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减少浆纱毛羽的浆料匹配的原则与实例修改(万国江&甄广瑞)减少浆纱毛羽的浆料匹配原则与实例分析
万国江& 甄广瑞
(上海齐力助剂有限公司)
浆纱起毛起球会造成织机开口不清，经向断头增多，停经片、综丝处毛羽增多，严重者会造成质量事故。故浆纱毛羽是浆纱工序中要重点控制的技术指数。影响浆纱毛羽的原因有几方面：1、工艺因素。2、操作因素。3、浆料应用因素。4、设备因素等。本文重点讨论浆料因素对浆纱毛羽的影响问题。
一、&&& 经纱上浆目的：
在70年代以前，大家都认为经纱上浆的目的是增强、保伸、耐磨，因此纺织织造中鉴别上浆质量指标是：上浆率、回潮率、伸长率、增强率和减伸率。但经过多年生产实际情况来看，经纱的制造效果并不是增强率与减伸率起决定性作用。因为经纱从织机的后梁移动到织口成布，受到反复拉伸，弯曲，经纱之间、经纱与综眼，走梭板等产生的强烈摩擦远超过原纱的耐磨性能。因此为了降低经纱断头率，必须增加经纱耐磨性，粘附纱条表面毛羽，适当增加经纱强度，并尽可能保持经纱原有弹性。近年来国内外专家多次强调经纱上浆目的是：主要是增加耐磨和贴伏毛羽，对高支纱、高密织造物适当增强与保伸。在喷气织机等高速织机上，贴服毛羽的要求更加突出。因此浆料选配应与纤维材料有良好粘附能力，应有一定成膜能力。
二、&&& 经纱上浆中浆料匹配原则与因素。
浆纱上浆浆料选配应根据相似相容的原理和少元、合理、必要的原则。根据纤维种类、纱线支数，经纬密度，织造结构，覆盖系数、织机车速而选择浆料。“相似相容”是指浆料的化学特性基团与纤维的化学特性基团相似时，它们之间亲和力好，因而浆液与纤维粘结性能好。主浆料的选择一定要遵循这个原则。
（一）目前市场上常用几大类浆料性能分析。
1、&&&&&&&&& 淀粉类浆料。
淀粉是天然高分子化合物，它是由α－D－葡萄糖缩聚而成，其化学结构式如下：
淀粉的化学结构特点是：（1）具有葡萄糖的主链；（2）主链是由甙链联结而成；（3）具有大量羟基。羟基是典型亲水性基因。因此淀粉属于亲水性材料。变性淀粉浆料是根据上述结构特点进行制备，利用羟基系列化学反应有：氧化反应，醚化反应，酯化反应，接枝反应等。利用甙链化学反应有：降解反应。各种变性淀粉就是利用以上化学反应生产而成。
另外根据淀粉原料所属种类不同可分为：玉米淀粉、土豆淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、大米淀粉等。根据其不同的化学反应又会相应地产生不同种类不同特性变性淀粉。因为淀粉是可降解，可不断再生产品，做好其变性，使其性能得到提高，质地纯度提高，其上浆性能就会得到好的提升。目前市场已出现了深度变性的具有较好性能的产品，其性能在纯棉纱上浆得到很好体验，完全可以替代低聚合度PVA作用，减少高聚合度PVA用量，使浆膜强度适中，避免过量使用PVA造成浆膜强度过大，分绞困难，产生“二次毛羽”。在涤／棉产品上也有一定的效果。
2、&&&&&&&&& 聚乙烯醇（PVA）浆料。
PVA浆料化学式如下：
部分醇解PVA
完全醇解PVA
PVA浆料的主要质量指标有两个：聚合度和醇解度。聚合度是表示PVA高分子物质的分子大小。醇解度表示PVA大分子中所含已皂解为羟基的酯酸乙烯酯链节的百分率。
注：PVA1799表示聚合度为1700，醇解度为9９±1 mol％
为完全醇解PVA；
0588PVA表示聚合度为500，醇解度为（88±1）mol％
为低聚合度部分醇解PVA。
聚合度的高低直接关系到浆液粘度的大小，醇解度与PVA的许多性能有直接关系，由PVA化学式可见：PVA是线型高分子化合物具有优良成膜能力；主要官能团是羟基，是亲水性能材料；部分醇解PVA中含有一定的醋酸酯基团，具有一定疏水性，因此PVA可做棉、涤等纤维上浆，其成膜性好、耐磨性好。但PVA也有明显缺点：PVA对纺织纤维的粘着性能并不是最好，尤其是对疏水性合成纤维的粘附性较弱，而且浆膜自身强度高，在干分绞时，容易造成不是在浆膜处分裂而会在浆膜和纤维结合处撕开的现象，产生再生毛羽，导致毛羽增加。通常最适合上浆的聚合度为较合适。而PVA1799聚合度为1700，造成浆膜强度过大，会出现分绞困难，造成毛羽增加。降低浆膜强度方法可取用低聚合度PVA混用，从而降低浆膜强度；另一方法是降低用1799用量，通过综合改善浆膜性能增加淀粉用量，降低PVA浆膜强度而且减少毛羽再生。
