降低上漿率新工藝的研究

史博生 徐谷倉

摘要：大幅度降低上漿量不僅能大幅度降低上漿成本，使紡織廠獲益，還能減少織造時落物，改善生產環境。對印染廠來講，可大量減少印染污泥，這是目前紡織和印染廠都愿意接受的最佳方案。文章介紹了實現低上漿的必要條件：優選粘結性、成膜性、耐磨性很好的漿料；制定正確的低上漿工藝路線。對低上漿的新工藝進行了實地實驗，對低上漿新工藝調漿配方及工藝、50S純滌綸漿紗工藝、低上漿新工藝的漿紗質量及低上漿新工藝的漿紗質量進行了分析研究。

關鍵詞：低上漿；上漿成本；上漿工藝

中圖分類號：TS105.213 文獻標志碼：A

A New Sizing Process with Reduced Size-pickup

Abstract： Effectively reducing size-pickup not only can significantly reduce sizing costs and benefit textile mills， but also can reduce dust fall in weaving process and improve production environment. For printing& dyeing plants， this means reducing a large amount of sludge. This is currently the best solution for both textile mills and printing & dyeing plants. The paper introduces the necessary conditions for realizing low size-pickup sizing： selecting proper size with good adhesive， filming and abrasion-resistant properties and working out proper low add-on sizing process. Practical experiment was carried out on this new process， related size formula， the sizing process for 50S pure polyester fiber yarn and the sizing quality of this new process were analyzed and studied.

Key words： low size-pickup sizing； sizing costs； sizing process

我國推行環保上漿已近30年，進展十分緩慢，其主要原因是紡織廠和印染廠之間的利益分配沒能得到妥善解決，造成紡織廠推行環保上漿后獲利極微，印染廠推行環保上漿后獲利不愿反饋給紡織廠，國家環保部門只能放棄源頭治理方案，試圖采用超濾技術來解決PVA的COD問題。憑借蘇州天華公司性質優異的環保漿料，完全可以大幅度降低上漿成本，大量減少上漿量后印染廠同樣可減少環保壓力，為此蘇州天華公司提出了大幅度減低上漿量的新理念。

大幅度降低上漿量是指紡織廠在漿紗時，要大幅度降低上漿量30% ～ 50%，它不僅能大幅度降低上漿成本，使紡織廠獲益，還能減少織造時落物，改善生產環境。對印染廠來講，可有效降低負擔，大量減少印染污泥，這是目前紡織和印染廠都愿意接受的最佳方案。由于同品種最佳上漿率的確定牽涉到原紗品質、漿紗設備和工藝、織機速度和狀態，甚至綜筘、溫濕度等因素，工廠之間存在很大差異。所以低上漿工藝只能在同一工廠進行實際上漿率的比較。在推行低上漿的同時，可根據后道需要，適當提高上漿率，就可實現無PVA環保上漿，滿足用戶清潔生產的要求。

1 實現低上漿的必要條件

1.1 優選粘結性、成膜性、耐磨性很好的漿料

縱觀國內外現有紡織漿料能滿足粘結性、成膜性、耐磨性都很好的并不多，除PVA外。蘇州天華公司的PR-SU漿料也是如此，為實現低上漿新工藝，對PR-SU上漿必須進一步提高，才能在降低上漿率后仍能滿足織造要求。

1.1.1 能滿足高支紗和滌綸紗低上漿要求的PR-SH

（1）PR-SH的粘結性與PR-SU、PVA的比較（表1）

PR-SU與PR-SH各混用等量常規變性淀粉后，無論是對棉還是對T/C的粘結性，PR-SH較PR-SU都有明顯提高。雖然混合漿的粘結性沒有超過純PVA，但PVA混用等量常規變性淀粉后的粘結性將會下降，所以說PR-SH對纖維的粘結性高于PR-SU和PVA。

（2）PR-SH與PVA成膜性的比較

漿料的成膜性對于降低上漿率來講是非常重要的，因為降低上漿率就意味著粘結纖維和包裹紗線表層的漿膜必須變薄，關鍵是變薄后仍然能夠貼服毛羽。漿紗耐磨，滿足織造過程中所經受的各種載荷，PVA的分子結構呈線性，有條件形成很薄的漿膜，而淀粉中含有球狀的支鏈淀粉，經改性后會得到一定改善，在加壓后有可能變薄，以37.5 g PR-SH、25 g變性淀粉、12.5 g PVA配制濃度為0.1%的漿液澆制的漿膜厚度僅有1.5 μm，漿膜非常完整，而用常規變性淀粉0.1%濃度澆制的漿膜就成網狀形，漿膜無法達到完整的要求。

