项目三 浆纱工艺的设计与实施

CompanyLogo 项目三浆纱工艺的设计与实施 CompanyLogo 任务一认识浆纱机 学习目标 1 了解浆纱的目的 2 熟悉浆纱机的各部分组成及工艺路线 CompanyLogo 任务提出 根据自己对浆纱机的认识 在作图纸上画出浆纱机的主要组成部分并进行标注 同时要画出纱线的行进路线 CompanyLogo 知识准备 1 经纱上浆的目的2 浆纱的基本原理3 浆纱工艺路线 CompanyLogo 1 经纱上浆的目的 经纱在织机上的行进路线 CompanyLogo 在织机上 单位长度的经纱从织轴上退绕下来直至形成织物 要与织机上的后梁倒纱杆 停经片 综丝眼 钢筘等发生剧烈的机械作用 受到3000 5000次不同程度的反复拉伸 屈曲和磨损 浆纱的目的 1 降低断头率 提高经纱的织造性能 2 改变卷装形式 经轴到织轴 3 满足其它要求 增重等 CompanyLogo 被覆 形成浆膜 帖伏毛羽 减少纠缠和摩擦 浸透 使得纤维相互粘连 增加抱合力 提高断裂强力 2 浆纱的基本原理 CompanyLogo 浆纱的横截面与纵向形态 CompanyLogo 3 浆纱工艺路线 CompanyLogo 视频 浆纱工艺路线 CompanyLogo 经轴架形式及退绕方式 CompanyLogo 单浆槽 CompanyLogo 双浆槽 CompanyLogo 浆槽结构 浆槽的作用是储存一定量的浆液供上浆使用 浸没辊 其高低可以控制经纱浸浆时间的长短 压浆辊 增进浆液浸透 挤除多余浆液 控制上浆率 CompanyLogo 浸浆方式 CompanyLogo 热传导烘燥法对流烘燥法辐射烘燥法高频电流烘燥法目前常用的热风式 烘筒式和热风 烘筒相结合的烘燥装置 主要采用对流和热传导烘燥法 烘燥方式 CompanyLogo 干分绞 CompanyLogo 后上蜡装置 通过后上蜡 可以降低纱线表面摩擦系数 保护浆膜 减少织造断头 CompanyLogo 常用浆纱机型号与特点 G142C型单浆槽浆纱机 郑州纺机 本机适用于棉 涤棉混纺 麻等短纤维的织物上浆 技术参数 织轴直径 550mm运行速度 10 45m min爬行速度 2m min烘房烘筒蒸发能力 400kg h浆槽型式 单浸双压式浆槽有效容积 330L浆槽温度 95 98 烘房型式 循环热风喷嘴与烘筒联合式烘房内穿纱长度 7层23米热风温度 110 蒸汽压力 0 3 0 5Mpa蒸汽加热器总散热面积 390平方米全机总功率 21 31Kw CompanyLogo GA308型双浆槽浆纱机 郑州纺机 技术参数 型式 双浆槽 烘筒分层速度 2 100m min浆槽工作幅宽 1800 2000mm经轴数量 16 20总功率 75 6KW 全机七单元变频控制 计算机集中控制 可满足6 120S短纤织物的上浆需求 最高车速可达100m min 具有退绕张力自控 温度自控 回潮自控 伸长自控 线性加压等功能 CompanyLogo ASGA368系列浆纱机 盐城宏华纺机 CompanyLogo CompanyLogo 工作宽度筒子架 1500 2800mm浆槽 1800 2800mm并轴机 2600 5400mm经轴架经轴直径 800 1400mm浆槽第一个压浆辊 12KN第二个压浆辊 40KN浸液辊 1 8KN预湿区第一个轧水辊 12KN第二个轧水辊 100KN圆筒干燥装置圆筒直径 800mm最大蒸汽压力 5bar并轴机经轴直径 1016 1400mm速度 5 150m min卷绕张力 5000N Size O Matic SMR SP 短纤纱浆纱机 德国KarlMayer CompanyLogo Size O Matic SMR F S 长丝纱浆纱机 德国KarlMayer 