我國漿紗技術和漿料的發(fā)展方向
來源:錦橋紡織網(wǎng)
發(fā)布時間:2003-12-25 10:55:45
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自1995年以來,我國漿紗技術和漿料行業(yè)在中國棉紡織行業(yè)協(xié)會漿料生產(chǎn)應用部的倡導和總結交流下,提出了“高質(zhì)量、多功能、少組分、系列化、少用和不用PVA”的漿料發(fā)展方向,總結推廣了“二高一低”高壓上漿新工藝,促進了漿料的開發(fā)和發(fā)展,全面提高了漿紗質(zhì)量水平和織造生產(chǎn)技術效能。為了進一步提高漿紗技術和漿料水平,下面對當前我國漿紗技術和漿料的發(fā)展方向提一些看法。
1 “二高一低”高壓上漿新工藝
1.1 “二高一低”高壓上漿新工藝應用現(xiàn)狀
“二高一低”高壓上漿新工藝經(jīng)幾年的交流總結,已為漿紗工作者認可,并推廣應用。經(jīng)企業(yè)實踐驗證,該工藝具有“十一大”優(yōu)點:節(jié)省能源;提高車速;改善漿紗滲透被覆性能;漿紗結構緊密;提高漿紗強伸度;增加耐磨;降低毛羽;降低(經(jīng)、緯)斷頭;提高開口清晰度;提高可織性,提高織機效率;可少用PVA。
“二高一低”高壓上漿新工藝是一項不需投入即可產(chǎn)生經(jīng)濟效益的有效措施,是企業(yè)開發(fā)高難產(chǎn)品、提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的有效措施,已成為當今企業(yè)和漿紗工作者必須遵循的上漿新工藝、新路線。
國外早在20世紀80年代就已提出高壓上漿,我國在90年代前后陸續(xù)引進了高壓漿紗設備,但一直未能應用好,很多是將高壓作為低壓來使用。近兩年全國才掀起了推廣應用“二高一低”高壓上漿新工藝的熱潮。
中棉行協(xié)漿料生產(chǎn)應用部根據(jù)當前形勢通過理論和生產(chǎn)實踐總結并提出了兩項具體措施。
(1)提出“二高一低”高壓上漿新工藝的具體量化指標:高壓,壓漿力為20~40 kN,壓出回潮率或壓出加重率小于100 %;高濃,漿液濃度>上漿率;低粘,漿液粘度以使上漿率不產(chǎn)生輕漿(根據(jù)實踐,濃度提高3 %左右時,原粘度不變或稍高些為宜);相適應高壓上漿工藝。并且指出:高壓、高濃低粘和相適應高壓上漿工藝等三者是有機聯(lián)系、互相制約的,要綜合考慮才能收到全面效果。
(2)運用“二高一低”高壓上漿原理, 采用計算方法用相當壓漿力和相當速度來具體實施,這可使一般中低壓漿紗機采用中低壓和中低速度便能達到高壓效果。
該兩項具體措施為漿紗機具體應用高壓上漿創(chuàng)造了條件,是對新工藝具體實施的新貢獻。第一,由于有了具體量化指標,企業(yè)可根據(jù)設備條件、產(chǎn)品結構和漿料廠提供的高濃低粘漿料確定壓漿力、速度、濃度、粘度和工藝路線推廣應用,達到新工藝效果。第二,解放了漿紗工作者的思想,改變了原高濃高粘的工藝路線。第三,明確了高壓、高濃低粘和相適應高壓上漿新工藝等三者的有機聯(lián)系,統(tǒng)一研究設計,統(tǒng)一實施,不走彎路。
“二高一低”高壓上漿新工藝不僅充分發(fā)揮了漿紗設備效能、全面提高了漿紗質(zhì)量,還是開發(fā)生產(chǎn)高難細支高密織物和提高無梭織機生產(chǎn)效率的有效措施,因此是當今企業(yè)和漿紗工作者必須遵循的工藝路線。
1.2 “二高一低”高壓上漿新工藝的發(fā)展方向
“二高一低”高壓上漿新工藝雖已為廣大漿紗工作者認可和遵循,但發(fā)展還不平衡。有的只是片面理解“二高一低”的量化指標;有的僅滿足取得的一些改善,如低粘帶來的一些漿紗質(zhì)量改善,就不再深入研究了;有的認為高壓上漿只能在高壓漿紗機上應用等等。所以為發(fā)展“二高一低”高壓上漿新工藝,應加強以下工作。
(1) 深入全面理解高壓量化之間的關系
