經(jīng)紗預(yù)濕上漿的探討

  介紹了經(jīng)紗預(yù)濕上漿的機(jī)理，對預(yù)濕上漿的機(jī)構(gòu)形式和工藝作了詳細(xì)的評述。分析了經(jīng)紗預(yù)濕上漿的效果及適用性，指出了預(yù)濕上漿在實(shí)際生產(chǎn)中存在的問題。

　　經(jīng)紗上漿是織前準(zhǔn)備的關(guān)鍵工序，其目的是使經(jīng)過上漿的經(jīng)紗能夠耐磨、增強(qiáng)、保伸和減少毛羽，從而提高可織性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，近十幾年來經(jīng)紗上漿技術(shù)也有很大的進(jìn)步。國內(nèi)外專業(yè)技術(shù)人員對改善經(jīng)紗上漿的研究基本分三個方面：一是對漿料的研究；二是對漿紗機(jī)械和漿紗工藝的研究；三是對改善待上漿經(jīng)紗狀態(tài)的研究。預(yù)濕上漿是已在生產(chǎn)中應(yīng)用的改善上漿前經(jīng)紗狀態(tài)的一種方法。

　　1 經(jīng)紗預(yù)濕機(jī)理

　　經(jīng)紗上漿的過程就是將漿液按設(shè)定的要求一部分粘附在經(jīng)紗表面，另一部分滲透到紗線內(nèi)部，因此漿液的粘附程度和滲透狀況是上漿質(zhì)量優(yōu)劣的重要標(biāo)志。根據(jù)粘附原理，漿液在經(jīng)紗上的粘附狀況與紗線的特性、表面狀況、濕潤程度等有關(guān)。化學(xué)纖維表面光滑且含油劑，影響上漿。棉纖維表面較粗糙，而且有天然的卷曲，雖然比化學(xué)纖維容易上漿，但是由于棉纖維中含有纖維素共生物，如蠟狀物質(zhì)、含氮物質(zhì)、果膠物質(zhì)、礦物質(zhì)以及色素等，而且棉紗的纖維間空隙存在空氣，都不利漿液粘附和滲透。預(yù)濕就是在經(jīng)紗上漿前通過熱水進(jìn)行濕潤，這樣就可以去除棉紗附著的棉蠟、果膠質(zhì)和雜質(zhì)，有利于漿液對紗線的粘附。在經(jīng)紗浸濕的同時還要采用高壓擠壓，這樣不僅可以去除經(jīng)紗上過多的水分，而且可排除紗線纖維間的空氣，有利漿液滲透。

　　2 預(yù)濕機(jī)構(gòu)的形式及工藝

　　上漿前進(jìn)行經(jīng)紗預(yù)濕，增強(qiáng)漿液與纖維的親和力，以達(dá)到改善上漿質(zhì)量，又可減少漿料消耗的思路，漿紗專業(yè)技術(shù)人員已進(jìn)行了多年的探索，但是由于相應(yīng)技術(shù)問題沒有得到解決，所以一直沒有在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。直至1992年預(yù)濕上漿首先在長絲上漿中應(yīng)用，1997年開始應(yīng)用在短纖紗上漿，ITMA99展出的漿紗機(jī)已經(jīng)廣泛采用了預(yù)濕技術(shù)。預(yù)濕機(jī)構(gòu)基本有三種形式。

　　2.1 預(yù)濕機(jī)構(gòu)形式

　　2.1.1 單浸單壓式

　　單浸單壓式是在經(jīng)紗進(jìn)入漿槽前加裝一套一根浸沒引紗輥和一根壓水輥的預(yù)濕水槽裝置。如祖克—米勒—哈科巴公司的SC“濕—罩—濕”上漿裝置，將經(jīng)紗喂入、預(yù)濕潤、上漿三項功能融合在一起。該預(yù)濕槽有溫度控制系統(tǒng)，以蒸氣加熱，用水平檢測儀調(diào)節(jié)液面高度，并有過濾水循環(huán)系統(tǒng)去除雜質(zhì)，保持預(yù)濕槽的水清澈，以免經(jīng)紗二次粘污。

　　2.1.2 雙浸雙壓式

　　雙浸雙壓式是二次浸紗二次擠壓水的形式。經(jīng)紗由引紗輥拖引進(jìn)浸入預(yù)濕水槽內(nèi)，通過對擠壓輥擠壓后，再經(jīng)過浸水輥二次入水，通過第二對擠壓輥高壓擠水，然后進(jìn)入漿槽上漿。這種形式的預(yù)濕水槽用蒸氣加熱，并有液面調(diào)節(jié)儀和循環(huán)水過濾系統(tǒng)。

　　2.1.3 浸噴雙壓式

　　浸噴雙壓式以貝寧格—澤爾公司采用的WET—IN—WET漿槽為代表，預(yù)濕區(qū)由一根浸沒輥對經(jīng)紗進(jìn)行預(yù)濕浸漬，然后對擠壓輥擠壓出經(jīng)紗內(nèi)的空氣，在經(jīng)紗離開擠壓點(diǎn)時，立即用熱水噴淋，使經(jīng)紗能夠充分濕潤，再經(jīng)過第二對擠壓輥擠壓去多余水分，并依靠擺錘式導(dǎo)紗軸將紗線從預(yù)濕水槽轉(zhuǎn)移到上漿槽，保證紗線不松弛。由自控裝置保持液面高度恒定，用循環(huán)過濾和溢流方式，保持預(yù)濕水的潔凈。

