浆纱机的现状和发展.doc

现代纺织上浆系列之四浆纱机的现状和发展、 浆纱机发展概要由于原纱的纤维间抱合不强、表面毛羽较多，难以直接织造。为提高经纱在织机上可织性，以使经纱能在织机上承受经仃片、综、筘和经纱之间等等的反复摩擦、拉伸、弯曲等作用，而不致起毛、甚至断头。这就是我们常说的，经纱上浆目的是贴伏毛羽、增强耐磨。经纱上浆工艺过程早在古代就有。那时的手工浆纱是将经纱碾成片状，用刷子或筘抹上浆糊，晾干后绕成织轴。元代王祯农书中有使用纑刷对经纱上浆的图文。天工开物中过糊一节记载了用淀粉、牛皮胶、骨胶浆丝的方法和工具。18世纪末英国出现动力织机，使浆纱和织布分开而成为一个独立的工序，从而出现了现代浆纱机的雏形。以后几经改进，到1853年英国人J.博洛夫等的专利，使浆纱机具有它的基本特征。 A、 浆纱方法：浆纱方法大致有如下几种1、绞纱上浆-是近代用得最早的一种浆纱方式，有手工和机械两种，都是将绞纱在浆液中浸透、绞干、抖松，然后烘干。这种方法适用于色织、织带、复制品等小批量生产。2、单纱上浆-从筒子上退出单纱，在单纱上浆机上浆、烘干后再卷绕成浆纱筒子。也可在低速络纱机上加装浆槽和烘干器而成。也有专一设计的单纱上浆机。这种方法虽然产量低、工耗大，但上浆质量好、浆膜完整度高。在丝织和苎麻织造中有时采用。近来在特种纤维上浆常有应用。 3、织轴上浆-由分条整经机做成织轴，经上浆后再卷绕成织轴。多用于丝织、色织的多品种和小批量生产。4、经轴上浆-将若干只经轴上的经纱同时引出，浸入浆液，压掉多余浆液，烘干、分纱，最后按规定长度巻成织轴。这是应用得最广的上浆方法。在老的丝织厂用于粘胶长丝上浆时，也有用醮浆方式的。5、整浆联合-在整经机的筒子架和机头之间安装一套上浆和烘干装置，将整经和上浆合成一道工序，多用于合成纤维长丝上浆。6、染浆联合-在浆纱机的浆槽前加装染色烘干设备。多用于牛仔布生产。B、上浆设备的发展历程1、烘燥装置的发展：随着织布的机械化也伴随着浆纱机的形成，近100多年来浆纱机的变化也十分大。上世纪50年代前，我国浆纱机是以双烘筒式为主，是两个庞大的铜面烘筒靠经纱片拖动对湿浆纱干燥，称为双烘筒浆纱机(当时曾用过名称：师荛浆纱机-吕师荛生前是上海纺织科学研究院的老工程师)。这种方式的浆纱速度缓慢(在20m/min左右)，浆纱伸长率相当大。现已被淘汰不用。后在学习苏联老大哥的情况下，引进并制造了热风式浆纱机（定名为G-142），并作为国家定型机器，推广应用于全国各地的纺织厂。上世纪50年代70年代建立的纺织厂几乎都是用G-142浆纱机全热风（G142D），热风+锡林（G142C），全锡林（G142E）。它是由加热器将空气加热，以空气的载热、载湿体与湿浆纱进行热交换，使浆纱干燥。热风式浆纱机按热风流动方式的不同，有自然对流式和热风喷射式。热风喷射式又有高压喷射和低压喷射两种。热风喷射式浆纱机的烘燥效率较高，最高速度可达45m/min，但一般为使用为20m/min左右。为了克服热风式和烘筒式的各自缺陷，经改良后出现热风烘筒并用式，一般以热风烘燥安排在前(称为热风预烘)，烘筒烘燥在后完成烘燥任务。这种浆纱机的品种适应性广，烘燥效率高，浆纱质量较好，浆纱速度可达35m/min55m/min。例如：G-146浆纱机。 近几十年来，随着纺织品服装向细薄、柔软、紧密和舒适性方向发展；以及织布机的高速、高效、阔幅的实际趋势。对浆纱机和上浆工艺提出了更高的要求。深感上述三种浆纱机已难以胜任。从而现代的浆纱机基本上都是选用较小直径的多烘筒式浆纱机(烘筒直径是800mm)，而且是以多个烘筒来完成烘燥任务，有9烘筒的，也有16个，甚至大于24只烘筒的浆纱机。当前国内外著名的浆纱机基本上都是属这一类。其浆纱速度都可在50m/min80m/min范围，有的可达100m/min以上。2、吸浆系统的发展：顾名思义，浆纱机的吸浆方式和吸浆装置也是浆纱机的关键部位。经纱吸浆的方式一般有三种： 浸浆吸浆：经纱层浸入浆液中吸取浆料和溶剂（通常是水）。醮浆吸浆：经纱以一定的包绕角度拖过醮有浆液的上浆辊，使经纱层吸到一定量的浆料与溶剂（水）。这方式主要在丝绸行业用于粘胶丝上浆和合纤长丝上浆。在现代上浆中的拖浆上浆是其中的改进型。喷射式吸浆：将调制好的浆液以一定压力喷射到纱层上，或以静电喷射方式涂布于纱片上，再使纱层上的浆充分糊化与烘干的半干法上浆。曾有探索性试用，现已很少见。棉纺织行业一直是沿用浸浆方式上浆。过去的浆纱机是以单浸单压的单浆槽为主，所吸的浆液基本上附着在纱线表面；后演变为双浸双压的单浆槽浆纱机。现代浆纱机常以双浸双压为主体的双浆槽形式。而且可按照纺织厂的织物品种需求进行组合。