关于减少浆纱毛羽的探讨

关于减少浆纱毛羽的探讨史博生天华企业发展(苏州) 有限公司随着无梭织机应用的不断扩大, 织机速度及产品难度越来越高, 减少浆纱毛羽 己成为浆纱的主要目的之一。浆纱毛羽的多少直接影响到无梭织机生产水平和产品质量。为此, 如何减少浆纱毛羽己成为广大浆纱人士共同关心的热点课题。本文试图从多年的实践经验和积累的一些数据, 并从工艺创新方面作大胆设想和尝试, 提出进一步减少浆纱毛羽的一些新举措, 供浆纱同仁们共同探讨。一. 对织造有害毛羽的认识在织机的织造过程中, 普遍认为毛羽长度超过3才能对织造产生有害影响, 其主要表现为在开口过程中, 经纱毛羽与相邻经纱发生缠绕而造成梭口不清, 从而增加经纱断头纬向阻断, 影响织机效率的提高, 并且会影响布面质量和增加织造疵点。所以研究减少浆纱毛羽这一课题,应把毛羽长度一锁定在3以上的毛羽为研究对象, 将3以上的毛羽降低率作为浆纱质量的重要指标。二. 重视上浆前的纱线毛羽状况从现有的上浆工艺条件看, 短纤纱线通过上浆只能减少毛羽, 而无法消灭毛羽, 所以必须重视纱线上浆前的毛羽状况, 更应该重视毛羽长度的分布, 毛羽长度越长, 浆纱贴服它的难度越大, 对织造的危害越大。1. Uster公报的毛羽指数(H) 毛羽指数(H) 是表示在检测纱线长度内, 所有伸出毛羽的总长度与检测长度的比值。纺厂提供的茼纱毛羽指数(H) 是一项重要参考数据, 但对提高浆纱可织性存在以下两点不碓定性:A.毛羽指数(H) 包括对织造影响几乎很小的3以下的毛羽。B.同毛羽长度对织造的危害不同, 同一毛羽指数值, 对提高浆纱可织性可能出现捷然相反的结果。本人就多次遇到这样的情况: 山东某著名公司生产的J80支纱, 各项质量指标(包括毛羽指数)均达到Uster公报5-25%的水平, 但由于超长毛羽多, 最长毛羽达15mm以上,最后浆纱质量无法满足织造要求, 喷气织机效率只能达到60%左右。该公司生产的J80支,几乎没有一家织厂能用得满意; 相反, 毛羽指数(H) 值在75%水平, 但短毛羽多, 结杲织厂反映很好, 喷气织机效率高达95%以上。这说明Uster毛羽指数(H) 无法正碓反映原纱毛羽和浆纱质量的关系。2.建立机织用纱的毛羽评估标准普遍认为,毛羽对织造发生危害的长度是指3以上的毛羽, 长度3毛羽, 一般认为较小, 可以略计。在机织用纱的毛羽评估标准中可以不予计数。而毛羽长度越长, 对织造的危害就越大。为了体现毛羽对织造危害的程度, 并且要易于操作, 采用毛羽长度分挡评分制, 分值越大, 对织造的危害就越大, 其评分标准如下:A.毛羽长度在35, 每毛羽根评0.5分。B.毛羽长度在510, 每根毛羽评5分。C.毛羽长度在10以上, 每根毛羽评50分。3.毛羽检测方法的讨论A.检测工具(1)毛羽检测板a在黑色板上分别划有纱线位10条, 并在纱线位两端设有夹纱槽, 以便固定纱线位置。b. 在纱线位的上下方, 分别划出与纱线位相距3、5、10六根测量线。 (2) 玻璃板 (3) 经纬密仪 (4) 记录统计卡: 每张卡上可记录20根纱线长度为3, 每根分上、下统计35、510和10以上毛羽根数, 并列出平均值和标准偏差CV %。 B. 检测操作及步序 (1) 检测纱线依次固定在毛羽检测板的纱线位上。