對高壓上漿不能只偏重高壓漿力的作用,而忽視了三者的有機聯(lián)系。特別是相當壓漿力和相當速度的關系,如未引起重視,則不能達到高壓效果。不能只考慮設備因素而應用較低壓漿力,忽視以壓漿力系數(shù)來計算求得相當速度及設定工藝。如果為了供應關系而確定了速度,就應以速度系數(shù)來計算求得相當壓漿力,二者一定要結合。不然雖然含固率大于上漿率,但壓出加重率不可能小于 100 %,就不能達到高壓上漿的全面效果。目前有的廠只根據(jù)本身條件和要求,自行設定壓漿力和速度,而忽視了二者相互關系,這樣必然得出不同實驗數(shù)據(jù),誤導我們的結論。另外含固率和上漿率的關系也是如此。
還有所謂量化,主要是對純棉產(chǎn)品而言。高比例混紡產(chǎn)品及純化纖產(chǎn)品等還應根據(jù)產(chǎn)品特性適當調(diào)整。所以要取得高壓的全面效果,必須全面、深入理解高壓量化之間的關系。
(2) 要全面推廣應用“二高一低”高壓上漿新工藝
除了在高壓漿紗機上要推廣應用,還要根據(jù)高壓上漿原理采用相當壓漿力和相當速度對老機進行適當改造,使之推廣應用,取得高壓效果。我國現(xiàn)有棉織機大約80萬臺左右,其中無梭織機約占10 %。漿紗機約有5 000臺左右,其中高壓漿紗機約有800多臺,其它大部分是G 142系列漿紗機。20世紀90年代初生產(chǎn)的GA 301、GA 332、GA 333漿紗機,壓漿力都在1 000 kg以下。由于受當時工業(yè)基礎和設備水平的限制,不可能達到高壓要求。但根據(jù)高壓上漿原理,在較低壓漿力和較低速度情況下,同樣可取得高壓效果,只是整機性能不可能有本質(zhì)提高。如四川瀘州紡織廠在G 142C型漿紗機上生產(chǎn)T/C 90/10 、20×20、102×54、62.2單面和T/R 90/10、20×20、99×48、62.2珠帆布,通過實踐與理論相結合,采用壓漿輥硬度由70°提高到85°,加上彈簧加壓,實測含固率為12.5 %,退漿率為11.8 %,壓出加重率達到94.4 %。雖然壓漿力較低,但其它均能符合高壓量化指標。他們根據(jù)品種特點、紗支粗細、設備基礎與操作水平,通過試驗,合理設計高壓技術工藝。實踐證明,對這樣的特殊品種,可以在G 142C漿紗機上,應用特殊上漿工藝推廣高壓上漿技術。當然其壓漿力較低,且沒有低速調(diào)壓,容易產(chǎn)生輕漿。
對漿紗機改造,企業(yè)在資金可能的條件下,應遵循“更新為主、改造為輔”的方針;如資金有限、品種不難的情況下,可以采用相當壓漿力和相當速度進行適當改造,達到高壓效果,以提高漿紗質(zhì)量與生產(chǎn)效率。
對老機改造,要因地制宜,因廠而宜,要根據(jù)機型和生產(chǎn)中存在問題進行改造,總的要求是投資少、效果好。改造重點是漿槽和傳動卷繞機構,其它部分可不改的盡量不改,以節(jié)省資金。具體要求指標是漿槽更新,壓漿力達到15 ~ 20 kN,二級或無級調(diào)壓,速度為30 m/min左右,恒張力卷繞就可。由于車速不高,壓出回潮率低,故烘燥能力及其它方面可以不受影響。這樣就可進一步發(fā)揮老機作用,全面推廣高壓上漿新工藝,促進高難產(chǎn)品開發(fā),提高有梭織機效能。
2 預濕上漿
預濕上漿是近幾年比較熱門的課題,其優(yōu)點是可降低上漿率,節(jié)約漿紗成本,還可加強漿紗滲透,提高漿紗質(zhì)量。其上漿原理,類似于牛仔布用的漿染聯(lián)合機的工藝,除預濕壓漿輥壓力要高和保持漿槽漿液濃度粘度外,其上漿壓漿輥是先重后輕,在滲透基礎上,再給予適當被覆。而高壓上漿是先輕后重,先通過輕壓排出紗線空氣,引導漿液滲透,然后以重壓達到合適滲透被覆。二者都具有改善漿紗結構、降低上漿率的作用。到底是哪種方式好,節(jié)約上漿漿料效果哪個合理,二者需作一定對比試驗。是某一個形式好,還是不能高壓上漿的采用預濕上漿工藝,還是二者結合應用效果更佳,這需要有預濕上漿設備的生產(chǎn)廠作深入對比試驗,以供大家選購設備及漿紗和制造廠開發(fā)制造生產(chǎn)時參考。
