（纺织工程专业论文）纯棉特细号高密织物浆料调配原则的研究.pdf

摘要 特细号高密织物，是近年来新兴的一类科技含量较高的纺织品，无论在国际 市场、国内市场均有较好的卖点，特别是在国际市场，如欧美、日本等。特细号 高密织物的附加值较高，其利润率基本在3 0 以上，有些品种的利润率更在1 0 0 以上，有较大的利润空间。研究纯棉特细号高密织物的浆料调配原则，有利于提 高我国高档纺织品的质量及市场份额，从而提高我国纺织品的价格，扩大盈利空 间，提升我国纺织品的国际地位。 本文对档次较高的纯棉特细号高密织物的生产技术进行了较系统的理论分 析和生产实验。首先，在理论上对经纱在织机上的受力情况进行了系统的分析， 在前人模型的基础上建立了新的受力模型，根据此模型，确定了满足织造要求时 单根经纱所受张力的大小和单根经纱所需的伸长率范围，从而明确了特细号高密 织物浆纱的任务是增加耐磨和伏帖毛羽。其次，再以织造所需的经纱张力和伸长 率为依据，分析所需浆料的性能，初步选定低粘度浆料，对选用的浆料通过粗纱 粘着力试验、浆膜试验等手段来验证其有效性。然后，设计浆料调配的初步框架， 根据框架设计出浆料配方用于实际生产，最终确定了浆料调配的原则。 特细号高密织物浆料调配的原则： ( 1 ) 浆料的基本组分是：低聚合度的p v a 、低粘度的变性淀粉、多单体的 聚丙烯酸、助剂。 ( 2 ) 两种主浆料，低聚合度p v a ：低粘淀粉= 4 0 ：6 0 6 0 ：4 0 。 ( 3 ) p v a 的聚合度在1 5 0 0 以下较合适，为降低成本，或者在p v a 聚合度 过低时可加入部分p v a l 7 9 9 来调整。低粘淀粉的粘度在6 1 2 m p a s 较合适。 ( 4 ) 聚丙烯酸类( 折干重) 不低于主浆料总量的1 0 ，其主要作用是改善 浆膜的柔韧性，增强耐磨性。 ( 5 ) 浆液的粘度掌握在g - d 5 秒( 3 号漏斗) ，粘度过小浆纱性能不稳定， 粘度过大容易产生浆斑，影响浆纱车速。 ( 6 ) 浆液的含固量掌握在1 1 1 5 之间，含固量过低不利于渗透上浆。 ( 7 ) 上浆率掌握在1 5 左右，品种难度增加时偏大掌握。 ( 8 ) 油剂的用量，根据浆料中淀粉的用量来设计，优质的后上蜡可以降低 浆料配方中油剂的使用量。其它助荆常规用量。 ( 9 ) 与纱线亲和的官能团不能单一，以促进纱线与浆料分子的充分粘着， 无机纳米淀粉改性剂能提高淀粉浆料与棉纤维的粘着力，提高浆纱的耐磨性。 ( 1 0 ) 所使用的浆料质量必须有保证，对于指标不明、成分不明的浆料不得 使用。 最后，我们在多个品种上对该原则进行了应用，取得了较好的生产效果。如 j c 7 2 9 门2 96 4 1 5 4 1 71 2 7 c m 直贡缎达到了9 0 8 3 的效率，j c 7 2 9 6 4 85 6 2 5 5 5 9 1 7 8 c m 防羽布达到了9 0 0 7 的效率，这些产品的成功进一步的验证了浆料调配 原则的正确性和实用性。 本文以我公司现有的设备相克浆纱机和喷气织机为立足点，在制定浆料 调配的试验方案时主要以公司现有的浆料为原料。 关键词：特细号高密织物，浆料调配，低粘淀粉，低聚合度p v a ，p v a 碎片， 渗透，浆料污染 1 绪论 1 绪论 1 1 本课题研究的意义 中国加入w t o 以后，国内纺织行业得以快速的发展，纺织阵营迅速扩大， 形成了许多地域性的纺织产业集群，如广东的新堂、虎门、西樵，山东的魏桥， 浙江的绍兴、宁波、瑞安，陕西的乾县、眉县等，这些新企业的崛起显示出了中 国纺织企业在国际市场上占据了大势的地位，令国际市场为之震动，同时也暴露 出了其本质上的弱点： 之一，就是大而不强。产业集群内部、之间的竞争激烈，相互杀价，企业 占领市场的方式大多是以低价位为手段，而持续低价位的竞争在科特勒的市场营 销理论中是企业应当忌讳的一种做法，因为低价位的竞争首先反映出企业有扰乱 市场的嫌疑：其次，是牺牲了企业的利润空间；再次，为了在低价位上获利，企 业将不得不缩减其新产品的研发投入，从而更加削弱了企业自身的竞争力；另外， 使消费者对企业的产品质量产生怀疑，同时将其产品定位在一个低档次的水平 上。种种这些结果均不利于企业的后续发展，在这种情况下企业很难形成自己的 核心竞争力。 之二，藏是大多数众照( 热缪、露类金堑) 实溪t 走懿仍爨巾低壤产菇弱貉子， 产品技术含摄低，利润低，很容易被墩代，例如j c l 4 5 1 4 54 7 2 4 3 31 7 0 c m ( j c 4 0 x 4 01 2 0 x1 l o6 7 ”) 防羽布，我们厂自1 9 8 6 年即开始生产，在嬲时属于高难晶种， 鸯于难度太大其蘧金烫笼法生产，这个茯势一壹爨持到粥年我寒麓，1 9 9 8 零这个 品种的售价还保持在1 2 5 美元，米酌高价，但是，这个品种毕巍属于细号织物的范 畴，难度有限。今天，随着纺织设备的更新和织遗技术的广泛交流，这个品种已经 淦羹大路熬穆，2 0 0 4 年瓣售铃仅秀0 8 美元球，我镪瓣优势被静破了、往势蟪霞嫂 取代了。 所以，要形成强势，就必须增加产品的技术含量，提高产品的附加值；细 分市场，器自在不同的产品类型、不阚的产品楼次上发展皇己懿核心产品，减少 和鬣遥潮泣竞争。