合理控制漿紗回潮率的探討

孟紅彩

（上海新齊力助劑科技有限公司，上海，201711）

漿紗的主要目的是增磨、貼伏毛羽，提高紗線的動態(tài)力學(xué)性能，改善經(jīng)紗的可織性，滿足織造需要。要提高可織性，一方面必須實(shí)現(xiàn)均勻合理的上漿率，另一方面必須控制好漿紗的回潮率。作為衡量漿紗主要質(zhì)量指標(biāo)之一的回潮率在生產(chǎn)中的設(shè)定和控制非常重要，回潮率過大過小都不利于織造。漿紗回潮過大會造成黏并紗，環(huán)錠紡出現(xiàn)開口不清、毛羽黏連，并且回潮率特別高時紗線容易發(fā)霉；漿紗回潮過小時干分絞處落漿增加，漿膜被破壞，在織機(jī)上出現(xiàn)起毛、斷紗增多的問題，而且回潮率過小也會增加漿紗用汽量。特別在當(dāng)前國家對環(huán)保工作要求越來越高，逐步實(shí)現(xiàn)蒸汽源由煤改氣的大形勢下，企業(yè)用汽成本增加，使得在保證漿紗質(zhì)量前提下合理控制回潮率、最大限度地節(jié)能降耗顯得更有意義。本文根據(jù)多年的工廠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)前新漿料配方、新的紡紗形式及不同纖維對回潮率的要求進(jìn)行探討。

1 漿紗回潮率對漿紗及織造的影響

1.1 漿紗回潮率對漿紗質(zhì)量的影響

不同回潮率的漿紗，其漿紗性能有一定的差異，表現(xiàn)在隨著回潮率的增加，經(jīng)紗的抗疲勞強(qiáng)度和耐磨能力有一定程度的增加。這主要是因?yàn)榛爻甭瘦^低的紗線，經(jīng)過摩擦后落漿較大，漿膜破壞嚴(yán)重［1］。

1.2 漿紗回潮率對漿紗產(chǎn)能的影響

采用無PVA漿料配方，對品種A和品種B在不同回潮率下進(jìn)行跟蹤測試，其中，品種A為JC 7.3×JC 7.3 905.5×（314.5×3）325緞紋；品種B為C 14.6×C 14.6 523.5×283.5 160平紋，品種A和品種B的漿紗機(jī)型號分別為HS40和GA 310。

當(dāng)品種A的車速為80 m/min，品種B的車速為55 m/min，且兩個品種的車速保持不變時，回潮率的增加對烘筒溫度的影響見表1。

由表1可知，在漿紗機(jī)車速不變時，當(dāng)回潮率從7%提高到9%，烘筒溫度可降低5℃以上，有利于節(jié)約用汽量。

表1 車速不變時回潮率對烘筒溫度的影響

當(dāng)品種A的預(yù)烘溫度為115℃，合并溫度為100℃，品種B的預(yù)烘溫度為118℃，合并溫度為103℃，且兩個品種的烘筒溫度保持不變時，回潮率的增加對漿紗車速的影響見表2。

由表2可知，在烘筒溫度不變時，當(dāng)回潮率從7%提高到9%，漿紗車速可增加8 m/min，增加率為11%～17%，漿紗產(chǎn)能非?？捎^。

表2 烘筒溫度不變時回潮對漿紗車速的影響

1.3 漿紗回潮率對織造效果的影響

織造車間相對濕度適當(dāng)下降，從原來的相對濕度75%降至70%時，回潮率對兩個品種織造效果的影響見表3。其中，品種A的織機(jī)型號為ZAX9100-340，品種B的織機(jī)型號為必佳樂190。

表3 回潮率對兩個品種織造效果的影響

由表3可知，當(dāng)漿紗回潮率提高2%時，臺時斷經(jīng)斷緯次數(shù)均有所降低，織機(jī)效率有所提高。

2 漿紗回潮率確定依據(jù)

