紡織詞典——漿紗

　　漿紗

　　英文：warpsizing

　　在經紗上施加漿料以提高其可織性的工藝過程。可織性是指經紗在織機上能承受經停片、綜、筘等的反復摩擦、拉伸、彎曲等作用而不致大量起毛甚至斷裂的性能。未上漿的單紗纖維互相抱合不牢,表面毛羽較多,難以織制。上漿后一部分漿液透入纖維之間，另一部分粘附在經紗表面。以漿液透入纖維之間為主的上漿稱浸透性上漿，以漿液粘附在經紗表面為主的上漿稱被覆性上漿。
　　定義
　　古代手工漿紗是將經紗展成片狀，用刷子或筘抹上漿糊,晾干后繞成織軸。元代王禎《農書》中有使用刷子給經紗上漿的圖文?！短旃ら_物•乃服篇》中“過糊”一節記載了用淀粉、牛皮、骨膠漿絲的方法和工具。18世紀末英國出現動力織機，使漿紗和織布分開而成為獨立的工序,出現了現代漿紗機的雛形。以后幾經改進,到1853年英國人J.博洛夫等的專利已具備現代漿紗機的基本特征。
　　漿紗方法
　　經紗的上漿方法主要有六種。
　　經軸上漿
　　將若干只經軸上的經紗同時引出，浸入漿液，壓去余液，烘干、分紗，最后按規定長度卷成織軸。這是應用最廣的上漿方法。
　　織軸上漿
　　由分條整經機做成的織軸，經上漿后再卷成織軸。這種方法多用于絲織、色織的多品種和小批量生產。
　　整漿聯合
　　在整經機（見整經）的筒子架和卷繞機構之間安裝上漿和烘干設備，合整經、漿紗為一道工序，多用于化學纖維長絲上漿。
　　染漿聯合
　　在漿紗機的漿槽前加裝染色烘干設備，使漿紗先染色、烘干，然后上漿，合染色、上漿為一道工序，多用于需要染色的經紗上漿，如織制勞動布的色經上漿。
　　單紗上漿
　　從筒子上退出單紗，經單紗上漿機上漿后再卷繞成漿紗筒子。單紗上漿機是在低速絡紗機上加裝漿槽和烘干機構而成。這種方法雖然產量低，工耗大，但漿膜質量好，在絲織和苧麻織中有時采用。
　　絞紗上漿
　　有手工和機械兩種方式，都是將絞紗在漿液中浸透、絞干、抖松，然后烘干。這種方法適用于色織、織帶等小批量生產。
　　上漿設備
　　用于經軸上漿的機器由四個主要部分組成:①軸架：放置規定數目的整經軸,引出的經紗根數一般等于織物經紗總根數。②漿槽：存貯、加溫(保溫)漿液的容器和附加機件。經紗繞過浸沒輥吸附漿液，再經上漿輥和包有彈性表層的壓漿輥之間受到擠壓，使漿液透入紗中并壓去余漿,得到規定的上漿率。③烘倉:烘干濕漿紗的裝置，分為烘筒式、熱風式和熱風烘筒聯合式三類。④車頭：包括主傳動、后上蠟裝置、分紗棒、測長打印、伸縮筘、織軸卷繞、上落軸等機構。主傳動要求較寬的無級變速范圍，且有爬行速度(2～3米/分),以適應不停車處理疵點的要求。分絞棒將烘干的漿紗分成若干層。細密的紗層或化纖漿紗可通過后上蠟裝置涂上微量乳化蠟，使漿紗表面平滑并減少靜電積聚。分層后的漿紗經伸縮筘進一步分開，最后經拖引輥繞上織軸?？椵S卷繞機構在不同車速下和織軸卷繞直徑漸增的情況下能使漿紗張力保持恒定。漿紗的測長打印給漿紗以匹長的標志，一般在烘干后進行。
　　20世紀70年代以來，溶劑上漿、熱熔上漿、泡沫上漿等方法相繼出現，可以節約烘干能源。隨著電子技術的發展，漿紗機自動化的研究也取得了進展，已能自動控制漿紗的回潮率、伸長率、上漿率、經紗張力以及漿液液位、濃度、漿紗時溫度和蒸汽壓力等。
　　漿料
　　概念
　　漿紗的主要過程是通過對紗線內外施加漿液來實現漿紗的，漿液是由多種漿料通過一定的配比而成。符合漿料的材料，簡單來說應該符合“上得去，織得好，退得下”的原則。
　　漿料分主漿料和輔漿料兩類：前者也稱為粘著劑，后者也稱為助劑。
　　主漿料（粘著劑）
