中工院织造学课件04浆纱

第四章浆纱

纱线耐磨改善

纱线毛羽贴伏、表面光滑

纱线断裂强度提高

尽量保持原纱的弹性伸长一、浆纱的目的：提高经纱的可织性

二、浆纱工程应满足的工艺要求

浆纱应具有良好的可织性

浆料来源充足，成本低，调浆方便，无污染

织轴卷绕质量良好，表面圆整，排纱整齐

提高浆纱生产效率、浆纱速度、浆纱质量、提高浆纱质量控制自动化程度、提高浆纱生产的经济效益。

第一节

浆料

黏着剂——具有黏着力的材料，主浆料.助剂——

促进黏着剂发挥作用.提高和改善浆液，浆膜的工艺性能，提高浆纱质量。天然黏着剂变性黏着剂合成黏着剂分类:天然黏着剂、变性黏着剂、合成黏着剂

工厂常用三大浆料：淀粉（变性淀粉）聚乙烯醇(PVA)

丙烯酸类1.天然淀粉:见下图淀粉化学性质根据化学结构分类：直链淀粉、支链淀粉一、黏着剂：糊化：经纱上浆应处于完全糊化阶段。黏度：黏度大,对热的稳定性较差。

浸透性：浸透差,需加分解剂,如NaOH或Na2SiO3黏附性：对棉纤维、粘胶纤维具有良好的黏附性对合成纤维黏附性差。成膜性：淀粉浆比较脆硬，手感粗糙，浆膜强度大、弹性差、断裂伸长小。淀粉浆液的上浆特性淀粉浆优缺点优点：淀粉是天然高分子聚合物，由于其大分子中含有较多羟基，所以对纤维素纤维具有良好亲和作用。资源丰富、价格低廉、对环境无污染。

对纤维素纤维具有良好亲和作用。缺点：黏度大、不耐热、热稳定性差、对合成纤维黏着性差、成膜性相对比较差一些。2.变性淀粉:变性淀粉：以各种天然淀粉为母体，通过化学、物理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.

淀粉大分子结构中甙键及羟基决定着淀粉的化学、物理性质，也是各种变性可能的内在因素。淀粉的变性技术不断发展，经历了以下三个阶段：聚乙烯醇（又称PVA）：聚醋酸乙烯通过甲醇钠作用，在甲醇中进行醇解而制得的产物。醇解度：聚醋酸乙烯中醋酸根被羟基所取代的程度。PVA的主要上浆性能：水溶性：完全醇解的PVA，水溶性较差；部分醇解的PVA水溶性良好。3．聚乙烯醇（PVA）：

黏度：PVA浆液的粘度和浓度关系在定温条件下接近成正比；在定浓条件下，粘度和温度关系接近于反比。当醇解度为87%时，PVA溶解的粘度最小。PVA聚合度越高，粘度越大。粘附性：完全醇解PVA对亲水性纤维具有良好的粘附性及亲和力，部分醇解PVA对亲水性纤维的粘附性则不及完全醇解PVA。PVA的主要上浆性能：

成膜性：成膜性良好，形成的浆膜“坚而韧”。浆膜弹性好，断裂强度高，断裂伸长大，耐磨性好。其拉伸强度、断裂强度及耐屈曲强度均较原淀粉、变性淀粉、CMC等浆料好。

混溶性：聚乙烯醇浆料具有良好的混溶性，在与其它浆料（如合成浆料等）混用时，能良好均匀地混合，混合液比较稳定，不易发生分层脱混现象。

PVA的主要上浆性能：PVA的其它性能：PVA浆膜弹性好，断裂强度高，断裂伸长大，因此浆纱分纱性较差，在干浆纱分绞时分纱阻力大，浆膜容易撕裂，毛羽增加。在PVA浆液中往往混入部分浆膜强度较低的粘着剂，以改善浆纱分纱性能。