目前國內(nèi)外新型漿紗機(jī)都自帶回潮率測試儀，設(shè)定好回潮率值，設(shè)備會根據(jù)測出的實(shí)際回潮率來控制烘筒溫度，使回潮率達(dá)到要求。但生產(chǎn)中回潮率設(shè)定多少為宜是值得漿紗工作者關(guān)注的問題。傳統(tǒng)上認(rèn)為回潮率的大小取決于纖維種類、紗線號數(shù)、經(jīng)緯密度、上漿率和漿料性能，但經(jīng)過十幾年的漿紗應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，紡紗方式和車間環(huán)境溫濕度也是設(shè)定回潮率時需要考慮的因素。

2.1 纖維種類

漿紗回潮率首先應(yīng)根據(jù)紡織材料的公定回潮率來決定，其次再結(jié)合其他影響因素來確定最終設(shè)定值，新型漿紗機(jī)回潮率測試儀根據(jù)不同纖維的特性提供不同的檢測系數(shù)供設(shè)定時選擇。對于多數(shù)纖維，其公定回潮率接近于紡織材料在溫度為20℃，相對濕度為65%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下的回潮率［2］。紡織企業(yè)在生產(chǎn)過程中常用的幾種纖維紗的回潮率見表4。

表4 常用幾種纖維紗的回潮率

原漿紗回潮率是基于傳統(tǒng)的漿料配方（大多含PVA）及采用環(huán)錠紡紗線時紡織廠通常采用的漿料配方，新漿紗回潮率是基于全部采用無PVA漿料配方。在織造車間相對濕度下的平衡回潮率就是織造時的實(shí)際回潮率，理想的狀態(tài)是漿紗干燥后的回潮率與織造時的回潮率相吻合［3］。以往的觀念里純棉和滌棉品種漿紗回潮率偏低掌握，小于公定回潮率。如果采用不同的漿料配方，就可完全實(shí)現(xiàn)高于公定回潮率的大回潮狀態(tài)，在織機(jī)相對濕度適當(dāng)降低的條件下達(dá)到平衡回潮；粘膠紗和萊賽爾紗由于纖維的吸濕膨脹率較高，特別是粘膠纖維濕強(qiáng)力又是幾種纖維中最低的，故其漿紗回潮率不宜高于公定回潮率，在織機(jī)上呈放濕狀態(tài)較宜，此類紗線目前較多采用新型的紡紗形式，故在傳統(tǒng)回潮率基礎(chǔ)上可以適當(dāng)提高；而純滌綸紗則較公定回潮率高0.5%為宜，是由于纖維本身幾乎不含水分，因而給予漿紗較多的水分，有利于漿料的附著。

2.2 漿料配方

2.2.1 淀粉類漿料

隨著越來越多可取代PVA的高性能漿料不斷被研發(fā)應(yīng)用，在純棉品種上已完全實(shí)現(xiàn)純淀粉上漿，在滌綸及滌棉類品種上也在逐步推進(jìn)中，為提高漿紗回潮率創(chuàng)造了有利條件。淀粉作為經(jīng)紗上漿的主要漿料，在成本和環(huán)保方面都占有很大優(yōu)勢，但是因其大分子鏈?zhǔn)怯森h(huán)狀結(jié)構(gòu)的葡萄糖?；鶚?gòu)成的，故柔順性差，玻璃化溫度（以下簡稱Tg）高，其漿膜硬而脆。添加增塑劑可使高聚物淀粉的Tg降低，這是由于增塑劑分子削弱了高聚物分子間引力，使高聚物分子鏈易于旋轉(zhuǎn)，由此推理，水分也能降低高聚物的Tg［4］。提高采用淀粉漿料上漿的漿紗回潮率，把水做為增塑劑，克服了漿膜硬而脆的缺點(diǎn)，能有效提高紗線可織性。

