低上浆工艺的应用研究

张永林

（江苏唐盛纺织科技有限公司，江苏南通，226315）

随着节能环保、减排、可持续发展理念的提出，低上浆率上浆（与同规格的纯棉品种相比，上浆率低30%及以上）的研究倍受重视，并得到大力推广。低上浆工艺中，由于浆膜变薄，浆纱干分绞易分纱，减少了二次毛羽的产生，并头、倒断头等浆纱疵点明显减少，浆纱好轴率明显提升。赛络纺、集聚纺等新型纺纱技术促进了原纱质量的提高，尤其是纱线强力提高、毛羽减少为降低上浆率创造了条件。浆料性能，如浆料的黏结力、成膜性及弹性均有了较大的提升。高压上浆、预湿上浆等亦为低上浆、匀上浆、贴伏毛羽、增加耐磨创造了条件。以下探讨低上浆率上浆工艺应用于细号高密产品的可行性。所用浆纱机均为贝宁格-泽尔-280 型浆纱机，织机均为ZAX-E 型喷气织机。

1 丙烯酸共聚浆料实现低上浆率上浆

品种:经纱莱赛尔/JC 80/20 9.8 tex 赛络集聚纱，纬纱T 11.1 tex（44.4 dtex）纱，经密622 根/10 cm，纬密551 根/10 cm，幅宽208.3 cm，平纹。

该品种纱号细，经、纬密度高，织造紧度大，经纬纱交织频繁，织造时经纱所受摩擦严重，反复拉伸次数多。要求经纱具有足够的弹性、拉伸度，以抵抗织造时的反复拉伸。经向紧度72%，纬向紧度68%，总紧度91%，尤其是经向紧度与纬向紧度接近。织造时纬向缩幅大。喷气织机车速高，打纬力大，布面比较容易出现边撑疵及分散性纬向断疵。

莱赛尔、莫代尔等新型纤维素纤维赛络集聚纺纱强力明显提高，毛羽显著减少，上浆的要求重在纱线中纤维的集束，因此对浸透上浆的要求大于被覆上浆的要求，光洁、滑爽的纱体，有利于降低纱线在织造时与综、筘片的摩擦因数，为浆纱的减磨创造条件。

该品种试织时，采用变性淀粉为主的混合浆高温上浆工艺，但作为主浆料的变性淀粉脆且硬的浆纱缺陷［1］，使得上浆纱线更显挺拔。浆纱的柔韧、耐屈曲性能下降，织造时经停增加，开车横档相应增多，下机一等品率低，无法满足用户的品质要求。故莱赛尔、莫代尔品种的上浆目的除增强、减磨外，浆纱增韧是关键。此外，在制定上浆工艺时还应考虑到，莱赛尔、莫代尔等再生纤维素纤维不耐高温高湿［2］，在高温高湿环境下易变形膨胀，湿伸长大，强力降低，不利于保持浆纱的弹性和伸长。

经综合考虑采用丙烯酸共聚浆料进行低温、低上浆率上浆。丙烯酸共聚浆料具有柔韧性好、成膜好，分子链中含有柔韧、亲水基团［3］。该浆料具有即冲即用的性能，将丙烯酸共聚浆料与水按1∶2 比例稀释，在供应桶中搅拌10 min 至均匀，即可供浆。浆槽温度45 ℃，低温上浆利于减少蒸汽飞溅产生的浆斑及浆槽断头。低温时该浆液黏度低，流动性好，易渗透，无浆皮浆斑，无凝冻现象。干分绞轻快，落浆落物少。浆膜完整率高，再生毛羽少，浆纱并头、倒断头少，好轴率高。

丙烯共聚浆料退浆容易，只需清水，无需添加生物酶等退浆助剂，有助于印染成品质量的提高，降低印染废水COD 值。

采用常温调浆与低温上浆，浆液可回收循环使用，实现浆液的零排放，节能降耗。实现低碳环保上浆。变性淀粉高温上浆与丙烯共聚浆料低温上浆工艺对比如下。试验工艺的浆料配方:PR-Su 50 kg，磷酸酯淀粉75 kg，CD-PT 6 kg，CD-52 4 kg。生产工艺的浆料配方:聚丙烯共聚浆料与水按1∶2 比例混合。浆纱机车速70 m/min，织机车速620 r/min。