(为尽量地让不同方位的毛羽, 都能在毛羽检测板上正碓反映出来, 在固定纱线于毛羽检测板上时,纱线下移时不能垂直向下, 而是要统一按45角度向前移动定位,使处在下方的毛羽能正碓反映在纱线上方。) (2) 玻璃板压在毛羽检测板上。(玻璃板下移时不能垂直向下, 而是要统一按45角度向后移动定位, 使处在上方的毛羽能正碓反映在纱线下方。) (3) 用经纬密仪清点纱线5长度内, 35、510和10以上毛羽根数, 并分别记录到统计卡。对倾斜状态的毛羽长度要尽量正确计长, 将倾角大于45的毛羽按垂直长度计, 倾角小于45的毛羽长度升高一挡计长。 (4) 统计不同毛羽长度区间的平均值和CV %值。 (5) 按评估标准计算分值。 C. 收集不同纱支、织机效率、纬仃次数的浆纱样品进行实际检测, 以寻找出碓保浆纱质量的毛羽分值。4.减少茼纱长毛羽的有效途径 众所周知, 通过上浆工序可以减少经纱毛羽, 但仅是减少而不能消灭, 所以上浆前纱线上的毛羽数量和状态是基础。减少上浆前的毛羽要引起浆前各工序的视。普遍认为下列措施对减上浆前的毛羽, 有明显效果。 A. 自动络筒加装Perla-A毛羽减少装置, 对减少有害毛羽效果更为明显。 B.三. 减少浆纱毛羽的讨论(一) 正确选用浆料-上浆不用PVA是减少浆纱毛羽的基础由于PVA浆膜的断裂伸长高达200%以上, 在模似浆纱干分绞状态做浆膜撕裂强度时发现,PVA浆膜的撕裂强度等同于浆膜强度, 加之PVA对纤维的粘结强度高, 在对浆纱进行干分绞时, 当浆膜撕裂强度和对纤维粘结强度都大于纤维在纱线内的摩擦阻力时, 纱线内纤维的一端就会被迫拉出浆纱表面, 形成浆纱再生毛羽。虽然PVA使用时, 大部分均混有淀粉类浆料, 其混合浆的浆膜断裂伸长大致在45%左左, 但各组分之间仅是物理混合, 上浆纤维中肯定会有部分纤维直接由PVA相粘结, 这部分纤维干分绞时, 就有可能成为再生毛羽的根源。目前我国浆料市场已出现能等量完全取代PVA的淀粉类浆料PR-Su, 其对纤维粘结性优于或接近PVA, 而该类浆料浆膜的撕裂强度仅为浆膜强度的6%左右, 所以在浆纱干分绞时的阻力很小, 浆纱再生毛羽较使用PVA上浆明显减少。PR-Su在高支高密纯棉产品、涤棉混纺产品、纯涤纶产品和纯毛单纱产品都得到了广泛应用, 普遍反映PR-Su完全取代PVA后, 浆纱干分绞阻力明显降低, 浆纱再生毛羽少, 纱身光洁滑爽, 喷气织机纬向阻断仃台减少, 织机效率提高, 并且用浆成本亦有较大幅度下降, 己为国内很多织造企业推广使用。(二) 正确配置上浆工艺-是减少浆纱毛羽的关健影响浆纱毛羽的工艺因素很多, 这里重点对主要上浆工艺浆液含固量、浆液粘度、压浆辊压力, 它们三者之间的合理配置, 对提高浆纱质量和减少浆纱毛羽具有非常重要的现实意义。而日常生产中, 工厂之间的浆纱设备条件、原纱质量、操作习惯、 织造要求等等方面, 存在着千变万化的差别, 各工厂应根据自身具体条件, 运用科学合理的方法, 寻找到最经济、最有效的工艺条件。1. 对浆液含固量、浆液粘度、压浆辊压力三者的定性分析:(1) 浆液含固量 浆液含固量是确保上浆率最重要的工艺指标, 同时它又受浆液粘度、压浆辊压力的影响, 相同的浆液含固量在不同的浆液粘度和压浆辊压力的工艺条件下, 上浆率、浆纱毛羽及浆纱质量会有很大差别, 这是指用相同调浆配方为前提。