利用現(xiàn)有漿紗設(shè)備進行預(yù)濕上漿

預(yù)濕上漿在國外早已應(yīng)用于漿紗生產(chǎn),在國內(nèi)尚處在試用階段。本文就如何利用企業(yè)現(xiàn)有漿紗設(shè)備對經(jīng)紗進行預(yù)濕上漿的有關(guān)問題進行了研究與探討。

Pre-wet Sizing technology has been widely used in developed countries, whereas it has been still in the tryout period in China. This article has made a discussion on how to implement the pre-wet sizing process based on the existing sizing equipment.

預(yù)濕上漿在國外早已應(yīng)用于漿紗生產(chǎn),在國內(nèi)尚處在試用階段。從國內(nèi)外應(yīng)用的情況表明:在漿紗機上對經(jīng)紗進行預(yù)濕上漿,不僅可以提高上漿質(zhì)量,減少毛羽,提高漿紗的耐磨性和可織性,而且還有利于降低上漿率和生產(chǎn)成本,能為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。

1預(yù)濕上漿的理論分析

1.1預(yù)濕上漿機理

預(yù)濕上漿是紗線在未進入上漿槽之前先要經(jīng)過一個熱水(85 ～ 90 ℃)槽,在此槽中對紗線進行潤濕和洗滌,去除棉紗上的棉蠟、果膠以及其他雜質(zhì)等,然后采用高壓壓軋擠去多余水分,再進入漿槽進行上漿。紗線在熱水槽內(nèi)經(jīng)過潤濕和擠壓后,紗線內(nèi)仍留有 30% ～ 40% 的水分,在漿槽內(nèi)浸漿和壓漿過程中,因紗線內(nèi)部水分內(nèi)應(yīng)力與漿液相互作用浸潤滲透,使?jié){液在紗線內(nèi)纖維之間分布更趨合理。烘干之后,漿液在紗線內(nèi)部的分布是由中心向外圍均勻而逐漸增加,從而形成牢固的漿膜。該工藝不僅增強了漿液對紗線的滲透和被覆,而且使紗線的毛羽更好地貼伏在紗線的表面,提高了漿紗的耐磨性和可織性。

1.2預(yù)濕上漿的適應(yīng)范圍

不是所有的紗線都能適應(yīng)和需要預(yù)濕上漿,其應(yīng)用范圍有一定的局限性。如純棉細號和含滌比例高的滌棉混紡紗就不需要預(yù)濕上漿,因為純棉紗號數(shù)細,紗線截面纖維根數(shù)少,紗線絕對單紗強力低,在紗線加工過程中容易引起斷頭,漿紗必須采用小張力、保伸長的工藝,再加上純棉紗吸漿性能好;而滌綸比例高的紗線,因滌綸屬于疏水性纖維,吸濕能力極差,采用預(yù)濕上漿效果不但不明顯,反而造成不必要的浪費;一些特殊的新型纖維紗線,如竹粘膠纖維紗線,因濕強只有干強的 50%,如采用預(yù)濕上漿,很難控制紗線的濕熱伸長,再加上纖維本身吸漿能力很好,也沒有必要采用預(yù)濕上漿。生產(chǎn)實踐表明,只有一般在純棉和低比例含滌的滌棉混紡中,粗號紗適宜采用預(yù)濕上漿,不僅能獲得良好的上漿效果,還能達到提高漿紗質(zhì)量、節(jié)約漿料、降低漿紗成本的目的。

2預(yù)濕上漿的推廣應(yīng)用

預(yù)濕上漿技術(shù)在漿紗生產(chǎn)中的應(yīng)用,可以通過兩個途徑來實現(xiàn):一是采用配置有預(yù)濕水槽裝置的預(yù)濕漿紗機來進行預(yù)濕上漿;二是對現(xiàn)有漿紗設(shè)備進行技術(shù)改造后進行預(yù)濕上漿。

2.1利用現(xiàn)有預(yù)濕漿紗機進行預(yù)濕上漿

改革開放以來,我國棉紡織企業(yè)從國外引進了一批技術(shù)性能先進的新型漿紗機,其中就有帶有預(yù)濕槽的漿紗機,但由于對預(yù)濕上漿作用沒有足夠的認(rèn)識,沒有很好地利用。企業(yè)可以利用從引進國外預(yù)濕漿紗機進行預(yù)濕上漿。如從德國Karl Mayer(卡爾?邁耶)公司引進的預(yù)濕漿紗機,該機采用先進的預(yù)濕上漿工藝,不僅能滿足經(jīng)紗預(yù)濕上漿的工藝要求,又能節(jié)約漿料,提高織機生產(chǎn)效率;如從日本津田駒公司引進的HS – 30型帶預(yù)濕水槽的雙漿槽漿紗機,使用該機不但織機效率有一定幅度的提高,而且百米用漿單耗降低 30% 左右;又如有的企業(yè)引進了BEN – SIZETEC型漿紗機,因該機配置了WETSIZE預(yù)濕漿槽,可以對紗線進行預(yù)濕上漿等。