（3）PR-SH與PR-SU、PVA漿膜耐磨性的比較（表2）

PR-SH與常規變性淀粉以1∶1比例制成的漿液，其漿膜的磨耗明顯小于PVA和PR-SU。

1.1.2 能滿足40S及以下紗支紗線低上漿要求的PR-SK

考慮用漿成本因素，不讓漿料過剩，應用于較低紗支紗線的低上漿漿料。

1.1.3 混用少量PVA

混用少量PVA有 3 方面作用。

（1）PVA的成膜性很好，能形成很薄的漿膜，有利于降低上漿率后形成完整的漿膜；

（2）能有效提高淀粉漿膜的斷裂伸長，克服純淀粉漿膜的最大缺陷，對降低斷經、減少落物極為有利；

（3）可以不必強調提高漿紗回潮，解決了純淀粉上漿由于開慢車造成回潮過低而影響織機效率和增加落漿落物問題。

1.1.4 混用常規變性淀粉

主要用以降低用漿成本和作為填充劑使用。

1.1.5 混用少量助劑KT或KE的主要功效

（1）溶解纖維表面的棉蠟或油劑，提高漿液對纖維的親和力，從而實現低溫上漿；

（2）溶解后棉蠟或油劑，使其置換到漿紗表面，達到潤滑漿紗表面，降低漿紗摩擦系數，實現減輕織造時漿紗之間和漿紗對器件的摩擦；

（3）防止紗線內部的空氣進入漿液形成泡沫，影響漿紗質量；

（4）對淀粉漿膜起增塑作用；

（5）提高漿紗的抗靜電功效。

1.2 制定正確的低上漿工藝路線

通過低濃、低粘、低溫、高壓，實現低上漿、低成本、低污染。

（1）低濃：是實現確保低上漿的重要工藝參數，通常設定為上漿率±1%；

（2）低粘：是指漿槽粘度控制在 7 ～ 8 s左右，確保在高壓漿力的條件下，漿紗表面留有薄而完整的漿膜被覆層，同時也是調整漿液滲透和被覆比例的重要參數；

（3）低溫：在確保漿液流動性的前提下，降低漿槽溫度可以有效提高和穩定漿槽粘度，同時可改善漿紗操作環境；

（4）高壓：是保證上漿率達到工藝設定要求的重要手段，也是提高漿紗耐磨性的重要環節，是濃度、粘度、壓力三者取得最佳效果的主要參數；

（5）低上漿：是較原有實際上漿率降低30% ～50%，工廠之間上漿率差異較大，推行高壓上漿的工廠，上漿率控制較低，下降空間相對較小，上漿率可降低30%左右，而對于尚未推行高壓上漿的工廠，降低空間較大，有的可降低50%以上；

（6）低成本：上漿率降低，用漿成本必然會隨著下降；

（7）低污染：上漿量減少30% ～ 50%，退漿污泥相應減少，為印染行業帶來實惠。

2 低上漿新工藝的實踐

2.1 低上漿實驗

低上漿的新工藝必須到紡織廠進行實地實驗，在得到工廠領導和技術人員大力支持后，考慮到實驗后利于推廣，選擇了工廠檔次和難度較高的產品作實驗，并且已推行高壓上漿的 3 只品種。

（1）純滌73”50S×（50S+40D）/112×82 2/1；

（2）純棉70”80S×80S/146×142 1/1；

（3）純棉63”50S×50S/144×80 1/1。

通過實踐，工廠一致認為用于低上漿新工藝的漿料是超薄的，實現低上漿新工藝是完全可行的，并總結了經驗提出了改進建議，為以后推廣應用創造了條件。

以純滌綸73”50S×（50S+40 D）/112×82 2/1斜紋為例，探討低上漿新工藝是完全可行的，并總結了經驗，提出了改進建議，為以后推廣應用創造了條件；探討低上漿新工藝的調漿配方、上漿工藝、漿紗質量、用漿成本、織造情況與分析。