如果采用不同浆料, 由于对纤维粘附性发生较大变化, 则上浆效果将会发生更大的差异。一般浆液含固量可以掌握在上浆率20%范围内, 即上浆率0.81.2,具体工艺参数要由上浆纱线种类和浆纱设备而定。(2) 浆液粘度 浆液粘度的高低, 不仅直接影响浆液被纱线吸附量的多少, 还直接影响到上浆质量和浆纱毛羽的降低程度。尤其是在我国推行“二高一低” 上浆新工艺以来, 对浆液粘度偏低掌握有了新的认识,主要认识如下:A.浆液粘度低, 有利于浆液对纤维的润湿和铺展, 有可能形成分子级的紧密接触, 以提高浆液对纤维的粘结强度。同理, 纱线的毛羽在低粘度浆液中, 毛羽表面较高粘浆液容易得到均匀的润湿和铺展, 能更好地粘附在纱身表面, 达到贴服毛羽的目的。B. 浆液粘度低, 压浆时浆液在纱线之间的空隙中流速高, 有利于毛羽贴服各自纱线的主干, 并且贴服得较紧密。C. 浆液粘度低, 纱线通过浆液时, 能提高浆液对纱线的浸透程度, 而吸附在纱线表面的浆液相应减少, 在达到同等上浆率的前提下, 其浆纱表面被复量减少, 并分布均匀, 最终使浆膜厚度减薄, 这样将为提高浆纱质量带来下列好处:a. 浆液粘度低, 在含固量保证上浆率的前提下, 压浆辊压力可比高粘度浆液降低,从而达到降低能耗和压浆装置的磨损。b浆液粘度低, 湿分绞时阻力小, 高细支纱不会发生断头, 湿分绞棒不易结浆皮, 所以 对用好湿分绞能起很好作用。c. 浆膜厚度减薄后, 在烘燥过程中, 蒸发水分时的阻力小, 有利于浆膜完整度的提高, 当然浆纱毛羽同样会得到减少。d. 浆膜厚度减薄后, 在干分绞时的分绞阻力可以得到明显降低。可进一步减少浆纱毛羽、减少分绞断头和减少落浆落物。 (3) 压浆辊压力 压浆辊压力的大小, 与压浆辊包复材料的硬度和弹性有很密切的关系。假定压浆辊处在较好的状态时, 适当加大压浆辊压力, 有助于浆液对纱线的浸透, 同时可使浆料与纤维接触得更紧密, 可以更有效地提高浆料对上浆纤维的粘结性, 亦有利于浆纱毛羽的减少; 另一方面是压浆辊压力加大后, 浆液在纱线之间流出时, 侧向的压力加大, 无疑对贴服毛羽具有很大邦助。2. 对浆液含固量、浆液粘度、压浆辊压力三者的定量分析: 由于浆纱装备差异很大, 尤其是压浆装置差异就更大。这里仅分析国内常见的两种: 一是以G142为代表的国产老式低压浆纱机, 压浆力几乎是压浆辊自重, 弹簧加压调整范围很小; 一是以常见的进口浆纱机, 压浆力可高达40KN, 压力并可隋速度变化而得到调整。(1) 低压浆纱机: 浆液含固量: 通常为上浆率的7080%。 浆液粘度: 由于压浆力小, 必须降低浆槽粘度, 以保证浆液必要的渗透。 通常3滴秒桶以7s左右为宜。(2) 高压浆纱机: 浆液含固量: 通常为上浆率的90110%。 浆液含固量与上浆率比值高低还处决于以下因素:A. 比值随纱线支数提高而降低。B. 比值随纱线对浆液吸附性能的降低而提高。C. 比值随纱线复盖系数提高而提高。D. 坯纱上浆时的比值高于色纱上浆。 浆液粘度: 对浆液吸附性较好时, 浆槽粘度以3滴秒桶以7s为宜; 对浆液吸附性较差时, 可适当提高浆槽粘度。 压浆辊压力: 是上浆工艺中极为重要的工艺参数, 在保证上浆率的前提下, 以偏高掌握为好。