥的擠壓處理[3]，清除了棉紗上的棉蠟、膠質及糖分等雜質，紗線得到了很好的潤濕，可降低上漿時紗線與漿液接觸的表面張力，漿液能夠充分滲透到紗線內部；預濕后經高壓擠壓，紗線中60%以上的水分和空氣被擠出，紗線的預濕回潮率被控制在20%～40%范圍內，紗線內濕外干，使得漿料在紗線截面的分布由中心向外圍均勻增加，并在紗線表面形成了連續而完整的漿膜，提高了被覆率[4-6]，紗線表層的上漿率提高了，但總吸漿量減少，達到提高漿紗質量、減少毛羽、節約漿料、降低成本的目的，可為織造的順利進行創造條件[7]，因此，預濕上漿可以很好地解決純棉高支紗傳統上漿中存在的浸透和被覆問題。

3 預濕上漿工藝

3.1 預濕工藝

3.1.1 預濕水溫

為了在經紗上漿前清除紗線表面的纖維雜質和達到完全潤濕紗線的目的，預濕時要合理設置預濕水溫。根據棉紗上的蠟質、果膠等物質在76～81℃以上的熱水中易被溶解的特性[8]，一般預濕溫度控制在85 ℃左右，紗線可以得到更好的潤濕，過熱會增加耗能。

3.1.2 預濕水壓

紗線潤濕后，含水率較高，不宜直接進入漿槽，必須經過1～2次擠壓輥的擠壓，排除紗線內的大部分水分，當紗線的預濕回潮率控制在20%～40%范圍時，紗線可以達到較好的吸收狀態[9]，而紗線的預濕回潮率取決于擠壓輥的壓力值。擠壓輥壓力過小，則導致紗線的預濕回潮率過高，使過多水分帶到漿槽引起漿液濃度不穩定，從而影響漿紗質量的穩定性[10-12]；擠壓輥壓力超過95 kN時，含水率降低不明顯，而此時設備的能耗明顯增大[13]，且紗線結構也出現嚴重的變形。因此，應根據紗線的粗細、純紡或混紡以及纖維類別，合理設置紗線的預濕回潮率，一般擠壓輥壓力控制在60～100 kN范圍內[14]。經過多次試驗，純棉9.7 tex品種擠壓輥壓力設置為95 kN，紗線預濕回潮率為37%。

3.1.3 預濕伸長率

預濕后紗線的濕區長度會拉長，要采取相應的措施，嚴格控制紗線的預濕伸長率不超過0.1%。

3.2 上漿工藝

由于9.7 tex純棉精梳紗線密度低，強力低，織造過程中斷頭多且經摩擦易起棉球，因此上漿時除優選漿料配方外，在上漿過程中還應該掌握“高溫中速、低張力、高滲透、高被覆、小伸長”的原則[15]，以達到提高漿紗斷裂強力和耐磨性、減少伸長率和降低毛羽的目的。

3.2.1 漿料配方的確定

通過漿紗增強紗線的耐磨性和毛羽貼伏性能是選取漿料配方的主要原則。傳統的PVA為主的漿料配方，由于漿液黏度偏大，不易滲透，因此上漿率低；而且其漿膜強力高，高支紗分絞困難，易發生二次毛羽，造成織造斷頭增加；PVA漿料在自然環境中不易降解，易形成環境污染。為滿足高支高密品種漿紗“低黏度、強滲透、耐磨和高彈性”的要求，選擇黏結力、流動性、黏度熱穩定性好、漿膜富有彈性，耐磨且生物易降解的漿料CE-50為主漿料,搭配少量氧化淀粉降低成本，配伍適量的黏度低、滲透力強、漿膜柔軟有彈性、可降解的聚丙烯酸酯類漿料QI-89[16]。