为了改善吸浆条件和浆料与纱线的紧密接触，达到完满的上浆效果，经过众多和长期使用的试验和应用。将压浆力由1 kN左右，已提高到10 kN40kN，有的甚至可达100 kN的高压上浆。高压上浆的应用为纺织品的发展作出了贡献。这几年国内一直在强调高压上浆的原因也在此。高压上浆，必然要求浆料的基本性能和上浆工艺作重大的调整，才能配合。当前主要概括为二高一低-高压、高浓和低粘度。压浆辊也有很大的变化：由用包布(内层包绒布，最外层包细布)、不包任何布的光辊、微孔辊；压浆辊形状由园柱形，发展到现在呈橄榄形的等等。3、浆纱机传动系统的变化：浆纱机的传动系统也有很大变化，已从铁炮、摩擦盘、差微装置和边轴传动发展到多单元、变频器和变频马达等传动和控制方式。使浆纱速度、张力和伸长控制、吸浆均匀性和烘燥效率等等方面都有了明显提高。例如：郑州纺织机械厂自己介绍他们GA308系列浆纱机特点是： 该机采用双浸四压，40KN高压浆槽。通过数据总线把PLC与计算机及伺服变频系统以独特的设计结合在一起，组成高精度的控制系统。数据通讯快捷，抗干扰能力强，控制实时性好。计算机系统可设定、调整、显示各工艺参数。PLC控制整机程序、动作。具有故障诊断功能。全机采用的多单元同步传动，各区伸长可设定并自动控制。浆槽温度、烘房温度采用PID连续控制。压浆力随车速呈线性变化。回潮率控制范围广，精度和稳定性高，实现回潮率的显示与自控。可通过互联网实现对浆纱机的远程监控。在国外浆纱机中，瑞士贝宁格浆纱机(BEN-SIZETEC)在这方面也作了较详细的介绍： 采用7 个单元分别变频传动和对6个区进行张力控制。尤其是 Z3区（湿分区），是上浆全过程中最敏感最重要的区域，采用双保险措施，即对这个区域既可以进行伸长控制，也可以选择进行张力控制。对控制的张力或伸长均可以进行设定值。如果实际值超过设定范围，电脑自动提示中文出错显示。2个变频马达分别传动拖引辊和织轴。织轴卷绕张力由电脑控制通过气动张力辊随着卷绕直径的增加而进行微调，以保证织轴卷绕密度均匀一致。伸缩筘横动机构随车速成比例无级横动。采用HANDYMAT手机式操作面板对机器进行操作。无任挡车工在机器的两侧还是在车头的中间，操作非常方便。该面板上采用触摸屏，防尘，防水。它集中了各种功能， 如上轴， 落轴， 对伸缩筘整体移动，伸展或收缩及上下移动，对织轴夹头单侧移动或双侧同时移动，启动织轴前的防护网，控制托纱辊的抬起或下降，控制织轴正反向卷绕以适应双轴布机生产等等。采用模块结构原理设计：全机分成5个区段，每个区段均由计算机进行监控。 车速可随意调节，最高车速可达120米/分。 上浆率稳定并可由计算机调控，浆料消耗少，织造效率高。 程序设计简单明确，检查工艺参数方便，快捷。 操作简单，直观，维修方便。 结构紧凑，占用空间小。自动化程度高，控制精密，性能可靠。高模块化结构便于升级改装。 小型手掌式控制器便于操作人员在适当的地点对浆纱机直接操控。远距离故障诊断系统。 我国棉纺织厂使用的浆纱机的主要生产厂简介(不十分完整)省(国家) 生产浆纱机(公司) 主要机型 河南省 郑州纺织机械厂 G308、G306、G142 湖南省 邵阳第二纺织机械厂 CGGA351、CGGA353 江苏省 盐城市纺织机械厂 GA333、GA332A、GA330 江苏省 盐城市宏华纺织机械公司 ASGA368、ASGA365 江苏省 苏州圣元纺机公司 ASGA358、ASGA353 江苏省 无锡市华力纺织机械厂 ASGA343、ASGA321 江苏省 无锡润基纺织设备公司 ASGA 346 江苏省 无锡盛兴机械厂 ASGA345、ASGA323 江苏省 千洲纺织设备公司, 工诚厂 ASGA342、ASGA313B 江苏省 南京多能公司 ASGA334 浙江省 杭州永利機器有限公司 ASH 台湾省 台湾大雅兴业股份有限公司 TAYA-720、TAYA-600 德 国 祖克SUCKER S232、S422、S432-D 瑞 士 贝宁格BENNINGER BEN-SIZETEC 德 国 卡尔玛雅 九单元传动 日 本 丰田通商株式会社 MACCKEE 日 本 津田驹（TSUDAKOMA） HS20-II 美 国 西点 WEST POINT 二、当前国内浆纱机使用概况：由前所述，这几年随着织布机数量的大幅增加，浆纱机总数也在不断增多。国产浆纱机和国外进口浆纱机的数量都有可观的增加。据有关行家估计，约有4500台浆纱机（有的资料中估计为5000台）在全国棉纺织厂中运转着。除了老的G142型浆纱机外，近十多年来棉纺织厂新添置的浆纱机基本上都是多烘筒式的；前期以单浆槽比例略多一些，近期都配置双浆槽，以适应高密、阔幅织物的经纱上浆。 