2.2 低上漿新工藝調漿配方及工藝

2.2.1 低上漿新工藝調漿配方的實驗

（1）各組分的比例分配。配方以PR-SH為主漿料，所占比例應控制在50%左右；PVA用量可控制在15%左右；常規變性淀粉用量可控制在30% ～ 50%左右；助劑用量通常在5%左右。

（2）根據纖維種類、紗支高低、織物緊度和組織不同，調漿配方的組分和比例要合理調整，這次試驗的純滌綸工廠原配方中的PVA含量高達50%，并使用部分PVA205，為此對原配方的PVA使用量減半，占新配方的30%。

（3）淀粉類漿粉PR-SH和常規變性淀粉占65%。（4）助劑KT用量占5%。

（5）純滌綸在織造過程中產生的靜電比較嚴重需另加少量抗靜電劑SK-B。

2.2.2 主要調漿工藝的確定

（1）漿液含固量決定于上漿量，為保證低上漿后的漿紗質量，采用高壓上漿工藝使漿液含固量大于或等于上漿率，所以上漿率設定在 8% ～ 9%左右。

（2）漿桶粘度控制在 7 ～ 8 s左右，確保上漿過程中承受高壓漿時，漿液均勻分布在紗線周圍。由于粘滯作用，漿液在紗線之間被壓出的同時，向間隙兩側產生壓力，有效地阻止了紗線毛羽向兩側的擴散，從而提高漿紗毛羽降低率，同時確保了高壓條件下必要的漿膜厚度和毛羽的貼服。

（3）為達到理想的調漿粘度，應配置粘度較高的常規變性淀粉，常規變性淀粉能滿足低上漿要求。

2.2.3 試驗前后配方及調漿工藝（表 3）

2.3 50S純滌綸漿紗工藝

（1）漿紗機采用貝寧格雙漿槽漿紗機，設備狀態良好。

（2）由于總經頭份少，采用雙漿槽單層出紗。

（3）為提高漿槽粘度，漿槽溫度設定為80 ～ 85 ℃。

（4）壓漿力開始采用與常規上漿的壓力相同，速度60 m/min時29 kN，從手感看，普遍上漿偏高并且耐磨性特好，所以第二桶漿的含固量降為8%。

（5）回潮率的設定出了差錯，以往試漿都是環保上漿不用PVA，回潮率的設定都是偏高的，這次設定回潮率忘了已經加PVA，應設定為1%而設定為1.8%，為織造后梭口不清埋下了隱患。

（6）漿紗分絞阻力較大，一方面說明漿液對滌綸的粘結性能很好，同時也會增加漿紗的二次毛羽。

（7）主要上漿工藝見表 4。

2.4 低上漿新工藝的漿紗質量

由于純滌綸50S漿紗時，沒有同時漿常規配方，缺乏可對比性，為此將兩組配方對同一缸經軸漿的純棉70”80S×80S/146×142 1/1進行比較，有關數據見表 5。

從表 5 看到80S紗低上漿配方較常規配方在上漿率低3.7%前提下，兩配方的漿紗平均強力完全相當，低上漿配方漿紗的斷裂伸長、斷裂時間、斷裂功都明顯高于常規上漿配方，這要歸功于高性能環保漿料PR-SH和加入少量PVA的結果，這對減少經紗斷頭和織機落物極為有利。

2.5 50S純滌綸低上漿新工藝用漿成本的核算

從表 3 列出配方的各種漿料、用料用量，核算每米漿紗的用漿成本（表 6）。

從表 6 看到，50S純滌綸紗低上漿配方的干漿單價雖然高出常規上漿配方0.79元/kg，但上漿率低于常規上漿配方4.64%，最終用漿成本降低0.051 1元/m，低上漿配方節約上漿成本32.53%。

3 結論

通過多家紡織廠的多個品種的上漿實踐，從實驗實踐結果看，筆者認為在降低上漿率50%以上的同時可較大幅度提高織機的效率，說明降低上漿率新工藝是可行，效果是顯著的，筆者認為這一改變紡織廠傳統上漿理念—— 降低上漿率研究的新工藝是值得推廣的。希望通過多家紡織廠一起來進行新工藝的實驗，使降低上漿率新工藝這一新生事物能全面開花并結出豐碩成果，為我國紡織事業，為印染的環保治污，為子孫后代作出貢獻。