近年来，j c 9 7 t e x ( 6 萨) 浚上特细号薅密织物静市场有避一步 扩大的趋势，有专家预测在未来的5 8 年间，j c 9 7 t e x t 7 3 t e x ( 6 0 s - 8 0 8 ) 的棉纱 将占棉纱产量的7 5 ，这是企业提黼产品档次的好机会，更是大势所趋，如2 0 0 5 年下半攀瑷蘑，陕嚣游寓、离葭嚣浆私营纺缀厂凌设备稻技术力羹穗霹薄弱熬情 况下也在试织j c 9 7 9 + 73 5 4 3 4 61 6 2 5 c m 细布。 1 绪论 但是特细号高密品种的生产有相当的难度，就织部各工序而言，浆纱质量 和织造质量是两大难点，攻克这两个难点有着重要的意义。j c 9 7 r e x ( 6 0 5 ) 以上 的特细号高密品种有较高的产品附加值，需要较强的技术力量作基础，因此对于 大、中型企业来说，更容易形成自己的核心竞争力，从而摆脱在低端市场竞争的 困境，例如j c 5 3 5 - 36 4 9 5 6 3 7 51 8 0 c m ( j c l l 0 1 1 01 6 5 x 1 6 27 1 ”) 精纺细布， 售价为2 5 3 元米，利润为1 7 4 元米，毛利率6 8 8 ；再如j c 7 3 7 3 4 6 8 5 2 9 91 6 5 c m ( j c 8 0 x 8 01 1 9 7 66 5 ”) 特细布，售价8 7 元米，利润4 4 元米，毛利率5 0 5 。因此将j c 9 7 t e x ( 6 0 5 ) 以上特细号高密织物的浆纱原则 列为研究课题有着强烈的现实意义。 1 2 目前的研究动向 1 2 1 陕西风轮纺织股份有限公司 我们陕西风轮纺织股份有限公司自二十世纪九十年代末开始特细号纱的试 生产，现在特细号纱线有j c 4 3 9 7 t e x ( 6 0 8 1 3 5 8 ) ，特细号织物有细布、府 绸、防羽布、斜纹布、贡缎、提花等系列，在国内的特细号高密织物试生产领域 嚣蔻楚予蓦蓼涟位墨，基获餐获西骞及嚣家懿瑟产赫奖著于疆，援玺产实际孛露诲 多难点亟褥解决，基础性的问题、理论体系尚待蘸立，生产方法、工艺设计仍处 在摸索阶段。纱号相对较粗、紧度较低的特细号嵩密品种的生产，依据细号纱的 生产方寨述躯勰决，露 l 萋瞧达至了较好鳇生产东乎，翔j c 9 。7 t e x ( 6 0 s ) 、耳7 。2 9 r e x ( 8 0 5 ) 缫布等。但是纱号相对较缁、紧度较高驹特缅号高密织物的生产却黎露 出了很大的难度，如j c 6 4 8 6 4 87 7 5 5 8 3 4 52 3 7 5 c m ( j c 9 0 9 01 9 7 2 1 2 9 3 5 ”) 横露，三个月的平均织潺效率5 7 7 4 ；j c 7 。2 9 7 2 98 8 9 5 6 6 1 1 7 0 穰( 炎8 0 8 02 2 6 t 6 8 6 7 8 ) 壹黉，三个胃静警均织造效率8 0 8 7 ；j c 5 。3 5 3 6 4 9 5 6 5 71 5 7 5 c m ( j c l l 0 1 1 01 6 5 1 6 76 2 ) 绷布，三个月的平均织造效率 7 1 2 5 等，狠难达到理想的织造效果，主要的问蹶之一就是浆轴质量不过关：倒、 鼗头多，并绞要多，毛鞠铰魏不够，浆纱霞丝多，车速撵不蔫。织遗效率嚣滚释 不同而麓鼎很大，极不稳定，有8 5 以上的效率，更多的是6 0 7 5 的效率。织 造成本也增加很多，如减少看台数黛，由原来的8 台人减少到6 台、4 台：降 低织凝邃疲，由器寒戆5 5 0 转分黪至4 5 0 、4 0 0 、3 5 0 转分。 1 2 2 国内情况 国内试生产特细号高密品种的单位主要是糖大型的纺织企业，如陕两的 风轮公司、欧亚纺织、黪华四穆、五塔集露、，k 方集疆，安徽鲍安庆，无锡一榛， 山东德棉榘溺、樱花集溺，武汉一糖等，这些企敛霜前的试织鬣较多。由予织造 所要求的技术含量较高，中、小型企业因技术力墩薄弱而难于投产。另外，= i 黩年 2 i 绪论 来，不断的有企业涉足特细号高密织物的试生产，如上海华中纺织有限公司于 2 0 0 1 年前后，试生产j c 9 7 9 77 8 7 6 4 21 7 0 c m 防羽布、j c 7 2 7 28 2 7 7 6 81 7 0 c t 4 防羽布”1 ，江西华源江纺有限责任公司在片梭织机上试生产 j t c ( 5 5 3 5 ) 9 7 1 4 57 8 7 4 5 6 51 6 0 高密缎纹织物凹】，还有人尝试采用高压上 浆工艺解决j c 9 7 1 4 56 8 1 4 8 82 4 9 高密缎纹条织物和j c 7 3 7 35 9 8 5 9 4 5 1 7 2 7 细布的浆纱问题，且小有体会口“，等等。 总之，从相关的报道来看国内业界正在形成一股热潮，向特细号高密织物 涌动，集中在j c 9 7 t e x t 7 3 r e x ( 6 0 5 8 0 s ) 的织物，或与细号纱交织的织物，少 有企业能生产j c 7 3 r e x ( 8 0 s ) 以上的产品。