由以上数据可知，采用丙烯共聚浆料能够达到低温低上浆率上浆的目的，且浆纱质量显著提高，织机效率高，产品下机一等品率高。

2 复配浆料实现低上浆率上浆

品种:经纱JC 7.3 tex 集聚纱（PM 棉），纬纱JC 7.3 tex（22.2 dtex），经密575 根/10 cm，纬密559 根/10 cm，幅宽182.9 cm，平纹。

该品种为纯棉特细号高密品种，经向紧度与纬向紧度相等，均为58%，织造时纬向缩幅大，布面出现断边、边撑疵及分散性小断纬。故织机需采取“高后梁，高停经架，小开口，适当大张力，迟开口，低综高，低织口”的织造工艺以稳定织口，减少纬向断疵。选择48 环细齿边撑，确保边撑有足够的撑幅以解决断边、边撑疵。但高后梁易产生开口不清，经纬停台多，故浆纱需尽可能贴伏毛羽并减少二次毛羽的产生。 选择100%长绒棉集聚纺纱，集聚纺纱毛羽少、条干好、强力高，以减少经纱在织造过程中由于纱线自身细节等薄弱环节引起的断头。其浆纱生产工艺具体如下。工艺一的浆料配方:CPL 25 kg，PR-Su 50 kg，磷酸酯淀粉50 kg，CD-PT 4 kg。工艺二的浆料配方:PVA-1799 20 kg，FL-08T 37.5 kg，磷酸酯淀粉37.5 kg，CD-PT 4 kg。工艺三的浆料配方:PVA-1799 20 kg，FL-08T 37.5 kg，原 淀 粉37.5 kg，CD-PT 4 kg。织机车速650 r/min。

工艺一采用的配方为常规上浆配方，上浆率较高，浆纱干分绞阻力大，易产生二次毛羽，浆纱上浆高，手感偏硬，织机起机时，由于纬向收幅多，断边、边撑疵、分散性断纬很难解决。为提高经纱的柔韧性，考虑采用低上浆工艺。 FL-08T为高性能复合改性淀粉，该淀粉黏着力强，耐磨性好，浆膜弹性及柔韧性优良，是专用于低上浆工艺的新型优质浆料。低上浆由于浆膜较薄，撕裂强度低，干分绞阻力小，二次毛羽少，纱体更加光洁，有效提高了浆膜的完整率和浆纱的柔韧性，减少织造时的分散性断纬疵点。 工艺二采用了低上浆工艺，所用配方中加入少部分的PVA，以适度提高浆膜的断裂伸长和耐屈曲性，克服纯淀粉上浆纱的浆膜脆硬、断裂伸长低和落浆多等问题，上浆率由13.8%下降为9.5%，浆纱分绞轻快，浆纱手感柔软。浆纱好轴率明显提升，但织造时后开口不清晰，说明浆纱毛羽贴伏性仍有待提高。低上浆率上浆，浆槽含固率低，如果配伍的普通变性淀粉黏度低，则浆槽黏度偏低，浆纱被覆少，影响毛羽贴伏。 在工艺二配方的基础上，工艺三用黏度高的原淀粉取代磷酸酯变性淀粉，使得低含固率浆液的浆槽黏度接近于常规上浆率浆液的浆槽黏度。浆纱采用“低浓，高压，高速，适当黏度，重渗透求被覆”的浆纱工艺，织造时后开口清晰度明显提升，织造纬停明显减少。低含固率时由于浆液黏度偏低，低速时上浆辊旋转带上的浆液较薄，浆纱打慢车时易出现轻浆起毛、起球现象，通过采用原淀粉或提高变性淀粉的黏度，使得低含固率的浆液浆槽黏度接近于常规上浆率的浆槽黏度，增加浆液被覆，以提高浆液黏着力，贴伏毛羽，提高浆纱耐磨能力，避免轻浆起毛、起球。低上浆率保证了浆纱的柔韧性能，浆纱保伸较好，纱身相对柔顺，织造打纬阻力明显小于上浆率大时的阻力。经纱刚性越小，弹性变形越大，对打纬能量的吸收效果越好，可以缓冲打纬力对纬纱的打击，因此应尽量保持经纱的良好弹性性能。通常经纱上浆率越高，其断裂伸长率越小，所浆纱线越脆硬。同时经纱良好的柔韧性能，使得其对纬纱的摩擦和挤压作用柔和，可以减小打纬时经纱对纬纱的剪切力，纬纱就不容易被打断。易出纬向断疵的品种应适当控制上浆率和减少浆纱伸长率。 工艺三配方较工艺一配方成本大幅下降，且浆纱柔韧滑爽，可有效减少纬向断疵，开车横档、波浪纹等织疵。

