我国浆纱技术和浆料的发展方向

    自1995年以来，我国浆纱技术和浆料行业在中国棉纺织行业协会浆料生产应用部的倡导和总结交流下，提出了“高质量、多功能、少组分、系列化、少用和不用PVA”的浆料发展方向，总结推广了“二高一低”高压上浆新工艺，促进了浆料的开发和发展，全面提高了浆纱质量水平和织造生产技术效能。为了进一步提高浆纱技术和浆料水平，下面对当前我国浆纱技术和浆料的发展方向提一些看法。
    1 “二高一低”高压上浆新工艺
    1.1 “二高一低”高压上浆新工艺应用现状
    “二高一低”高压上浆新工艺经几年的交流总结，已为浆纱工作者认可，并推广应用。经企业实践验证，该工艺具有“十一大”优点：节省能源；提高车速；改善浆纱渗透被覆性能；浆纱结构紧密；提高浆纱强伸度；增加耐磨；降低毛羽；降低（经、纬）断头；提高开口清晰度；提高可织性，提高织机效率；可少用PVA。
    “二高一低”高压上浆新工艺是一项不需投入即可产生经济效益的有效措施，是企业开发高难产品、提高产品质量和经济效益的有效措施，已成为当今企业和浆纱工作者必须遵循的上浆新工艺、新路线。
    国外早在20世纪80年代就已提出高压上浆，我国在90年代前后陆续引进了高压浆纱设备，但一直未能应用好，很多是将高压作为低压来使用。近两年全国才掀起了推广应用“二高一低”高压上浆新工艺的热潮。
    中棉行协浆料生产应用部根据当前形势通过理论和生产实践总结并提出了两项具体措施。
    （1）提出“二高一低”高压上浆新工艺的具体量化指标：高压，压浆力为20～40 kN，压出回潮率或压出加重率小于100 %；高浓，浆液浓度＞上浆率；低粘，浆液粘度以使上浆率不产生轻浆（根据实践，浓度提高3 %左右时，原粘度不变或稍高些为宜）；相适应高压上浆工艺。并且指出：高压、高浓低粘和相适应高压上浆工艺等三者是有机联系、互相制约的，要综合考虑才能收到全面效果。
    （2）运用“二高一低”高压上浆原理, 采用计算方法用相当压浆力和相当速度来具体实施，这可使一般中低压浆纱机采用中低压和中低速度便能达到高压效果。
    该两项具体措施为浆纱机具体应用高压上浆创造了条件，是对新工艺具体实施的新贡献。第一，由于有了具体量化指标，企业可根据设备条件、产品结构和浆料厂提供的高浓低粘浆料确定压浆力、速度、浓度、粘度和工艺路线推广应用，达到新工艺效果。第二，解放了浆纱工作者的思想，改变了原高浓高粘的工艺路线。第三，明确了高压、高浓低粘和相适应高压上浆新工艺等三者的有机联系，统一研究设计，统一实施，不走弯路。
    “二高一低”高压上浆新工艺不仅充分发挥了浆纱设备效能、全面提高了浆纱质量，还是开发生产高难细支高密织物和提高无梭织机生产效率的有效措施，因此是当今企业和浆纱工作者必须遵循的工艺路线。
    1.2 “二高一低”高压上浆新工艺的发展方向
    “二高一低”高压上浆新工艺虽已为广大浆纱工作者认可和遵循，但发展还不平衡。有的只是片面理解“二高一低”的量化指标；有的仅满足取得的一些改善，如低粘带来的一些浆纱质量改善，就不再深入研究了；有的认为高压上浆只能在高压浆纱机上应用等等。所以为发展“二高一低”高压上浆新工艺，应加强以下工作。
    （1） 深入全面理解高压量化之间的关系
    对高压上浆不能只偏重高压浆力的作用，而忽视了三者的有机联系。特别是相当压浆力和相当速度的关系，如未引起重视，则不能达到高压效果。不能只考虑设备因素而应用较低压浆力，忽视以压浆力系数来计算求得相当速度及设定工艺。如果为了供应关系而确定了速度，就应以速度系数来计算求得相当压浆力，二者一定要结合。不然虽然含固率大于上浆率，但压出加重率不可能小于 100 %，就不能达到高压上浆的全面效果。目前有的厂只根据本身条件和要求，自行设定压浆力和速度，而忽视了二者相互关系，这样必然得出不同实验数据，误导我们的结论。另外含固率和上浆率的关系也是如此。