这些摸索性的试验，有些有价值，有 些明显地走上了歧途。例如高压上浆工艺，在中、粗支纱的上浆中有绝对的优势， 压浆力可达3 0 i n 以上，在细号纱上浆中也有一定的优势，但其在特细号高密织 物的上浆中却存在一定的问题。在实际生产当中，对于特细号高密织物，压浆力 掌握在2 5 k n 以下时浆轴质量较好，纱线号数越小压浆力配置越小，对于j c 9 7 r e x 纱线压浆力在2 0 2 5 1 c n 之间，对于j c 7 2 9 r e x 纱线压浆力在2 0 k n 左右等等，高 于2 5 i n 时存在几个问题：第一、浆轴轻浆起毛，第二、倒断头增多等。当然压 浆力的配置还与经纱覆盖系数等因素有关，在实际操作过程当中应做变通调整。 1 2 3 国外情况 国乡 懋产特细号巍瓷织物救企她应该较多，蔽为嚣藏匿内海琢上特缨譬离 密织物静订单多是瓤鼷辨来豹，特缨号高密品种鹃嚣内雳户 疑少，僵是毽矫酌资 料较难收集，在2 0 0 5 年全国浆料与浆纱技术年会上，就国外特绷号高密织物的生 产动向，攀& 请教了与会的赢校教授耧行业专家，墩拳能得銎| 满意的答案。能收集 裂麓瓷糕驻示：疆本戆楚趸杏克公鬻釜产j c 2 ，4 3 r e x ( 2 4 0 s ) 翡撩缪；瑞鹣特 细号高密织物较多，菜公司生产j c 3 4 3 x 2 t e x ( 1 7 0 5 2 ) 股线；美国、德国墩有 特细号嵩密织物的生产，美、德几家大的浆料公司在特细号纱的浆料研究方蕊有 太豹突破。篷褥说爨豹怒，有些特缨鸶蘸密缓兹仪纹健表公露静生产瘩平，产菇 并没有多大的使用价德，如j c 2 ，4 3 r e x ( 2 4 0 5 ) 纱线织物。 1 2 4 其您 憨之，现除段，瀚魂特绥号篙鬻织物瓣浆纱方法普遍澄溺缀号纱戆浆纱方 法。如主浆料是p v a l 7 9 9 、变性淀粉、辅以p v 2 0 5 ，辅助浆料怒聚丙烯酸类；另 外，国内目前的新型浆料较多，功熊锯异，鱼龙混杂，有些也熊解决特细号糯密 织物的浆纱阔题，但怒妇子浆料的成分不睨，缀雉影成体系；薅有，就是凝代 p v a 熬浆瓣大量蠢瑷，这些浆耨也宥在特缨号裔密织物懿浆辩辩方中使用，瀚样 由于浆料的成分不明，有些实质上就含有p v a ，因而很难说清楚其作用是什么， 1 绪论 等等。这些浆料配方的形式不能从根本上解决特细号高密织物的上浆需求，例如 p v a l 7 9 9 因其难于在水中完全溶解，致使浆液中有许多残留的碎片，这些碎片在 浆纱过程中被经纱携带，从而对相邻的经纱造成损伤而引起断头，等。 浆纱原则仍采用六字方针：增强、保伸、减磨，近年来也注意到了毛羽伏 贴的重要性以及推广应用高压上浆工艺，表现出了很大的局限性，总之浆纱工艺 参数的设置还处在摸索阶段。 4 2 特细号高密织物的界定和浆纱问题 2 特细号高密织物的界定和浆纱问题 2 1 界定 对于特细号高密织物，国标g b t 5 3 2 5 - 1 9 9 7 对此有较清晰的定义。 2 1 1 特细号纱线 国标g b t 5 3 2 5 1 9 9 7 精梳涤棉混纺本色布( 国家技术监督局发布) 第l o 页 规定： 纱线按粗细程度分为特细、细、中、粗四档，具体分挡为： 特细特4 1 0 t e x ( 1 5 0 8 6 0 3 ) 细特1 1 2 0 t e x ( 5 5 5 2 9 8 ) 中特2 1 3 2 t e x ( 2 85 1 95 ) 粗特3 2 t e x 及以上( 1 83 及以上) 特细号纱线即指标准所定义的特细特纱线。 现阶段，市场上j c 9 7 t e x 的纱线占绝大的比例，j c 9 7 7 3 t e x 也有部 分的比例，但是j c 7 3 r e x 以上的特细号纱线就很少见了，这怒因为其生产难度 缀丈，掰泼廷奏技零力爨较疆熬大爨企遂方髭垒产。 2 1 2 简密织物 国橼“g b t 5 3 2 5 - 1 9 9 7 精梳涤棉混纺本色稚标准文件汇编陕西省纺织公司 编窜”戴宠： 高密织物指经密加纬密在8 0 0 根1 0 厘米( 2 0 3 2 根荚寸) 及以上的平纹 织物，缎密加纬密在6 5 0 根1 0 厘米( 1 6 5 1 根英寸) 及以上的斜纹织物。 该汇编对其毽缀绂没毒规定，仅在室贯时瓣定其它缀织( 妇贡缎、卡其、 哗吼、窜逸呢等) 参照斜纹组织韵规定，也没有考虑纱支帮紫发等影响困豢，因 此不够党游。 纱炎和紧度是极其重要的鼹个影响因素，我们仍以该标准所列举的 5 2 3 。5 2 8 3 ( 1 3 3 x 7 2 ) 府绸为髑，缀、纬密之和为8 0 6 。5 程1 0 蓬采，符合上述 高密织物盼标准，但当纱线号数变更时，其织造性能就有了很大的变化，如寝l ： 2 ，特细号高密织物的界定和浆纱问愿 表1 相同密度时纱线号数与织造蕉廑笪出筮 经、纬纱号数 经向纬向紧度 喷气织造难度系数哺j ( t e x )( ) 可见，当纱号由1 4 5 t e x 变为1 3 r e x 时难度系数下降了1 7 个数值，而当 纱号由1 4 5 t e x 变为7 3 r e x 时难度系数则下降了9 4 个数值，即当喷气织造难 度系数为2 2 9 时织造难度已经降低了许多，同样的经纬密度，当纱线号数减小 时就容易织造了。