A、国产浆纱机情况：国产浆纱机生产厂家已从郑州纺织机械厂的独家定点生产，发展到至少有十多个厂家，其中以江苏省为最多(见上表)，每年总产量估计超过100台。近几年来，很多部件和机件有了不少长进，有的元件也在选用国际上最先进的专业厂家的、国产浆纱机的水平在不断提高之中，但价格似乎也在和国际接轨。(例如：GA301的参考价格是250万元、GA306的参考价格是296万元；GA333的参考价格是236万元-注：摘自这些生产厂网站上所列的价格)。由前可见，由于面料的变化加剧(见系列之三)，使纺织厂生产的品种变化周期越来越短，而且向多品种、小批量的方向发展，这就要求浆纱机的适应性更广。同时也出现了大量的10多台到数十台织布机的民营小厂，为适应这些变化，这几年在一些地区(特别是江浙一带)建立了一批独立的浆纱厂。因此，对高性能、多用途浆纱机的需求也在加大。B、进口浆纱机情况：很早以前主要是进口德国祖克和美国西点；但自上世纪70年代后，由于美国西点公司生产的浆纱机没有太多的改进，以及德国策尔(Zell)被并掉，国内棉纺织行业进口的浆纱机主要集中在祖克浆纱机，进口的机台数量上，占有绝对量。使用的情况和上浆效果很不错，但他的售价上升得也快；据一些纺织使用厂的反映，祖克的售后服务质量不敢恭维，似乎在下滑之中。瑞士贝宁格是以整经机闻名于世的，现今也有浆纱机生产，在国际上也销售了不少机台，但在中国市场上，它们似乎属起步阶段。据说他们浆纱机的水平不亚于祖克。近年他们推出的带预湿的浆纱机，在上浆效果、浆纱质量方面都有明显效果。德国卡尔玛雅的针织经编机享誉国际纺织业，近年也有浆纱机生产。我国也进口了一些机台。它的传动系统分得更细一些，用九单元传动。日本津田驹在我国的机器主要是用于丝绸行业的浆丝机，也有一些棉纺织用的浆纱机销售到中国，它的HS20-II是单浸双压，两个上浆辊之间不设浸没辊，据说最高压浆力为15kN。为适应喷气织机用的，他们也有采用双浆槽、湿分绞方式。 台湾省的大雅浆纱机一度也卖得很好，主要是他的价格较低，性能比那时的国产机好一些，随着国产浆纱机的水平提高，他的优势似在受到较大的挑战。从织布机进口的势头来看，这几年进口浆纱机的量仍是相当可观的，关键是看性价比、织物品种的适应性和售后服务的质量。C、老机改造不能忽视由上可见，由于织物品种的变化增快、面料的挡次不断提高对浆纱机的要求也越来越高。这也是近几年不惜高价进口或添置新的浆纱机。当前国内在棉纺织厂运转的4500台浆纱机中，G142型浆纱机仍占很大比例，是低压的老式浆纱机。能适应二高一低上浆工艺的浆纱机为数不多，能有较完善的监控系统的浆纱机为数更少。为了适应高挡织物的经纱上浆，提高纺织厂的经济效益，浆纱机的装备问题是不能不考虑的。而购置一台新浆纱机的价格却越来越贵，即使国产浆纱机，其价格也已相当可观。对浆纱机进行老机改造是一个很好途径（传动部份和压浆部份）；这些老机已难以适应新型面料的经纱上浆。需要改造的老浆纱机的量也非常大。对原有浆纱机作一定的改造，以适应现时织造需要，也是一个很适时的方式，因为投资一台新浆纱机的价格高达200万元以上。近几年已有一部份老浆纱机进行了必要的改造，安装一些必要的浆纱质量指标的计算机监控，在技术上已成熟。效果很不错，所需改造费用，也是一般正常运行的纺织厂能够承受的。 现在，这方面的问题主要是纺织厂领导的观念与重视程度了。这一点对我们西部大开发过程时的决策也相当重要。咨询近几年来，上海复纺科技公司正在进行这方面的业务，对全国一批纺织厂的G142系列浆纱机作了改造，效果和效益都是很明显的。三、新型浆纱机的发展特点： 1、 适应阔幅、大卷装：为适应无梭织机的幅度加阔和卷装加大，也要求浆纱机的工作幅度和织轴卷绕直径加大。现时浆纱机的浆槽：工作幅宽有1800mm和2000mm两种形式；车头幅宽： 240、300、360三种。卷绕直径：800mm-1600mm在这范围。在浆狭幅织轴时，又可改为双织轴卷绕。2、 通用化：适应高紧密织物的经纱上浆、多品种、混纺、多组份的经纱上浆：这是新型浆纱机发展的最重要方面，必须适应织物品种挡次、提高质量要求和织机效率。现代浆纱机所设立众多的工艺和质量的监测、自动监控的附件，正是体现这方面的先进性和优越性。 3、多烘筒烘燥：现基本上都采用全烘筒方式。因其热交换率高，蒸发湿浆纱中1Kg水分，只需1.4Kg蒸汽；而热风式至少用1.8Kg蒸汽。由于烘筒表面都已喷涂聚四氟乙烯防粘材料，已不存在粘连烘筒问题。4、适当高速和自动控制：浆纱机速度有提高，当前轴经式浆纱机的设计速度多为100m/min120m/min，最高可达200m/min以上。