還可以利用國內(nèi)制造的預(yù)濕漿紗機進行預(yù)濕上漿。近年來,我國為了趕超世界先進水平,滿足國內(nèi)紡織企業(yè)對預(yù)濕上漿漿紗機的需求,替代進口。鄭紡機于2007年5月研制成功了我國第一臺GA309型預(yù)濕漿紗機。該機屬高科技產(chǎn)品,運行可靠,填補了國內(nèi)預(yù)濕上漿漿紗機的空白,達到了國際先進水平。

GA309型預(yù)濕漿紗機是在GA308型漿紗機的基礎(chǔ)上研發(fā)出來的,它是在GA308型漿紗機經(jīng)軸架與漿槽之間設(shè)置了 1 個預(yù)濕水槽。經(jīng)紗進入漿槽之前,先經(jīng)過預(yù)濕水槽的浸潤、洗滌、壓扎等一系列預(yù)處理后,再進入漿槽進行上漿,其特點如下。

(1)預(yù)濕水槽和漿槽共用兩塊墻板,結(jié)構(gòu)緊湊合理,水槽浸壓采用單浸雙壓,作用寬度 180 cm,軋水輥最大壓力 100 kN,壓力無級調(diào)節(jié),軋水均勻,紗線含水率可控制在 30% ～ 40% 左右。軋水輥表面橡膠硬度為邵氏 80? 。浸水輥表面包覆合成橡膠,且具有側(cè)壓功能,最高側(cè)壓力為 4 kN。

(2)預(yù)濕水槽有獨立的水循環(huán)過濾系統(tǒng)及補水系統(tǒng)。水槽內(nèi)表面積下的蠟質(zhì)、油污及雜質(zhì)采用瀑布式溢流方式漂流到下面水槽,經(jīng)過過濾后又回到補水系統(tǒng)。為了控制濕區(qū)伸長,水槽內(nèi)下軋水輥和漿槽中上漿輥各由 1 臺伺服電機拖動。

(3)為了保證上漿率穩(wěn)定,該機還配有漿液濃度控制系統(tǒng),避免因紗線含水過多而導(dǎo)致漿液濃度和粘度降低,影響上漿率的穩(wěn)定。同時為了減少兩個漿槽的漿液濃度和粘度的差異,保證兩個漿槽上漿率大小一致。在 2 個漿槽之間安裝了 1 個共用預(yù)熱漿箱,不斷地為漿槽補給高濃度漿液,其目的是盡量減少兩個漿槽漿液濃度和粘度的差異,確保上漿率的穩(wěn)定。

(4)在預(yù)熱漿箱內(nèi)安裝有漿液液位檢測儀,并在預(yù)熱漿箱上部分別安裝 1 個熱水箱和 1 個補漿箱,在其輸送管道上安裝有自動控制進漿量和進水量的閥門,對其流量進行自動控制;在預(yù)熱漿箱和漿槽之間還安裝 1 個漿液濃度檢測儀,定時檢測漿液濃度,并根據(jù)漿液濃度的變化進行補充適量的高濃度漿液和熱水,確保漿液濃度穩(wěn)定,因補漿箱內(nèi)的漿液濃度比漿槽內(nèi)的漿液濃度高 3 ～ 5 個百分點,所以就能夠確保漿槽內(nèi)漿液濃度穩(wěn)定不變,將上漿率的差異減少到最小。

(5)為了確保上漿質(zhì)量,該機還配有上漿率自動控制裝置。在漿紗機運行過程中,能自動檢測一定時間內(nèi)所消耗的漿液體積,漿液濃度,紗線長度等相關(guān)數(shù)據(jù),計算出紗線的上漿率。同時把檢測出來的結(jié)果與通過人機界面設(shè)定工藝用漿濃度、上漿率進行比較,然后經(jīng)過程序運算,決定需要補充的高濃度漿液或熱水的體積。上漿過程中需要補充的熱水量,也都由計算機進行自動控制。該裝置還包括漿液濃度檢測的頻率、檢測取樣時間、濃度檢測儀的沖洗、預(yù)熱漿箱補充高濃度漿液和熱水量、預(yù)濕水槽液面高度的控制等。