加工长丝纱的单纱上浆机 并轴机最大速度 500或600m min纱线最大张力 500N工作宽度 1800mm经轴直径 1000mm浆槽压浆辊最大压力 15000N圆筒干燥机个数 5工作压力 4bar温度控制装置 每个圆筒一套抽吸罩 10 000m h CompanyLogo 任务实施 实施步骤 1 学生每5 8人分一组 在组长的协调下进行分工 2 以实训中心的浆纱机为参照 对浆纱工艺流程进行初步了解 3 借助学习资料 将浆纱机各个组成部分的原理和作用进行全面认识 4 小组各成员将自己的分工部分进行详细描绘 拿出各自方案 5 各组交流进行设计的比较与优选 选出较好的可行性方案 6 检查 综合分析 准备进行展示 CompanyLogo 任务单 CompanyLogo 考核评价 CompanyLogo 任务二浆液调制及指标检验 学习目标 1 了解浆纱主要粘着剂的性质 2 了解浆纱助剂的作用及用量 3 掌握浆液配方的确定原则及调浆方法 4 掌握浆液质量指标及其测试方法 CompanyLogo 任务提出 试对涤65 棉35府绸织物 规格 13tex 13tex 433根 10cm 299根 10cm 经纱进行浆料配方的选择 并解释每种主浆料和助剂的用途和用量 描述浆液的调制过程及注意事项 CompanyLogo 知识准备 1 浆料 粘着剂和助剂 2 浆液配方与调浆3 浆液的质量指标及检验 CompanyLogo 任务一认识浆纱机 学习目标 1 了解浆纱的目的 2 熟悉浆纱机的各部分组成及工艺路线 CompanyLogo 任务提出 根据自己对浆纱机的认识 在作图纸上画出浆纱机的主要组成部分并进行标注 同时要画出纱线的行进路线 CompanyLogo 知识准备 1 经纱上浆的目的2 浆纱的基本原理3 浆纱工艺路线 CompanyLogo 任务实施 实施步骤 1 学生每5 8人分一组 在组长的协调下进行分工 2 以实训中心的浆纱机为参照 对浆纱工艺流程进行初步了解 3 借助学习资料 将浆纱机各个组成部分的原理和作用进行全面认识 4 小组各成员将自己的分工部分进行详细描绘 拿出各自方案 5 各组交流进行设计的比较与优选 选出较好的可行性方案 6 检查 综合分析 准备进行展示 CompanyLogo 任务单 CompanyLogo 考核评价 CompanyLogo 任务二浆液调制及指标检验 学习目标 1 了解浆纱主要粘着剂的性质 2 了解浆纱助剂的作用及用量 3 掌握浆液配方的确定原则及调浆方法 4 掌握浆液质量指标及其测试方法 CompanyLogo 任务提出 试对涤65 棉35府绸织物 规格 13tex 13tex 433根 10cm 299根 10cm 经纱进行浆料配方的选择 并解释每种主浆料和助剂的用途和用量 描述浆液的调制过程及注意事项 CompanyLogo 知识准备 1 浆料 粘着剂和助剂 2 浆液配方与调浆3 浆液的质量指标及检验 CompanyLogo 1 浆料 纺织浆料根据其用量的大小和用途分为主浆料 粘着剂 和辅助浆料 助剂 目前市场上的主浆料有 淀粉和其衍生产品 聚乙烯醇 PVA 丙烯酸类等 辅助浆料有 油剂类 后上蜡类 分解剂类 防腐剂类 吸湿剂类等 CompanyLogo 1 浆料 粘着剂 粘着剂是一种具有粘着力的材料 它是构成浆液的主体材料 浆液的上浆性能主要由它决定 浆纱用的粘着剂分为天然粘着剂 变性粘着剂 合成粘着剂三大类 三大浆料是指 淀粉类 聚乙烯醇 PVA 聚丙烯酸类 CompanyLogo CompanyLogo 1 天然淀粉 淀粉概述 淀粉对亲水性的天然纤维有较好的粘附性 也有一定的成膜能力 淀粉的资源丰富 价格低廉 对环境的污染程度较其他化学浆料轻 淀粉属天然高分子碳水化合物中多元糖类 