实际生产情况也表明t j c l 3 1 35 2 3 5 2 8 31 6 0 c i d ( t j c 4 5 4 51 3 3 x 7 26 3 ”) 府绸比j c i 4 5 1 4 55 2 3 5 2 8 31 6 0 c m ( 3 c 4 0 4 01 3 3 x 7 2 6 3 ”) 府绸的生产难度要小。 2 2 浆纱问题 特细号高密织物以纱号细、密度大为两大主要特点。这两大特点决定了该 类织物在浆纱、织造两个工序中具有较大的难度。 2 2 1 浆纱工序的难点 a 、浆纱机的压力、伸长率、各区张力等参数必须协调设计特细号纱的断 裂伸长率较细号纱小，因此各区的张力和伸长率的设置也必须小，但是如何小? 其原则就是必须保证浆纱的剩余伸长率满足织造的需要。压浆辊的压浆力不能过 大，必须小于细号纱的压浆力设置等。 另外，浆纱值车工的生产情绪必须调整，这也是很重要的一点。在特细号 高密织物浆纱时，值车工的精神高度紧张，很容易慌乱，因此对值车工需要进 行相应的技术培训。 b 、浆料配方的设计难点设计浆料配方以什么为依据? 如何选用各种成分 的比例? 面对一大堆浆料选用那些不选用哪些? 被覆和渗透的关系如何掌握等 等。浆料配方在经过几次失败以后，设计者就会承受很大的压力。 这首先要求设计者对各种浆料的性能有足够的了解。现阶段，我国的浆料 行业处于混乱时期，浆料企业良莠不齐，有些质量控制体系完整，产品质量优良； 而有些企业管理体系不健全，管理混乱，产品的质量更是五花八门，无奇不有。 特细号纱对浆料的使用尤其敏感，所以必须使用质量可靠的浆料。 其次，对选用的浆料在调配后的效果要有定的预见性，对有不良反应的 浆料不得组合。 c 、浆纱覆盖率的调整能用单浆槽的尽量使用单浆槽，单浆槽不能完成的 6 2 特细号高密织物的界定和浆纱问题 再使用双浆槽，双浆槽也不能完成的，可以考虑浆后并轴。单浆槽时经纱所受的 张力由一路控制系统来完成，张力总体均匀，而双浆槽则由二路控制系统来完成， 会产生张力差异，浆后并轴则张力的差异更大。对于设备状态良好的浆纱机，双 浆槽的浆纱质量优于单浆槽。 d 、保管和运输问题纱线强力小、毛羽长，管纱、筒子、经轴、织轴在存 放和运输过程中必须包裹严密，轻拿轻放。运输筒子时如果乱扔乱放，筒子的表 面就会产生粘连，严重的影响使用：经轴没有包裹，就会积聚大量的花毛，清理 时往往会产生断头，清理得不干净，在浆纱机分绞区也会产生断头，经过浆纱之 后形成浆花毛织造时也会产生断头；织轴在上轴时如果操作不慎，瞬间可能会产 生几十根、甚至上百根的断头，也有可能织轴报废需重新穿筘。 e 、操作问题浆纱值车工必须勤巡回，及时发现隐患、处理隐患，否则可 能会造成更大的问题，甚至事故。浆纱机伸缩筘拥纱，如果没有及时发现处理， 不到一分钟肯定会断成一片，那么就不得不下小轴了；如果浆槽缠纱没有及时发 现处理，鼓起来的纱棱会将邻纱压得轻浆，影响织造等。 这几点相辅相成，忽视任何一个都不能生产出好的浆轴。 2 2 2 浆料调配应考虑的前提条件 研究浆料调配的原则，首要要基于一定的前提，我认为有两点： 一、是纱线在织造过程中的受力状态和受力大小： 二、是纱线的质量指标。 另外，有三个要素： 第一要素，是浆纱机的设备能力和设备状态； 第二要素，是浆料的种类； 第三要素，是浆纱值车工的操作技术水平。 弄清了这几个因素，浆纱工序的问题就有了解决的依据。 7 ! ：丝竺丝些皇堡垫圭箜墨查坌堑 3 经纱性能与织机上的受力分析 3 1 特细号纱的特点 3 1 1 纱线质量指标 直观地说，特细号纱与细号纱相比，纱线直径更小、截面上纤维的根数更 少。为保证纱线的织造要求，特细号纱的配棉当中往往加有一定比例的长绒棉， 从而使纱线的单纱断裂强度比细号纱还有所改善，但是由于纱线截面中纤维的 绝对根数减少，致使单强c v 和条干c v 均有所增加，绝对强力减小，强力弱值 降低，加工难度增加。如表2 、表3 指标。 表2细号与特细号生产用纱指标对比 细号纱特细号纱 j c l 4 5 t e x t j c l 3 r e x j c l l 5 r e xj c 9 7 t e xj c 7 3 t e xj c 6 5 t e xj c s 3 t e x 单强c v 8 9 i i 1 9 3 l o 3 i i 11 1 61 3 4 百米重量c v i 5 0 80 81 4io 8i 5 条干c 1 4 i1 4 71 4 81 5 71 5 81 6 31 6 4 十万米纱疵( 个) 1 3i423l 单强( c n t 既) 1 7 2 2 6 1 7 5 1 9 2 2 22 0 42 0 9 强力弱值( c n ) 1 9 32 0 51 6 11 3 71 1 61 0 08 5 垂翌e 值f 型茴! ：! !i ：墅! ：! ! ! ：! ：! ! ：塑 注：数据取自生产现场。 栽3细号与特细号一等纱标准指标对比 壤母势特鲤号纱 j c i i 1 3 t o xj c i 1 5 t “j c 4 4 。5 t e xj c 5 5 + 5 t e x 耳6 5 5 t e x j c 7 7 。