PVA不宜生物降解，对环境造成污染。尽量少用或不用PVA浆料。丙烯酸类浆料：以丙烯酸类单体为主体，通过加成聚合反应合成的匀聚物、共聚物或共混聚物的总称。分类：酸盐类、酰胺类、酯类聚丙烯酸甲酯简称PMA，工厂中简称“甲酯浆”。特点：对疏水性合成纤维具良好的粘附性，特别是聚酯纤维。浆液成膜后光滑、柔软、延展性强，但强度低，弹性差，具有“柔而不坚”的特点。由于浆膜吸湿性强，玻璃化温度低，表现出较强的再粘性。4．丙烯酸类浆料：羟甲基纤维素纳（CMC）

:纤维素衍生物上浆性质:CMC分子中由于极性基团的引入，使它对纤维素纤维具有良好的粘附性和亲和力。CMC浆液成膜后光滑、柔韧，强度也较高。但是浆膜手感过软，以至浆纱刚性较差，CMC浆膜吸湿性较好。车间湿度大时，浆膜容易吸湿发软、发粘。因此CMC浆料一般不作为主粘着剂使用。5．羟甲基纤维素纳三大浆料浆膜性能比较：静态测试

断裂强度：淀粉＞PVA＞CMC＞丙烯酸类断裂伸长：丙烯酸类＞PVA＞CMC＞淀粉耐磨性：PVA＞丙烯酸类＞CMC＞淀粉柔软性：丙烯酸类＞PVA＞CMC＞淀粉黏附性：

亲水性纤维（淀粉、CMC、完全醇解PVA、变性淀粉）疏水性纤维（丙烯酸类、部分醇解PVA、变性淀粉）二、助剂：

分解剂：NaOH、Na2SiO3

浸透剂：疏水性合纤上浆、棉纤维也用

柔软剂：主要是淀粉浆使用，油脂、蜡片

抗静剂：抗静电剂SFNY、静电消除剂SN助剂:用于改善粘着剂某些性能不足，使浆液获得优良的综合性能的辅助材料.

吸湿剂：甘油，表面活性剂

消泡剂：松节油、硅油等抗静电剂:抗静电剂SFNY、SN等润滑剂:主要有蜡液和蜡辊。

防腐剂：常用2-萘酚，NL-4防腐剂助剂：第二节浆液调制

把浆料和水调制成浆液是全部上浆工艺的基础.目前，用一种浆料调制的浆液还很少，通常是由二种或二种以上浆料混合调制而成。配制浆液的要求：分散均匀混合，性质稳定。

一、浆液配方设计：

浆液组分选择时应遵循的原则：

（1）根据纤维种类选择浆料:如下图根据经纱纤维种类与黏着剂的相容亲和性来选用浆料。“根据相容相似原理”两种物质具有相同基团或相似极性时，它们便具有较好的相容亲和性，彼此之间便有一定的黏着力。

细特经纱所用原料较佳，弹性及断裂伸长大,毛羽少，但强度较低，上浆应以浸透增强为主，要求上浆率较高。粘着剂可以考虑选用上浆性能比较优秀的合成浆料和变性淀粉。粗特经纱，强度较高，但毛羽相对多些，应以减摩被覆为主，以浸透为辅，一般上浆率设计得低些。浆料的选择应尽量使纱线毛羽贴伏，表面平滑。

（2）根据纱密度及品质来选择浆料

制织高密织物的经纱，由于单位长度上受到的机械作用次数多，因此经纱的上浆率要高一些，耐磨性、抗屈曲性要好一些。在其它条件相同情况下，平纹比斜纹磨擦次数多，因此织造平纹织物时上浆率应比斜纹大。府绸经密大于平布，其上浆率大。

（3）根据织物组织和密度来选择浆料

浆液调制方法：定浓法：通过调淀粉浆浓度来控制无水淀粉含量。定积法：以一定体积水中投入规定质量的浆料来控制浆料含量。（合成、变性黏着剂）。调浆时必须做到“六定”：定投料质量、定调浆体积（浓度）、定黏度、定温度、定时间、定PH值。