按含固量设定的要求, 根据出浆槽湿纱带浆多少加以调节。以PR-Su全部替代PVA后, 不同纱支的常规品种,就浆液含固量、浆液粘度、压浆辊压力三者的设定值列表(一) 和表(二) 表(一)支 别16s21s32s40s50s60s80s含固量 (%)9101111121415浆液粘度 (s)777.588.599浆纱速度 (米/分)60708070706060压浆力 (KN)2830 3532282522上浆率 (%)891011121416回潮率 (%)89898989898989 表(二)支 别CVC45sT/C 45s纯晴32s纯涤45s纯毛38N天丝60s含固量 (%)12139141012浆液粘度 (s) 889999浆纱速度 (米/分)707060705060压浆力 (KN)283022182025上浆率 (%) 12.51310131113回潮率 (%)564567341011910 3. 减少浆纱毛羽的其它上浆工艺(1) 浆纱速度： 从理论上讲, 浆纱速度越高, 纱线毛羽越易被贴服, 因为纱线上浆作高速直线运动时, 空气和浆液等流体对其产生的阻力, 会把松散在纱线主干外的毛羽, 顺沿纱线运动方向紧贴。可从常见的毽子从高处下落时, 鸡毛会自动向中心集聚, 这就是空气阻力的作用。纱线高速通过浆液时, 浆液对纱线毛羽的集聚作用要比空气大得多, 所以浆纱速度的提高对减少毛羽具有重要的作用。萧汉滨总工曾对JC/T9.7和JC7.3两种纱线上浆在不同速度下, 作毛羽降低率试验。现列表(三)纱支号数浆纱速度(米/分) 主压浆力(KN)原纱毛羽浆纱毛羽毛羽降低%9.7 32 14.2 157.1 83.4 46.9 64 21.9 335.9 119.0 64.6 7223.3393.3 138.2 64.8 7.3 50 19.4 322.5 170.1 48.8 70 23.7 443.8 202.0 54.5 100 30.0 680.4 296.9 56.4(2) 湿分绞棒： 湿浆纱出浆槽后经湿分绞棒的抹纱作用, 对减少浆纱毛羽起很大重要。我国有很多这方面的研究和试验数据。现列举几组试验数据:A. 山东鲁泰纺织有限公司对使用湿分绞棒的毛羽降低数据列表(四):方案号湿分绞棒使用情况浆前3毛羽数(根/米)浆后3毛羽数(根/米)毛羽降低率(%)比 较 (%) 1 不 用 20.7 6.5 68.6 2加在纱片一侧 20.7 5.7 72.5 5.7 3加在纱片两侧20.7 4.678.8 14.9 B. 山东泰丰纺织集团对有无湿分绞棒的试验数据据列表(五): 湿分绞使用情况 毛羽根数(根/米)1 23 4不 使 用 46.58 11.24 4.86 2.5 使 用 42.35 8.9 4.11 1.89 比较(%) 9.08 20.82 15.43 24.4 从表(四) 和表(五) 的试验数据和大家的实践经验, 普遍认为使用湿分绞棒对降低浆纱毛羽是具有很大作用的。但在工厂中, 却经常看到有湿分绞装置而不使用情况。这里涉及到许多因素, 包括湿分绞棒内腔通水温度不够低; 化学浆料使用比例过多; 浆槽粘度偏高; 压浆力偏小, 带浆过多; 湿分绞棒位置距烘房太近; 湿分绞表面不光洁或不平直等等客观问题的存在, 亦有操作工怕麻烦而不乐意用的主观原因。