　　2.2 預(yù)濕工藝

　　2.2.1 預(yù)濕水溫

　　預(yù)濕的目的是為了在經(jīng)紗上漿以前盡可能清除經(jīng)紗表面不利于上漿的纖維素共生物和濕潤經(jīng)紗，因此預(yù)濕水溫是關(guān)鍵。根據(jù)經(jīng)紗纖維的棉蠟和果膠特性，在80 ℃以上就可以融化和溶解，同時能使紗線很好地濕潤，生產(chǎn)廠一般控制在85 ℃±2 ℃，過熱將會增加能耗。

　　2.2.2 壓水輥的壓力及經(jīng)紗的壓出回潮率

　　經(jīng)紗預(yù)濕后雖然經(jīng)過一次或兩次擠壓，但它的含水仍較多，進(jìn)入漿槽后必將影響漿液濃度，因此，合理控制經(jīng)紗壓出回潮率是十分重要的。而控制經(jīng)紗壓出回潮率與擠壓輥的壓力有直接聯(lián)系，壓力小壓出回潮率高；壓力過大，壓力機(jī)構(gòu)容易受損。但經(jīng)紗的壓出回潮率也與經(jīng)紗的粗細(xì)、纖維種類、純紡或混紡等因素有關(guān)。根據(jù)紡織廠實(shí)踐獲知，當(dāng)壓力達(dá)到60 kN時純棉品種壓出回潮率在40%左右，100 kN時壓出回潮率接近30%。因此一般擠壓輥的壓力控制在60 kN～100 kN，使壓出回潮率能在40%以下。

　　3 經(jīng)紗預(yù)濕上漿效果分析

　　根據(jù)有關(guān)資料介紹，經(jīng)紗預(yù)濕上漿效果顯著，毛羽可減少50%，強(qiáng)力提高15%～20%，抗摩擦功能提高60%，可減少上漿20%～40%。

　　3.1 毛羽減少

　　傳統(tǒng)環(huán)錠紗表面毛羽較多，纖維抱合不緊，纖維間有很大空隙，在電子顯微鏡下顯示得十分清楚（見圖1）。經(jīng)紗經(jīng)過預(yù)濕槽時，由于速度很快，所以預(yù)濕效果好的是經(jīng)紗表面部分和毛羽，尤其是因為毛細(xì)效應(yīng)，裸露在紗線外的毛羽纖維濕潤度更好，當(dāng)經(jīng)紗進(jìn)入漿槽接觸漿液后，經(jīng)紗表面和毛羽粘附漿液。因此在經(jīng)過壓漿輥后，毛羽比較伏貼地貼附在經(jīng)紗表面，使預(yù)濕上漿后的經(jīng)紗比現(xiàn)行的上漿后的經(jīng)紗毛羽顯著減少。

　　3.2 抗摩擦功能和強(qiáng)力提高

　　從上述可見，由于經(jīng)紗經(jīng)過熱水浸漬，纖維去除了大部分纖維素共生物，漿液更容易粘附，所以經(jīng)紗表面的漿膜比較完整，經(jīng)紗經(jīng)過預(yù)濕，又經(jīng)過壓漿輥的軋壓，有利漿液滲透，使?jié){紗的漿膜與紗線的結(jié)合比較牢固，從而提高了上漿后經(jīng)紗的抗摩擦功能和強(qiáng)力。

　　3.3 節(jié)約上漿

　　由于預(yù)濕后經(jīng)紗內(nèi)纖維間充滿水分，所以漿液難以滲透到紗線中心，而是形成一種漿液濃度至經(jīng)紗中心逐漸減少的情況，而經(jīng)紗中心被水分“占據(jù)”（見圖2），從而達(dá)到明顯降低上漿率，又能滿足上漿要求的效果。

　　4 有關(guān)預(yù)濕上漿幾個問題的探討

　　理論分析和實(shí)際應(yīng)用說明預(yù)濕上漿有一定效果，但應(yīng)用預(yù)濕上漿技術(shù)目前仍有一些問題需要探索，使之進(jìn)一步完善。

　　4.1 保持漿槽漿液濃度穩(wěn)定

　　由于經(jīng)紗從預(yù)濕槽轉(zhuǎn)移到上漿槽要帶入大量水分，將會稀釋漿液濃度，所以必須要采取相應(yīng)措施，除了通過試驗摸索規(guī)律，控制輸入漿液的濃度，加快漿槽漿液循環(huán)外，輪班要有專人負(fù)責(zé)用遮光儀對漿液濃度經(jīng)常測定并做相應(yīng)調(diào)節(jié)。但漿槽漿液濃度總會有一些波動，有時控制不當(dāng)，漿槽漿液濃度低于要求，只能暫時停止預(yù)濕。因此比較可靠的措施是在漿槽設(shè)置漿液濃度監(jiān)測和自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，但需要增加相應(yīng)的投資。