5 t e xj c 8 l o t e x 单强c v 1 5 1 4 51 7 51 7 01 6 51 6 01 5 5 百米重量c 3 73 ，73 73 73 73 73 7 条干c v 1 81 7 52 2 52 1 52 0 51 9 51 8 5 十万米纱癜( 个) 3 0 3 03 e3 e3 03 0 犟强( c n t e x )1 2 。41 2 。4 1 2 01 2 ，0 1 2 2 1 2 21 2 。 注：g b t 3 9 8 9 3 椭本色纱线 放波2 和表3 的撵标分析，无论怒标准援定鳇搔标还是实踩生产中鲍攒标， 萃强c w n 条干c 礴煎褥项捂标，特细号纱都不及缨号纱好。 3 1 2 镳羽状态 由予加入了长绒棉，纱体上毛羽的数量虽然减少，但是单根毛羽的长发较 丈，这楚一个辩缓造露密戆霞素，妻羹强l 。纱线浆纱之嚣毛潮麴不麓缀磐豹瑟 伏，就会突出在纱体之外，并由浆膜相连，如图2 ，若浆膜邋厚、过韧，则在 塞 3 经纱性能与织机上的受力分析 织造时形似利刃，损伤邻纱。 图1 原纱毛羽( 2 5 0 倍) b 纯天丝6 4 8 t e x 图2j c 9 7 r e x 浆纱毛羽及浆膜( 2 5 0 倍) 3 2 经纱在织造过稷中酶受力分新 3 2 1 缀纱进入织口之前的受力分析 经纱避入织口之髓，根据经纱位暨线分析，熊受力分为三个区域，图3 ： a 区，经轴至后粱之间； 圈3 经纱路线示意图 9 专 露 3 经纱性能与织机上的受力分析 b 区，后梁到停经架之间； c 区，梭口区。 这三个受力区域是相互关联的，每一个区域的受力情况都受到其它区域的 影响，同时也影响着其它区域。 对于z a 系列的喷气布机来说，其送经运动采用电子送经装置( e l o ) ，送 经量的多少，受到后梁感应张力的影响，后梁感应到的张力大，其送经量就多， 其感应到的张力小，送经量就少，所以，其张力始终处于受控并能自调的状态， 即a 区张力相对变化幅度较小，张力相对稳定。 b 区的经纱所受的张力就稍微复杂一点，其支撑点有后粱和停经架两处， 而由于停经架高低设置不同，在经纱开口时，停经架就可能不再支撑上层经纱， 上层经纱的支撑点将变为后梁和综丝，仅在停经片位置有所下沉弯曲，图4 ( a ) 。 而下层经纱仍旧以停经架的前沿为支撑点。 停经架与经纱的位置如图4 ； 孙孙 冲冲 ( c )( d ) 豳4 停经絮设置示意图 骞些绫疆在箨经蘩上瑟翔舂压纱释，爨控鬟上藤经缪寒缨矮浚鼙嚣部垂孽距 离，清晰梭口，图4 ( g ) 。 c 区所承受的张力，萁受力模型较多，如兰锦华所编写的亳织学下册 模型及其分糖，氢玻鼹著戆飒织学上瑟摸狴及其分提。3 ，蒎元嘉主缓瓣 杌缀工装与设备下艏模型及箕分析鳓，这些模型有一个共嗣的特点，就是 织口、停缀架这两个着力点是经纱的完全( 牢固) 握持点，而邀与经纱在织机 上的实际愤凝不相符会。所鼓，这臻模型计算鲤缀纱的 串长率镳大。 3 。2 2 摹搬经纱熬受力分析 喷气织机上机张力的计算公式如下； l o 3 经纱性能与织机上的受力分析 q = 再蔷器张力系数( 。8 1 _ 2 ) ( 1 ) 根据公式( 1 ) 计算，假如取最大的张力系数1 2 ，那么上机张力分配到单 根经纱上的张力值如表4 所示，约是纱线断裂强力的1 0 多一点。 表4 上机张力与断裂强力的比较 注：张力系敦实际j 空制在1 o 左右。 表枣静擎爹张力蹩捂缀逵遘穗孛苹撮羟纱疯受浆平薅张力，摹纱薮爱强力 是经纱筒子随机取样的修正强力。从表中的数据肴两者相差擞远，所以说缴纱 沿长度方向( 纵向) 的受力并不能成为产生断头的主要原因，也就是说浆纱的主 要任务苓莛要缮燕经纱瓣强力。 表巾的单纱张力馕是实际基i i i l l 上的理论值，在织机开豳时会出现张力峰 值，如图5 所示。 口r 。一 图5 经纱张力波动示意圈嘲 获瀚串看窭其媾傻密瑶在蠡终杰，篦运动过程孛豹孚稳强力丈麴苓多，。爱 小张力出现在平综时，其它运动过稷中的张力值等同上表中赍尊理论值。 3 2 3 综艘对经纱的磨损 3 经纱性能与织机上的受力分析 综丝对经纱的磨损，随综框高度的提升而增大，在综丝提升过程中，经纱 在综眼中有滑移和i 出折两个动作。综丝对经纱的摩擦会严重损伤经纱上的浆膜。 f 1 ：巡i ： 图6 梭口受力图 a 、滑移在提升过程中，如图6 所示，综丝的提升张力t 远大于纱线上的 张力t i 、l ，同时综眼与经纱存在磨擦力f 。，当t ； f 。时，经纱便在综眼中产生 滑移，这时梭口前后部的伸长互相传递，伸长率相等；当t l = f 。时，经纱便被 综眼稳定的握持住，随着1 1 的增大，梭1 3 前后两部分的伸长不再传递，即形成 各自的伸长率，当然这种分析是理论上的，实际过程中没有发现经纱会有所停 顿，因为开1 3 运动过程中经纱也在做着送经运动，所以不会有t 。= f 。或者r 1 , 。 