(3) 分层预烘： 湿浆纱分层预烘，浆纱在烘筒上预烘密度降低一倍，减少了浆纱毛羽间的相互干扰，降低干分绞阻力，对提高浆膜完整度和减少浆纱毛羽极为有利。萧汉滨高工曾做过专题试验，其测试数据列表(八) 品 种浆纱覆盖率 （%）上 浆 率 （%）毛羽降低率（%）未分层烘燥 分层烘燥J14。614。6428125451 640622374J9。79。7292137 660 730582520 从表（八）可以看到，分层烘燥的毛羽降低率较未分层烘燥的提高1040%。但日常生产中，往往有许多原因而不能实行分层烘燥。如分层后两层纱线张力差异大；品种变换频繁，有些品种头份过少不宜分层烘燥，改成分层烘燥就很麻烦，影响设备运转效率，甚至造成供应脱节等严重问题时只能放弃分层预烘。（4）烘燥温度和烘燥时间： 在保证浆纱回潮率和浆纱速的前提下, 合理设定烘筒温度对提高浆膜完整度和减少浆纱毛羽有着密切的关系。当湿浆纱贴到烘筒表面后, 其水份的蒸发要冲破浆膜才能完成。如果烘筒表面温度过高, 则水份蒸发时对浆膜的冲击和破坏就越大, 最终降低了浆膜完整度和增加了浆纱毛羽。有资料3显示, 不同筒烘温度对浆膜完整度影响列表(六)项 目烘燥条件方案一 方案二 方案三烘筒温度第一组烘茼()135125 90第一组烘茼() 80 90 90第一组烘茼() / / 80浆膜完整度 (%) 65.5 71.6 84.7 从山东鲁泰就各组烘筒温度的设定对毛羽降低率的影响作了专题试验, 其测试数据列表(七)方案烘筒温度设定(预烘1/预烘2/主烘)浆前3毛羽 (根/米)浆后3毛羽 (根/米)毛羽降低率 (%)方 案 一130 / 90 / 98 26.7 7.8 70.8方 案 二 115 / 100 / 98 26.7 6.9 74.2方 案 三 115 / 115 / 9826.7 6.6 75.2 从表(六) 和表(七) 可以得出下列结论: 在保证浆纱回潮率和浆纱速的前提下, 三组烘筒温度设定差异较小时, 更有利于提高浆膜完整度和减少浆纱毛羽。 （5）后上蜡 浆纱烘干后导出烘房时, 浆纱之间仍有部分毛羽相互粘连着, 并且它们都粘附着浆液, 其刚性和强度较未上浆前明显提高。一方面, 当片纱通过上蜡辊表面时, 浆纱表面相互粘连着的毛羽首先接触到上蜡辊上的蜡液, 毛羽被浸润后, 相互粘连强度大为减弱, 在干分绞时毛羽易于分开, 可有效地减少再生毛羽; 另一方面, 片纱局部被蜡液浸润后, 浆纱表面的浆膜被软化, 对减少干分绞时浆膜被强行撕裂, 破坏浆膜完整度会有所减轻。山东鲁泰测试使用或不使用后上蜡对毛羽的影响数据列表(八)项 目后上蜡与否浆前3毛羽数(根/米)浆后3毛羽数(根/米)毛羽降低率(%) 方 案 一不 用 22.1 5.9 73.3方 案 二 使 用 22.1 4.8 78.3(6) 浆纱回潮率 浆纱回潮率是浆纱质量的重要工艺指标, 不仅对浆纱物理机械性能有很大影响, 对降低浆纱毛羽亦有重要关系。尤其在淀粉类浆料全部替代PVA等化后, 适当提高浆纱回潮率对提高浆膜完整度和减少浆纱毛羽, 都会有很大邦助的。以前使用PVA等化学浆料时, 浆纱回潮率稍有提高, 会造成织轴退绕时, 浆纱之间粘连成片状, 严重影响顺利织造,