由许多 葡萄糖缩聚而成 C6H10O5 n n为聚合度 CompanyLogo 直链淀粉 支链淀粉 大分子呈线状 大分子呈分支状 CompanyLogo CompanyLogo 淀粉的上浆性质 淀粉在水中粘度变化比较复杂 随温度 时间而异 淀粉在水中吸湿 膨胀 糊化 浆液粘度 描述浆液流动时内摩擦力的物理量 单位 帕 秒 老单位制为泊P118分类 相对粘度 绝对粘度 CompanyLogo 淀粉上浆应注意的问题 淀粉不溶于水 一般采用高温上浆 95 98度 淀粉聚合度高 分子量大 影响浸透性 所以 淀粉浆需添加分解剂 使部分支链淀粉裂解 降低粘度 提高浸透性 淀粉浆膜比较脆硬 浆膜强度大 弹性较差 因此 淀粉浆需加入适量柔软剂 吸湿剂 以增强浆膜弹性 改善成膜性 CompanyLogo 淀粉大分子中含有大量羟基 且具有较强的极性 根据 相似相容 原理 它对含有相同基团或极性较强的纤维材料有较高的粘附力 如棉 麻 粘胶等亲水性纤维 对疏水性纤维粘附力很差 所以 淀粉浆不能用于纯合纤的经纱上浆 淀粉浆易霉变 需加防腐剂 总之 天然淀粉虽资源丰富 价格低廉 但其上浆性能不能令人满意 常需用各种辅助浆料加以弥补 或运用物理 化学 生物方法使淀粉变性 或与其他浆料混合使用 CompanyLogo 变性淀粉 通过物理 化学或其它方式使天然淀粉的性能发生显著变化而形成的产品 2 变性淀粉 CompanyLogo 与天然淀粉相比 变性淀粉在水溶性 粘度稳定性 对合成纤维的粘附性 成膜性 低温上浆适应性等方面都有不同程度的改善 在经纱上浆中 变性淀粉的使用品种越来越多 使用比例 使用量也越来越大 当前 国际上纺织浆料中用得最多的仍然是变性淀粉浆料 CompanyLogo 3 动物胶 动物胶属硬朊 ruan 类蛋白质 是由各种氨基酸缩聚而成的天然高聚物 主要用于毛纱 粘胶丝 醋酸长丝等浆纱生产 CompanyLogo 上浆性能 水溶性 低温不溶于水 70度以上分子裂解能成为水溶液 浸透性 浆液浓度的影响 低浓时 1 2 浆液粘度与浓度成正比 浓度增大后 粘度增加的速度很快 浆液的浸透性较差 需加入助剂以改善浸透性能 浆液温度的影响 低温时 粘度较大 浸透性能差 浆液温度在65 80度之间时 粘度比较稳定 温度在90度以上时粘度下降 因此 适宜的上浆温度范围是65 80度 粘附性 对纤维素纤维和蛋白质纤维具有良好的粘附性 成膜性 浆膜硬 脆 配方中应加入柔软剂 霉变性 易霉变 配方中应加入防腐剂 CompanyLogo 4 纤维素衍生物 浆纱常用的纤维素衍生物浆料有羧甲基纤维素 CMC 钠盐 CMC是由碱纤维素用一氯醋酸经醚化反应制得 工业上常用的是其钠盐 CompanyLogo 上浆用CMC的规格与性能 CompanyLogo CMC使用要点 一般不单独用 混用时 a 以CMC为主 加淀粉 改善手感 提高减伸率 用于中粗特织物 b 以PVA为主 混用CMC 淀粉用于涤棉织物 c 使用时要防腐 加入油脂可防止粘浆皮 CompanyLogo 5 聚乙烯醇 PVA 构成 由聚醋酸乙烯酯在甲醇中通过醇解而得 CompanyLogo 我国和美国 日本等许多国家的PVA产品都以聚合度和醇解度来表示产品规格 例如 我国产品以1799 1788表示 前两位数字的100倍即是这PVA的聚合度 DP 1700 后两位数字除以100即是醇解度 DH 99mol DH 88mol CompanyLogo PVA的一般性质 PVA为无味 无臭或淡黄色颗粒 成品也有粉末状 片状或絮状 CompanyLogo PVA的上浆性能 水溶性 溶解度 取决于其聚合度和醇解度 一般聚合度n愈高溶解性愈差 浆液的粘度粘度 温度 在定浓条件下 粘度和温度的关系接近于反比 粘度 