3 聚丙烯酸類漿料
3.1 聚丙烯酸類漿料的現(xiàn)狀
聚丙烯酸類漿料具有良好粘著力、優(yōu)良柔韌性和成膜性,易于退漿并較易于降解,是一個具有前景的漿料產(chǎn)品。幾年來隨著紡織產(chǎn)品結構調(diào)整和發(fā)展,聚丙烯酸類漿料得到了較快發(fā)展。聚丙烯酸類漿料因所用單體、配比不同、聚合條件及聚合方法不同,其產(chǎn)品性能差異很大。各企業(yè)對漿料產(chǎn)品質(zhì)量的要求只限于對產(chǎn)品本身的要求,沒有全面反映紡織產(chǎn)品對其的質(zhì)量要求,致使紡織企業(yè)難以優(yōu)選和鑒別其質(zhì)量優(yōu)劣。有的漿料企業(yè)弄虛摻假,更難以引導聚丙烯酸類漿料的提高和開發(fā)。
中棉行協(xié)漿料生產(chǎn)應用部為此制訂了統(tǒng)一的質(zhì)量標準,它們必須達到以下要求:能鑒別聚丙烯酸類漿料的優(yōu)劣;要有紡織產(chǎn)品要求的上漿性能;要能引導和指導聚丙烯酸類漿料的質(zhì)量提高和開發(fā)方向。
只有全面制訂反映產(chǎn)品本身質(zhì)量的指標和對紡織產(chǎn)品上漿性能的標準,才能科學合理地評價聚丙烯酸類漿料的質(zhì)量水平和生產(chǎn)水平,才能有利于促進漿料企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提高和開發(fā)力度,才能有助于紡織企業(yè)的合理應用和優(yōu)選。當前有些檢測方法還不夠完善,故應根據(jù)檢測方法的成熟程度,將指標分為:
考核指標,包括外觀、離子性、氣味、粘度、含固量、pH值、殘留單體含量、氯化物硫酸鹽、不溶性無機鹽、碳水化合物、尿素、有害單體(主要是丙烯腈)、PVA等13項;
推薦指標,主要為漿液粘附性(粗紗法)、漿液流變性、玻璃化溫度、水溶性、吸濕性等5項;
參考指標,則包括漿膜強度、漿膜伸長度、漿膜耐磨性、漿膜耐屈曲性等4項。
這22項指標中,有的是漿料廠對產(chǎn)品質(zhì)量和加工應達到的要求,如外觀、離子性、氣味、含固量、粘度、粘度穩(wěn)定性、pH值等;有的是提供給紡織廠應用的要求,如流變性、粘度穩(wěn)定性、水溶性、吸濕性、有害單體等;有的是產(chǎn)品的上漿性能,如漿膜強度、漿膜伸長度、耐磨性、耐屈曲性等;有的是產(chǎn)品中不允許存在的混合物,如碳水化合物、尿素、PVA等。
根據(jù)這些指標,就可達到下列目的:了解漿料設計、生產(chǎn)水平,應用對象和質(zhì)量水平;為紡織企業(yè)如何配漿和應用提供依據(jù);促進產(chǎn)品質(zhì)量真正提高。
3.2 聚丙烯酸類漿料的發(fā)展方向
對聚丙烯酸類漿料已制訂了質(zhì)量要求。當前的發(fā)展方向首先是漿料廠應按要求對產(chǎn)品進行核查,進一步改進設計工藝,切實提供適應紡織上漿要求的聚丙烯酸類漿料。按規(guī)定進行檢測,提供數(shù)據(jù),協(xié)助紡織廠進行優(yōu)選。其次是提高紡織企業(yè)和漿紗工作者對聚丙烯酸類漿料的識別能力。通過對這些質(zhì)量要求的檢測和應用,優(yōu)選適合紡織生產(chǎn)的聚丙烯酸類漿料。紡織企業(yè)必須要求漿料生產(chǎn)企業(yè)提供聚丙烯酸類漿料的各項指標數(shù)據(jù),以此來促進漿料企業(yè)提高開發(fā)產(chǎn)品的質(zhì)量。通過對所用漿料數(shù)據(jù)的長期積累比較,加深對聚丙烯酸類漿料的識別,進行優(yōu)選應用,達到貨真價實,逐步糾正銷售中不正之風,引導聚丙烯酸類漿料健康發(fā)展。
4 PVA
4.1 PVA應用現(xiàn)狀
目前在我國滌棉紗線上漿中, PVA是主漿料之一。它具有良好的上漿性能,不足之處是難溶解、漿膜強度過高,退漿不凈影響染色。主要是退漿廢液不易降解,造成環(huán)境污染,屬“不潔漿料”。