　　屬高分子化合物。它們的分子結構須具有與纖維相同或相似的功能團，對纖維應有良好的粘附性，所以又稱粘著劑。主漿料的大分子之間必須有一定的自粘力，其溶液在干燥后能形成有一定機械強度和延伸性能的薄膜。此外，主漿料還應含有一定量的親水性基團，以便調制成漿液。常用的主漿料有淀粉、動物膠、羧甲基纖維素、聚乙烯醇及丙烯酸類共聚物、水溶性聚酯等。
　?、佟〉矸?是傳統的主漿料之一,常用的有小麥、馬鈴薯、玉蜀黍、甘薯、秈米、木薯等食用淀粉，其中以玉蜀黍和小麥淀粉上漿性能較好，可用于細號高密棉布的經紗上漿。橡仁淀粉等非食用淀粉也可作為上漿材料。淀粉在水中隨溫度升高而膨脹，糊化成漿，溫度降低后形成凝膠。淀粉漿只在糊化以后并高于凝膠溫度才適于上漿。淀粉漿流動性差，粘度不夠穩定，漿膜脆硬，易被微生物侵蝕而腐敗，因此必須配用柔軟劑、表面活性劑、淀粉分解劑和防腐劑等輔漿料。淀粉含有多量羥基，對同樣具有多量羥基的棉、麻、粘膠等纖維有良好粘附性。淀粉漿液干燥成膜后具有較好的機械性能。各種淀粉衍生物，如含有羧基的氧化淀粉、水溶性淀粉醚（如羧甲基淀粉）、淀粉酯（如淀粉醋酸酯），以及陽離子淀粉、接枝淀粉等，廣泛應用于各種紗線的上漿。
　?、凇游锬z：從動物的骨、肌腱、皮或其他結締組織中提取，屬于硬朊類蛋白質，由各種氨基酸組合而成。常用的有骨膠和明膠兩種，適用于天然絲、粘膠絲等上漿。動物膠漿液浸透性差，漿膜脆硬，易腐敗，須配用油脂、表面活性劑和防腐劑等輔漿料。
　?、邸『衷迥z：廣泛存在于各種藻類中,是β-D-甘露糖醛酸縮聚而成的天然高聚物。經化學加工制得的褐藻酸不溶于水，它的鈉（或銨）鹽可溶于水，稱為褐藻酸鈉（銨），其水溶液具有低濃度、高粘度特征，可單獨作主漿料用于棉紗、粘膠紗上漿?，F在由于其成本、性能方面無優勢可言，已經很少使用。
　　④　纖維素衍生物：主要是水溶性纖維素醚，常用的是羧甲基纖維素(CMC)。CMC由堿纖維素用一氯醋酸醚化而成，當取代度大于0.4時，呈水溶性。工業用的CMC一般是羧甲基纖維素的鈉鹽，適用于棉紗、粘膠紗上漿。CMC水溶液具有低濃度、高粘度特征,浸透性差，吸濕性好，乳化力強，與其他主漿料有良好的混溶性。粗制品含鹽量高，對機件腐蝕性強，不適于漿紗。由于其高粘度、再粘性和成本原因，不能作為主漿料使用。另一種常用的纖維素衍生物是羥乙基纖維素(HEC)，上漿性能與CMC相似。
　?、荨【垡蚁┐迹河删鄞姿嵋蚁ゴ冀舛玫乃苄愿叻肿泳酆衔铩３Ｓ玫木垡蚁┐?PVA)按聚合度不同可分為高聚合度和低聚合度兩種。前者適用于短纖紗，后者適用于合成纖維長絲上漿。PVA按醇解度不同可分為完全醇解型和部分醇解型兩種。前者適用于親水性纖維，后者適用于疏水性纖維上漿。PVA漿膜堅韌,富有彈性，是現有漿料中最好的一種。它也可與其他主漿料以廣泛的混合比混溶使用，以獲得良好的上漿效果。它的主要缺點是：漿液起泡，結皮，對疏水性強的合成纖維粘附力較低。特別是其分絞時的二次毛羽和退漿廢液的不可降解性，使得提倡“少用和不用PVA”已經成為一種趨勢，歐美已經明確提出不得進口使用PVA漿紗的織物。但由于PVA優異的漿膜特性和替代漿料的不成熟及成本的原因，目前在國內還不能完全替代。