(6)該機還采用了大直徑有預(yù)烘功能的濕分絞裝置。濕分絞輥直徑為 150 mm,安裝在漿槽與烘房之間,漿紗在離開第 2 只壓漿輥的壓軋點之后,以較大的分離角清晰而干凈地將漿紗分成 2 層,并進行預(yù)烘,使?jié){液在紗的表面迅速形成漿膜,減少漿紗在烘筒上的粘并,使?jié){紗在機前干分絞輕松爽快,減少二次毛羽的產(chǎn)生。使用大直徑濕分絞輥漿紗毛羽減少率比其他漿紗機的毛羽減少率低約 20%。

2.2利用現(xiàn)有漿紗設(shè)備經(jīng)改造后進行預(yù)濕上漿

在企業(yè)沒有引進具有預(yù)濕功能預(yù)濕漿紗機的情況下,可以利用企業(yè)現(xiàn)有的漿紗設(shè)備,對其進行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造來進行預(yù)濕上漿。

2.2.1雙槽漿紗機的改造

可以利用國產(chǎn)GA301、GA302、GA303、GA304、GA338型等雙漿槽漿紗機和從國外引進的雙漿槽漿紗機,對其進行簡單的技術(shù)改造用于預(yù)濕上漿。

(1)將雙槽漿紗機原來的第 1 只漿槽作為預(yù)濕上漿用的預(yù)濕水槽,第 2 只漿槽作為上漿槽。水槽采用自來水,水溫控制在 85 ～ 90 ℃左右,讓經(jīng)紗在水槽的熱水中浸泡、洗滌、軋壓處理,去除經(jīng)紗上的短絨、灰塵、雜質(zhì)、棉蠟等。

(2)預(yù)濕水槽采用單浸雙壓的浸壓形式,由于是利用原來的漿槽來當(dāng)水槽,壓漿力小,紗線出水槽含水率過高,達不到要求。采用改變了穿紗路線的方法,讓從水槽出來的紗線,先繞過 2 只預(yù)烘筒,利用兩只預(yù)烘筒的溫度來降低紗線的含水率,將從水槽出來的紗線的含水率控制在 30% ～ 40% 左右,確保漿槽內(nèi)漿液濃度變化控制在一定范圍內(nèi),預(yù)烘溫度控制在 100 ～ 110 ℃左右。

(3)經(jīng)紗經(jīng)過預(yù)加濕后,增強了漿液與纖維的親和力,使經(jīng)紗對漿液具有較強的親附能力和吸收效果;有利于漿液對紗線的粘附和滲透;也增強了漿液在紗線表面的被覆,使形成的漿膜更加完整;紗身上毛羽貼伏得更好,有利于減少漿紗毛羽。

(4)在設(shè)備運行和操作中應(yīng)注意以下幾個問題:① 供應(yīng)桶中漿液濃度要比常規(guī)上漿高 0.5%;② 兩漿槽的濕區(qū)伸長比常規(guī)上漿要小;③ 水槽中的水要不斷地循環(huán),及時清除水中雜質(zhì),防止經(jīng)紗二次污染;④ 車速不宜過快,每只軸都要正常巡回,隨時關(guān)注水槽和漿槽的情況,定時對漿槽漿液粘度、溫度及水槽溫度進行測量;⑤ 嚴(yán)格控制出水槽紗的含水率,不能過高。

2.2.2單漿槽漿紗機的改造

還可以利用現(xiàn)有國產(chǎn)G142型系列單漿槽漿紗機,如具G142B型 180 ～ 200 單槽漿紗機等,對其進行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造用于預(yù)濕上漿。

(1)在經(jīng)軸架與上漿槽之間加 1 個預(yù)濕水槽,預(yù)濕水槽裝置采用單浸壓式,由 1 根浸沒引紗輥和 1 根壓水輥組成。在經(jīng)紗進入漿槽前先進入預(yù)濕水槽,將經(jīng)紗喂入、預(yù)濕潤、上漿 3 項功能融合在一起。

(2)預(yù)濕水槽有溫度控制系統(tǒng),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。為了防止預(yù)濕水槽內(nèi)水溫下降,自制自動蒸汽加熱的供水水箱,為預(yù)濕水槽提供 85 ℃熱水。

(3)紗線首先由引紗輥調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈谷霃埩?浸入熱水槽從軋水輥下繞過,在預(yù)濕輥處軋壓,排出空氣并進行水洗,再經(jīng)過噴淋裝置,用熱水浸濕,然后通過最大壓力為100 kN的上壓軋輥與高壓軋水,使壓出回潮率在 30% 以下。