聚合度 一般聚合度愈高粘度亦愈高 粘度 醇解度 当DH 87 时 PVA溶液的粘度最小 粘度 时间 FH PVA的粘度随时间的延长而增加 溶液呈凝胶状 PH PVA溶液的粘度相对于时间的变化较稳定 CompanyLogo 粘附性 PVA对各种纤维的粘附性都比天然浆料为好 完全醇解PVA 分子结构中 OH 占优势 对亲水性纤维的粘附力强 部分醇解PVA 分子结构中含有少量的 OCOCH3 对疏水性纤维的粘附性好 成膜性 PVA浆膜坚而韧 具有强度高 弹性好 耐磨性好的特点 CompanyLogo 混溶性 PVA与合成浆料等混溶性好 与淀粉混溶性相对较差 易分层 稳定性 稳定性好 不易腐败变质 与油脂类不起化学反应 存在问题 易起泡 易结浆皮 浆膜的分纱性差 对合纤粘附性不足 退浆COD值高 CompanyLogo 6 丙烯酸类浆料 它们既有共性 又有个性 其个性取决于侧基 可分成三类 酸盐类 酰胺类和酯类 含固量较低 再粘性强 宜于与其他浆料溶用 CompanyLogo 1 浆料 助剂 作用 改善浆液的上浆性能 增进上浆效果 种类 分解剂 柔软剂 浸透剂 减摩剂 防腐剂 吸湿剂 消泡剂 防静电剂 中和剂 溶剂 CompanyLogo 1 淀粉分解剂 用于原淀粉浆 帮助淀粉浆糊化分解大分子 一般常用化学分解剂的碱性分解剂 Na2SiO3 作用缓和 易操作 2 浸透剂 作用 降低浆液表面张力 乳化油脂 使得亲水性浆料和疏水性纤维增加接触效果 常用表面活性剂 阴离子 非离子 5881 JFC 拉开粉等 加粘着剂的0 25 1 0 细特高密棉织物 淀粉浆 疏水性合纤上浆时应加浸透剂 CompanyLogo 3 柔软润滑剂 作用 有润滑性 使淀粉浆膜柔软 使浆纱间摩擦系数降低而耐磨 减少结浆皮 常用柔软剂 油脂 硬脂肪酸 浆纱油脂 牛油 浆纱膏 肥皂 4 抗静电剂 疏水性合成纤维吸湿性差 加入少量以消除静电为主的表面活性剂 不仅能起到良好的抗静电效果 而且还使浆膜平滑 CompanyLogo 5 防腐剂 防止浆纱或坯布在贮存或远距离运输时繁殖微生物和霉菌 常用 2 萘酚 水杨酸 甲醛 苯酚等 用量为干淀粉量的0 2 0 3 夏天0 3 0 4 6 吸湿剂 提高浆纱含湿量 保持浆膜的柔软和弹性 常用甘油 用量为干淀粉的1 2 CompanyLogo 2 浆液配方与调浆 浆料选配依据 1 根据纱线的纤维材料选择浆料粘着剂的确定依据 相似相容 原理 即经纱的纤维材料与粘着剂具有相同基团或相似极性时 彼此间具有良好的粘附性和亲和力 部分助剂随粘着剂的选择而确定 CompanyLogo CompanyLogo CompanyLogo 2 根据纱线的线密度 品质选择浆料细特纱 以浸透增强为主 耐磨为辅 采用较高的上浆率粗特纱 以被覆为主 上浆率较低些 3 根据织物组织 用途 加工条件选择浆料单位长度上受到机械作用次数多 则相应的上浆率要高 4 织造工艺条件织机速度 环境温湿度等 CompanyLogo 浆液调制 1 调浆设备 浸渍桶 调浆桶 高速搅拌器和高速溶解桶 煮釜桶 输浆泵 输浆管和控制阀 调浆桶作用 主要用于粘着剂溶解和浆液调合工作 调浆桶分类 常压调浆桶 高压调浆桶 CompanyLogo 2 调浆方法 调浆过程包括 投料的称重 浆料的准备 调制的顺序和方法 有关参数的控制和检测 常用的调浆方法有定浓法和定积法 定浓法 在规定温度时测定浆液的浓度 以此确定浆液中含有的浆料量 常用于淀粉浆 定积法 在规定体积内 投入一定量浆料 加水至规定体积 以此来确定浆液中含有的浆料量 常用于化学浆 CompanyLogo 3 浆液的质量指标及检验 1 淀粉生浆浓度用Baume 波美 比重计测定 它间接反映无水淀粉与溶剂水的重量比 CompanyLogo 