經紗預濕上漿的探討

    介紹了經紗預濕上漿的機理，對預濕上漿的機構形式和工藝作了詳細的評述。分析了經紗預濕上漿的效果及適用性，指出了預濕上漿在實際生產中存在的問題。 
    經紗上漿是織前準備的關鍵工序，其目的是使經過上漿的經紗能夠耐磨、增強、保伸和減少毛羽，從而提高可織性。隨著科學技術的不斷發展，近十幾年來經紗上漿技術也有很大的進步。國內外專業技術人員對改善經紗上漿的研究基本分三個方面：一是對漿料的研究；二是對漿紗機械和漿紗工藝的研究；三是對改善待上漿經紗狀態的研究。預濕上漿是已在生產中應用的改善上漿前經紗狀態的一種方法。
    1 經紗預濕機理

    經紗上漿的過程就是將漿液按設定的要求一部分粘附在經紗表面，另一部分滲透到紗線內部，因此漿液的粘附程度和滲透狀況是上漿質量優劣的重要標志。根據粘附原理，漿液在經紗上的粘附狀況與紗線的特性、表面狀況、濕潤程度等有關?；瘜W纖維表面光滑且含油劑，影響上漿。棉纖維表面較粗糙，而且有天然的卷曲，雖然比化學纖維容易上漿，但是由于棉纖維中含有纖維素共生物，如蠟狀物質、含氮物質、果膠物質、礦物質以及色素等，而且棉紗的纖維間空隙存在空氣，都不利漿液粘附和滲透。預濕就是在經紗上漿前通過熱水進行濕潤，這樣就可以去除棉紗附著的棉蠟、果膠質和雜質，有利于漿液對紗線的粘附。在經紗浸濕的同時還要采用高壓擠壓，這樣不僅可以去除經紗上過多的水分，而且可排除紗線纖維間的空氣，有利漿液滲透。
   2 預濕機構的形式及工藝