長期以來，紡織廠漿紗工藝把純棉品種的回潮率定在6%～7%，從理論上講是不合理的。原因是純棉紗的公定回潮率是8.5%，也就是說紗線的回潮率達(dá)到8.5%時，其強(qiáng)力、伸長、耐磨性、抱合力等物理機(jī)械性能可以達(dá)到相對較佳的水平，但漿料中使用PVA后，PVA由于其制作過程要求及其分子結(jié)構(gòu)決定了其含水率僅6%左右，如果漿紗回潮率大于8.5%，就有可能因PVA形成的漿膜含水飽和而產(chǎn)生漿紗回黏，造成漿紗并頭。而純淀粉類漿料自身含水率達(dá)14%左右，能夠?qū)⒓兠逎{紗回潮率提高到8.5%甚至更高，一方面由于回潮率提高能保持和充分發(fā)揮紗線自身的物理機(jī)械性能；另一方面淀粉所形成的漿膜需要一定的水分來保證其漿膜的完整性、黏附性、耐屈曲、耐摩擦等適合于織造的優(yōu)良性能，否則回潮率過低，淀粉漿料形成的漿膜就會發(fā)生破裂、脫落等現(xiàn)象，造成漿紗落漿落物增加，織造效果不佳［5］。從近年來筆者在不少紡織廠推廣應(yīng)用無PVA上漿實(shí)踐也證明，純棉紗采用純淀粉漿料上漿時，加大漿紗回潮率更有利于提高漿紗的可織性。

2.2.2 丙烯酸類漿料

丙烯酸類漿料以黏附性強(qiáng)、漿膜柔韌性好的優(yōu)點(diǎn)被泛應(yīng)用于生產(chǎn)中，與PVA、淀粉并稱三大漿料。傳統(tǒng)的丙烯酸類漿料一般是指聚丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺，前者Tg過低易使?jié){紗在織造時產(chǎn)生再黏，無法實(shí)現(xiàn)大回潮率漿紗，已被淘汰；后者雖然Tg較高，但卻因其具有強(qiáng)吸水性基團(tuán)，易吸收空氣中的水分，使?jié){膜表面溶解產(chǎn)生再黏現(xiàn)象影響織造效果［6］，限制了其用量和大回潮率漿紗的應(yīng)用，不過當(dāng)前新型的丙烯酸類漿料早已克服傳統(tǒng)聚丙烯酰胺的缺點(diǎn)并進(jìn)入市場應(yīng)用中。同時Tg適中、吸濕性小、黏結(jié)力強(qiáng)、漿膜韌性好的聚丙烯酸酯漿料在滌棉品種配方中得以大比例應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了無PVA上漿和大回潮率工藝，如QL-89在滌棉品種中的應(yīng)用。相比于PVA，QL-89對滌綸和棉纖維的黏著力分別提高了33%～39.7%和34.8%～81.5%；相同相對濕度下相比于PVA、國內(nèi)丙烯酸類和國外丙烯酸類，QL-89吸濕性較小，不易產(chǎn)生吸濕再黏的問題。PVA的漿膜強(qiáng)力很大，大大超過了漿膜與紗線的黏附力，造成干分絞困難，在干分絞時易造成漿膜與紗線分離、漿膜撕裂、毛羽增多。而QL-89漿膜強(qiáng)力低，有利于分紗，漿膜完整，毛羽減少。同時理論與實(shí)踐研究表明，漿膜的強(qiáng)力對紗線的作用并不大，而漿膜的斷裂伸長率對其卻很重要，漿膜的斷裂伸長率若與所漿紗線的斷裂伸長率相等或稍大，則非常有利于漿紗質(zhì)量的提高。QL-89漿膜的斷裂伸長率大于國內(nèi)某聚丙烯酸酯，小于PVA，但明顯高于紗線在織造時的斷裂伸長率，同時吸濕性小，更適合用在滌棉品種上提高回潮率［7］。