2 浆液总固体率 含固率 总固体率为浆液中各种粘着剂和助剂的干燥重量对浆液重量的百分比 测定方法 烘干法 将已知重量的浆液在沸水浴上蒸去大部分水分后放入烘箱内烘干并称重 糖度计测定法 CompanyLogo 3 浆液粘度浆液粘度有绝对粘度和相对粘度之分 测定绝对粘度常用旋转式粘度计 测定相对粘度常用恩格拉粘度计 生产中常用的是漏斗式粘度计 漏斗式粘度计 CompanyLogo 4 浆液PH值PH值对浆液粘度 粘着力以及浸透性等都有关系 酸性太大时 能降低淀粉浆液的粘度和粘着力 5 浆液温度上浆过程中浆液温度会影响浆液的流动性能 使浆液粘度改变 对于纤维表面附有油脂 蜡质 胶质 油剂等拒水物质的纱线而言 浆液温度会影响这些纱线的吸浆性能和对浆液的亲和能力 4 浆液的输送 重力输送 压力输送预热浆箱浆泵输送方式有三种 大循环 小循环 间歇式1 大循环式输浆工艺原理 浆液不断的流入浆纱机上方的浆槽 其中一部分供浆纱使用 多余的浆液沿回流管流回浆槽 适于一种浆液供多台机器 缺点是近调浆桶部分浓度略高 品种适应性差 CompanyLogo 大循环式输浆 2 小循环式输浆工艺原理 浆液不断的流入浆纱机上方的浆槽 当浆纱机液槽中浆液达到一定高度时 通过机构打开回流阀 多余的浆液沿回流管流回浆槽 特点是回流管路短 CompanyLogo 实施步骤 1 通过资料的学习 了解粘着剂和助剂的上浆性质 并且了解浆料选配的依据 2 对涤65 棉35府绸织物 规格 13tex 13tex 433根 10cm 299根 10cm 的原料 规格 用途进行分析 选定浆料配方 3 按配比称取配方中各浆料适量 借助浆料实验室的酒精灯 烧杯 玻璃棒等仪器进行调浆实验 4 借助粘度计 糖度计 PH试纸 温度计等测试工具测定浆液的各项质量指标 5 小组成员共同完成任务单 进行检查和实验总结 任务实施 CompanyLogo 任务单 CompanyLogo 考核评价 CompanyLogo 任务三浆纱工艺设计与上机 学习目标 1 了解主要浆纱机型和浆纱主要工艺参数 2 能够针对具体品种配置其各种工艺参数 3 能够将工艺参数进行上机设定并顺利开车 CompanyLogo 任务提出 试对涤65 棉35府绸织物 规格 13tex 13tex 433根 10cm 299根 10cm 选择合适的浆纱机 进行各项浆纱工艺参数的选取 并且进行上机设置 开机 CompanyLogo 知识准备 1 常用浆纱机型号与特点 2 浆纱主要工艺参数 CompanyLogo 1 常用浆纱机型号与特点 G142C型单浆槽浆纱机 郑州纺机 本机适用于棉 涤棉混纺 麻等短纤维的织物上浆 技术参数 织轴直径 550mm运行速度 10 45m min爬行速度 2m min烘房烘筒蒸发能力 400kg h浆槽型式 单浸双压式浆槽有效容积 330L浆槽温度 95 98 烘房型式 循环热风喷嘴与烘筒联合式烘房内穿纱长度 7层23米热风温度 110 蒸汽压力 0 3 0 5Mpa蒸汽加热器总散热面积 390平方米全机总功率 21 31Kw CompanyLogo GA308型双浆槽浆纱机 郑州纺机 技术参数 型式 双浆槽 烘筒分层速度 2 100m min浆槽工作幅宽 1800 2000mm经轴数量 16 20总功率 75 6KW 全机七单元变频控制 计算机集中控制 可满足6 120S短纤织物的上浆需求 最高车速可达100m min 具有退绕张力自控 温度自控 回潮自控 伸长自控 线性加压等功能 CompanyLogo ASGA368系列浆纱机 盐城宏华纺机 CompanyLogo CompanyLogo 工作宽度筒子架 1500 2800mm浆槽 1800 2800mm并轴机 2600 