二、浆液的调制

1．浆液含固率：C=(A/B)×100%A—

各种黏着剂与助剂的干燥重量

B—

浆液质量方法有烘干法和糖度计（折光仪）检测法。

烘干法：费时、费工。折光仪法：溶液折射率与含固率成一定比例关系，测出浆液折射率，再换算成总含固率。现场测定，只适用于溶液状浆率，淀粉浆不适用。三、浆液质量指标及其检验：

浆液粘度是浆液指标中十分重要质量指标。粘度大小直接影响上浆率和浆液对纱线的浸透和被覆程度。上浆过程要求粘度稳定，这对上浆质量起关键作用。绝对粘度：仪器有多种，常用旋转式相对粘度：恩格拉粘度计

2．浆液粘度：

浆液酸碱度（pH值）：浆液中氢离子浓度的指标。棉纱：适用中性或微碱性浆液毛纱：适用中性或微酸性浆液人造丝：适用中性浆液合成纤维：只要不是强酸、碱性，影响不大。测定方法：PH试纸、溶液或PH计3．浆液酸碱度：即PH值

4.浆液温度

浆液温度是调浆和上浆时应当严格控制的工艺参数浆液温度会影响纱线的吸浆性能和对浆液的亲和能力。棉纱用淀粉浆一般上浆温度在95℃以上.

过高的浆液温度会使某些纤维的力学性能下降，如羊毛和粘胶不宜高温上浆（一般以55～65℃为宜）

第三节浆纱机械一.浆纱机械概述浆纱机的基本组成部分包括：轴架上浆装置烘燥装置车头

(1)按烘燥方式分类：见下图热风式：通过热空气与湿浆纱的热湿交换来烘燥。烘筒式：使湿浆纱与热烘筒表面接触而汽化水分。热风烘筒联合式：热风预烘与烘筒烘燥联合。1．浆纱机的分类：热风式浆纱机烘筒式浆纱机热风烘筒式浆纱机（2）按上浆机构分类：

单浆槽、多浆槽（双）见下图单浸单压、单浸双压、双浸双压、双浸四压。（3）按分类：

工作幅宽为140~380cm（4）按工艺流程分类：

轴经浆纱机、单轴浆纱机、浆染联合机、整浆联合机.二、经轴架：简称轴架

轴架形式：一列式、山形式、双层式。双层式经轴架三、上浆装置：1．经纱在浆槽内上浆工艺流程2．浸浆和压浆：浸浆和压浆：

压浆力越大，浆液粘度越低，浆纱速度越慢，则液膜厚度越小。浆纱机慢速运行时压浆力要适当减弱，否则液膜厚度过小.

在高浓高粘浆液上浆时，要采用高压上浆，避免液膜厚度过大，上浆过重。3．单浆槽和多浆槽：浆槽中纱线的排列密集程度以覆盖系数来衡量.K—覆盖系数（%）；d0—纱线计算直径（mm）M—总经根数；B—浆槽中排纱宽度（mm）K<50%

时可以获得良好的上浆效果。GA308型浆纱机4.浆槽区的纱线伸长控制

纱线伸长的第一控制区:整经轴退绕区---伸长大纱线伸长的第二控制区:浆槽区---伸长小（从引纱辊到第二上浆辊）

负伸长:退绕区内产生的部分纱线伸长在浆槽区内

得到恢复，这种伸长减少的现象称为负伸长负伸长的目的：（1）使纱线在较小张力状态下进行良好的浸浆和压浆（2）减少纱线的湿态伸长。5.湿分绞

经纱出浆槽后被湿分绞棒分成几层以分离状态平行进入烘房，以便初步形成浆膜后才并合，这样可避免烘燥后浆纱之间相互粘连，减少出烘房分绞时的困难，对保护浆膜完整、降低落浆率、减少毛羽、提高浆纱质量极为有利。四、烘燥装置：

1．浆纱烘燥的任务和要求：

蒸发湿浆纱中多余水分，达到工艺要求的浆纱回潮率。

回潮率：（浆纱中水分重量

/

浆纱干重）x100%要求：

纱线伸长小、浆膜成形良好、烘燥速度快、能量消耗少。

烘燥原理：浆纱烘燥过程分为三个阶段:

预热阶段----恒速烘燥阶段----降速烘燥阶段

烘燥曲线图烘燥速度:

单位时间内汽化的水分量

浆纱机烘燥方式：对流烘燥法热传导烘燥法（1）对流烘燥法--------热风式浆纱机3．浆纱机烘燥方式及特点热空气是载热体，向纱线传递热量，同时又是载湿体，带走纱线蒸发的水分。两者合而为一。见下图热风式浆纱机

优点：①热风作用均匀缓和，浆纱具有丰满感

②与烘房导纱件表面接触很少，纱线相互分离，对于保护浆膜，减少毛羽十分有利。对流烘燥法--------热风式浆纱机

缺点：①烘燥速度低，能量（蒸汽）消耗大

②在烘房内绕纱长度较长，易产生意外伸长

③断头处理困难，烘房结构复杂。(2).热传导烘燥法-------烘筒式烘燥机

烘筒作为载热体，通过接触向纱线传递热量，而周围的空气是截湿体，带走浆纱蒸发的水分，载热体和载湿体分离是热传导烘燥法的优点之一。

烘筒式烘燥机

优点：①烘燥速度高，节能效果明显

②对纱线伸长控制十分有利，纱线伸长率小同时片纱伸长均匀，伸长率易于调整。

③温度容易控制。烘筒的温度可分组控制。

④烘房结构简单，便于操作维修。

缺点：纱片易黏附烘筒表面，破坏浆膜完整性，相邻纱线之间有粘连现象，毛羽增多。热传导烘燥法-------烘筒式烘燥机

后上蜡装置分绞棒分纱路线

五、车头

1.后上蜡与干分绞2.浆纱墨印长度表示织成一匹布所需要的经纱长度。以浆纱墨印长度为长度周期，间隔地在浆纱上打上或喷上墨印，作为量度示记。

3.浆轴卷绕要求：纱线卷绕张力恒定卷绕速度恒定，浆轴卷绕密度均匀纱线排列均匀、整齐浆轴外形圆整。六、浆纱机的传动

传动系统：比较典型的浆纱机全机的主传动通过边轴来连接的。

新型浆纱机为多单元传动系统。特点：浆纱速度变化范围宽广、过渡平滑；经纱伸长控制准确，卷绕张力恒定，并具有自动控制能力。第四节

浆纱的质量控制与检验

浆纱的质量直接影响织机的产量和织物的质量，所以对浆纱的质量必须按时检验，及时控制。质量指标：上浆率、回潮率、伸长率、浸透率、被覆率、浆膜完整率、增强率、减伸率、增磨率、毛羽降低率等。（一）上浆率

1.上浆率的控制和检验：反映经纱上浆量指标经纱上浆率:浆料干重与原纱干重的百分比。

G—浆纱干重

G0—原纱干重

一、上浆的质量指标及其检验上浆的质量：浆纱质量织轴卷绕质量

①

增强纱线断裂强度，减少织造断头。②

增加纱线耐磨性，减少织造时纱线间及纱线与织机零部件间磨擦造成的断头。③纱线表面毛羽贴伏，减少织造时由于毛羽纠引起开口不清。④

可保持纱线的弹性伸长，保证其织造性能。

保持经纱适当上浆率对织造有何影响？（1）浆液的浓度、粘度和温度（2）浸浆长度（3）浆槽中纱线的张力（4）压浆力及压浆辊表面状态（5）浆纱机速度

3．上浆率检验：

（1）用计算法;

