牛仔布經紗上漿漿料、上漿工藝及上漿要求
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1.牛仔布經紗上漿用漿料的發展
早期牛仔布上漿主要是以原澱粉為主的半熟漿,這主要是由於當時變性澱粉還沒有被應用於經紗上漿;同時,用於牛仔布生產的織布機還比較落後,對於漿紗的要求較低。在七、八十年代我國最早的幾家牛仔布廠也是采用以原澱粉為主漿料的工藝。當時采用的配方如下:
PVA 7%
玉米澱粉 88%
牛油 3%
滲透劑 1.8%
燒堿 0.2%
漿槽固體量 7-8%
上漿率 5-6%
八十年代中期,隨著牛仔布廠的不斷增多,尤其是香港的許多客商回來投資設廠,引進了香港的配方習慣。對當時及今後的牛仔布漿紗都產生了深遠的影響。其典型配方如下:
木薯澱粉 73%
丙烯酸膠水 20%
乳化油 5%
滲透劑 2%
漿槽固體量 8%
上漿率 6-6.5%
由於漿液粘度太高,為了不堵塞管道,必需采用半熟漿供應。這樣就使得澱粉還沒有完全糊化,其性能自然也難以完全發揮。粘度太高還會使得漿液難以滲透,造成表麵上漿,落漿落棉較多,容易輕漿起毛。此外,原澱粉粘度的穩定性比較差,漿液粘度在漿槽中變化較大,因此,對漿紗質量有較大影響。類似這樣的配方,既便是到現在仍然有廠家在使用,但多數都是那些對質量要求較低的廠家。
到八十年代後期,牛仔布廠開始不斷引進新設備。高速織機的引進,對經紗上漿有了新的要求。隨著變性澱粉發展,變性澱粉應用於紡織經紗上漿的經驗逐漸成熟起來。由於變性澱粉具有漿液熱粘度穩定性好、粘度低且易於滲透等特點,正好適用於經紗上漿,因此以變性澱粉替代原澱粉的新觀念很快被人們所接受。漿料的發展有了大變革。牛仔布上漿的漿料也有了大的發展。
在此期間,中國最早的變性澱粉專業生產廠家,廣東省東莞市東美食品有限公司,憑借其與中國紡織科學研究院的技術合作,對變性澱粉應用於經紗上漿做了大量研究。更由於當時的廣東,牛仔布廠很多,牛仔布的產量約占到全國的一半,因此東美率先在牛仔布經紗上漿上作了係統的研究,對牛仔布經紗上漿的發展起了積極的推動作用。這一階段牛仔布經紗上漿的漿料主要是以變性澱粉作為主漿料,加少量乳化油。配方簡單方便,成本也很低。
用於牛仔布的變性澱粉主要有氧化、酸化、交聯等較低粘度的澱粉。當時的配方如下:
變性澱粉 94%
乳化油 6%
漿槽固體量 11-12%
漿槽粘度 7-10秒
上漿率 7-8%
到九十年代中期,漿料的生產與科研有了空前的發展。
據統計,當時全國從事澱粉生產的廠家有近七百家,漿料助劑的生產廠家超過一千家。牛仔布經紗上漿的漿料也有了新的發展。許多新產品及替代進口的產品相繼推出,如DDF澱粉分解劑、礦物質漿料膨潤土、乳化礦物油等。由廣東東莞東美食品有限公司研製開發的DM8161四合一牛仔布專用漿料,以其具有操作簡便、性能優越、適用範圍廣等特點,深受廠家的歡迎。又一次為組合漿料的發展做出了典範。
牛仔布的漿料在這一時期顯得較為多樣化,基本上沒有固定的模式。采用的較多的是以下的配方:
變性澱粉 74%
丙烯酸膠水 20%
漿紗柔軟劑 6%
漿槽固體量 11-12%
漿槽粘度 7-13秒
上漿率 6.5-8%