3、&& 聚丙烯酸类浆料：
&&&& 聚丙烯酸类浆料化学组成比较复杂，由一系列丙烯酸类单体通过共聚反应而成，其化学结构式
过共聚反应而成，其化学结构式为：
注：Me－金属离子，R－羟基，R’－氢或羟基；
聚丙烯酸类浆主要区别是侧基特性，有酯类（－COOR）、&&&&&&& 酸类（－ＣOOH）、盐类（－COOMe）&&& 、酰胺类& （& CONH2）
由此可见，不同聚丙烯酸类浆料性能差别较大，通常可聚合单体有三十多种。这样可以根据上浆纱线纤维不同设计不同单体组合的聚丙烯酸类浆料来满足上浆要求，其理论依据是相似相容原理。由于聚合反应单体较多且性能差异大，可以通过不同单体组合生产出满足特殊需要的产品，通过与淀粉类浆料的配合使用达到替代PVA产品的目的。
（二）& 纤维纱线毛羽种类及产生原因
1、& 原料毛羽：短纤纱线中，棉纱毛羽柔软，涤纶毛羽刚性强度大；粗支纱中毛羽短而粗；高支纱因长毛绒含量多毛羽细而长特别是3mm以上会对织造危害更大。所以总的来说涤纶毛羽比棉毛羽、高支纱毛羽比粗支纱毛羽对可织性危害更大。
2、& 上浆及织造过程中会产生毛羽：在经纱上浆过程中纱线产生毛羽有各种原因：如工艺、操作、设备、配浆等因素。本文主要强调配浆原因，一般的，在浆料配比上PVA用量过剩、过多，因PVA浆膜强度高，分纱阻力大，干分纱时浆膜的破坏不是内聚破坏而是界面破坏，易产生再生毛羽，因此，理想的浆纱效果浆膜的内在强力应弱于浆液对纱线粘附力。纱线在织造过程中在织机上经过反复牵伸、摩擦，要求浆料对纱线应有良好粘着力，贴伏毛羽，强化耐磨性，减少在织造过程中产生毛羽，造成断头断经断纬，织造效率低下。
PVA浆料，尤其是高聚合度的种类，具有较为坚韧的浆膜性能，对浆纱的效果有良好的作用，然而由于其内聚力较强，而有产生再生毛羽的不足之处，为达到降低毛羽的浆纱效果，应努力减少其用量，在满足浆纱效果的前提下，以少用或不用为最佳。
（三）& 优化浆料配方减少浆纱毛羽的实例分析
1、& 以低聚合度PVA减少浆纱毛羽的实例
四川某厂以低聚合度PVA（205）代替部分1799在涤/棉高支高密品种上浆，品种为：T/JC（65x35）45”x40，196x86x63”斜纹。其品种特点：
（1）高支高密，紧度大，吸浆率小、不易浸透，易偏重表面上浆。
（2）易上浆不均匀，分绞困难，再生毛羽多。
（3）含有疏水性纤维比例大，吸湿性差，上浆时不易粘附浆液。
上浆要求：上浆牢固，均匀，浆纱光洁，毛羽贴伏，富有弹性，同时要防静电。
上浆工艺采用“高浓、低粘、高压、高浸透兼被覆”的原则。
表一：浆料选配表：
醋酸酯淀粉
聚丙烯酸类浆料
在上浆工艺相同情况下，浆纱物理指标及织造情况。
上浆率& ％
回潮率& ％
增强率& ％
减伸率& ％
浆纱断裂伸长率 ％
浆纱强力不均匀 ％
2mm浆纱毛羽降低率 ％
3mm浆纱毛羽降低率 ％
织机转率r/min
织造效率 ％
经断 根/台.时
配方1工艺中 PVA1799占比例70％时，开慢车会易结皮，有浆斑，干分绞困难，易产生再生毛羽，经断高。
配方2中，PVA1799占比例50％，用205PVA降低整个PVA体系的聚合度，尽管浆纱的增强率有所下降，然而由于降低浆膜的内聚力，浆液流动性好，干分绞容易，经断头低，效率高，毛羽降低率明显优于1799PVA为主浆料的配方。
2、& 利用进口马铃薯淀粉代替部分PVA的应用实例。
山东某厂应用进口马铃薯淀粉CP-L在高支纯棉JC80x80x230x114x118自贡产品代替部分PVA上浆。产品特点：
（1）高支高密，头份多，使用分绞棒多，会导致干分绞困难，脆断增多。
（2）纱线毛羽多，开口不清。
（3）纱线支数高，强力较低。