驳鬻粱秘螽黎隽经势熬宠众嚣特纛我髓褥援霜嚣经纱酶完全握掩赢 延伸到胸梁和后梁，伸长量的计算如下，结果见滏8 ： 第一页综框，即第一层纱： 梭鬈嚣慧长度= l l + 趣+ b + v 1 7 5 + b = 2 l o + 1 6 + 1 2 9 十3 7 7 - i - 1 7 5 + 2 2 8 = 1 1 3 5 m m 表8 缔长率计算结果 ( 3 ) 菝凌巢嚣戆辘上魏经纱激绕豢为完垒攘黪焘传长爨戆诗莫魏下， 结果见栽9 t 后粱到退绕点的长度不是固定慎，随着经轴溉径的变小筒逐渐增大，我们 暂取5 0 c m ，则 第一覆综框，都麓一层纱； 梭口区总长度= l i + l 2 + l 3 + 埘1 7 5 + l 5 + 5 0 3 。经妙蛙能岛缎枫上豹受力势褥 = 2 1 0 + 1 6 + 1 2 9 十3 7 7 + 1 7 5 + 2 2 8 + 5 0 s 】1 8 5 珏隧 表9 伸长率计算结聚 3 。毒理论计算与实嚣张秀、髀长率靛辩眈 对纱线在织造时豹受力进行分析，我们认为单根纱的受披伸的张力并不 大，受拉的伸长率也不大，见表1 0 。 表l e 誉嚣瑟穆奁绞枫上戆受力( 静态) 薅嚣 注；参照蛾瓤鸯z a 2 0 3 1 9 0 。原纱强力和伸长举系蓠缪的撸标e 获袭中静数蕹麓察，经纱在织税上静态辩袋受静张力窝镩长率运远小予覆 纱的指标，静态张力约为原纱强力的l o ，静态伸长率约为原纱的1 0 3 1 。泐 态对经纱的张力会有较火的增长，憾郎就是超过1 倍、超过2 倍，还是远小予 漂移强力豹，浆纱之麓疆力增黧5 潞发右，穗滋辩富动态强力髓l 嚣缀枣，麓态 伸长率则不会有太大的增加，所以说浆纱增强率、减伸率并不愿十分重要的指 标。 黯 ：糁缨号纱，荚叛攀 毒枣长攀魄缨号纱夸，零匀率逛大，爨缢在莱一点菸 伸长率的弱值小于2 ，就会很危险。鼠然 率长率螽勺计算值最大谯1 3 1 缡， 但是在实际织造过程当中会有很多的偶然因素发嫩，比如机械轶振、某一段浆 纱的毛羽长经纱可能产浆鲻缠，那么凌这处其馋长率可能就大予l 。4 篝甚至蘧 过2 。溉，产生断头等。 所以，浆纱的耐磨性、毛羽多少才是我们嚣凝关注的浆纱指标，同时浆纱 3 经纱牲艇每绽机上鲢受力努糖 的伸长不匀率也至关黛薅，并且要关注浆纱最小伸长率的单值。让我们看着 j c 5 8 3 5 。8 35 6 2 。5 3 9 3 。51 6 5 c m ( j c l o o x1 0 01 4 3 1 0 06 5 ”) 缓蠢鳃一缌浆 料配方酶f 串长率试验数搬，见耐录2 。 从附淤2 中的数搬来看，浆纱的增强率和减伸率都不错，特别是1 3 0 4 的减 睾率艨该是一个缀好的指栝，不驾率也不大，瞧是织视羚攀情况差，断头 多为齐头断，蘑损豹液迹不明显，为什么睨? 再稽看伸长率的幕值，我们强以 看到有许多2 0 以下的值，1 6 、1 8 ，由于这燧弱值的存在，织机在有意外 律长时鸯嫩会产生断头。针对这个弱俊，我们对织桃的经位鬓线作了相应鲍调 整，| 、蠢遂褥弱了部分熬决。 3 5 小结 总而蠢之，经纱产嫩断头有两个原因： 一、经涉受蘑獠、麓簧致使纱线塞接瑟瑟头。 二、阂拉伸伸长攀大于断裂伸长率而引起的断头。 所以，浆纱的耐磨性、毛羽多少才是我们需臻关注的浆纱指标，同时浆纱 熬传长零匀搴瞧至关熏蘩，势量要关注浆纱最夺耱汝搴戆擎篷。 1 9 4 特细号蔫辩织勃浆瓣谭鬻盼鞭则 4 特细号高密织物浆料调配的原则 将龋号薄密缓秘浆纱戆铥务麓增燕羟纱静辩麓链、菇茯鬟溺帮绦涯经纱有 满足织遗瓣求的最小伸长率。浆料调配必须以此为依据选择浆料，首先是选撵与 棉纤维索和性能良好的装料，以保证浆料与单纤维的粘结强度，改善棉纤维根 互润懿熬食克；其次渗逶毪莛簿，浆滚渗透嚣纱线蠹饕形痰羧凌搏，镬纱线蠹 外成为体，能有效蛾提高浆膜的耐磨性，能有效的控制毛羽外露；再次怒选 择浆膜弹性太于经纱断裂伸长率的浆料，这样才熊保证浆纱有足够的剩余伸长 率。 各种浆料的具体分类见酣录3 所示。 4 1 浆料的选型 纲学纱浆辩配方的模式如下： 主浆料p y a l 7 9 9 ，变毪淀粉 辅助浆料聚丙烯类浆料 助荆 其宅 现阶段，特细号高密织物浆料的使用也难予跳出这个框架，区别在子浆料 的粘度降低了，质量疆求提高了，为适应特细号纱较小的强力必须降低浆料自 身豹糙鏊力，提衰浆拳毒毒纱线藜糕繁力。 4 1 1p v a ( 聚乙烯簿) a 、物理性质聚乙烯醇是无臭、无味、白色藏微黄色颗撒，亦有片状、絮 - c h 2 - - 乎h + 状或粉米状，其分子结构式完全醇解型为 。 6 h “ ， ff1 叶铡2 一要t 叶罐2 一o p - - 十c 高h 。 部分醇解型为 n 2 x + r o i ，式中n 表示聚合度。 聚乙烯醇的基本性质是由其聚食度秘醇解度决定鲍，但是融于p v a 分予中 存在着l o 多种不麓剿缩构，如羧基、羰基，支镳等，因而对冀性能也有很大影 响。p v a 农水中的溶解性能取决于聚会度和醇解度，特别是醇解度的影响爨大。 p v a 分子西含有欠爨羟萋，蔼聚基建强亲承镶基涵，瑟叛宅是一耱永洛经 的高分子化合物。然而，由于p v a 太分子内和分子问存在着较强的氨键，所以 阻碍了其水溶性。聚苏烯醇中残存的醋酸根是疏水性基团它的存在一方筒阻 薅了聚z l 爝簿在痰孛戆溶簿：舅一方嚣，它懿窆溺霞隧壤大，妨碍了丈分子之 间或大分予本身氢键的形成，所以在p v a 中保留邋燕的残存醋酸根可以改善p v a 水溶性。 ( 1 ) 滚爨毪完全熬磐鍪p v a 燕黪遗下哭暇潮膨滤嚣不溶煞，在枣基下( s o c 以上) 迅速溶解。完全蘸解型p v a 宥很强韵分子闽氢键对泉水性天然纤维( 如 棉、麻等) 的亲合力较大，形成的p v a 膜较具耐水性；p v a 溶液在高浓度、低温 条律下其黻度较不稳定。熬分酵瓣p v a 分子内鸯1 0 左右盼残存醚酸基，酝酸 基是巯承榷宫能团，瓣巯永往耪料的亲合力帮耘着经良好；瑰纯稳定瞧及辩油 剂的相溶蚀优异，水溶液的粘度稳嫩性良好。部分醇解型p v a 在常温下可以缓 慢溶解，藏常使用时，为缩短溶解辩闻，仍需加热溶解。 p v a 荔溶予东，窳溶渡透臻。箕溶解佳主蘩瓤聚合褒释醇髂度决定。溺一 温度下溶解度随醇解度的降低而增加，随粘度的增加而减少。对于同一聚合 度的p v a 系列产品，如果酵解度低，其完全溶解温度低；如果醇解度高，其完 全港簿滋液褰。闲梯瓣予嚣一簿解嶷酶p v a 系舞产暴，翔采聚会发蹇，其突全 溶解的濑度高；如果聚合度低，其完全溶解的温度低。完全醇解型p v a 对漱度 的依附性较大，低于巢一温度就不能溶解或部分溶胀。 ( 2 ) 热稳定性聚乙烯醇受热辩软诬，燕熬戮1 3 0 1 4 0 簿，色泽交荑， 其性质几乎不发生变化；在1 6 0 下长龌受热，p v a 颜色加深；在2 0 0 c 时发生 p v a 分子间脱水，水溶性降低；在2 0 0 以上出现p v a 分子内脱水；温度接近 3 0 0 2 对p y a 分解为水、醚酸、乙骥粒巴豆醛。热瓣过程表骥，牯度越低，熬壁 减少越块，酵解度意，分解孵闯越缒。 ( 3 ) 粘度p v a 水溶液的粘度怒p v a 的主爨质量指标之一，在常温条件下 稳定，它与p v a 的聚念度、醇解度、温度和浓度蒋都有密切的荧系。聚乙烯酵 零港滚糨菠的交纯纛镣每一觳零溶靛态聚耪藉敲，疆聚合度、浓度鹃舅熹j 簿舞 高，随漱度的升高而降低。完全醇解型p v a 溶液的粘度随着放霹时间延长而增 大，并逐渐凝胶化，缎加热可复原。加入硫酸钠、硫酸钾、硫酸铵及硼砂等均 霹产生凝获。帮努簿麟型p v a 不会产生凝荻。 ( 4 ) 粘合性聚己烯醇的水溶液无色透明，完全醇解型p v a 与亲水性纤维 2 1 聿特细号商密织物浆辩调配酌鞭删 素有很好的粘合力，与术材、纸等多孔物质也有很好的粘合力。p v a 的粘饕性 每簿解魔秘聚会疫骞美，蕤蓉强度簸簿薅发窝袋会发( 糕度) 戆壤热瑟壤强。部 分醇解型的p v a 分子淘有1 0 9 6 左右的残存醋酸基，醋酸基是疏水性官能团，对 疏水性材料的亲和性和粘合性良好。 ( ) 爨覆纯学羧矮p v a 具鸯嶷妊瓣表嚣溪瞧，可降低瘩鹣表嚣张力，爵 用作乳化荆或分散裁，w a 的表蔼张力与醇解发鹈聚合度有关。研究p v a 的簿 解度、残存醋酸根分布与保护胶体作用的结果表明，完全醇解溅p v a 的表衡张 力下降极小。但部分辣艇p y a 的残豁醋酸根越多，其表嚣张力下降就越大。对 于残存臻簸根分布要加嵌段缳豹舔分醇解鍪p v a 降低表萄张力所需鹣活纯雅 是很强的，因此，部分醇解型p v a 的醇解度和残存醋酸根在分予内的分布状态 对p v a 表蕊活性都有檄霆要影响。 群矗零溶液在使麓浓度莲磊蠹熬渗透毪醚豢会凌、蘸簿澄豹不嚣夏交傀。 这种差别起因于粘度、湿润能之差，渗透性随聚度的增加而减少。在实际应 用中，p v a 水溶液渗透性还受对象物质的多孔构造状态及材质警因素的影响。 ( 6 成璇性爱誓p v a 分子阙鹣寒整羞性，勰矗瑟藏貘，澎戒懿薄貘纛惫 透明，其有良好的机械强度，表面光洁而不发粘，氢、氧、二氧化碳等气体的 透过率很低，耐溶剂性好。p v a 膜逡光性好、透i 鼹率高、不带电、不吸尘、印 裂瞧好等特点。p v 矗聚食发越裹秘酪矮度越离麴薄貘，枧藏强发靛越大。 ( 7 ) 吸湿性p v a 具有一定的暇混性。其酸澡性要比其他水溶性树穗要低， 受温度影响小，p v a 的吸湿性随粘威和醇解度降低而增加。 ( 8 ) 混溶性聚荻爝醇浆辩其蠢良好的混港性，在与其它浆料( 如合成浆 精等) 游惩时，能良好均匀遮混合，混帮滚毙较稳定，不荔发生分层魂象。德 与天然淀粉混合时很易分层，特别怒与等量的天然淀粉混合时。 b 、化学性质p v a 可以看作蹩一秸带有仲羟基的线性高分予聚合物。p v a 努子串熟传羟基关毒较褒装话幢，能够进牙低簿爽鹣典羹纯攀菠应，懿赘讹、 醚化、缩蘸化等还可岛许多无机化合物、有机化合物反应。 ( 1 ) 酯化反应p v a 能与无机黻( 如硫酸、硝酸、磷酸) 等反应而形成p v a 夔无掇酸鹣。p w 裁与骞疑酸热擎羧，己羧等) 绫酸聚、取钱聚复痤生成p 豫 的有机酸黯。 ( 2 ) 醚化反应p v a 的醚化反殿基本上与低分子醇类相同，很容易进杼醚 化反应纛澎成醚，烫发艨可毅强鸵纛辍酸或碱催健两褥銎l 不溶予求熬沉淀狻。 ( 3 ) 缩醛亿夏或帮缩醺纯反成p v a 最重要盼化学性质魏怒能够进行缩醛 化反应。该反应不仅成功地用在p v a 纤维的后赘理上，而且述广泛地用来嫩产 4 特细号高密织物浆料调配的原则 工业上具有重要用途的p v a 缩醛产品，如聚乙烯醇缩甲醛( p v f ) 、聚乙烯醇缩丁 醛( p v b ) 等。 