但对浆纱机来说不应单纯追求更高的速度，而是以提高浆纱质量为主。因此应该以提高自动化和烘干效能为前提，必须有相应的自动控制装置和高效能的烘燥装置。一般应有浆液液面、温度自动控制、压浆力自动调节、烘房（烘筒）温度自动控制，回潮率自动控制、张力的分段精密调整等等。5、变频调速分段传动：新型浆纱机都已改为多单元传动，取消了传动边轴及调节各区张力的无级变速器。分别在车头织轴卷绕、拖引辊、烘房、上浆辊、引纱辊等处用变频电机单独传动。每个单元有速度反馈系统，运用同步控制技术，实现各单元之间的精确同步。6、部件标准化和系列化：为适应上浆品种的多样化，浆纱机已向模块组装化方向发展。它的轴架、浆槽、烘燥、卷绕和传动部件都在标准化和系列化。用户可根据各自需要自由选择和组合，构成不同特点的浆纱机。由于浆纱机数量的不断增加，以及面料品种的细支高密趋向，浆料的耗用量也必然相应增加。这对我们上浆工作者来说，不仅仅是量的增加，而是要求我们在技术上和质量上更快地跟上!参考资料：1、 中国大百科全书：纺织巻第129页2、 中国纺织机械（集团）有限公司网站有关资料3、 中国纺织上浆网站资料现代纺织上浆系列之六浆料生产和应用的基本情况一、我国纺织浆料应用的回顾经纱上浆早已成为纺织加工工序的一个非常重要的工序。国外的纺织学术界评誉：浆纱一分钟，布机一个班，即一分钟的经纱上浆能影响织布一个轮班的生产。在我国纺织工人中也常称浆纱工序为老虎口。这些都形象地说明了经纱上浆在纺织工业中的地位。 经纱上浆工程每年耗用的浆料量很可观。据多次国际浆纱学术讨论会上，曾对上世纪70年代全世界(未包括我国)浆料耗用量所作的估算，每年达50万t左右（目前估计在60万t以上）。各种浆料的耗用比例约为：天然淀粉19%；变性淀粉55%；羧甲基纤维素(CMC)及聚乙烯醇(PVA)11%；丙烯酸类浆料12%；其他浆料(动物胶、树胶等)3%。 我国现有各种织布机约110万台，其中棉织机占85%左右（丝织机约占10%，其他为毛、麻等织机）。每年浆料耗用量在30万吨左右。随着纤维原料种类的增多；织物品种的细密化、高挡化，也使浆料的品种日益增加；特别是高速无梭织机每年以1万台的速度在遽增 (2001年和2002年这两年中，我国新增织布机数为73,000台左右；其中，无梭织机增加50,000多台)，更促进了浆料的发展。可以说浆料已是棉纺织厂耗用的第二多的原材料，历来为纺织业界所重视。 30万吨左右估计的依据： 依据之一：按全国纺织工业协会统计，2002年全国纱产量为850万吨。其中出口约100万吨、针织用纱约250万吨、其它用纱约50万吨，则用于梭织用纱约为450万吨。若按85%梭织物织造前需要上浆，经纬纱重量比例以55%45%计，则需要上浆的经纱重为200万吨。按平均上浆率13%14%计，浆料理论消耗量为26万吨28万吨。再考虑调浆、煮浆和上浆过程中不可避免的损耗和剩浆。为此得出我国年消耗浆料量约30万吨。依据之二：在上世纪90年代，当时纺织工业部有一个统计：布机数为65万台，浆料耗用量为20万吨。按今年3月全国棉纺织行业协会统计，全国现有布机数超过100万台(其中棉型织机超过80万台。由于这十多年来，织物品种挡次提高和布幅增宽，因此推算30万吨浆料消耗量也在情理之中。 A、纺织浆料史话（简介）如前所述，经纱上浆技术已有悠久历史，用上浆方式使经纱满足织造要求的做法，早在力织机还未出现前就已采用。因此浆料的应用也有它自己的一段历史。 历史记载，我国唐代（公元600900年）已采用整经后过糊，以减少经纱断头。古代手工浆纱是将经纱展成片状，用刷子或筘抹上浆糊，涂布于纱片上，晾干后绕成织轴。元代（公元1300年前后）已采用小麦粉作浆料，在王祯农书中有使用缧刷对经纱上浆。在天工开物乃服篇?quot;过糊一节已记载了用淀粉、牛皮胶、骨胶作为糊料的浆丝方法和工具。古时，过糊的目的是赋予纱身硬挺，糊料基本上被复于表面。 18世纪末，英国出现动力织布机后，使浆纱和织布分开，而形成独立的工序。当时是以小麦粉和马铃薯粉作为主体浆料的。1821年英国爱尔兰一个纺织厂失火，贮存在失火处附近的马铃薯粉受到了热辐射。事后，一位上浆工人注意到这种淀粉已呈淡棕色，放入冷水中很易分散成粘滞状液体，具有较好的粘附性，这就是最早发现的热糊精。1833年后开始用糊精(曾称作：British Gum) 作为机械上浆的浆料。到20世纪40年代，国际上一些工业发达国家已广泛采用各种天然淀粉（如小麦、玉蜀黍、马铃薯等）及其简单衍生物（如酸化粉、糊精、氧化淀粉等）作为棉纱上浆的浆料；也出现了淀粉制造工业。长丝上浆则以采用各种动物胶为主。