上浆要求：（1）为使分绞容易、清晰，要降低浆液粘度，同时保持粘度稳定，需选择低粘度浆料，浆膜强力适中。（2）浆纱渗透与被覆比例要处理好，减少毛羽，使浆膜有柔软韧性.（3）选用对纱线有良好粘着性，有效弥补纱线强力不足，提高可织性。
浆料配方：
丙烯酸类浆料
马铃薯淀粉CP-L
在工艺参数相同条件下，上浆及织造效果表：
&&&&&&&&&&&& 配方
浆膜完整度
（1）马铃薯淀粉CP-L与优质丙烯酸类产品相结合可以代替PVA，改善功能过剩状态。
（2）马铃薯淀粉CP-L可以减低PVA为主浆膜内在强力，使分纱轻快，有效降低二次毛羽。
（3）马铃薯淀粉CP-L对纱线有良好的粘附力，有效贴伏毛羽，提高可织性。
（4）浆膜柔韧，有利于减伸。
3、& 粗支纱减少毛羽的浆纱配方优化实例
由于粗支纱纱线强度大，毛羽粗而短，在上浆中要求披覆为主。对增强减伸要求不高。在浆料选配上完全可以不用PVA上浆，主要选择一些粘附性能好的淀粉，外加有较强粘附力性能的聚丙烯酸类浆料，从而达到完全上浆目的。产品实例：
扬州某厂的实例
T/C& 65/35&& 24’X24’&&&&&&& 110X76&&&&&& 73’’
聚丙烯酸酸类浆料
深变性淀粉
聚丙烯酸类浆料
表二& 上浆质量及效果表
上浆率（％）
增强度（％）
回潮率（％）
减伸率（％）
好轴率（％）
毛羽减少率（％）
经纱断头率（％）（根/合时）
织机效率（％）
从改进的配方应用效果可见：深度变性淀粉与普通变性淀粉结合可满足粗支纱上浆要求，因其浆液对纱线粘附力强于PVA，浆膜内聚力低于PVA，有着良好分绞性能会减少“二次”毛羽产生。同时加入多元共聚型丙烯酸类浆料可改善淀粉粘着力，与淀粉有良好混溶性，改善纯淀粉上浆落浆落棉现象。
4、& 高支纱减少毛羽的浆纱配方优化实例
高支纱毛羽细而长，3mm以上长毛羽多，在浆纱过程中易产生“二次毛羽”在织造上会产生纬停较多，所以在高支纱上浆匹配原则上：（1）要选择低粘度浆料；（2）浆膜强力不宜过大；（3）浆料要对纱线有良好的粘着性，重点是贴伏毛羽；（4）浆料浆膜柔韧性能良好，分绞轻快，保证浆膜完整；（5）要适当渗透，处理好渗透与披覆比例。
高支纱上浆实例：
山西某厂：JC80x80& 230x（92＋92）&&&& 340cm
双纬缎纹、高支高密
变性淀粉37.5kg
聚丙烯酸类浆料&&&&& &&&25kg
变性淀粉37.5kg
聚丙烯酸类浆料
浆料工艺表
13”－14”
11”―12”
上浆率（％）
浆纱质量指标
&&&&&&&& &方案
上浆率（％）
增强率（％）
减伸率（％）
浆膜完整度
浆纱好轴率
毛羽降低率
布机断经/台时
布机断纬/台时
在原配方PVA1799为主浆料配方中存在问题是：
1.&&&&&& 浆液粘度高，渗透不足，表面上浆多。
2.&&&&&& 浆膜强力大，弹性差，干分较困难，浆膜撕裂严重，再生毛羽多。
3.&&&&&& 开口不清，好轴率低，纬停多。
4.&&&&&& 经纱断头多，布机效率低。
&&&& 在新配方中改用粘附力良好、浆膜强度适中的深变性淀粉与多元共聚丙烯酸类浆料配合，可以改变以前不良现状。由于细特纱截面较小，毛羽细而长，上浆主要目的是以披覆增强为主，贴伏毛羽，兼顾浸透，提高纱线强力与耐磨，减少“二次毛羽”；同时保持浆纱较大浆料回潮；降低张力，减少伸长工艺原则。
在经纱上浆中，PVA由于其良好的上浆性能经常作为主浆料使用，然而应用中普通存在功能过剩状态，由于PVA的过量使用使浆膜强度过大，再生毛羽易产生，影响织造效果，而且还有易起泡及结皮，不环保等缺点。在降低浆纱毛羽，提高织造效率的实践中，本文作者观点（一）使用低聚合度的PVA减少高聚合的PVA用量，达到减少二次毛羽的目的，同时应用强粘附力的浆料通过适当的工艺达到贴伏毛羽的目的。（二）可以用深度变性淀粉及多元共聚单体合适的丙烯酸类浆料相结合，取代全部或部分PVA用量，从而降低浆膜内聚力，减少浆膜强力，增加浆料对纤维粘附力，形成较好的浆膜。在这过程中贴附毛羽，减少干分绞时二次毛羽产生，提高织造效果。
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