高压上浆技术的应用分析
来源:纺织导报
发布时间:2004-4-23 15:15:07
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0 引言
浆纱历来被纺织界公认为织造技术的关键,浆纱的目的是通过上浆,使经纱增强、保伸、耐磨、贴伏毛羽,以弥补原纱质量的不足,从而降低织造断头,提高可织性,实现优质高产。如何在纺纱装备陈旧,原料资源不足等因素制约原纱品质的情况下,充分发挥浆纱工序的关键作用,更好地弥补原纱品质缺陷,以适应生产细特高密产品特别是近年来开发高档高附加值品种的需要,是目前我们面对的主要课题。
自1989年引进祖克浆纱机后,我公司虽然一直在探索运用高压上浆工艺,并在提高产品质量和开发品种等方面取得一定成效[1],但始终没有充分挖掘出该机的先进技术潜能来更好地满足当今纺织品市场的更高要求和高难度品种的开发。近年来,由于全国浆纱会议的积极推动,对“两高一低”新工艺有了更进一步的认识。我们先后对C 14.5/14.5 524 / 275 170斜纹、JC 11.7/9.7 591/512 122斜纹、JC 9.7/9.7 681/567 295贡缎等品种的浆纱做了进一步试验,在稳定提高浆纱质量、降低经断、提高织机效率及品种开发等方面收到明显成效。
1 高压上浆工艺确定
1.1 高压
高压浆力范围在20 ~ 40 kN,可按速度系数确定相当压浆力,达到高压上浆效果,即压出回潮率Wo < 100 %或压出加重率Wa ≤ 100 %[2]。
笔者认为高压的效果除与压浆力直接相关外,还与压辊的硬度、表面状态、品种的原料特性、纱线结构、纱线排列密度(覆盖率)及浆液特性等关系密切。故上述范围应作为高压浆力设计的一般原则,具体参数确定应结合企业实际情况,充分考虑上浆装置的使用寿命,降低关键零部件损耗,减少坏车等,通过试验优选。为此在C 14.5 / 14.5 524 / 275 170斜纹品种上作压浆力对比试验(表1)。
| 表1 不同压浆力的效果对比试验 |
| 项 目 |
方案1 |
方案2 |
方案3 |
机型
车速/m·min -1
相当压浆力/kN
主压浆力/kN
浆液粘度/s
浆液固体量D/%
上浆率S/%
压出加重率Wa/%
压出回潮率Wo/%
增强率/%
减伸率/%
切片观察
织造经断/根·(台·h) -1 |
祖克S422
60
27.4
20
13.7
13.42
15.18
113.1
97.9
30.62
25.83
浸透、被覆一般浆膜不完整
0.85 |
祖克S422
60
27.4
24
14
13.54
13.6
100.4
86.8
35.91
20.74
浸透、被覆好浆膜完整
0.63 |
祖克S422
60
27.4
26
12.5
13.33
11.93
89.5
77.6
34.27
18.93
浸透、被覆好浆膜完整
0.65 |
由表1可见:方案1未达到高压上浆效果,浆纱质量及织造效果均不及方案2、3,且上浆率高,既增大浆耗,又影响布面实物风格(布面粗糙、硬挺);方案2、3均达到高压上浆效果,各项质量指标基本相同,只是方案3的Wa及Wo更低更利于节能和降耗。但考虑到具体情况,如公司高压浆纱机少,生产负荷重,为爱护设备、减少故障、确保平衡供应,选择方案2的压浆力设计。
根据经验,对细特高密织物以Wa ≈ 100 %设计压力即可,既能达到高压效果,又不致使设计压力过大,利于保护设备。如高压浆纱机富余(生产负荷较轻)则可采用较低车速达到更高压力效果。基于以上原因我们选择居中偏高的车速60 m / min,较原中压车速提高20 %(表2)。
1.2 高浓
根据上浆基本公式:S = Wa×D,因Wa ≤ 100 %,故要求D ≥ S [2]。
由于我公司品种多属细特高密织物,为顺利织造,要求上浆率较高,故实际选择D ≈ S,与前述Wa ≈ 100 %相符,又不致浆液粘度过大(高浓必然导致高粘)。
1.3 低粘