到九十年代中後期,牛仔布漿料逐漸趨於規範化。大批沒有技術力量的中小型漿料廠倒閉,牛仔布廠都希望使用產品質量穩定、工藝成熟、低成本的產品。同時牛仔布行業也發生了較大的變化,國內牛仔布廠發展過快,而國際牛仔布市場卻開始疲軟,生產廠家效益普遍開始滑坡。牛仔布的產品結構也開始有了大的變化,品種趨向於高檔化、色織化、多品種、小批量的方向發展。
以至於單一的漿料配方有時很難適應工廠的需要。同時成本高的漿料也缺乏竟爭力。這一階段的漿料主要是以變性澱粉、丙烯酸漿料、動物乳化油脂及PVA等原料,根據不同品種使用不同配方。高濃低粘的變性澱粉已被工廠廣泛接受,各種國產的固體、液體丙烯酸漿料,為工廠提供了多種選則。工廠往往要求漿料供應商能提供專業的售後技術服務,以保證新產品能順利完成。
2. 牛仔布經紗上漿生產工藝及典型配方
由於牛仔布上漿的紗線是經過靛蘭及其它還原染料染色過的紗線,而且所織造的織物是屬於粗厚型產品;因此,決定了牛仔布經紗上漿生產工藝的特殊性。此外,不同的設備及操作習慣對漿紗工藝也有影響。
所以,我們在實際生產操作中一定要以實際試驗情況作依據,切實做到從實際出發。
2.1 不同紗支的牛仔布對上漿工藝的要求
a:7S、10S、12S等較粗紗支
此類型織物對紗線的上漿要求較低,一般采用100%變性澱粉加4-6%乳化油,織機要求高的可加5-8%丙烯酸漿料。上漿率約在6-9%。
典型配方:
設備:祖克單漿槽 雙浸雙壓 染漿聯合機 畢加諾劍杆織機 轉速380轉/分1.4立方米調漿桶
配方:
變性澱粉 150公斤
乳化油 12公斤
調漿體積 1150升
含固量 11-12%
粘度 7-9秒
上漿率 7-8%
b:16S、21S等中支紗產品
上漿較a類產品要求高些,盡可能使用較低粘、滲透性好的變性澱粉。
基本配方為:變性澱粉100%,乳化油4-6%,丙烯酸漿料8-10%。若紗線強力較低時可加入5-10%PVA,以增加強力。其上漿率要求在9-12%
典型配方:
設備:港產漿染聯合機 雙浸雙壓 劍杆織機 370轉/分 調漿桶1.5立方米
配方:
變性澱粉 125公斤
丙烯酸膠水 35公斤
乳化油 10公斤
調漿體積 1100升
含固量 10-12%
漿槽粘度 8-10秒
上漿率 10-12%
c:32S單紗薄型牛仔布產品
該產品經紗上漿難度較大,建議采用含固量在12%以上的漿料。基本配方為:變性澱粉100%,乳化油6-8%,丙烯酸漿料8-12%,PVA 20-30%。上漿率要求在10-14%。
典型配方:
設備:國產漿染聯合機 雙浸雙壓 劍杆織機 430轉/分 調漿桶 1立方米
配方:
變性澱粉 75公斤
PVA 20公斤
丙烯酸膠水 15公斤
乳化油 8公斤
調漿體積 750升
含固量 12%
漿液粘度 8-9秒
上漿率 12-14%
2.2 不同設備對上漿工藝的要求
a:漿紗機對上漿工藝的影響
目前大多數廠家廣泛使用的漿紗機可分為兩類:一類是以歐美機型為主的高速高壓漿紗機,這一類型的機器要求漿料盡可能做到高濃低粘,以適應其高車速運轉。
同時,應充分利用其高壓的優勢,高壓的壓力一般要求在15-20KN。高壓有利於漿液滲透、毛羽伏貼,也可以降低上漿率,較低的上漿率有利於保伸和保持紗的柔韌性能。另一類是香港及國內廠家生產的漿染聯合機,這種機一般車速開到20-30m/min,壓漿輥壓力屬於中等。因此,上漿率要求較上一種機型要高一些。
b:織布機對上漿工藝的影響
現在新型高速織機主要有噴氣、劍杆、片梭三種,速度約在280-700n/min,一般認為速度越高的要求上漿率也越高。但事實上並不完全是這樣,片梭織機車速隻有300n/min左右,但其對上漿要求卻很高,同樣的品種其上漿率要比噴氣、劍杆高約1-2%。
