浆纱工艺参数与质量控制
一、浆纱工艺设定与调整
浆纱工艺设定的任务是根据织物品种、浆料性质、设备条件的不间确定上浆工艺路线,主要内容有:浆料的选用和浆液配方的确定、调浆方法、浆液黏度和pH值、供浆温度、浆槽浆液温度、浸浆方式、压浆辊加压方式和质量、湿分绞棒根数、烘燥温度、浆纱速度、上浆率、回潮率、总伸长率、墨印长度、织轴卷绕密度和匹数等。
浆料的选用和浆液配方确定方法,影响上浆率和浆液浸透、被覆的因素,已在本章第二节、第三节叙述,下面仅讨论其他工艺参数的设定。
(一)上浆率的确定
确定上浆率主要考虑纤维种类、经纱线密度、经纬密度、织物组织和所用浆料的性能。对于纱特粗、强力大的纱线,上浆率可较低。纱特细、强力小的,上浆率要相应增大。原纱品级好,或捻度大、毛羽少,上浆率可小些。反之,上浆率要大些。在其他条件相同情况下,平纹比斜纹、缎纹的交织次数多,单位长度内的提综次数多,平纹织物的上浆率要大些。织物的经纬纱密度大时,织造时经纱承受的摩擦、屈曲和拉伸次数多,上浆率要大些。采用浆膜性能优良的浆料,上浆率可小些。相反,上浆率要大些。
确定上浆率还要兼顾地区气候、车间温湿度条件、机械状态、上浆工艺和质量管理等因素。如车间温湿度控制良好,织机状态优良,原纱和准备工艺良好,调浆配方合理,浆液制备质量好,上浆工艺和质量好,虽织机速度略高,上浆率还可以降低。
上浆率要适当,每一种织物根据其具体条件,存在一个最佳的上浆率,此时的织造断头率最低,经济效益最好。上浆率增大或减小,织造断头率都将增大。确定新品种的上浆率,一般以相似品种作为参考,根据新品种与相似品种在主要因素上的差异做适当增减,然后经试织才能最终确定。上浆率也可按下面经验确定,表3—10为使用有梭织机织造平纹织物时的上浆率范围(所用浆料为混合浆),再根据织物组织、纤维种类、织机类型,依表3—11~表
表3—10有梭织机织制纯棉织物时的上浆率范围
纱线线密度 (tex) |
上浆率(%) |
|
一般密度织物 |
高密度织物 |
|
29 |
8~9 |
10—11 |
19.4 |
9—10 |
11-12 |
14.5 |
10—11 |
12—13 |
11.7 |
11—12 |
13~14 |
9.7 |
12—13 |
14—15 |
表3—11按织物组织修正上浆率
织物组织 |
上浆率修正值(%) |
平纹 |
100 |
斜纹(缎纹) |
80—86 |
表3—12按纤维种类修正上浆率
纤维种类 |
上浆率修正值(%) |
纯棉 |
100 |
人造短纤纱 |
60—70 |
涤纶短纤纱 |
120 |
涤棉、涤粘混纺纱 |
115—120 |
麻混纺纱 |
115 |
表3—13按织机种类修正上浆率
织机种类 |
车速(r/rain) |
上浆率修正值(%) |
有梭织机 |
150—200 < 100 | |
片梭织机 |
250—350 |
115 |
剑杆织机 |
200—250 |
110 |
高速剑杆织机 |
300以上 |
120 |
喷气织机 |
400以上 |
120 |
表3—14上浆率工艺设计允许范围
上浆率(%) |
6以下 |
6—10 |
10以上 |
允许差异%) |
土0.5 |
±0.8 |
±1.0 |
(二)回潮率
1、影响浆纱回潮率的因素
(1)烘房温度:烘房温度高低影响浆纱的回潮率,烘房内热空气或烘筒温度不稳定,浆纱回潮率就不稳定。烘房温度取决于纱线的耐热性,棉纱耐热性好,烘房温度可高达120%,涤/棉纱基本与棉纱相同。羊毛的耐热性差,在100~110℃的温度下纤维即变黄,使纱线强力下降,因此,烘干温度应在100℃以下。苎麻纱耐热性不及棉纱,烘房温度可控制在110℃左右,但也有采用120℃高温烘干的。烘房温度还与所使用的浆料有关,使用PVA等化学浆时,烘房温度为100—120℃。使用淀粉与化学浆料的混合浆时,烘房温度可适当提高。
(2)烘房排气量:烘房的排气量要适当,若排风不良,烘房内空气湿度大,纱线不易烘干,浆纱回潮率大;反之,排风量过大,烘房温度低,能耗将增加。
(3)气流方向:烘房内气流紊乱或有死角,将造成浆纱的回潮率在横向不一致。
