徐 帥,薛明才,楊曉芳,戴一盼

(鹽城工業(yè)職業(yè)技術學院,江蘇 鹽城224005)

1 經(jīng)漿聯(lián)合機預濕上漿的意義

經(jīng)紗上漿是機織物加工過程中的必要工序之一,主要目的是給紗線增加一層保護膜,提高紗線強力和耐磨性。隨著互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的飛速發(fā)展,紡織生產(chǎn)逐步向小批量、多品種、高附加值及個性化定制的方向發(fā)展,這使得適合小批量、多品種生產(chǎn)的經(jīng)漿聯(lián)合機日益受到生產(chǎn)廠家重視,但目前經(jīng)漿聯(lián)合機所采用的上漿方式較為傳統(tǒng)保守。

預濕上漿是近年來較有前途的一種上漿方式,具有節(jié)省漿料、減少環(huán)境污染、提高滲透性、增加漿紗強力、提高漿膜完整率、增加耐磨性等優(yōu)點,歐美發(fā)達國家已廣泛應用,國家紡織工業(yè)“十二五”規(guī)劃明確提出要發(fā)展預濕上漿工藝技術,在“十三五”期間,預濕上漿將作為新型上漿技術,對其加大推廣應用,有利于提高紡織產(chǎn)業(yè)鏈綠色制造水平。預濕上漿工藝已成為目前的研究熱點之一,并在未來有可能成為標準上漿工藝[1]。利用經(jīng)漿聯(lián)合機進行預濕上漿,有助于提高經(jīng)漿聯(lián)合機技術含量和上漿質量,有助于進一步發(fā)揮其適應性強的優(yōu)勢。

2 預濕上漿理論

2.1 預濕對紗線的潤濕作用

潤濕,又稱浸潤,指液體與固體發(fā)生接觸時,液體附著在固體表面或滲透到固體內(nèi)部的現(xiàn)象。潤濕現(xiàn)象有3類：沾濕、浸濕和鋪展。沾濕是指液體與固體表面接觸(水與經(jīng)紗接觸)創(chuàng)造固-液界面代替固-氣界面(經(jīng)紗與空氣)和氣-液(空氣與水)界面的過程;浸濕是指固體浸入液體的過程;鋪展實質是液體在對固體表面鋪展時,液體表面同時也得到擴展。資料顯示,棉纖維表面含有0.6%左右的棉蠟,棉蠟不利于上漿和后整理,原因是棉蠟是脂溶性的,對它而言常溫的水不浸潤液體[2]。但熱水能溶去棉蠟,利用熱水對棉紗進行預濕,能為紗線進入漿槽后漿液的浸濕和鋪展創(chuàng)造一個良好的條件。

2.2 預濕中水對空氣的置換作用

對于普通紗線,紗線的纖維間含較多的空氣,這部分空氣形成的固-氣界面既不利于漿液浸透,又容易在漿液與纖維結合面上形成氣泡,從而削弱了漿液與纖維之間的黏附作用[3]。而預濕過程同時存在吸濕后進行高壓壓榨和再次吸水的過程,這一過程能排出纖維間存在的空氣,減少或消除上述氣泡在纖維與漿液之間形成的阻隔區(qū),使得原先有間斷的接觸面變得更加連續(xù),擴大了漿液與纖維的接觸表面積比,同時固-氣界面(經(jīng)紗與空氣)和氣-液(空氣與水)界面會被固-液界面代替。沒有空氣的存在,紗線進入漿槽后,漿液中的漿料粒子通過布朗運動,迅速向紗線表面吸附的水中移動、擴散,使得漿料分子的極性基團逐漸向紗線表面分子的極性部分接近。

2.3 預濕對紗線毛羽的貼伏作用

漿前預濕的高溫和擠壓可以使紗線表面纖維軟化,柔順性提高,另外,紗線以一定的速度通過預濕槽,預濕槽中水的內(nèi)摩擦力會使紗線上的毛羽傾向同一方向而使?jié){膜圓整,所以漿膜抵抗各種摩擦的能力得到提高[3-4]。

2.4 預濕上漿節(jié)省漿料的原理

在上述幾種作用下,紗線進入漿槽后,漿液潤濕紗線或纖維的時間大大縮短,可以以較高的速度進行上漿;同時紗線內(nèi)部充有部分水分,達到了完全潤濕的條件,有利于漿液迅速而均勻地滲透與擴散,因具有水分而導致上漿率變小,但這并不影響上漿效果,因為預濕的紗線有利于漿液的均勻被覆和浸透,漿膜更加完整,內(nèi)部黏結更加牢固,漿紗在強力、耐磨方面優(yōu)于未采用預濕工藝紗線。

3 經(jīng)漿聯(lián)合機加裝預濕裝置的實踐

與普通漿紗機一樣,實踐中也可以通過加裝預濕水槽對經(jīng)漿聯(lián)合機進行改造。圖1是加裝的預濕水槽的結構。預濕水槽5內(nèi)設有浸沒輥3、壓水輥4、側壓輥7和噴淋管6。浸沒輥3和側壓輥7完成第一次吸水和擠壓,接著噴淋管6噴淋出回收自烘筒的冷凝水,完成第二次吸水,并在浸沒輥3和壓水輥4的作用下完成第二次擠壓。為了保持水槽內(nèi)的水溫,預濕水槽底部還設有電加熱管8[5]。