漿料配方為:CE-50為75.0 kg，氧化淀粉37.5 kg，QL-89為25.0 kg，蠟片2.0 kg。

3.2.2 調漿工藝

預濕后的紗線經過擠壓輥的擠出了大部分水分，但紗體中仍含有一定量的水分，紗線進人漿槽時，紗體內的水稀釋漿液，會引起漿液濃度和黏度降低，影響紗線上漿過程和上漿質量的穩定性。因此，在上漿過程中，要根據需要不斷補充含固量較高的漿液，以平衡預濕紗線帶入漿槽的水分，從而使漿液的含固量保持在一個穩定的范圍內。根據實踐經驗，補漿含固量應根據實際情況比漿液含固量高1%～2%，每次補漿體積控制在50 L，補漿間隔時間8 min左右，預濕漿紗機的補漿工作由漿液濃度在線自動檢測與控制系統和人工檢測共同完成。

3.2.3 上漿工藝參數設置

為保證高支紗線取得良好的漿紗效果，選用在Karl Mayer預濕上漿機上漿。在確定預濕上漿工藝時，必須考慮高支紗上漿率不可太低、提高耐磨性能和降低織造過程中毛羽形成的目的。因此在設計預濕和上漿工藝時，要綜合考慮，采取上漿濃度與壓漿輥壓力調整相結合以控制上漿率降低的幅度。以“高滲透兼顧被覆”為原則，采用“先重后輕”的壓漿力，同時提高漿液濃度1%～2%[17]。傳統上漿與預濕上漿工藝參數設置見表1。

4 預濕上漿效果

4.1 上漿率降低

由于預濕后的紗線經過高壓漿輥擠壓，紗線中會保留35%左右水分，大部分水分將分布在紗芯部位，紗線的中心位置被水占據后，漿液只均勻分布在紗線的表面和紗體中心的外圍，從而降低了紗線的上漿率。傳統上漿與預濕上漿質量指標對比見表2。可看出，預濕上漿比傳統上漿上漿率降低10.37%左右。

由于上漿率降低，后整理工序退漿率相對也減少，從而降低了廢水量和處理廢水的費用，節約成本的同時環境也得到保護。

表2 傳統上漿與預濕上漿質量指標對比

4.2 漿紗性能改善

4.2.1 毛羽貼伏

預濕處理能夠清除紗線表面雜質，纖維間的空氣也被擠出，有利于紗線吸附漿液，提高紗線表面漿膜完整性。傳統上漿與預濕上漿毛羽外觀對比見圖1。在電子顯微鏡下傳統漿紗后紗線毛羽多而長，纖維間抱合力差；預濕漿紗后紗線表面貼伏光潔效果突出，毛羽明顯減少。由表3也可看出，預濕上漿比傳統上漿毛羽降低率提高了19.06%。

圖1 傳統上漿與預濕上漿毛羽外觀對比

4.2.2 漿紗的斷裂強力和耐磨性提高

預濕上漿比傳統上漿紗線的增強率提高而強力不勻率減少，且毛羽降低率提高。這是由于紗線經過預濕上漿后，漿液均勻分布于紗線表層和內部纖維之間，紗線表面漿膜完整結合牢固，紗線內纖維之間漿膜均勻分布，結合力增強，再加上紗線主干毛羽的貼伏，漿紗的強力和耐磨性均明顯提高。

4.2.3 漿紗彈性改善

采用預濕上漿后上漿率比傳統上漿率低。根據生產實踐，這是由于預濕后紗中心部分被水分占據，漿液不易滲透進入，紗線中心浸潤的漿液少，因此紗線更加富有彈性。

4.3 織造質量和效率改善

預濕上漿后的紗線織機梭口更清晰，織造效率進一步提高。這是由于預濕上漿使得紗線吸漿效果好，且漿液在紗線表面及內部合理均勻分布，干燥后的漿紗漿膜完整，紗線的耐屈曲性和抗磨性提高，且紗體柔韌而富有彈性，因此增強了經紗在織造過程中抵抗各種摩擦和張力的作用，因此織機開口清晰，織造斷頭明顯降低，從而提高了織造效率。

5 結束語

預濕上漿技術應用于純棉高支紗，雖然上漿率降低，但由于漿液在紗體內的合理分布，上漿后紗線的斷裂強力增加，斷裂伸長不勻率降低，耐磨性能提高，特別是2 mm以上的毛羽明顯減少；織造分絞變得更容易，織造時由于開口清晰，斷頭明顯降低，織造的效率明顯提高，因此預濕上漿技術的應用可以在提高漿紗質量穩定生產的同時，降低生產成本，且綠色環保。