5400mm经轴架经轴直径 800 1400mm浆槽第一个压浆辊 12KN第二个压浆辊 40KN浸液辊 1 8KN预湿区第一个轧水辊 12KN第二个轧水辊 100KN圆筒干燥装置圆筒直径 800mm最大蒸汽压力 5bar并轴机经轴直径 1016 1400mm速度 5 150m min卷绕张力 5000N Size O Matic SMR SP 短纤纱浆纱机 德国KarlMayer CompanyLogo Size O Matic SMR F S 长丝纱浆纱机 德国KarlMayer 加工长丝纱的单纱上浆机 并轴机最大速度 500或600m min纱线最大张力 500N工作宽度 1800mm经轴直径 1000mm浆槽压浆辊最大压力 15000N圆筒干燥机个数 5工作压力 4bar温度控制装置 每个圆筒一套抽吸罩 10 000m h CompanyLogo 1 浆纱主要工艺参数 1 浆纱速度 浆纱机的速度对经纱的浸浆时间 上浆率 回潮率等都有直接影响 速度快时 浆纱经过压浆区时间短 使压去的浆液较少 被覆好 上浆率偏高 同时因纱线在烘房内停留的时间短 回潮率容易偏大 速度慢时 浆纱经过压浆区的时间长 压去的浆液多 上浆率就会偏低 同时因纱线在烘房时间长 回潮率容易偏小 浸透好 被覆差 因此 一定要掌握好车速的控制 一般情况下 浆纱机车速最好控制在50m min以下 使质量有所保证 CompanyLogo 2 浆液温度控制保持浆槽中某一设定的浆液温度 对稳定浆液粘度 进行均匀上浆是极其必要的 使用温度自动控制装置 便能使浆液温度保持不变 3 压浆辊浸压形式经纱进入浆槽后 经过压浆辊把多余的浆液挤出 使纱线具有一定的渗透和被覆 以达到上浆工艺的要求 因此 经纱的浸压形式是决定上浆质量的主要因素 CompanyLogo 4 压浆力设定目前压浆辊推荐压力如下范围 低压 压浆力 10KN 一般弹簧加压的压力 中压 压浆力在10KN 20KN之间 如国内的GA301 304 高压 压浆力在20KN 40KN之间 如国外祖克 贝宁格等新型浆纱机 我国浆纱机凡大于20KN的压浆辊压力 界定为高压压浆力范围 国外先进浆纱机压力分为5KN 50KN及100KN的压浆力 CompanyLogo CompanyLogo 5 各区张力和伸长设定 CompanyLogo 6 回潮率控制回潮率也是浆纱工艺中的一个重要质量指标 过高易造成跳花 蛛网等织疵 过低则易引起断头 应予以适当控制 影响浆纱回潮率的主要因素有 上浆率 浆纱速度 烘房温度 排气风扇转速等 CompanyLogo 实施步骤 1 结合前期所学浆纱机的知识 对目前常用的几种型号的浆纱机进行了解 2 熟悉浆纱主要工艺参数及其意义 并注意其影响因素 3 对涤65 棉35府绸织物 规格 13tex 13tex 433根 10cm 299根 10cm 经纱上浆进行机型的选择 并进行各项浆纱工艺参数的选取 4 以小组为单位完成工艺单的填写 并模拟在浆纱机上对工艺参数的设定 任务实施 CompanyLogo 任务单 CompanyLogo 考核评价 CompanyLogo 任务四浆纱质量检测与控制 学习目标 1 掌握浆纱的主要质量指标 2 能够对浆纱的各项指标进行测试和分析 3 能够根据测试分析结果对浆纱工艺进行调整优化 CompanyLogo 任务提出 对涤65 棉35府绸织物 规格 13tex 13tex 433根 10cm 299根 10cm 经纱上浆前后质量指标进行测试 并计算各项指标在上浆前后的变化 CompanyLogo 知识准备 1 浆纱质量指标及其检验2 织轴卷绕质量指标及其检验 CompanyLogo 1 浆纱质量指标及其检验 浆纱质量指标 上浆率 伸长率 回潮率 增强率 减伸率等 卷绕质