c:對調漿的要求
傳統的調漿習慣,往往是以粘度為標準。一測粘度達到了,就認為是可以了。這在漿料粘度絕對穩定的前提下是可行的。但我們知道,任何漿料粘度都有一定的波動範圍因此,在調漿時一定要注意調整含固量與粘度的關係,避免造成輕漿。受原澱粉調漿的影響,有些工廠在調變性澱粉漿時仍然采用半熟漿供應,或是調漿時煮漿時間太短,這就使漿液性能得不到很好發揮。
因為,變性澱粉必需在煮漿到95度,保溫1小時後其性能才能得以發揮。另外,值得提出的是工廠傳統習慣使用量糖計來測漿液的含固量,大多數都沒有經過效正。以至各個廠所測結果都有較大誤差。因此,在使用量糖計測含固量時,應進行效正。
2.3 牛仔布漿紗工藝的確定原則
a:主漿料及配比:
牛仔布主漿料應采用高濃低粘變性澱粉與丙烯酸漿料混合漿的配比,為了保證織物手感柔軟,盡量不使用或少使用PVA。配比一般為9:1—7:3(丙烯酸漿料含固為25%),隨著紗支的增加而多用丙烯酸漿料。
b:輔助漿料:采用變性澱粉的漿料配方隻需加入漿紗柔軟劑即可,一般不再使用滲透劑等其它輔助漿料。使用的柔軟劑不應使漿液粘度變化過大,有的柔軟劑同丙烯酸漿一樣,也會使漿液粘度產生很大的變化,應引起有關技術人員的注意。
c:高濃低粘,保證足夠的滲透和上漿。
d:高速高壓,提高效率和質量。
3. 漿紗疵點產生原因及解決方法
漿紗過程中產生的疵點大致可分為兩大類:一類是由於操作造成的,另一類是由漿料工藝配方造成的。由操作造成的疵點一般主要有以下幾方麵:
a:整經操作的不好,導致盤頭零亂,漿紗難以操作。
b:漿紗操作不夠熟練,絞頭、並頭較多,從而造成織疵。以及處理不及時,常常停車,造成停車痕。
c:壓漿輥壓力不均勻,會造成布麵色差。為了防止邊中色差的產生,必須定期進行對軋輥壓力橫向均勻的測試。其方法是用兩張與軋輥同寬的白紙條,中間夾一張同長度的複寫紙,加到兩軋輥之間,然後加上工作壓力數秒鍾,再抬起軋輥取出紙條,查看複寫紙藍色壓痕寬度是否相同。如壓痕寬度不一,則表示壓力不均勻。一般較易產生兩邊壓力高於中間的現象,這主要是由於軋輥在兩端加壓情況下,產生扭曲變形而引起的。解決的常規方法,是將軋輥表麵研磨成橄欖形。國內目前有生產一種橄欖形鐵芯的橡膠軋輥,可改善這種因軋輥扭曲變形引起的壓力不均勻現象,而德國柯士達公司生產的均勻軋輥則可徹底解決這一問題。
漿紗工藝及配方的不當,通常也會造成疵點:
a:通常應選擇質量較好的漿料,保證漿液中無雜質,以免帶上布麵形成漿斑。
b:選擇漿液透明度好的漿料也很重要,這樣會使布麵顏色保持鮮豔,減少色差的形成。
c:漿液粘度太高,會使紗線表麵上漿太大。在分紗及織造過程中,都會由於磨擦而形成白色條花,造成條花疵布。
d:若漿液溫度過高,達到沸騰,常常會飛濺到紗片上,形成漿斑。若漿液溫度過低,又容易結漿皮,造成疵點。
由以上疵點產生的原因來看,隻要加強生產管理,強化操作訓練,不斷提高操作水平就能夠減少疵點的產生。
4. 牛仔布經紗上漿綜合討論
4.1 對牛仔布漿紗的認識
牛仔布大都是粗支高密織物,采用先染色後漿紗的工藝路線,經紗在上漿前較本色織物受到更大的損傷。因此,牛仔布較本色織物對漿紗有著更高的要求。另外經紗上漿還將影響牛仔布的色澤,這一點應起技術人員的足夠重視。
a:增加可織性