　?、蕖”┧犷惞簿畚铮褐饕敢员┧狨橹黧w的共聚物和聚丙烯酰胺。組分復雜多變，可根據用途制取。多為粘滯液體，含固率在10～40%之間。聚丙烯酸及其鹽類漿料起初用于錦綸絲上漿，以后常與淀粉混合用于合成纖維混紡紗上漿。聚丙烯酸酯類漿料對滌綸纖維有良好的粘附性，可用于滌綸長絲上漿。若α-碳原子上的氫被甲基取代，即成為聚甲基丙烯酸類漿料。羧基被酰胺基(-CONH2)取代即成聚丙烯酰胺(PAAm)，屬非離子型極性漿料，適用于細號高密棉織物的經紗上漿。這類漿料的共同特點是對合成纖維粘附性好，漿膜強度低而斷裂伸長大（聚丙烯酰胺例外，它的漿膜強度高，斷裂伸長?。?吸濕、再粘性強。不能單獨用于短纖紗上漿,宜與PVA或淀粉混用。適當選擇組分配比以控制其吸濕性和再粘性，用于合成纖維長絲上漿效果很好?！】勺鳛橹鳚{料的還有：聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯甲基醚和其他類型的共聚物。
　　⑦水溶性聚酯：一種以制造滌綸的單體（對苯二甲酸和乙二醇）為原料，加水性第三單體（如苯二甲酸磺酸鹽）共聚而得的高分子物。由于其對滌綸的親和性，在滌綸長絲上和短纖上已經使用，只是由于國外產品價格昂貴，國內共聚的技術水平尚待完善，所以推廣尚待時日。
　　輔漿料（助劑）
　　主要有柔軟劑、表面活性劑、淀粉分解劑、防腐劑和蠟等。
　?、佟∪彳泟耗茉鲞M漿膜柔韌性，借以承受織造時的動態負荷。常用的有牛脂、羊脂、棉籽油等，都是高級脂肪酸的甘油酯。其中以牛脂最適用于漿紗。
　　②　表面活性劑：能顯著降低液體表面張力的物質。主要使用陰離子型和非離子型表面活性劑，能增進漿液的浸透性，也有消除靜電和乳化等作用。
　?、邸〉矸鄯纸鈩核?、堿、氧化劑和酶都可作為分解劑對淀粉大分子中的甙鍵作適度水解，以增進漿液的流動性。硅酸鈉是常用的堿性分解劑,也可使用氯胺T、次氯酸鈉等氧化分解劑。酸和酶較少使用。
　?、堋》栏瘎耗芤种莆⑸镌跐{液中或紗布上繁殖，以防漿液變質、漿紗或織物發霉。淀粉、褐藻膠和動物膠等天然漿料常需配用防腐劑。常用的防腐劑有α-萘酚，是淡紅褐色鱗片狀固體，能溶解于堿液，但不能與含氯氧化劑同時加入漿液，以免有效氯和α-萘酚發生加成反應而削弱氧化分解作用。
　?、荨∠灒悍州o漿料蠟（調漿用）和后上蠟兩類。用作輔漿料的蠟應能在50～60℃時熔化并在室溫下凝固，且是水溶性的。后上蠟一般需經乳化，在出烘房后、分絞前處施加在漿紗表面，以增進其平滑性和減少靜電積聚。主要有石蠟（高級烷烴的混合物，難于乳化，退漿困難）、蜂蠟（高級脂肪酸和高級一元醇組成的酯，退漿也較難）和合成蠟（醚型或酯型的共聚物，如聚氧乙烯醚，與纖維的親和性較好，也易退漿）三種。石蠟和蜂蠟不宜用于需要印染加工的織物。
　　70年代以來各種變性淀粉、淀粉衍生物和變性PVA漿料有較快發展。醋酸乙烯、馬來酸酐、苯乙烯等單體在共聚物漿料生產中的地位日益重要。為新上漿方法所需要的特種漿料和性能良好的油脂、乳化蠟、水溶性合成蠟、表面活性劑以及高效低毒防腐劑等也發展很快。預制的包裝漿料的袋皮本身也由漿料制成，使用時可整包投料調漿。
　　調漿
　　根據經紗品種、工藝要求制訂漿液配方并將各種漿料以合理的順序和方法調制成規定濃度、溫度、粘度及pH值的漿液，供漿紗之用。一種漿料單獨使用往往不能滿足漿紗工藝的要求，因此需要根據經紗品種、號（支）數、織物規格選用幾種漿料以適當的比例配合并調制成均勻的漿液，方能適用。專業化的漿料工廠已能供應針對各類不同經紗要求的預制漿料。
　　調漿的主要用具是帶有攪拌器的調漿桶。調漿時先在桶內放入略少于預定量的水，按規定次序緩緩投入各種漿料攪拌,用蒸汽加熱至一定溫度，加水調整濃度,并調整其粘度和pH值，經管道輸至漿紗機的漿槽（或循環漿箱）備用。為了加速調漿過程、節約能源和提高漿液質量，在生產中已開始使用壓力煮漿釜、超聲勻化器等設備。全自動稱量、投料、調漿、輸漿系統也已研制出來。為了減輕乃至消除退漿污水對環境的污染,PVA、CMC、淀粉衍生物退漿廢液的超過濾濃縮和凝聚沉淀法回收再用系統已投入生產。