1890年，上海机器织布局(中国第一家纺织工厂)已采用发酵的小麦粉作为经纱上浆的浆料。1954年以前，我国纺织业主要是使用生物发酵法及氯化锌浸渍分解的淀粉浆，采用重浆工艺路线（上浆率在20%左右）。当时日本等国家基本上也是使用这一类浆料，这在杨樾林老先生写的浆纱学书中有详细叙述。那时我国棉纺织厂几乎都设有制作浆料的车间。在南方的纺织厂有汰粉车间，以小麦粉为原料，洗去面筋(蛋白质-麸质)，得小麦淀粉，再经发酵使小麦淀粉分解后作为浆料。北方纺织厂的汰粉车间，是以玉米为原料，经磨碎、挤轧、去除玉米中的蛋白质和脂肪等等杂质后，用长达数十米的长槽沉淀法，制得玉米淀粉。也是用发酵方法分解玉米淀粉后作为浆料。这种发酵方法得到的浆料，由于它仍含有多量的蛋白质、脂肪等杂质；所分解的程度又很低，浆液粘度很大，流动性差。这类淀粉浆膜较厚，脆硬。常需用多种辅助浆料配合才能使用，例如：柔软剂、吸湿剂、渗透剂、润滑剂、以及防腐剂等等，所用辅助浆料种类可达10种之多(这在早期的教科书和文献资料中都可看到)。浆纱车间和布机车间为了能正常生产，需要在高温、高湿的环境中进行(3235、相对湿度80%85%)。因此，当时浆纱车间和布机车间的劳动条件非常差。 1954年后，推广轻浆工作法，使用硅酸钠 (也有使用氯胺T的) 分解淀粉的化学方法，使原淀粉的颗粒得到较彻底的破碎、淀粉大分子量有了充分的降低。上浆工艺大大地前进了一步，上浆率有明显的降低（例如：2321市布的经纱上浆率，由16%下降到8%），这不仅为国家节约了大量的工业用粮，而且使纺织厂的劳动环境的改善成为可能，纺织厂车间的温湿度能接近人体的舒适度 (织布车间温湿度下降到2527，相对湿度70%左右)，显著改善了车间环境、减轻了纺织工人的劳动强度。浆液配方中的成分也有了显著减少，只需淀粉分解剂、柔软剂和防腐剂等46种。各地棉纺织厂的汰粉车间随后也纷纷被拆除，改由专业性淀粉厂供应纺织厂（当时常用的湿小粉就是其中一种商品）。 20世纪60年代初，当时我国遇到了自然灾害等困难，为了减少工业用粮，国家号召纺织工业上浆不用粮，开始探索使用各种代用浆料。如：野生植物淀粉的橡子粉，田菁粉；海生植物的多糖类物质的褐藻酸钠；用棉短绒制取的衍生物浆料羧甲基纤维素(CMC)；甲壳动物的甲壳中提取甲壳素，以及在矿物材料中探求具有一些粘性的材料(如：膨润土)等等，作为各种代用浆料。当时各地纺织厂的上浆工作者进行了广泛又深入的研究和技术革新，这不仅充分体现了经纱上浆工作者急国家所急，同时对上浆技术和检测浆纱质量方法作了多方面的探索；也培养和造就了一大批具有很高水平的上浆技术人员。 这些技术人员成为后来推动我国纺织上浆和浆料开发的骨干力量，他们中的大多数至今仍然活跃在国内的纺织上浆领域，他们也成为国内外浆料生产商觅宝的老专家。这时间所使用的各种代用浆料中，后来，由于原料来源、供应渠道、上浆性能、生产效果和经济效益等等原因，能幸存下来的只有羧甲基纤维素(CMC)。也由于CMC的本身特点和性能，当今纺织上浆中也只是把它作为促进混溶性的辅助材料使用。上世纪60年代中，由于国际上化学纤维的迅速发展和我国农业生产的困难。国家明确要大力发展我国的化学纤维工业。对当时的纺织厂来说，无论从自身发展或国家需要方面考虑，都应该加快对化学纤维的纺织加工投入力量。其中以涤/棉混纺织物为代表（当时被誉为的确凉）。但当时，阻碍涤纶等合成纤维混纺织物投放市场的主要因素恰恰是被称为老虎口的经纱上浆。有的纺织厂坚持使用当时常用的：玉米淀粉 + 水玻璃 + 油脂类助剂的浆液配方用这种浆液对65/35 4545 10072的涤/棉织物经纱上浆，上浆率即使放得很高（16%以上），但布机上仍然有大量断头，布机效率低于30%、下机一等品率只有10%左右，布房间不得不用大量工人进行人工修布，以提高入库一等品率。后经过一批上浆工作者（以上海纺织科学研究院吕师荛老工程师为首的技术人员和华东纺织工学院教师在上海国棉二厂）的研究，开发并确定了使用：聚乙烯醇（PVA）+ CMC + 玉米淀粉 + 油脂类助剂的浆液配方这类浆液配方，解决了涤/棉等等混纺织物的正常生产（使下机一等品率由10%，上升到70%；布机效率也由30%上升到75%以上），涤/棉混纺织物得以顺利地供应市场。当时虽有不少争议，经时间和历史的验证，这个配方模式是成功的，并一直沿用至今。 上世纪60年代以后，由于各种化学纤维陆续问世，以及各种新型织机的发展，开始使用改性的天然高分子化合物浆料（如变性淀粉、纤维素衍生物等）及合成浆料（如聚乙烯醇、聚丙烯酸等）。随后还陆续出现浆料使用时的各种形式：现成浆料、一次性浆料、混合浆料和组合浆料等等，但它们的主要成份并没有明显的特征，是当时主要使用的浆料和辅助浆料的混合物。