圖1 預濕水槽結構示意圖

加裝預濕水槽后,還需解決速度同步、溫度控制和濃度控制問題。尤其是速度同步和濃度控制,不但在實現(xiàn)上有一定難度,而且關系到漿紗質量。速度同步可以使用編碼器和變頻器組成的速度反饋系統(tǒng),這種系統(tǒng)已能滿足經(jīng)漿聯(lián)合機的正常運行速度。濃度控制則涉及液面、流量、濃度的測控,見圖2。

圖2 漿液濃度控制系統(tǒng)

4 經(jīng)漿聯(lián)合機預濕上漿效果分析

4.1 色織物預濕上漿效果分析

經(jīng)漿聯(lián)合機的一個獨特的優(yōu)勢就是非常適合色織物上漿,它能同時實現(xiàn)色織物的整經(jīng)和上漿。色織物的經(jīng)紗是經(jīng)過染色的紗線,前期已經(jīng)過煮、漂、染色、皂洗等加工,親水性較普通紗線高,并且結構相對松散,這些是有利于紗線上漿的;但同時紗線松散的結構導致其強力下降,斷裂伸長和耐磨性變差,毛羽增加。這就對上漿提出一些不同的要求,如：色織物上漿的目的應該是增加紗線強力,增加耐磨性,貼伏毛羽,同時盡量保持紗線的彈性伸長。

除此之外,色織物對漿紗工藝的要求還體現(xiàn)在：(1)后整理加工時,色織物的整理工藝比普通織物簡單,要求上漿率低、容易退漿,以達到手感柔軟和服用性能優(yōu)良的效果;(2)色織物整漿過程中,色紗排列需按照一定順序,并且不能發(fā)生彼此的沾色,這就使得在保證漿液流動性及滲透性的前提下,漿槽溫度偏低為宜,以防止色紗褪色[6]。

生產(chǎn)實踐證明,色織物采用預濕上漿,主要優(yōu)勢體現(xiàn)在：(1)可以部分洗去色紗上的浮色,漂去有色短絨,防止它們對漿槽內(nèi)漿液的污染;(2)潤濕作用使得漿液能充分滲透到紗線內(nèi)部,增加纖維之間的抱合力,在較低上漿率條件下即達到較優(yōu)的增強保伸效果。此外,對于采用經(jīng)軸染色的工藝,實行預濕上漿,能顯著降低上漿率,并且合并脫水、烘干、倒筒3道工序,節(jié)省了人力、物力。

4.2 普通織物預濕上漿效果分析

對于普通織物,尤其是中粗號純棉和混紡紗,采用經(jīng)漿聯(lián)合預濕上漿,優(yōu)勢主要來自：一方面熱水溶解、沖洗了紗線表面的棉蠟、污物等雜質;另一方面,預濕改善了紗線潤濕性,使得漿液擴散更快,帶來的有益效果主要是：(1)預濕上漿可節(jié)約漿料20%～40%,大大降低生產(chǎn)成本。上漿率降低后,退漿等后整理工序廢水處理的成本也隨之降低,對環(huán)境的影響也有所減小;(2)可以提高漿紗質量,以中粗號純棉紗為例,預濕處理并上漿后的經(jīng)紗強力比未經(jīng)預濕的經(jīng)紗提高15%以上,同時經(jīng)紗表面光潔、漿膜完整;毛羽方面,經(jīng)預濕處理的經(jīng)紗比未預濕處理的經(jīng)紗降低50%;耐磨性方面,漿料在經(jīng)紗上的黏附力增加,同時落漿率減小,耐磨能力顯著提高;最后,采用預濕上漿后,漿液在紗線上的分布更均勻;(3)可以提高織造效率,經(jīng)預濕處理的紗線毛羽更少,也更加柔軟,能以較快的速度反復開口,并且開口清晰,非常適合現(xiàn)代高速無梭織機;(4)可以提高產(chǎn)品質量,由于預濕的洗滌作用和貼伏毛羽作用,洗去了紗線上的棉蠟、糖衣、果膠質等雜物,改善了布面外觀質量[7]。

5 結語

將預濕上漿技術用于經(jīng)漿聯(lián)合機,能提高經(jīng)漿聯(lián)合機技術含量和上漿質量,有助于進一步發(fā)揮其適應性強的優(yōu)勢。通過加裝預濕水槽可以對經(jīng)漿聯(lián)合機進行改造,改造的重點是速度同步控制和濃度控制。使用經(jīng)漿聯(lián)合機進行預濕上漿,可以部分洗去色紗上的浮色,防止其對漿槽內(nèi)漿液的污染;節(jié)約漿料的同時,能有限增加上漿質量,包括提高強力、耐磨性、織造時的效率和布面質量。