近幾年一些外商指定不要PVA上漿產(chǎn)品,使我國部分紡織坯布無法出口,嚴重失去了市場競爭力。為此,在1997年年會上提出了“不用或少用PVA”的發(fā)展方向,這為漿料生產(chǎn)企業(yè)和漿料科技人員指出了產(chǎn)品開發(fā)的方向。目前,在國內(nèi)外漿料企業(yè)和紡織企業(yè)的重視和合作下,已開發(fā)出高性能新漿料。
很多廠應用高性能漿料和相應的上漿工藝,已取代了大部分PVA。但要達到完全不用PVA,還要作進一步努力。不管怎樣,“少用或不用PVA”的方向是肯定的。
4.2 PVA的發(fā)展方向
PVA雖然是較好的漿料,但難溶解,難降解,污染環(huán)境。因此發(fā)展方向仍然是開發(fā)新漿料,提高其它漿料性能,取代PVA。目前國內(nèi)外漿料和紡織企業(yè)正在對一些漿料進行等量取代的試驗。如東華大學、德棉集團恒豐紡織有限公司在T/C 65/35、45×45、110×76上用自行研制的CT - A聚丙烯酸酯和醋酸酯粉60∶40、70∶30等量替代PVA(50 %),使織機效率從92.5 %提高到95 %;華茂集團公司在T/C 65/35、45×45、133×72上用德國伊埃斯印漿等量替代PVA1799 37.5 kg、PVA205 10 kg,織機效率由96.89 %提高到99 %,但成本卻從11.43元 /百米提高到19.22元/百米;濱州華潤紡織有限公司在C 40×40、133×72、67、2/1左斜紋高支高密織物上用美國Penqlex漿,織機效率由84.73 %提高到87.49 %,漿紗成本原15.77元/百米,現(xiàn)16.68元 /百米。
東華大學聚丙烯酸酯CT - A漿是用丙烯酸、丙烯酸酯和丙烯腈共聚而成。德國伊埃斯聯(lián)合集團的CP漿是用新一代馬鈴薯變性淀粉經(jīng)特殊加工而成。美國Penqlex產(chǎn)品是由苯乙烯 - 丁二烯共聚嫁接在淀粉上的系列產(chǎn)品。表1是各類漿料的漿膜上漿性能比較。
| 表1 各類漿料漿膜上漿性能的測試 |
|
純棉粘
著力/N |
滌棉粘
著力/N |
裂斷強度
/N·mm -2 |
裂斷伸
長/% |
磨耗
/mg·cm -2 |
耐屈曲
次數(shù)/次 |
玉米淀粉
醋酸酯淀粉(D.S 0.08)
PVA 1799
PVA 0588
丙烯酸酯
Penglex
CP 1
CP 2 |
53.38
56.90
65.26
59.75
59.19
62.88
65.28
65.54 |
102.3
79.81
122.70
117.30
113.32
104.5
89.37
94.67 |
36.13
36.95
28.1
18.2
29.20
26.05
26.72
38.86 |
2.65
3.99
165.2
140.7
2.50
2.99
2.38
7.36
|
1.12
0.583
0.2924
0.3762
1.022
0.94
0.458
0.705
|
136
136.8
10 000
10 000
213
437
1 409 |
從上漿性能比較中可見, PVA性能與其它漿料差異大的是裂斷伸長和耐屈曲性。在實際生產(chǎn)應用中,其實并不需要那么高??v觀能取代PVA的漿料,各有其特點。如CP漿料,經(jīng)初步剖析,它是取代度較高的變性淀粉,其中還含有小量單體。因此只要我們繼續(xù)研究開發(fā),提高粘附性能和耐屈曲性能,就可達到完全取代。
試驗結果還讓我們認識到,可以發(fā)揮各類漿料特性,而不應設想單以某一漿料來取代。當前要采取“各類漿料通力合作、分工協(xié)調(diào)、主攻PVA”的方針,即變性淀粉、丙烯漿聚酯漿、接枝變性淀粉、上漿工藝和一些高粘附性能、耐屈曲性能的單體互相協(xié)作,發(fā)揮各類漿料特性,來達到不用PVA的目的。所以不用PVA是有可能實現(xiàn)的,也一定能做到。
(中國棉紡織行業(yè)協(xié)會漿料生產(chǎn)應用部 魏煥卿 )
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