于擁軍
(江蘇聯(lián)發(fā)紡織股份有限公司,江蘇南通,226600)
目前在滌棉品種織造過程中,仍然采用淀粉和PVA混合漿料上漿。但是,由于PVA的聚合度和醇解度較高,水溶性又差,提高了印染廠退漿的難度[1-2]。因為退漿不凈,將嚴重影響后道的印染和整理加工質(zhì)量及成布品質(zhì)。PVA退漿不凈也會使絲光堿液中PVA含量過多,在回收蒸濃時堵塞三效蒸發(fā)器的管道,影響三效蒸發(fā)器正常運轉(zhuǎn);在染深色時會產(chǎn)生拒染現(xiàn)象,在布面上呈現(xiàn)類似白云斑狀,俗稱“白云花”。
在保證漿紗上漿率[3]、提高織機效率的前提下,織造廠選擇漿料和漿紗工藝時必須考慮到后道印染生產(chǎn)[4],重視退漿工序,才能全面提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量。本文從前織上漿工序中找出影響高效退漿的因素,即不同漿液配方中的PVA含量、淀粉漿料種類和蠟片用量,以提高織機效率和退漿效果,為實現(xiàn)紡織品高品質(zhì)生產(chǎn)提供參考。
GA 311型十二單元漿紗機,HFGA 125型分批整經(jīng)機,OMNIPLUS型噴氣織機,GOLLER型水洗退漿絲光聯(lián)合機,AL104型分析天平,SHA-B型雙數(shù)顯恒溫振蕩水浴鍋,DHG-9123A型電熱鼓風(fēng)干燥箱。
設(shè)計7種規(guī)格織物,組織結(jié)構(gòu)均為平紋,相關(guān)參數(shù)如表1所示。紗線均為環(huán)錠紡紗。漿料基本配方為20 kg PVA 1799,40 kg變性淀粉,增加PVA用量時相應(yīng)減少淀粉用量,保持漿液含固量不變。漿紗溫度88℃,漿紗車速65 m/min,所有織物的漿紗參數(shù)保持一致。
其中,織物1和織物2用于對比不同PVA含量的影響。PVA具有較好的黏附性和力學(xué)性能,其漿膜彈性好,斷裂強度高,斷裂伸長大,耐磨性好。漿膜的拉伸強度及耐屈曲疲勞性能均較原淀粉、變性淀粉和CMC等漿料好,但是其對退漿效果的影響尚不明確。本文參照基礎(chǔ)漿料配方,將PVA含量分別設(shè)定為20 kg、30 kg和40 kg,相應(yīng)減少變性淀粉含量??椢?和織物4用于對比不同蠟片用量對退漿效果的影響,蠟片用量分別設(shè)定為0 kg、2 kg和4 kg,試驗時先不在漿槽中加蠟,每漿完一根軸加2 kg蠟,充分攪拌,控制變量,避免外界因素影響試驗結(jié)果??椢?、織物6和織物7用于對比不同淀粉種類的影響,基礎(chǔ)漿料中變性淀粉分別用磷酸酯淀粉和木薯淀粉。
表1 織物規(guī)格
按以上試驗設(shè)計,共有18組試樣,每組試樣均取10個樣品??椢镌嚇釉诳椩旌蟮呐鞑忌线x取,大小為150 mm×150 mm的正方形,每種各10塊,用于后續(xù)退漿試驗。
本文采用漿紗上漿率、增強率、退漿率[5]、織機效率作為評價漿紗質(zhì)量和退漿效果的主要指標。所有試樣上漿率和退漿率的檢測均采用硫酸退漿法,且于退漿環(huán)境下取到漿紗試樣進行上漿率的測定。試樣全部取好后,做好標記,將裁剪好的樣本送往檢測室一起進行退漿測試,確保試驗環(huán)境一樣。退漿法的基本原理是采用化學(xué)試劑和水使?jié){紗上的漿料溶脹或分解,從而使?jié){料被洗滌去除。其主要步驟:取樣→烘干稱重→退漿→再烘干稱重。測定毛羽損失率,計算退漿率。主要操作如下。
(1)取樣。漿紗取樣時應(yīng)在漿紗機正常運行狀態(tài)下,在漿軸落軸時留取全幅約20 cm長度的漿紗,立即置于取樣桶內(nèi)。
(2)烘干稱重。迅速剪取約10 g漿紗段作為試樣,扎成一束,放入溫度為105℃~110℃的烘箱內(nèi),烘干至恒重,取出試樣放入干燥器內(nèi)冷卻15 min,用電子天平(或分析天平)稱得漿紗的干燥質(zhì)量G0(精確至0.01 g)。