牛仔布的經紗一般都較粗,斷裂強度很高。因此,漿紗增強率對織造效率的影響沒有人們想像的那麼大。實踐證明,增強率很高的不一定就好織。漿紗增強率低的也不一定就難織。
牛仔布上漿更重要的目的是增強紗線的摩擦強度、貼服毛羽。高速無梭織機對漿紗耐磨性要求更高。漿紗耐磨包括以下兩方麵的含義,一是在織造過程中經機械與紗線間、紗線與紗線間反複摩擦後,不容易產生斷頭;另一層含義是指紗線在分紗及摩擦過程中,不容易因損傷而造成更多的毛羽。再次產生毛羽的多少、長短對織造影響更大。因此,人們更應注意織造過程中毛羽的貼服性,而使用滲透性較好的漿料,對毛羽的貼服性有明顯的改善。
漿紗斷裂伸長對牛仔布織造至關重要。由於紗線在漿紗前已經過了多道工序,如染色、分紗等,經紗伸長損失很大,因此應使用彈性較好的漿料。丙烯酸類漿料有很好的彈性,用丙烯酸類漿料代替PVA是一個很好的經驗。
由於牛仔布經紗在染色過程中吸附了大量的染化料及化學助劑,有時還含有很高的水份(染色後烘不幹)。漿紗過程中紗線吸漿非常困難,漿液很難滲透到經紗中。采用高濃低粘型的漿料較容易滿足滲透的需要。
b:織物手感
習慣上人們總認為牛仔布應該是硬挺的。實際上,好的牛仔布應該是挺而不硬,柔軟而手感豐滿。這樣,穿起來才既舒適又美觀。用普通澱粉為主的漿料,粘度往往太高。漿出來的紗手感較硬。用變性澱粉代替普通澱粉、丙烯酸漿料代替PVA的漿料,漿膜堅韌而富有彈性。既使在上漿率較高的情況下,織物一樣手感柔軟。
c:色澤與色差
牛仔布對染色要求很高。經過上漿後,紗線表麵被覆蓋了一層薄薄的漿膜。漿膜的透明性好,可使牛仔布色澤鮮豔。增強染色效果;漿膜不透明或透明度有好,都會影響染色效果。薯類澱粉的漿液透明性比其它澱粉要好。因此,牛仔布上漿應使用薯類澱粉,如木薯變性澱粉或馬鈴薯變性澱粉。
均勻的經紗上漿不僅是高效率的保障,而且是色澤均勻的保障。在漿紗過程中無論橫向、縱向都應保持上漿率均勻一致,否則會產生橫向或縱向的色差。
4.2 對牛仔布漿料的認識
a:紡織漿料的高濃低粘
紡織漿料高濃低粘是隨著高速高壓漿紗機的開發而提出的一個概念,其目的是使用較高固體量的漿料以減少烘幹所需的能量,並使車速提高。高濃低粘的漿料還具有流動性好、易於滲透、分絞容易等特。對較高覆蓋係數的高密品種也能達到很好的上漿效果。因此,很適合牛仔布品種的上漿。此外,高濃低粘的漿料還有利於上漿均勻,減小色差。要做到高濃低粘的漿料主要取決於所使用的變性澱粉的粘度。
目前,國際上稱之為高濃低粘的變性澱粉的粘度普遍是在約5mpas(6%濃度,溫度95度保溫1.5小時)。廣東東莞東美食品有限公司生產的DM828木薯變性澱粉,粘度約為4-8mpas(6%濃度,溫度95度保溫1.5小時),可能是目前國內粘度最低的紡織用變性澱粉。
b:丙烯酸漿料與變性澱粉混合漿的粘度
丙烯酸漿料由於其具有良好的特性,而被牛仔布廠廣泛使用。但在與變性澱粉混合使用時,其粘度的變化規律不是簡單的變性澱粉與丙烯酸漿料粘度的疊加,而是有較大的變化,其基本規律如下:
在較低濃度時,如6%,混合漿粘度變化很小。在較高濃度時,如10%,低粘度的變性澱粉與丙烯酸膠水混合,粘度略有增加;高粘度的變性澱粉與丙烯酸膠水混合,粘度會產生突變,急劇增加,以至於無法使用。此外,由於不同廠家的產品,其化學結構、單體組份、聚合度等都不盡相同。因此,我們在使用丙烯酸漿料時一定要特別引起注意。