2.3 新型紡紗方式

在傳統(tǒng)的操作習(xí)慣中，漿紗擋車工對回潮率的控制以寧小勿大為基本原則，不僅有漿料配方和織機(jī)溫濕度的原因，還存在有害毛羽較多的環(huán)錠紡紗線在生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位的因素。如果漿紗回潮過大，在織造車間產(chǎn)生開口不清、毛羽黏連的情況，不僅影響織機(jī)效率，而且極易形成棉球疵布，嚴(yán)重時還需要將其退回至漿紗工序重新倒軸烘干。當(dāng)今紡紗技術(shù)飛速發(fā)展，越來越多的新型紡紗方式被應(yīng)用，轉(zhuǎn)杯紡、賽絡(luò)紡、集聚紡、賽絡(luò)集聚紡、噴氣渦流紡等，這些新型紡紗方式使得環(huán)錠紡紗線有害毛羽問題得以解決，更能滿足噴氣織機(jī)梭口小對毛羽要求高的需求。同樣規(guī)格同樣纖維品種在使用新型紡紗方式的紗線漿紗時，由于不存在回潮大而毛羽黏連問題，回潮率至少可較傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗線提高0.50%～1%［8］，如果仍采用與傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗一樣的小回潮率，不僅增加漿紗的能耗，還有可能因回潮率過小烘得太干，在漿紗起機(jī)時會造成干分絞處斷頭，嚴(yán)重影響開車，此類問題應(yīng)引起關(guān)注。

2.4 環(huán)境溫濕度

漿紗回潮率的大小還要考慮與織造車間的相對濕度和溫度匹配，如前所述加大純棉漿紗回潮率后在織機(jī)漿軸可呈放濕狀態(tài)，不會影響織機(jī)效率，織機(jī)的相對濕度可適當(dāng)降低，由傳統(tǒng)的75%左右降低至70%左右，不僅有利于織造，而且可節(jié)約空調(diào)能耗。河南新野某企業(yè)以純棉品種為主，一年多來全部采用無PVA上漿配方和漿紗大回潮率的工藝路線，織機(jī)車速730 r/min～750 r/min，相對濕度控制在70%左右，織機(jī)效率一直穩(wěn)定在較高水平。并不是所有企業(yè)車間溫濕度控制得都很好，個別小企業(yè)還存在沒有空調(diào)的問題，這就要求車間內(nèi)溫濕度變化大時，漿紗回潮率要做適當(dāng)調(diào)整。比如在夏天高溫高濕季節(jié)回潮率要適當(dāng)降低，特別是南方的梅雨季節(jié)，如果漿紗不能及時上織機(jī)或在做庫存產(chǎn)品時，注意回潮率需略微下調(diào)，或者在調(diào)漿時加入防霉劑。在冬天溫濕度低時應(yīng)適當(dāng)提高回潮率，否則會造成漿膜脆硬不耐磨甚至嚴(yán)重的起棉球現(xiàn)象，秋冬季節(jié)交替常會有企業(yè)出現(xiàn)質(zhì)量波動也與此有關(guān)系。

2.5 其他因素

在漿紗車速和烘燥溫度一定時，漿紗回潮率是隨著上漿率的變化而變化的，上漿率高回潮就大，反之亦然。漿紗被覆重，它內(nèi)部的水分不易蒸發(fā)，回潮率就偏高，紗線上漿不均勻時回潮率也往往不穩(wěn)定，所以要保證回潮率穩(wěn)定也要注意上漿的均勻，回潮率波動大時應(yīng)及時注意漿液的使用情況。

出烘燥區(qū)后漿紗還具有較高的溫度，即漿紗中存有較高的能量，部分能量在漿紗卷入織軸以前會使其再蒸發(fā)。采用Mahlo生產(chǎn)的手提式測濕儀分別在烘燥區(qū)和漿軸上以相同的壓力測量再蒸發(fā)量，從試驗(yàn)結(jié)果可知再蒸發(fā)量平均值為1%［9］，此觀點(diǎn)與20多年前德國設(shè)備技術(shù)服務(wù)工程師所講的漿軸回潮率較出烘房測試輥處紗線回潮率低1%是一致的，在電腦設(shè)定回潮率時應(yīng)予以考慮。