(4)利用單漿槽漿紗機進行預(yù)濕上漿,如果對經(jīng)密比較大的織物進行上漿,原來的烘房烘燥能力不足,需要對原烘房結(jié)構(gòu)進行技術(shù)改造,將原來的烘房由熱風(fēng)式改造成全烘筒式烘房。改造的方法是:采用積極傳動直徑為 800 mm的不銹鋼或用紫銅材料制成的烘筒改造烘房,這樣不僅可以提高烘房的烘干效率,而且還會使?jié){紗伸長得到有效的控制。

(5)紗線預(yù)濕雖然經(jīng)過壓軋,但是紗線回潮率仍在 30% 左右,給漿槽帶入一定的水分引起漿液稀釋,需要不斷補給濃度較高的漿液,以穩(wěn)定上漿率。如果采用人工補給難以避免漿液濃度的波動。因此需要安裝 1 套能夠自動控制補給高濃度漿液的漿箱,為漿槽不斷地供給高濃度漿液。

對單槽漿紗機改造進行預(yù)上漿,需要在單槽漿機上增加 1 個有熱水的水槽及相應(yīng)配套設(shè)施和檢測機構(gòu)等。在沒有機械加工制造能力,特別是中、小型紡織企業(yè)加裝這套裝置要是比較困難的。作者認(rèn)為:如果國內(nèi)有漿紗設(shè)備制造企業(yè)或漿紗設(shè)備配件制造廠能承擔(dān)這一任務(wù),幫助紡織企業(yè)進行技術(shù)改造,那就容易得多了,預(yù)濕上漿技術(shù)就可以在更大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。

3預(yù)濕上漿的效果分析

漿紗生產(chǎn)實踐表明,無論是利用預(yù)濕漿紗機,還是利用經(jīng)過改造后的漿紗機對紗線進行預(yù)濕上漿,都能取得比較好的效果。

(1)由于經(jīng)紗在上漿過程中先經(jīng)過預(yù)濕,增強了對漿液的吸附能力,經(jīng)過壓漿輥壓軋,漿液滲透到紗線內(nèi)部纖維之間,紗線表面漿膜更加牢固更加完整,漿紗的抗磨能力和強力有大幅提高,提高了漿紗的可織性,織機生產(chǎn)效率平均提高 2 ～ 3 個百分點。

(2)經(jīng)紗通過預(yù)濕上漿,漿液的滲透和被覆好于傳統(tǒng)上漿,毛羽貼伏在漿紗表面,分紗輕快,毛羽顯著減少。如用國產(chǎn)GA309型預(yù)濕漿紗機毛羽減少率可達 79%,毛羽大幅度減少,有利于采用小開口工藝的高速無梭織機,尤其是噴氣織機的生產(chǎn)。

(3)經(jīng)過預(yù)濕處理的經(jīng)紗上漿率較未經(jīng)預(yù)濕處理的上漿率降低 2 ～ 4 個百分點,萬米織物漿料用量降低 20% ～ 30%。在 83.3、58.3、36.4、29.2 tex等品種上上漿,可降低用漿成本,1 臺漿紗機全年產(chǎn)量 1 000 萬m,可節(jié)約漿料費用約 40 多萬元,這還不包括由于漿紗質(zhì)量提高、毛羽大幅度減少、織機經(jīng)向斷頭降低、織物質(zhì)量提高所帶來的經(jīng)濟效益。

4結(jié)語

(1)預(yù)濕上漿是當(dāng)今國際上一項比較成熟的先進的、新的上漿工藝技術(shù),是織造高密高檔產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù),也是紡織技術(shù)史上一大進步,目前已引起國內(nèi)紡織界的重視;

(2)預(yù)濕上漿在中、粗號紗線品種上應(yīng)用,既能節(jié)約漿料又能提高漿紗質(zhì)量,增加紗的強力耐磨度,毛羽減少,織機效率提高,漿紗生產(chǎn)成本降低,為提高企業(yè)經(jīng)濟效益增添了一個新亮點;

(3)在當(dāng)前尚無預(yù)加濕裝置漿紗機的企業(yè),可以利用現(xiàn)有的漿紗機進行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造,用于經(jīng)紗預(yù)濕上漿,提高漿紗質(zhì)量,降低漿紗成本。

作者簡介:楊志清,男,1936年生,高工,主要從事紡織產(chǎn)品開發(fā)、漿料應(yīng)用、機織設(shè)備等研究。

作者單位:山西省紡織科學(xué)研究所。

參考文獻

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