近半个世纪以来，纺织浆料的应用历程，大致可表达如下：天然浆料：原淀粉、动物胶、海藻胶分解淀粉 (化学分解剂：氯胺T、硅酸钠、次氯酸钠)各种代用浆料：野生植物浆料：橡子粉、田菁粉、白芨胶、槐豆胶、矿物质浆料：膨润土废物利用浆料：甲壳素、造纸黑液（没有生产性应用过）化学浆料：羧甲基纤维素（CMC）纤维素衍生物浆料：CMC、HEC (羟乙基纤维素)、MC(甲基纤维素)合成浆料： PVA、聚丙烯酸(钠盐)共聚浆料：丙烯酸类浆料、水分散性聚酯变性浆料：变性淀粉、变性PVA、低再粘性，低吸湿性丙烯酸类浆料。B、浆料使用的现代特征 经纱上浆为我国纺织工业的发展曾作出过、并仍将会作出新的贡献。表1是对我国近半个世纪来纺织浆液应用方式的简略回顾。由表可见：无论在提高纺织工业生产水平、或在克服我国一度出现的经济困难、或在涤/棉混纺织物的确良投入我国市场的各个时期，浆料和浆液配制方式都起过重要作用。 表1：50年代以来我国浆液配制使用的回顾 年 代 浆 料 的 主 要 发 展 时 代 特 征 1954年以前 天然淀粉的生物发酵法，海藻胶，动物胶 1954年 全国清钢浆会议-化学分解法-2321市布的上浆率由16%降到8% 改善劳动条件 1960年 T/C涤棉纱上浆使用-PVA+玉米淀粉+CMC 解决涤/ 棉布供应市场 60年代 “上浆不用粮”-各种代用浆料：CMC，橡子粉，田菁胶，膨润土 急国家所急 70年代 主要使用PVA，也开始使用丙烯酸类浆料（甲酯浆，酰胺浆） 1981年、1982年 四川内江和成都会议-注意变性淀粉浆料的开发 为农产品拓宽市场 1983年 广东东莞会议-第一次变性淀粉浆料专业会议 1984年1990年 氧化淀粉开始用于上浆；酸解淀粉，DDF，各种变性淀粉浆陆续推向市场 1990年以后 各种各样的变性淀粉浆料，和各种各样的丙烯酸类浆料，变性PVA等 20世纪70年代后期，为了适应涤/棉混纺织物的较高挡规格的要求，开始探索使用丙烯酸类聚合物，作为合成纤维纱的浆料（例如：甲酯浆、酰胺浆）。随后有众多的丙烯酸类浆料和以丙烯酸类为主体的各种品牌的共聚浆料，供应纺织厂经纱上浆使用。 20世纪80年代开始，随着我国农业生产率的迅速提高，粮食问题得到了缓解。纺织上浆工作者又着手开发和利用原淀粉浆料的研究。80年代初的四川内江会议和成都会议上专题讨论了变性淀粉的上浆应用。于1984年湖北沙市出现了第一个变性淀粉浆料，正式用于纺织经纱上浆生产，改变了在调浆桶内用淀粉分解剂的工艺。随后，在全国各地建立了变性淀粉浆料的专业生产厂，用于纺织上浆的变性淀粉种类也渐趋完全，不仅有氧化淀粉、酸解淀粉、淀粉醚和淀粉酯；在90年代初，也将具有国际先进水平的接枝淀粉应用于纺织经纱上浆。 90年代初期，我们纺织界在变性淀粉的开发和生产性应用水平，确是领先于其他行业，纺织界人士曾多次向这些行业作过技术讲座和报告，介绍变性淀粉浆料的应用经验。但近年来，这些行业在变性淀粉应用的很多方面已超过了我们纺织界。自这之后，聚乙烯醇（PVA）浆料的使用量迅速增长。进入21世纪前后，由于对生态环境的日益注意，聚乙烯醇的难以生物降解矛盾也引起经纱上浆工作者的注意。欧美一些国家把它列为不洁浆料，国内近年来也提出少用不用PVA的倡议。 21世纪初，随着国内外对生态环境的日益重视，以及我国正式加入WTO后，受到国际贸易的各种各样的壁垒的严重挑战。在纺织上浆领域对绿色浆料的开发和研究正在深入。特别是，今年的非典（SARS）侵袭我国和世界上一部份地区后，对绿色浆料的开发和研究更有其时代特征的意义。 经过以上历程，在我们纺织上浆的浆料应用领域中，逐渐形成了变性淀粉、聚乙烯醇和丙烯酸类浆料的三大类浆料并存的局面。 织布机已由有梭进展到以无梭为主体的时代；引纬速率也从有梭织机的200纬/min300纬/min到喷气织机600纬/min800纬/min、喷水织机的900纬/min1300纬/min、而多相织机已可达2500纬/min。需要上浆的经纱细度：不仅有很粗的低支纱，还有很细的10tex8tex（100英支120英支）的高支纱。织物的紧度越来越高。它们对经纱上浆都有一个共同要求：完美的、稳定的、能再现的可织性。二、当前我国浆料生产和市场基本状况A、基本状况：当前，我国浆料生产与市场状况，可以说比纺织产品的市场本身好得多。在纺织经纱上浆领域中，无论在浆料开发和应用方面，还是在上浆方式与上浆工艺方面的研究，这十年来国内外仍然倾注了许多力量，开展了很多工作，取得了不少成果。国际上还在定期或不定期地召开纺织经纱上浆专题研讨会；国内几乎每年召开浆料和上浆工艺的交流会，虽则商业味越来越重，但参加的人数和厂商依然不少，这也说明它的需要性。