3 漿紗回潮率的檢測和控制

3.1 檢測方法

3.1.1 在線檢測和落軸剪紗取樣稱重測試

目前無論是國產(chǎn)或是進(jìn)口的新型漿紗機(jī)都有回潮在線檢測裝置和回潮自動控制系統(tǒng)，在線檢測在漿紗出烘房導(dǎo)輥上有檢測頭，可利用水的導(dǎo)電性能遠(yuǎn)比纖維高這一特性，采用電氣測定方法在線顯示。取樣測定法一般采用絕對干燥法（烘箱法），落軸時剪20 cm長的紗樣，隨即放入密封的容器中，以免受車間空氣影響，先將紗樣用天平稱重，再放入105℃的烘箱中靜置2 h，烘至恒重，按公式算出回潮率。有條件的結(jié)合兩種方法測試實(shí)際回潮率，數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

3.1.2 手感目測法

對于一些既沒有回潮率在線檢測也沒有取樣測試條件的設(shè)備，可采取經(jīng)驗(yàn)法檢測回潮率。目測干分絞區(qū)，紗片發(fā)暗有陰影為回潮率大，紗片發(fā)白為回潮率小，干分絞處落漿多為回潮率小；絞棒開口小為回潮率大，開口大為回潮率小；手感紗片發(fā)濕發(fā)涼為回潮率大，手感發(fā)硬發(fā)熱為回潮率小。

3.2 回潮率的控制

回潮率的控制一般有“定速變溫”與“定溫變速”兩種方法，操作工一般習(xí)慣采用“定速變溫”的方法。有回潮自動控制裝置的通常是采用“定溫變速”法，當(dāng)回潮率小于設(shè)定值時，車速自動上升，當(dāng)回潮率大于設(shè)定值時，車速自動下降，使?jié){紗回潮率始終處于受控狀態(tài)。烘筒溫度是設(shè)定車速的依據(jù)，通常是預(yù)烘溫度要高于合并溫度。高的預(yù)烘溫度有利于漿液的被覆，保證漿膜完整和減少毛羽，有利于提高紗線的耐磨性；溫度低時烘筒易黏漿皮。合并烘筒溫度建議不低于100℃，否則會產(chǎn)生冷凝水，對于覆蓋系數(shù)非常小的品種，既要保證預(yù)烘溫度和漿膜的完整度，又不能烘得太干，建議可以少走一組預(yù)烘以保證漿紗回潮率。

4 結(jié)論

（1）提高漿紗回潮率，降低烘筒溫度，可節(jié)約蒸汽用量，在烘筒溫度不變情況下，漿紗車速可提高11%～17%，提高漿紗產(chǎn)能。

（2）漿紗回潮率應(yīng)根據(jù)纖維種類、漿料類別及紗線的紡紗方式及織造車間環(huán)境溫濕度綜合確定。

（3）環(huán)保上漿的形勢下采用純淀粉漿料，純棉漿紗回潮率可較傳統(tǒng)工藝提高1個百分點(diǎn)～2個百分點(diǎn)，織造車間環(huán)境濕度可適當(dāng)降低，織機(jī)效率也可提高。

（4）聚丙烯酸酯漿料QL-89的大量使用，使滌棉品種無PVA上漿得以實(shí)現(xiàn)，提高漿紗回潮率的同時，提高了織機(jī)效率。

（5）新型紡紗方式的應(yīng)用使得經(jīng)紗有害毛羽的問題得以解決，采用新型紡紗方式的紗線可較傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗線回潮率提高0.5個百分點(diǎn)～1個百分點(diǎn)。

（6）漿紗回潮率的檢測應(yīng)結(jié)合在線檢測和手感目測法，控制好烘筒溫度和車速才能保證理想的回潮率。