    还有所谓量化，主要是对纯棉产品而言。高比例混纺产品及纯化纤产品等还应根据产品特性适当调整。所以要取得高压的全面效果，必须全面、深入理解高压量化之间的关系。
    （2） 要全面推广应用“二高一低”高压上浆新工艺
    除了在高压浆纱机上要推广应用，还要根据高压上浆原理采用相当压浆力和相当速度对老机进行适当改造，使之推广应用，取得高压效果。我国现有棉织机大约80万台左右，其中无梭织机约占10 %。浆纱机约有5 000台左右，其中高压浆纱机约有800多台，其它大部分是G 142系列浆纱机。20世纪90年代初生产的GA 301、GA 332、GA 333浆纱机，压浆力都在1 000 kg以下。由于受当时工业基础和设备水平的限制，不可能达到高压要求。但根据高压上浆原理，在较低压浆力和较低速度情况下，同样可取得高压效果，只是整机性能不可能有本质提高。如四川泸州纺织厂在G 142C型浆纱机上生产T/C 90/10 、20×20、102×54、62.2单面和T/R 90/10、20×20、99×48、62.2珠帆布，通过实践与理论相结合，采用压浆辊硬度由70°提高到85°，加上弹簧加压，实测含固率为12.5 %，退浆率为11.8 %，压出加重率达到94.4 %。虽然压浆力较低，但其它均能符合高压量化指标。他们根据品种特点、纱支粗细、设备基础与操作水平，通过试验，合理设计高压技术工艺。实践证明，对这样的特殊品种，可以在G 142C浆纱机上，应用特殊上浆工艺推广高压上浆技术。当然其压浆力较低，且没有低速调压，容易产生轻浆。
    对浆纱机改造，企业在资金可能的条件下，应遵循“更新为主、改造为辅”的方针；如资金有限、品种不难的情况下，可以采用相当压浆力和相当速度进行适当改造，达到高压效果，以提高浆纱质量与生产效率。
    对老机改造，要因地制宜，因厂而宜，要根据机型和生产中存在问题进行改造，总的要求是投资少、效果好。改造重点是浆槽和传动卷绕机构，其它部分可不改的尽量不改，以节省资金。具体要求指标是浆槽更新，压浆力达到15 ～ 20 kN，二级或无级调压，速度为30 m/min左右，恒张力卷绕就可。由于车速不高，压出回潮率低，故烘燥能力及其它方面可以不受影响。这样就可进一步发挥老机作用，全面推广高压上浆新工艺，促进高难产品开发，提高有梭织机效能。
    2 预湿上浆
    预湿上浆是近几年比较热门的课题，其优点是可降低上浆率，节约浆纱成本，还可加强浆纱渗透，提高浆纱质量。其上浆原理，类似于牛仔布用的浆染联合机的工艺，除预湿压浆辊压力要高和保持浆槽浆液浓度粘度外，其上浆压浆辊是先重后轻，在渗透基础上，再给予适当被覆。而高压上浆是先轻后重，先通过轻压排出纱线空气，引导浆液渗透，然后以重压达到合适渗透被覆。二者都具有改善浆纱结构、降低上浆率的作用。到底是哪种方式好，节约上浆浆料效果哪个合理，二者需作一定对比试验。是某一个形式好，还是不能高压上浆的采用预湿上浆工艺，还是二者结合应用效果更佳，这需要有预湿上浆设备的生产厂作深入对比试验，以供大家选购设备及浆纱和制造厂开发制造生产时参考。
    3 聚丙烯酸类浆料
    3.1 聚丙烯酸类浆料的现状
    聚丙烯酸类浆料具有良好粘着力、优良柔韧性和成膜性，易于退浆并较易于降解，是一个具有前景的浆料产品。几年来随着纺织产品结构调整和发展，聚丙烯酸类浆料得到了较快发展。聚丙烯酸类浆料因所用单体、配比不同、聚合条件及聚合方法不同，其产品性能差异很大。各企业对浆料产品质量的要求只限于对产品本身的要求，没有全面反映纺织产品对其的质量要求，致使纺织企业难以优选和鉴别其质量优劣。有的浆料企业弄虚掺假，更难以引导聚丙烯酸类浆料的提高和开发。
    中棉行协浆料生产应用部为此制订了统一的质量标准，它们必须达到以下要求：能鉴别聚丙烯酸类浆料的优劣；要有纺织产品要求的上浆性能；要能引导和指导聚丙烯酸类浆料的质量提高和开发方向。