p v a 分子中任何两个相邻羟基都可在酸催化剂作用下与醛发生缩醛化反应 而生成聚乙烯醇缩醛物。 在酸性催化剂存在下，p v a 还能与酮类进行缩酮化反应，生成聚乙烯醇缩酮 物( p v k l ) 。 c 、经纱上浆性能正因为p v a 有如此优良的理化性质，自1 9 4 0 年国外第一 次将p v a 用于经纱上浆之后，很快就被纺织工业采用，作为锦纶丝及粘胶丝上浆 的浆料。由于p v a 具有优良的成膜性、粘附性及与其它浆料相容性的特点，一度 被认为是“理想”的浆料。在经纱的增强、耐磨、减伸等综合指标上，至今没有 任何一种天然或合成浆料能与之匹敌。但是它的致命弱点是非环保性，被人们称 为“不洁浆料”，欧洲一些国家已明令禁止含p v a 浆料的坯布进口。另一个问题 是p v a 退浆不易完全退净，这也阻碍了它的使用。 我国，p v a 作为纺织浆料的使用量相对于建筑等其他行业而言仍然很少，所 以p v a 生产厂家并未生产专门用于纺织浆料的p v a ，我们一直使用聚合度较高的 p v a l 7 9 9 。但是，p v a l 7 9 9 浆膜分纱性较差，在浆纱干分绞时分纱阻力大，浆膜 容易撕裂，毛羽增加。为此，在p v a 浆液中往往混入部分浆膜强度较低的粘着剂 材料( 如玉米淀粉、变性淀粉等) ，以改善浆膜的分纱性能。 聚乙烯醇浆液易起泡、结皮、浆膜分纱性差是其主要缺点。为克服这些缺 点，可以对聚乙烯醇进行变性处理。比较成熟的变性方法有p v a 丙烯酸酰胺共聚 变性、p v a 内酯化变性、p v a 磺化变性及p v a 接枝变性。所以，p v a l 7 9 9 已经不 能适应特细号高密织物的上浆需要了，主要有以下几个原因： ( i ) 浆料分子的内聚力过大即分子之间粘着力过大，易产生浆斑，干分 绞时易拉断经纱，特别是更容易拉断特细号纱。 ( 2 ) 较难完全溶解浆液中仍有未溶解的p v a 碎片，对纱线构成威胁，图 9 。 ( 3 ) 浆膜强度大裸露在纱体之外的浆膜较韧，形似刀片，对邻纱构成威 胁，图1 0 。p v a 的比例越大，这种浆膜的韧性越大，对邻纱的威胁越严重。 4 特细号高密织物浆料调配的原则 a 实验室纯p v a 浆液( 2 5 0 倍)b 生产现场浆液( 2 5 0 倍) 图9 浆液中的p v a 碎片 j c 9 7 t e x 的浆膜( 2 5 0 倍) 7 c 5 4 r e x 的浆膜( 2 5 0 倍) j c 7 2 9 r e x 的浆膜( 2 5 0 倍) 图1 0 裸露在纱体之外的浆膜 所以，p v a l 7 9 9 已经不再适合于作为主浆料使用，应降为辅助浆料或者不用。 d 、p v a l 7 9 9 的替代品作为替代品，低聚合度的p v h 比较适用，因为其浆 4 特纲号高密织物浆料调配的琢则 纱强力比较合适，渗透性也好，干分绞分纱性好、再生毛羽少。 e 、环保性 对于p v a 的使用，目前反对的呼声较高，焦点是其生物降解性能差。但是， 现阶段化工、环保领域的研究者们正在积极的研究高分子聚合物的生物降解问 题，已经取得了一定的成绩，并有相应的产品问世；资料显示“，p v a 在潮湿 的环境下可以被生物降解，低聚合度的高聚物比高聚合度的高聚物容易生物降 解：另外，化工、农业、食品等领域所研究的淀粉塑料，是由淀粉和聚乙烯为 原料生产的，研究表明淀粉塑料可以被生物降解，降解的速度与淀粉的比例、 聚乙烯的聚合度有很大的关系，淀粉的比例大、聚乙烯的聚合度低则更易被生 物降解，另外与光照时间等因素也有关。作为浆料使用的p v a 一聚乙烯醇，比 聚乙烯容易生物降解，现在业内普遍使用的混和浆也可以看作是淀粉塑料，应 该同样具有生物降解性，所以低聚合度的p v a 在浆纱中使用，应该还会大有作 为的。 从减少环境污染的角度来说，低聚合度的p v a 尽管比淀粉的降解性能差， 但与高聚合度的p v a 相比已经有很大的进步了。虽然这不是我们继续使用p v a 的理由，但是目前的情况是我们不得不继续使用p v a ，要改善这种状况，需要 我国的浆料研究者和浆纱工作者付出艰辛的劳动。 日本是p v a 的生产大国，更是一个消费大国，日本的纺织厂也在大量的使 用p v a ，各种聚合度、各种醇解度的都有，那么他们是如何解决污染问题的昵? 据苏州润力助剂公司的张海峰经理介绍，日本的纺织公司仍在大量的使用p v a ， 与我国企业不同的是，日本纺织公司在浆纱工序和印染工序都有p v a 的回收装 置，从废的浆液中和退浆的残液中分离如p v a 溶液，再返回到浆纱工序继续使 用，从而使p v a 的使用进入了一个循环的体系，堵绝了其对环境的污染。其它 渠道的消息表明，德国人也在大量的使用p v a ，欧洲的一些国家也在使用p v a ， 但是他们和日本人一样使p v a 的使用进入了一个循环的体系，有效地解决了环 4 特细号高密织物浆料调配的层i 别 境的污染问题，很值得我们借鉴。那么，要解决好这个问题，就要提高纺织品 的价格，使企业有资金购置循环设备，而较低档次的纺织品价格已经成为定局， 不可能再有提升的空间，换一个途径，从高档次的