(4)浆纱速度:在烘房绕纱长度不变的条件下,浆纱速度快,浆纱在烘房内停留的时问短,浆纱回潮率大;反之,浆纱速度慢,浆纱回潮率小。
(5)上浆率:纱线上浆率大,回潮率易偏高;反之,回潮率易偏低。
2.回潮率的控制在实际生产中,浆纱回潮率的调节有“定速变温”和“定温变速”两种方法,目前一般采用“定速变温”的方法。“定速变温”法是浆纱机的速度保持不变,通过调节蒸汽压力来控制烘房温度,从而调节回潮率。“定温变速”法是在蒸汽压力不变的情况下,改变浆纱机的车速来调节浆纱回潮率。但车速改变,压浆辊的压力需随之调整,否则会影响上浆率。
3.回潮率的确定确定回潮率主要考虑纤维种类、经纱线密度、经纬密度、织造条件、上浆率高低和所用浆料的性能。浆纱回潮率过大,纱线易粘并,浆纱弹性差,耐磨性也差,织造时开口不清,断头增加,易出现“三跳”疵布,造成窄幅长码疵布。回潮率过小,浆纱弹性差,手感粗糙,浆膜容易脱落,织造时脆断头多,还易造成宽幅短码疵布,从节约能源来说,烘得过于也是一种浪费。
适宜的回潮率可使浆纱具有较好的强力和弹性,浆膜坚韧耐磨。用淀粉作主浆料时,浆纱回潮率应略低于纱线的公定回潮率。用合成浆料时,则取同值或略高的数值为宜。上浆率偏高时,回潮率可略大,以避免浆纱脆断头。梅雨季节,回潮率可低些。
大多数情况下,浆纱回潮率掌握应比纱线公定回潮率小一些,让纱线在织布车间吸湿而达到平衡回潮率,但吸湿性特差的长丝或短纤纱,应比公定回潮率约高0.5%。
常见品种的浆纱回潮率范围如表3一15所示。
表3—15浆纱回潮率范围
纱线种类 |
浆纱回潮率(%) |
纱线种类 |
浆纱回潮率(%) |
棉纱 |
6.5—7 |
黄麻纱 |
18—20 |
9.5—11 |
粘胶丝 |
5-6 |
|
涤/棉(65/35)纱 |
2—4 |
锦纶丝 |
2.0 |
棉/维(50/50)纱 |
4.5—5.0 |
涤纶丝 |
1.0 |
棉/丙(50/50)纱 |
5.0 |
聚酯纱 |
1.0 |
苎麻纱 |
10 |
聚丙烯腈纱 |
2.0 |
亚麻纱 |
11-14 |
|
|
(三)伸长率
1.影响浆纱伸长率的因素
(1)经轴制动力:经轴制动的目的是防止纱线松弛,但经轴制动与减少经纱伸长相矛盾。制动力大,防止松纱效果好,但经纱伸长大,因此经轴制动力应尽可能小些。
(2)浸浆张力:干态纱线可承受一定的拉伸作用,且拉伸后的变形容易回复,但纱线在湿态下拉伸会引起不可回复的永久变形,使纱线弹性损失,断裂伸长下降,因此,应尽量减少对湿纱的拉伸作用。纱线浸浆时呈放松状态——松弛浸浆,对吸浆和减伸都有利。所以,应使引纱辊至上浆辊间的伸长为负伸长。
(3)湿区张力:合理选择烘燥方式,缩短经纱在烘房内的穿纱长度,烘筒采用积极传动,烘房导纱辊灵活而平行,可以减小湿区张力,降低浆纱伸长率。
(4)干区张力:为保证分纱顺利,浆纱出烘房后应有足够的张力。张力太小,容易分绞断头或摩擦和堵塞伸缩筘而断头。张力太大,浆纱伸长率大。在烘房至拖引辊之间设置控制伸长的差微变速装置,以控制干区张力。
(5)卷绕张力:为使浆轴卷绕紧密,成形良好,此时的经纱应有足够的卷绕张力,且张力值是各区中最大的,此阶段的伸长较大。
2.伸长率的控制整经时加放千米纸条,在消极式经轴退绕装置中
在保证浆纱出烘房的回潮率符合工艺要求的前提下,缩短烘房内经纱的绕纱长度。烘筒采用积极传动,尽量减少浆纱的湿伸长。
3.伸长率的确定经纱上浆后的弹性总会有所损失,在满足浆纱工艺和织轴卷绕要求的情况下,应尽量降低浆纱的伸长率,以利于减少织机断头。常见品种的浆纱伸长率范围如表3—16所示。
表3—16浆纱伸长率范围
纱线种类 |
浆纱伸长率(%) |
纯棉纱 |
1.0以下 |
棉/维纱 |
1.0以下 |
粘胶纱 |
3.5以下 |
涤/棉纱 |
0.5以下 |
纯棉及涤/棉股线 |
0.2以下 |
(四)浆纱疵点成因与控制
浆纱生产中产生的主要浆纱疵点有:
1.上浆不匀由于浆液黏度、温度、压浆力、浆纱速度的波动以及浆液起泡等原因,造成上浆率波动,严重者形成重浆或轻浆疵点。重浆会降低经纱的弹性,在织机上引起经纱脆断头,落浆增加。轻浆则纱线毛羽多,经纱在织机上相互粘连,造成开口不清,断头增加,甚至生产无法正常进行。在压浆辊压力不能自控的浆纱机上,长时间开慢车会引起片段性轻浆起毛(俗称段毛)。
2、回潮不匀烘房温度和浆纱速度不稳定造成浆纱回潮率不均匀。浆纱回潮率过大,浆膜发黏,织机开口不清,浆纱耐磨性差。回潮率过小,则浆纱发脆,并且能耗增加。
3、张力不匀各整经轴退绕张力不匀,浆纱机各导纱辊不平行、不水平,浆轴卷绕位置不正引起纱片歪斜等造成。
4、浆斑浆液中浆皮、浆块沾在纱线上经压榨之后形成分散性块状浆斑。另外,长时间停车后,上
5、倒头、并头、绞头浆纱断头后缠绕导纱部件会产生浆轴倒断头疵点。整经轴浪纱增加了浆纱干分绞的困难,易引起纱线分绞断头,形成并头疵点。穿绞线操作不当,纱线未被分开,也形成并头疵点。纱线卷绕过程中移动纱线在伸缩筘的位置及断头后处理不当、落轴割纱及夹纱操作不当造成绞头疵点。
6.松边或叠边由于浆轴盘片歪斜或伸缩筘位置调节不当,引起一边经纱过多、重叠,另一边经纱少、稀松,以致一边硬、一边软的现象,又称软硬边疵点。织造时边纱相互嵌入容易断头,并且边经纱张力过大、过小,造成布边不良。
7.墨印长度不正确、流印、漏印测长打印装置工作不正常或调节不当引起的疵点,它将影响织机上落布工作,造成长短码紊乱。
8.油污导纱辊轴承处的润滑油熔化后沾在纱片上,浆液内油脂乳化不良上浮,清洁工作不当都会造成油污疵点。
(五)浆纱速度
浆纱速度的确定与上浆品种、设备条件等因素有关系。在上浆品种、烘燥装置最大蒸发量、浆纱的压出回潮率和工艺回潮率已知的情况下,浆纱速度的最大值计算:
式中:νmax——浆纱速度;
G——烘燥装置的最大蒸发量,kg/h;
Wg——原纱公定回潮率;
Tt——经纱线密度;
m——总经根数;
S——上浆率;
W0——浆纱压出回潮率;
W1——浆纱离开烘燥装置的回潮率。
浆纱速度应在浆纱设备技术条件的速度范围内,通常浆纱机的实际开出速度在35~70m/min。
二、浆纱工艺参数实例
表3—17给出的是几种织物的主要浆纱工
表3—17浆纱主要工艺参数实例
工艺参数 |
品种 |
||||
JC/Modal50/50 18.4tex×JC18.2tex (622×315) (根/1Ocm)条格布 |
JCl4.6tex× JCl4.6tex (433×354.5) (根/1Oom)平纹布 |
JCl4.6tex× JCl4.6tex (514×394)(根/ 1Ocm)防羽绒布 |
|||
工
艺
参
数 |
浆槽浆液温度(℃) |
90—92 |
92 |
95 |
|
浆液总固体率(%) |
10.5 |
11.6 |
14.2 |
||
浆液pH值 |
7—8 |
7 |
8 |
||
浆纱机型号 |
卡尔·迈耶 |
本宁格-泽尔 双浆槽 |
祖克S432型 双浆槽 |
||
浸压方式 |
双浸四压 |
双浸四压 |
双浸双压 |
||
第I区压浆力(kN) |
8 |
7 |
8 |
||
第Ⅱ区压浆力(kN) |
22 |
19 |
16 |
||
压出回潮率(%) |
<100 |
< ;100 |
95 |
||
烘燥形式 |
全烘筒 |
全烘筒 |
全烘筒 |
||
煤房温度 (℃) |
预烘烘筒 |
140 |
120—130 |
120 |
|
并合烘筒 |
120 |
110—120 |
110 |
||
浆纱速度(m/min) |
50 |
60 |
50~70 |
||
每缸经轴数 |
由计算确定 |
由计算确定 |
由计算确定 |
||
浆纱墨印长度(m) |
由计算确定 |
由计算确定 |
由计算确定 |
||
质 量 指 标 |
上浆率(%) |
11 |
13土1 |
13.5 |
|
回潮率(%) |
5-7 |
6 |
6.5-7.5 |
||
伸长率(%) |
<1.5 |
<1.1 |
1.0 |
||
增强率(%) |
41.16 |
37.2 |
28.31 |
||
减伸率(%) |
21.79 |
11.6 |
18.21 |
||
毛羽降低率(%) |
80 |
89.2 |
86 |