只有全面制订反映产品本身质量的指标和对纺织产品上浆性能的标准，才能科学合理地评价聚丙烯酸类浆料的质量水平和生产水平，才能有利于促进浆料企业产品质量的提高和开发力度，才能有助于纺织企业的合理应用和优选。当前有些检测方法还不够完善，故应根据检测方法的成熟程度，将指标分为：
     考核指标，包括外观、离子性、气味、粘度、含固量、pH值、残留单体含量、氯化物硫酸盐、不溶性无机盐、碳水化合物、尿素、有害单体（主要是丙烯腈）、PVA等13项；
    推荐指标，主要为浆液粘附性（粗纱法）、浆液流变性、玻璃化温度、水溶性、吸湿性等5项；
     参考指标，则包括浆膜强度、浆膜伸长度、浆膜耐磨性、浆膜耐屈曲性等4项。
这22项指标中，有的是浆料厂对产品质量和加工应达到的要求，如外观、离子性、气味、含固量、粘度、粘度稳定性、pH值等；有的是提供给纺织厂应用的要求，如流变性、粘度稳定性、水溶性、吸湿性、有害单体等；有的是产品的上浆性能，如浆膜强度、浆膜伸长度、耐磨性、耐屈曲性等；有的是产品中不允许存在的混合物，如碳水化合物、尿素、PVA等。
根据这些指标，就可达到下列目的：了解浆料设计、生产水平，应用对象和质量水平；为纺织企业如何配浆和应用提供依据；促进产品质量真正提高。
    3.2 聚丙烯酸类浆料的发展方向
    对聚丙烯酸类浆料已制订了质量要求。当前的发展方向首先是浆料厂应按要求对产品进行核查，进一步改进设计工艺，切实提供适应纺织上浆要求的聚丙烯酸类浆料。按规定进行检测，提供数据，协助纺织厂进行优选。其次是提高纺织企业和浆纱工作者对聚丙烯酸类浆料的识别能力。通过对这些质量要求的检测和应用，优选适合纺织生产的聚丙烯酸类浆料。纺织企业必须要求浆料生产企业提供聚丙烯酸类浆料的各项指标数据，以此来促进浆料企业提高开发产品的质量。通过对所用浆料数据的长期积累比较，加深对聚丙烯酸类浆料的识别，进行优选应用，达到货真价实，逐步纠正销售中不正之风，引导聚丙烯酸类浆料健康发展。
    4 PVA
    4.1 PVA应用现状
    目前在我国涤棉纱线上浆中， PVA是主浆料之一。它具有良好的上浆性能，不足之处是难溶解、浆膜强度过高，退浆不净影响染色。主要是退浆废液不易降解，造成环境污染，属“不洁浆料”。
    近几年一些外商指定不要PVA上浆产品，使我国部分纺织坯布无法出口，严重失去了市场竞争力。为此，在1997年年会上提出了“不用或少用PVA”的发展方向，这为浆料生产企业和浆料科技人员指出了产品开发的方向。目前，在国内外浆料企业和纺织企业的重视和合作下，已开发出高性能新浆料。
    很多厂应用高性能浆料和相应的上浆工艺，已取代了大部分PVA。但要达到完全不用PVA，还要作进一步努力。不管怎样，“少用或不用PVA”的方向是肯定的。
    4.2 PVA的发展方向
    PVA虽然是较好的浆料，但难溶解，难降解，污染环境。因此发展方向仍然是开发新浆料，提高其它浆料性能，取代PVA。目前国内外浆料和纺织企业正在对一些浆料进行等量取代的试验。如东华大学、德棉集团恒丰纺织有限公司在T/C 65/35、45×45、110×76上用自行研制的CT - A聚丙烯酸酯和醋酸酯粉60∶40、70∶30等量替代PVA（50 %），使织机效率从92.5 %提高到95 %；华茂集团公司在T/C 65/35、45×45、133×72上用德国伊埃斯印浆等量替代PVA1799 37.5 kg、PVA205 10 kg，织机效率由96.89 %提高到99 %，但成本却从11.43元 /百米提高到19.22元/百米；滨州华润纺织有限公司在C 40×40、133×72、67、2/1左斜纹高支高密织物上用美国Penqlex浆，织机效率由84.73 %提高到87.49 %，浆纱成本原15.77元/百米，现16.68元 /百米。
东华大学聚丙烯酸酯CT - A浆是用丙烯酸、丙烯酸酯和丙烯腈共聚而成。德国伊埃斯联合集团的CP浆是用新一代马铃薯变性淀粉经特殊加工而成。美国Penqlex产品是由苯乙烯 - 丁二烯共聚嫁接在淀粉上的系列产品。表1是各类浆料的浆膜上浆性能比较。