高压上浆必须配以高浓低粘型浆料,但低粘应适度,以不影响浆料应有的粘附性及正常开车或慢速时不轻浆为底限,否则影响上浆效果。关键是要选择性能优良、质量稳定的高浓低粘型浆料,这是应用高压上浆工艺的先决条件。
我们通过试验对比择优选用四川省蓬溪明月淀粉厂生产的PMXZH - 6C型丙烯酸组合浆料,浆槽粘度12 ~ 15 s,可较好满足细特高密织物生产需要[3]。
2 高压上浆应用分析
在原中压上浆基础上,通过进一步试验改进(如表1),采用现高压上浆后,几个代表性品种的半成品质量指标及织造效果比较分别见表2、表3。
由表2可知:
(1)压浆力由14 ~ 15 kN提高到24 ~ 25 kN,车速相应由50 m/min 升至60 m/min ,更接近同车速相当压浆力(分别为24.2、27.4 kN);其压出加重率由原121 % ~ 128 %降至98.4 % ~ 103.4 %,基本符合Wa ≤ 100 %;而压出回潮率由106 % ~ 112 %降至85 % ~ 88 %,符合Wo < 100 %;浆液固体量由低于上浆率3个百分点左右,调整到二者基本相近,基本符合D ≥ S的要求。
(2)浆纱各项质量指标高压均明显优于中压,如落物下降7.9 % ~ 9.3 %,毛羽降低率提高26.4 % ~ 32.6 %,增强率提高14.2 % ~ 18.2 %,减伸率降低11.6 % ~ 24.4 %,好轴率提高6.5 % ~ 9.9 %。
(3)通过切片观察,高压使浆纱结构更紧密,浆液的浸透与被覆比例及浆膜完整度均明显优于中压,落物下降及毛羽减少均间接表明此点。
(4)由于高压的上述效果可使上浆率降低1.1 % ~ 1.8 % ,而表3数据则进一步证明此方案完全可行。
| 表2 中、高压浆纱工艺质量指标对比 |
|
JC11.7/9.7 591/512 122 斜纹 |
C14.5/14.5 524/275 170 斜纹 |
JC9.7/9.7 681/567 295贡缎 |
| 中压 |
高压 |
中压 |
高压 |
中压 |
高压 |
浆液固体量/%
浆液粘度/s
浆纱机型
车速/m·min -1
主压浆力/kN
相当压浆力/kN
上浆率/%
压出加重率/%
压出回潮率/%
浆纱落物/g·km -1
浆纱切片观察
3mm毛羽降低/%
增强率/%
减伸率/%
好轴率/% |
13.3
19.5
S422
50
15
24.2
16.7
125.3
108.6
3.98
渗透被覆一般
浆膜不完整
56.2
34.2
25.6
76.2 |
14.8
14.6
S422
60
25
27.4
14.9
100.6
85.7
3.61
渗透被覆好
浆膜完整
74.5
39.6
21.3
81.9 |
12.4
17.1
S422
50
14
24.2
15.1
121.5
106.4
4.23
渗透被覆一般
浆膜不完整
59.4
31.7
27.1
65.8 |
13.5
13.7
S422
60
24
27.4
13.3
98.4
85.1
3.84
渗透被覆好
浆膜完整
78.1
36.2
20.5
72.3 |
12.7
17.8
S422
50
15
24.2
16.3
128.2
111.9
4.07
渗透被覆一般
浆膜不完整
57.3
35.8
26.7
66.2 |
14.7
14.2
S422
60
25
27.4
15.2
103.4
88.2
3.75
渗透被覆好
浆膜完整
72.4
42.3
23.6
70.5 |
| 表3 中、高压的织造效果比较 |
|
JC 11.7/9.7 591/512122 cm斜纹 |
14.5/14.5 524/275170 cm斜纹 |
JC 9.7/9.7 681/567295 cm贡缎 |
| 中压 |
高压 |
中压 |
高压 |
中压 |
高压 |
织机型号
车速/r·min -1
梭口清晰度/%
经断/根·台时 -1
效率/%
单产/m·台时 -1
下机一等品/%
入库一等品/%
坯布实物风格 |
GA615-142
165
77.4
0.83
85.2
1.65
40.6
98.2
较好 |
GA615-142
165
92.1