（2）用退浆法2．影响上浆率的因素及其控制:（二）伸长率

伸长率：浆纱的伸长与原纱长度的百分比。浆纱伸长率反映了浆纱过程中纱线的拉伸情况。拉伸过大时，纱线弹性损失，断裂伸长下降。

伸长率的测定方法有计算法和仪器测定法两种。仪器测定法是以两只传感器分别测定一定时间内整经轴送出的纱线长度和车头拖引辊传递的纱线长度.是一种在线的测量方法，测量精度高，信息反馈及时.（1）经轴制动力：经轴制动防止松纱，制动力小好。（2）浸浆张力：浸浆时纱呈松驰状，易吸浆，减小伸长。1．影响伸长的因素及其控制

（3）烘燥张力：缩短经纱在燥房内长度（4）分纱张力：（5）卷轴张力：为了卷绕紧密均匀。2．伸长率的检测：（1）

计算法

（2）

仪器测定法

（三）．回潮率

浆纱回潮率:

浆纱中水分重量与浆纱干重的百分比。浆纱回潮率是浆纱含水量的质量指标，它反映了浆纱的烘干程度。烘干程度不仅关系到浆纱的能量消耗，而且影响了浆膜性质（弹性、柔软性、强度、再粘性等）。实验室里浆纱回潮率和退浆率一起测定。浆纱机烘房前装有回潮率测湿仪，能及时、连续地反映纱片的回潮率。

回潮率的控制

影响回潮率的因素及其控制

（1）烘房温度：烘房或烘筒温度高，回潮小

（2）浆纱速度

:浆纱速度

（3）排风量：排风量大，回潮率小。（4）上浆率

（5）浆纱横向回潮率不匀

(四)、浸透率、被覆率和浆膜完整率

1．浸透率A和被覆率BS1—浆纱截面积；

S2—浆纱未被浸浆部分截面积

2．浆膜完整率F：

(五)、增强率、减伸率、增磨率、毛羽降低率增强率：强度增强值/原纱断裂强度之比。减伸率：以断裂伸长率的变化来衡量。增磨率：反应了浆纱的耐磨程度，用浆纱耐磨仪测定。毛羽降低率：毛羽减少的程度，3mm长毛羽，同时也反映了毛羽贴伏的效果。h是比较重要的织轴卷绕质量指标I1—

无疵点织轴

I2—

抽查轴数(六)、好轴率h指无疵点织轴数在所查织轴总数中占有的比例。第五节

浆纱综合讨论2.压浆辊压力自动控制浆液温度自动控制浆液液面高度自动控制烘筒及热风温度自动控制浆纱回潮率自动控制浆纱上浆率的自动控制一、浆纱过程的自动控制1.经纱张力自动控制二、浆纱工艺设计浆纱工艺设定的任务:

根据织物品种、浆料性质、设备条件的不同，确定正确的上浆工艺路线，实现浆纱工序总的目的和要求。2.浆纱工艺参数实例：三、浆纱的产量以每小时每台浆纱机加工原纱的重量（kg）计G＝K·G′M——织轴总经根数V——浆纱速度（m/min）Tt——纱线线密度（tex）

K——时间效率四、高压上浆：基本概念浆液总固体率：各种粘着剂和助剂的干燥重量相对浆液重量的百分比。浆纱压出回潮率：经纱通过浆槽上浆后，未经烘房烘燥时的回潮率。(1).浆液总固体率的增加,使烘干单位重量干经纱需蒸发水分量下降，这意味着烘燥装置的负荷降低，能量消耗可以减少，浆纱速度得以提高.浆液含固率与单位重量干经纱需蒸发水分量关系(2).浆液含固率的增加使浆纱速度得以加快，同时也导致了浆液粘度的提高，为达到适当的上浆率和合理的被覆与浸透程度，必须增加压浆辊压力，采用中压或高压上浆。浆液含固率与压浆辊压力关系圆度：高压上浆纱圆度好于低压上浆纱。直径：浆膜外圆直径及纤维表面直径均有所减小，纱线结构更紧密。浸透与被覆：高压压浆使浆液的被覆厚度略有减小，而浸透深度增加。压出回潮率：常压压出回潮率为130-150%，高压浆纱机压出回潮率为60-80%。2.高压上浆的有关问题

压出加重率较低，可节省浆料，降低烘燥能耗和有利于提高