配方三中含有一定量的PVA-1799，印染退浆时不能使用淀粉酶退浆。在国家重视环保和保护地球生态环境的大背景下，面对欧盟越来越严格的纺织品生态要求，少用或不用PVA 上浆已是必然趋势，所以研发性能好、易降解并适合酶退浆环保工艺的浆料势在必行。

3 高性能浆料实现低上浆率上浆

品种:经纱JC 11.7 tex 集聚纱（澳棉），纬纱JC 11.7 tex，经密630根/10 cm，纬密354根/10 cm，幅宽160 cm，平纹。

该品种为纯棉细号高密品种。常规上浆工艺配方:PVA-1799 12.5 kg，CE50 50 kg，MS 75 kg，QL-90 12.5 kg，蜡片3 kg。低上浆工艺配方:JD-L 75 kg。JD-L 高性能浆料是专用于低上浆工艺的新型浆料，其不含PVA，可完全取代PVA，且上浆率可降低30%～40%。其浆膜强韧性和耐屈曲疲劳性好，浆膜断裂伸长率达变性淀粉浆料的10 倍以上。浆纱分绞性好，柔韧光滑，落浆、落物少。浆液低温不凝冻，不易结浆皮，黏度稳定性好，对棉、粘胶等黏附性强。浆液配方简单，上浆时无需加入其他任何组分。其退浆性好，退浆废水易生物降解。织机车速700 r/min。

对比两种上浆，低上浆工艺上浆率较常规上浆率低33.3%，浆纱成本下降20.3%。织机效率反而有所提高。低上浆率上浆，浆纱分绞轻快，浆膜完整度高，二次毛羽少，有利于开清梭口，提高织机效率。干分绞断头及撞筘齿明显减少，并、绞头少，浆纱好轴率高。低上浆率比常规上浆率降低30%～50%。要求浆膜在极薄的情况下能满足织机高频率的拉伸、屈曲、摩擦，保证织机高效率。要求浆液黏着力、成膜性提升，浆膜的耐磨性、弹性也相应大幅提高。相关测试数据表明，JD-L 的黏着力远优于氧化淀粉、磷酸酯淀粉和接枝淀粉，其断裂伸长率大，能充分确保浆纱的伸长，浆膜耐屈曲次数大，保证了浆纱在反复曲折过程中不发生断头现象，保证织机效率［4］。

该浆料应用于低上浆工艺可改善浆纱操作，减少干分绞落物，改善织造车间落物，改善生产环境。单一浆料使用，无需添加助剂，调浆简单，操作方便。低上浆率浆纱可降低烘燥能耗，提高烘燥效率。

4 结论

（1）低上浆率工艺较正常上浆率工艺低30%～50%，因此要求使用具有较高黏着力和成膜性的高性能浆料，要求浆膜在极薄的情况下能满足织机高频率的拉伸、屈曲、摩擦，保证高效率。低上浆工艺适合于转杯纺、集聚纺、赛络纺等新型纺纱，要求经纱毛羽少，条干均匀度好。

（2）常规上浆工艺采用高浓（高含固率）、低黏度的浆料。而低上浆工艺则要求低浓度，但需采用高黏度的浆料，JD-L 黏度选择20 mPa·s，以确保低浓度浆液其浆槽黏度与常规上浆的黏度接近，以提高浆膜的黏着力、成膜性，提高浆纱的耐磨能力，防止浆纱起了机、打慢车时由于浆液较薄，上浆辊慢速旋转带浆较少，产生片段轻浆、起毛起球。压浆辊低速压浆力需适当降低。

（3）高压上浆可以缩小浆料大分子与纤维大分子间的距离，提高浆料与纱线的黏结强度及浆纱的耐磨性能，增加渗透，使浆纱结构紧密，减小浆纱直径，有利于降低织造时的打纬阻力。

（4）高速有利于贴伏毛羽。良好的上浆需具备柔韧、光滑、耐磨的浆膜以及合理的浆纱伸长。浆纱须合理控制各区张力及伸长，尤其是湿伸长，以使浆纱具备优良的弹性回复性能。

（5）低上浆率工艺有利于改善浆纱的柔韧性，浆纱干分绞轻快，浆膜完整度高，再生毛羽少。柔软滑爽的浆纱能有效减少织造时的开车横档、波纹及纬纱轧断等织疵，实现织造的高质高效。

（6）低上浆率工艺有利于纺织企业降低生产成本，节约能源，改善生产环境，也有利于印染企业降低退浆成本，减少废水排放，减少污染。