(3)退漿。選擇硫酸退漿法,在1 000 mL的燒杯中放700 mL水,加入14 mL濃度為25%的硫酸,煮沸,放入漿紗試樣沸煮30 min(在沸煮15 min后可補充適量的沸水,以保持水與試樣的比例),然后取出用熱水輕輕漂洗,在試樣上滴幾滴稀碘液,試樣不顯藍色則表明漿已退凈,如仍顯藍色,表明試樣上淀粉和PVA漿料尚未退凈,應(yīng)再在沸水中沸煮10 min,再用稀碘液檢驗,直至試樣對碘無顯色反應(yīng)為止。
(4)再烘干稱重。將已退漿并洗凈的試樣放入105℃~110℃的烘箱內(nèi)烘干至恒重,取出試樣放入干燥器內(nèi)冷卻15 min,再用電子天平(或分析天平)稱得退漿后紗線的干燥質(zhì)量G1(精確至0.01 g)。
(5)毛羽損失率測定。漿紗在退漿過程中,紗線表面的部分纖維會脫落,因此在計算退漿率時必須考慮紗線毛羽的損失率β。在漿紗了機時取全幅原紗一段,剪取其中約10 g重的一段扎成一束并做上記號,稱重。采用與漿紗同樣的退漿方法進行試驗,烘干后再稱重。
(6)計算退漿率S。S=[G0-G1/(1-β)]/[G1/(1-β)]×100%。另外,上漿率=(G0-G原紗)/G原紗×100%。
上述退漿率是按退漿法測定的經(jīng)紗上漿率??椢锏耐藵{率是織物按常規(guī)的退漿工藝退漿后,測定織物上殘留漿料的含量進行計算。
在控制其他變量不變的情況下,相應(yīng)只改變PVA含量,試驗結(jié)果如表2所示。
從表2可以看出,所采用的漿料對織物1的增強率和上漿率均較高;而從織機效率來看,PVA含量較高配方的織機效率明顯高于PVA含量較低配方,所以結(jié)合實際生產(chǎn)效率與成本,PVA在上漿中仍具有它的優(yōu)勢。在退漿效率方面,PVA含量越高,退漿率越低。
表2 不同PVA含量的試驗結(jié)果
在控制其他變量不變的情況下,相應(yīng)只改變所選織物的蠟片用量,試驗結(jié)果如表3所示。
表3 不同蠟片用量的試驗結(jié)果
從表3中可以看出,過多的蠟片用量對上漿率的影響反而較差。根據(jù)蠟片的工作原理可知,它的主要成分為油脂。上漿中所用的油脂均是經(jīng)過乳化或其他化學(xué)處理而使其具有乳化性。當在漿液中加入一定量的油脂,油脂分子便混入黏著劑中,由于油脂分子的隔離作用會降低黏著劑分子間的內(nèi)聚力,使其黏聚性減弱,從而使?jié){膜結(jié)構(gòu)松弛,強度下降。同樣因油脂分子的隔離,阻礙了黏著劑分子向纖維分子充分靠近,影響了黏著劑分子與纖維分子的結(jié)合力,黏附強度下降。退漿率整體趨勢上呈現(xiàn)蠟片用量越大,其退漿率越低的規(guī)律,表明蠟片用量越多對退漿效果會起到一定的反作用。蠟片用量對織機效率沒有明顯的影響規(guī)律。
在控制其他變量不變的情況下,只對比磷酸酯淀粉和木薯淀粉,試驗結(jié)果如表4所示。
從表4中可以看出,當采用木薯淀粉上漿時,3種織物的織機效率均比磷酸酯淀粉上漿時高,因此所選木薯淀粉漿料可使滌棉品種有較高的織機效率。在退漿效率方面,所選的兩種漿料對滌棉品種退漿性能沒有顯著影響。
表4 不同淀粉種類的試驗結(jié)果
本文研究了PVA含量、淀粉種類和蠟片用量對滌棉品種退漿率和織機效率等指標的影響。試驗結(jié)果顯示,PVA含量較高漿料配方的織機效率明顯高于PVA含量較低配方,所以結(jié)合實際生產(chǎn)效率與成本,PVA在上漿中仍具有它的優(yōu)勢,但考慮環(huán)保性,應(yīng)積極研發(fā)替代PVA的環(huán)保漿料;在退漿率方面,PVA含量越高,退漿率越低。在蠟片用量方面,蠟片用量越多,退漿率越低,織機效率與蠟片用量無顯著相關(guān)性。在漿料淀粉種類方面,對于所選取的淀粉種類,木薯淀粉使試樣具有較高的織機效率,淀粉種類對退漿效果無顯著影響。