据了解和统计，近几年来，一直参加全国性或地域性的纺织上浆技术交流会的浆料生产厂商，根据会议联系手册统计，有近150家之多(见表2)。据几位纺织上浆人士估计，实际的浆料厂商大约有300多家，这只能作为读者参考了。 表2：当今国内市场上的浆料厂商数(不完全统计)省市名 浆料厂数 省市名 浆料厂数 省市名 浆料厂数 江苏 23 江西 5 广西 3 山东 20 广东 4 辽宁 2 上海 11 四川 4 湖北 2 河南 10 山西 4 重庆 2 浙江 10 河北 4 其他地区 15 吉林 5 陕西 3 外台合资 14 总 数 141 注：此系参加过全国性或西部地区性浆纱技术交流会的浆料厂商数应该说我国浆料生产的发展并不慢，正常产品的水平也并不落后于国际市场上的商品。总的生产量与市场需求量也已基本平衡，或者说供略大于求。现在的问题是要由质量、品种和价格来取胜。三大类浆料中，除了PVA只能在大化工厂生产外，变性淀粉和丙烯酸类浆料的生产，不能说遍地开花的话，也可说各省都有，品种之多，也可说是应有尽有。现在不仅是国内各浆料企业之间的竞争，而且已经可以说是处于国际间的竞争之中。由于中国的纺织浆料市场是世界上最大的，国际上工业发达国家几乎都有浆料商品进入我国市场（见表3）。也有一批台湾企业界在大陆投资于浆料生产或贸易。表3：国外客商进入中国市场的浆料 法 国 C Rhodia- 聚酯浆、丙烯酸类浆料 英 国 Allied丙烯酸盐类（Vicol） 德 国 BASF丙烯酸盐类（Size CB,CR叄 EmslandStark羧甲基淀粉CMS 美 国 Seydel组合浆料等 ABCOEastman聚酯浆料 日 本 可乐丽PVA（205） 荷 兰 AVEBE马钤薯变性淀粉（CMS） 总体说来，近10 多年来，无论国内浆料生产厂商或国外和台资企业，若能正常运转，并经营正规品质浆料者，都取得了明显的经济效益，建立了一定的声誉。B、存在的主要问题在这同时，我们也不能不看到国内浆料生产厂的生产规模特点是-大的没有；中的不多；小的太多(注：大厂-指年产浆料1万吨以上的；小厂-指年产浆料2000吨以下的)三大类浆料的品种规格可以说已是应有尽有，总体水平虽也不低于目前国内市场上的进口浆料。但低水平产品的重复较多，规格单调。高质量，高性能的稳定性好的浆料却不多见。例如：1、PVA浆料是一种适应面广，上浆工艺性优良的合成浆料，但国产的PVA规格能正常供应的只有1799一种。即使这种规格的PVA，其基本性能也不符合我们上浆所需要的。 纺织上浆用的PVA规格的醇解度应是：981mol%，它应在80左右的热水中能溶解。但国内十大维论厂能供给纺织厂上浆用的完全醇解PVA的醇解度是：99.6mol%，是用于纺维纶纤维的半制品，它的溶解温度在水的沸点(100)，常称为纺丝级PVA。这一规格的差异给我们上浆工作带来了很大困难：调浆时间大大延长、难以完全溶解、容易形成浆斑疵点、退浆更困难等等。从纺织上浆的主要目的来看，对1799PVA的规格也不十分适宜，希望用中聚合度与中醇解度的PVA，但呼吁了20多年仍然未能实现。而部份解PVA的起泡问题也没有能像日本 一些商品处理得好，这类品种的PVA的市场声誉也不好! 2、组合浆料(或称：现成浆料、即用浆料)中存在着严重的鱼龙混杂和哗众取宠情况：70年代，从国外输入的即用浆料(日本的织师、美国的AZ-TEX)，一度是作为一种新形式的浆料商品引进推荐的。当时笔者曾在多种场合表明，现时不主张国内去推行这种组合浆料，因为我们的主体浆料的质量与水平还不高。但近年来，发现国内这些浆料商品有很大水份，也成为一些浆料生产厂商获取巨额利润的手段。他们不是在不断提高主体浆料和混用的辅助浆料质量和水平上下功夫，而是用这种混用方法，将一些低质量、不稳定的浆料推销出去的一种手段。甚至有的将糖也混入这类组合浆料中，从而被纺织厂工作人员发现带甜味的浆料商品。美其名说，你们纺织厂上浆不是要有浸透性吗？糖的渗透性好，这是针对你们的需要的？真有些哭笑不得，这些没有一点粘附性的低分子糖对纤维的增强抱合力，有什么样作用呢！纺织厂的上浆工作者真要好好地学些化学知识，不然被人家耍弄了，还不知情！也是在这种背景下，最近几年出现了一批没有生产设备，只有混合用的搅拌机的浆料生产厂。他们买进各种浆料和辅料后，混合一下即成为现成浆料。 3、变性淀粉浆料商品中也出现了诸多问题 (注：在后面的系列中再讨论)，为了追求商业的最大利润，变性淀粉浆料的质量、水平和稳定性方面都值得我们引起注意的。这也可能是近年来浆料发展不快的一个原因吧！ 