0.61
89.3
1.73
49.5
98.9
更好 |
1515-190
150
78.2
0.89
84.7
2.77
43.7
98.3
较好 |
1515-190
150
90.6
0.62
89.6
2.93
51.4
99.1
更好 |
P7100-360
310
后梭口有粘连
3.85
90.6
2.97
75.2
99.2
较好 |
P7100-360
310
后梭口无粘连
3.06
94.2
3.09
87.4
99.8
更好 |
由表3可见:
(1)高压上浆的梭口清晰度大为改善,较中压时提高了15.9 % ~ 19 %,这表明浆纱毛羽贴伏好,纱身光滑。这不仅利于降低经断,也利于减少三跳、飞梭、轧梭和提高布面实物质量(布面光洁,棉球、棉结少)。
(2)织造经断高压较中压下降20 % ~ 30 %,断经疵布等相应减少,织机效率则提高4.2 % ~ 5.8 %,单产增加0.08 ~ 0.16 m /台·h。
(3)由于高压的半成品质量显著改善及织造效率明显提高,棉布外观疵点大为下降,故下机一等品率提高16.2 % ~ 21.9 %,而开车稀密路及轧梭等疵布减少,入库一等品率提高了0.6 % ~ 0.8 %。
(4)因高压上浆使纱身更光洁,外露毛羽少,上浆率适中,故布面实物风格明显改善,手感细腻,无粗糙感。
3 品种开发与经济效益
3.1 品种开发
高压上浆技术的推广取得了明显成效,这为开发高档高附加值品种打下了基础。特别是适应多品种、小批量、高质量、快交货的市场竞争 要求第一个织轴上机生产就必须达到优质高产,否则将影响产品的交货,无法适应市场竞争。在应用高压上浆技术前,曾因某高难产品浆纱质量不尽完善,织造效果未达预期要求,影响交货期,造成经济损失,失去市场。推广高压上浆技术后,由于浆纱质量提高,适应了细特高密织物的生产和新品种的开发。先后开发投产的 JC 7.3 ~ 11.7 tex系列高密平纹、斜纹、贡缎织物,及5.8 tex/2巴厘纱等高新品种都取得良好的社会、经济效益。
3.2 直接效益
(1)由于浆纱各项质量指标均明显提高,使织造经断下降20 % ~ 30 %,效率提高4.2 % ~ 5.8 %,织机单产增加0.08 ~ 0.16 m/台·h,全年坯布产量增加约70 万m,新增税利110万元。(2)因棉布下机一等品率提高16.2 % ~ 21.9 %,可减少整理车间修布用工10 %左右,全年节约工费约18万元。(3)因棉布入库一等品率增加0.6 % ~ 0.8 %,全年因等级品差价增效约20万元。(4)因上浆率减少了1.1 % ~ 1.8 %,全年可节约浆耗费用约25万元。综上,全年可增加直接经济效益170万元以上。此外,浆纱车速提高20 %,可增加浆纱产量,大大缓解了公司高档产品多、高压浆纱机少的矛盾。
4 结语
(1)推广应用高压上浆技术,是一项不需要增加投入即可取得明显成效的很好途径,在纺织企业举步维艰,生产经营十分困难的今天,尤具现实意义。
(2)企业应结合设备条件、浆料特性、品种特点等实际,通过试验合理设计高压高浓低粘工艺参数。把浆纱会议提出的高压上浆工艺范围作为设计原则及参考,但不应局限于此,最终应看织造效果即可织性是否提高,这是推广应用“两高一低”新工艺的目的。
(3)应用高压上浆技术,浆纱质量及可织性明显提高,这既是织机优质高产的最佳途径,又是浆纱节能降耗的好方法。
(4)高压上浆技术的应用,为适应多品种、小批量、高质量、快交货及开发高档高附加值产品奠定了基础,其社会效益及经济效益不言而喻。(四川南充棉纺织厂 曾 勇)
参考文献
1 曾勇. S422型双浆槽浆纱机的使用与品种开发. 棉纺织技术,1993, 21(11):19 ~ 22
2 “全国浆料浆纱技术2000年会”会议纪要. 棉纺织技术,2001,29 (5):261 ~ 263
3 任大德,曾勇. 高浓低粘浆料高压上浆工艺探讨. 上海纺织科技, 2001,29(1):31 ~ 33
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