　　4.2 控制漿紗伸長率

　　預(yù)濕上漿使經(jīng)紗在加壓導(dǎo)紗條件下濕態(tài)長度增加，雖然高速漿紗機(jī)有先進(jìn)的分區(qū)張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，但難免增加經(jīng)紗的濕態(tài)伸長，因此預(yù)濕上漿的漿紗伸長率就會增加，必須引起注意。

　　4.3 預(yù)濕上漿的適用性

　上漿前經(jīng)紗預(yù)濕，在理論上講是改善上漿前經(jīng)紗狀態(tài)的有效技術(shù)，但由于經(jīng)紗的纖維特性不同、紗線的纖維結(jié)構(gòu)不同、紗號的粗細(xì)不同，預(yù)濕工藝技術(shù)目前很難普遍適用，因此要進(jìn)一步探索。

　　4.3.1 對纖維的適用性

　　纖維分子結(jié)構(gòu)不同，纖維的特性也不同，其預(yù)濕效果也有所區(qū)別。生產(chǎn)實(shí)踐證明在目前條件下，并非所有的品種預(yù)濕后的壓出回潮率能在40%以下，純棉紗或混紡紗中棉纖維比例較高的紗，壓出回潮能達(dá)到要求，但合成纖維純紡或混紡比例較高的紗，在100 kN的壓力條件下，經(jīng)紗壓出回潮率也難以達(dá)到40%以下，所以預(yù)濕工藝技術(shù)對這些品種并不適用。

　　4.3.2 對紗號的適用性

　　對純棉品種而言，通過預(yù)濕工藝處理，在正常條件下，壓出回潮率一般都能控制在40%以下。但是在同樣工藝條件下，不同紗號的壓出回潮率就會產(chǎn)生差異，根據(jù)某生產(chǎn)廠試驗，同樣在100 kN的壓力下，9.6 tex的純棉紗壓出回潮率為37%，而30 tex純棉紗僅有23%。綜合考慮，中低號的棉紗更適用預(yù)濕工藝處理。

　　4.4 增加預(yù)濕機(jī)構(gòu)后待解決的問題

　　增加預(yù)濕機(jī)構(gòu)后，除要解決漿槽漿液濃度穩(wěn)定問題外，漿紗機(jī)的總體長度增加也帶來一些問題，盡管設(shè)備生產(chǎn)廠家采取一些措施，但有些問題沒有從根本得到解決。

　　4.4.1 漿紗機(jī)總體長度

　　目前紡織廠為了生產(chǎn)細(xì)號高密產(chǎn)品，大都選購雙漿槽高速漿紗機(jī)，增加預(yù)濕機(jī)構(gòu)后，漿紗機(jī)的總體長度必然增加，這就會產(chǎn)生三個問題：一是原有生產(chǎn)廠房能否容納；二是要相應(yīng)增加漿紗機(jī)的了機(jī)回絲；三是經(jīng)紗經(jīng)過的線路增長，要相應(yīng)增加張力控制措施，穩(wěn)定伸長。雖然設(shè)備生產(chǎn)廠對預(yù)濕機(jī)構(gòu)與漿槽的結(jié)合設(shè)計得更加緊湊，但總體長度還是增加。

　　4.4.2 增加預(yù)濕機(jī)構(gòu)后，能不能不用雙漿槽 據(jù)資料介紹：增加預(yù)濕機(jī)構(gòu)后，上漿輥的覆蓋系數(shù)可以達(dá)到100%，甚至120%，認(rèn)為沒有必要再用雙漿槽，這種設(shè)想有待商榷。從以上所述可知，預(yù)濕工藝并不普遍適用，盡管有些中低號品種采用預(yù)濕工藝后，覆蓋系數(shù)可以達(dá)到100%，但這僅是實(shí)際應(yīng)用中的特例，因此不具有普遍性。尤其在當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)條件下，各紡織生產(chǎn)企業(yè)品種變化很大，不可能生產(chǎn)單一的中低號純棉產(chǎn)品，也不可能僅僅為了部分產(chǎn)品應(yīng)用預(yù)濕工藝技術(shù)，因而影響了漿紗機(jī)的品種適應(yīng)性。

　　5 結(jié)束語

　　預(yù)濕上漿技術(shù)對部分品種在提高上漿質(zhì)量和降低漿料消耗方面有顯著效果。上漿經(jīng)紗不同，預(yù)濕上漿工藝的適用性也各不相同，生產(chǎn)實(shí)踐證明，預(yù)濕上漿工藝對中低號棉紗適用。對于預(yù)濕上漿技術(shù)還有待于進(jìn)一步研究和完善。 參考文獻(xiàn)： [1]秦貞俊.棉紡織工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步〔J〕.國外紡織技術(shù)，2001；(10)：5. [2]張輝.淺談預(yù)濕上漿〔J〕.河北紡織，2003(4):41～45. [3]姚桂芬.預(yù)濕上漿技術(shù)及其應(yīng)用〔J〕.河北紡織，2002；(3)：24～26.　AAE4T45UY75T

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