4、品牌效应脆弱、质量稳定商品不多：这也许是我国的一个通病-同甘共苦：共苦容易，哥儿们铁心创业；但同甘却是难上又难。 我国南方曾有一个全国著名的变性淀粉浆料生产厂，它的质量是全国闻名的，但曾几何时却很快消沉下去(我们局外人难以知道是：管理不善，还是内部分崩离析？)。我国北方也有一个颇有声势的化学浆料厂，他的产品远销全国各地，业务经营也十分成功，效益当然也很可观，可是由于内部的不和，纷纷跳槽，结果是多败俱伤，它的品牌声誉也在下降之中。实在太可惜了，这在国外的浆料生产商中是很少见的。三、今后发展方向在新浆料的开发与研究方面，这几年可以说进展不大，估计在今后一段较长时间内，也不会有惊人的新浆料出现。当前国内浆料市场情况是：数量上仍处于供大于求； 现在国内外主要使用的仍然是变性淀粉、聚乙烯醇和丙烯酸类三大类浆料。从三大浆料的现状与发展来看：今后主要任务是对它们的性能与规格的完善与强化。特别是对变性淀粉浆料的变性深度、稳定质量和检测方法上需要加深、加快研究；对丙烯酸类浆料主要是品种的开发、上浆性能的提高还有很大空间；PVA浆料有待生化降解技术的解决，规格完善才会有发展前景。当前，另一个重要方向，主要是探讨如何减少浆用材料的化学污染和环境保护问题，这在我国遭受非典侵袭后，更为突出和重要。前阶段市场上出现的所谓绿色浆料时髦名称，就是一个直接反映。在我们这个领域中，开发浆料或更新上浆方式时，首要考虑的是环境保护与降低成本这两大因素。因此，有的浆料生产厂，在品种发展与上浆性能的提高方面做了很多工作，有的有了明显的特点和优势。市场上的价格差异也在拉开，例如国内的氧化淀粉一般是2600元左右/吨，而有的工厂就是卖4000元/吨，照样有销路，这就是市场经济中的质量优势。 参考资料：1、纺织浆料学中?quot;绪论即将出版2、全国和西部地区纺织经纱上浆技术交流会通讯录3、近20年国外浆纱工程主要研究综述(杨红英著)全国浆料和浆纱技术2002年年会论文 P188-192（2002/上海） 4、绿色纺织品生产的经纱上浆和浆料开发-浆料开发中国纺织及成衣（香港）VOL 20 NO 5 Oct/Nev 2002 P.44-475、绿色纺织品生产的经纱上浆和浆料开发-经纱上浆 中国纺织及成衣（香港）VOL 20 NO 4 Aug/Sep 2002 P.84-8绿色浆料的必备条件和变性淀粉浆料的绿色12008年11月28日3绿色浆料 在我们经纱上浆工序中，绿色问题也应该提到议事日程。在78亿美元纺织品回销中，有我们浆料和辅助浆料应用的问题。PVA是一个生物降解性很差的浆料；某些浆料生产过程中，使用含甲醛类物质也时有发生；五氯苯酚、2-萘酚等防腐剂的应用也不少见。以及能源的消耗、水源的耗用，浆纱车间更是纺织厂的大户。 绿色浆料，应能通得过我国的生态纺织品HJBZ30-2000 标准（即：国际的Oko-Tex-Standard 100 标准）检测后，取得生态标志的浆料。从现时的国内市场上浆料商品来看，从名义上来说有不少，特别是在变性淀粉浆料和丙烯酸类浆料中的产品；但能称得上名符其实的绿色浆料，经得起生态标志检验的，似乎为数并不多。而识别它们、了解和掌握它们。对我们上浆工作者而言，恰恰是今后一个相当重要的技能了。 具体说来，绿色浆料除了性能上和应用上需满足经纱上浆的工艺与技术要求外，必需符合下列几条： (1) 在成份中应该不含环境标志列出的不应有的物质； (2) 在上浆时不应散发出“有害气体”和有害挥发物； (3) 退浆废液应有高的生物降解性或易被分解处理； (4) 退浆煮练后的坯布上应该不含甲醛等有害、有毒物质； (5) 所耗的能量、水量应尽可能少； 以下从绿色角度，对常用的三大浆料、新浆料开发作一个探讨和分析。一、浆料的绿色问题 近年来，在新浆料的开发与研究方面，可以说进展不大，估计在今后一段较长时间内，也不会有惊人的新浆料出现。当前，主要是探讨如何减少浆用材料的化学污染，市场上出现的所谓“绿色浆料”时髦名称，就是一个直接反映。另一个重要动向是改进与完善现有浆料的上浆性能与环保问题。因此，现在国内外主要使用的仍然是变性淀粉、聚乙烯醇和丙烯酸类三大类浆料。但在品种发展与上浆性能的提高方面做了很多工作，有的有了明显的特点和优势。价格差异也在拉开，例如国内的氧化淀粉一般是2600元左右/吨，而有的工厂就是卖4000元/吨，照样有销路，这就是市场经济中的质量优势。 经纱上浆为我国纺织工业的发展曾作出过，并仍将会作出新的贡献。表4是对我国浆料应用的简略回顾，由表4可见：无论在提高纺织工业生产水平、或在克服我国当时经济困难、或在T/C“的确良”投入我国市场的各个时期，都起过重要作用。 表4：五十年代以来我国浆料发展的回顾 年 代