   上漿前進行經紗預濕，增強漿液與纖維的親和力，以達到改善上漿質量，又可減少漿料消耗的思路，漿紗專業技術人員已進行了多年的探索，但是由于相應技術問題沒有得到解決，所以一直沒有在實際生產中應用。直至1992年預濕上漿首先在長絲上漿中應用，1997年開始應用在短纖紗上漿，ITMA99展出的漿紗機已經廣泛采用了預濕技術。預濕機構基本有三種形式。
   2.1預濕機構形式
   2.1.1 單浸單壓式 
   單浸單壓式是在經紗進入漿槽前加裝一套一根浸沒引紗輥和一根壓水輥的預濕水槽裝置。如祖克—米勒—哈科巴公司的SC“濕—罩—濕”上漿裝置，將經紗喂入、預濕潤、上漿三項功能融合在一起。該預濕槽有溫度控制系統，以蒸氣加熱，用水平檢測儀調節液面高度，并有過濾水循環系統去除雜質，保持預濕槽的水清澈，以免經紗二次粘污。
   2.1.2雙浸雙壓式雙浸雙壓式是二次浸紗二次擠壓水的形式。經紗由引紗輥拖引進浸入預濕水槽內，通過第一對擠壓輥擠壓后，再經過浸水輥二次入水，通過第二對擠壓輥高壓擠水，然后進入漿槽上漿。這種形式的預濕水槽用蒸氣加熱，并有液面調節儀和循環水過濾系統。
   2.1.3 浸噴雙壓式
   浸噴雙壓式以貝寧格—澤爾公司采用的WET—IN—WET漿槽為代表，預濕區由一根浸沒輥對經紗進行預濕浸漬，然后第一對擠壓輥擠壓出經紗內的空氣，在經紗離開擠壓點時，立即用熱水噴淋，使經紗能夠充分濕潤，再經過第二對擠壓輥擠壓去多余水分，并依靠擺錘式導紗軸將紗線從預濕水槽轉移到上漿槽，保證紗線不松弛。由自控裝置保持液面高度恒定，用循環過濾和溢流方式，保持預濕水的潔凈。
   2.2 預濕工藝
   2.2.1 預濕水溫
   預濕的目的是為了在經紗上漿以前盡可能清除經紗表面不利于上漿的纖維素共生物和濕潤經紗，因此預濕水溫是關鍵。根據經紗纖維的棉蠟和果膠特性，在80 ℃以上就可以融化和溶解，同時能使紗線很好地濕潤，生產廠一般控制在85 ℃±2 ℃，過熱將會增加能耗。
   2.2.2 壓水輥的壓力及經紗的壓出回潮率
   經紗預濕后雖然經過一次或兩次擠壓，但它的含水仍較多，進入漿槽后必將影響漿液濃度，因此，合理控制經紗壓出回潮率是十分重要的。而控制經紗壓出回潮率與擠壓輥的壓力有直接聯系，壓力小壓出回潮率高；壓力過大，壓力機構容易受損。但經紗的壓出回潮率也與經紗的粗細、纖維種類、純紡或混紡等因素有關。根據紡織廠實踐獲知，當壓力達到60 kN時純棉品種壓出回潮率在40%左右，100 kN時壓出回潮率接近30%。因此一般擠壓輥的壓力控制在60 kN～100 kN，使壓出回潮率能在40%以下。
   3經紗預濕上漿效果分析
   根據有關資料介紹，經紗預濕上漿效果顯著，毛羽可減少50%，強力提高15%～20%，抗摩擦功能提高60%，可減少上漿20%～40%。
   3.1 毛羽減少
   傳統環錠紗表面毛羽較多，纖維抱合不緊，纖維間有很大空隙，在電子顯微鏡下顯示得十分清楚。經紗經過預濕槽時，由于速度很快，所以預濕效果最好的是經紗表面部分和毛羽，尤其是因為毛細效應，裸露在紗線外的毛羽纖維濕潤度更好，當經紗進入漿槽接觸漿液后，經紗表面和毛羽粘附漿液。因此在經過壓漿輥后，毛羽比較伏貼地貼附在經紗表面，使預濕上漿后的經紗比現行的上漿后的經紗毛羽顯著減少。
   3.2 抗摩擦功能和強力提高
   從上述可見，由于經紗經過熱水浸漬，纖維去除了大部分纖維素共生物，漿液更容易粘附，所以經紗表面的漿膜比較完整，經紗經過預濕，又經過壓漿輥的軋壓，有利漿液滲透，使漿紗的漿膜與紗線的結合比較牢固，從而提高了上漿后經紗的抗摩擦功能和強力。
   3.3 節約上漿
   由于預濕后經紗內纖維間充滿水分，所以漿液難以滲透到紗線中心，而是形成一種漿液濃度至經紗中心逐漸減少的情況，而經紗中心被水分“占據”，從而達到明顯降低上漿率，又能滿足上漿要求的效果。 
   4 有關預濕上漿幾個問題的探討 
   理論分析和實際應用說明預濕上漿有一定效果，但應用預濕上漿技術目前仍有一些問題需要探索，使之進一步完善。
   4.1 保持漿槽漿液濃度穩定
   由于經紗從預濕槽轉移到上漿槽要帶入大量水分，將會稀釋漿液濃度，所以必須要采取相應措施，除了通過試驗摸索規律，控制輸入漿液的濃度，加快漿槽漿液循環外，輪班要有專人負責用遮光儀對漿液濃度經常測定并做相應調節。但漿槽漿液濃度總會有一些波動，有時控制不當，漿槽漿液濃度低于要求，只能暫時停止預濕。因此比較可靠的措施是在漿槽設置漿液濃度監測和自動調節系統，但需要增加相應的投資。
   4.2 控制漿紗伸長率
   預濕上漿使經紗在加壓導紗條件下濕態長度增加，雖然高速漿紗機有先進的分區張力調節系統，但難免增加經紗的濕態伸長，因此預濕上漿的漿紗伸長率就會增加，必須引起注意。
   4.3 預濕上漿的適用性
   上漿前經紗預濕，在理論上講是改善上漿前經紗狀態的有效技術，但由于經紗的纖維特性不同、紗線的纖維結構不同、紗號的粗細不同，預濕工藝技術目前很難普遍適用，因此要進一步探索。
   4.3.1 對纖維的適用性
纖維分子結構不同，纖維的特性也不同，其預濕效果也有所區別。生產實踐證明在目前條件下，并非所有的品種預濕后的壓出回潮率能在40%以下，純棉紗或混紡紗中棉纖維比例較高的紗，壓出回潮能達到要求，但合成纖維純紡或混紡比例較高的紗，在100 kN的壓力條件下，經紗壓出回潮率也難以達到40%以下，所以預濕工藝技術對這些品種并不適用。
   4.3.2 對紗號的適用性
   對純棉品種而言，通過預濕工藝處理，在正常條件下，壓出回潮率一般都能控制在40%以下。但是在同樣工藝條件下，不同紗號的壓出回潮率就會產生差異，根據某生產廠試驗，同樣在100 kN的壓力下，9.6 tex的純棉紗壓出回潮率為37%，而30 tex純棉紗僅有23%。綜合考慮，中低號的棉紗更適用預濕工藝處理。
   4.4 增加預濕機構后待解決的問題
   增加預濕機構后，除要解決漿槽漿液濃度穩定問題外，漿紗機的總體長度增加也帶來一些問題，盡管設備生產廠家采取一些措施，但有些問題沒有從根本得到解決。
   4.4.1 漿紗機總體長度 
   目前紡織廠為了生產細號高密產品，大都選購雙漿槽高速漿紗機，增加預濕機構后，漿紗機的總體長度必然增加，這就會產生三個問題：一是原有生產廠房能否容納；二是要相應增加漿紗機的了機回絲；三是經紗經過的線路增長，要相應增加張力控制措施，穩定伸長。雖然設備生產廠對預濕機構與漿槽的結合設計得更加緊湊，但總體長度還是增加。
   4.4.2 增加預濕機構后，能不能不用雙漿槽
   據資料介紹：增加預濕機構后，上漿輥的覆蓋系數可以達到100%，甚至120%，認為沒有必要再用雙漿槽，這種設想有待商榷。從以上所述可知，預濕工藝并不普遍適用，盡管有些中低號品種采用預濕工藝后，覆蓋系數可以達到100%，但這僅是實際應用中的特例，因此不具有普遍性。尤其在當前市場經濟條件下，各紡織生產企業品種變化很大，不可能生產單一的中低號純棉產品，也不可能僅僅為了部分產品應用預濕工藝技術，因而影響了漿紗機的品種適應性。
   5 結束語
   預濕上漿技術對部分品種在提高上漿質量和降低漿料消耗方面有顯著效果。上漿經紗不同，預濕上漿工藝的適用性也各不相同，生產實踐證明，預濕上漿工藝對中低號棉紗最適用。對于預濕上漿技術還有待于進一步研究和完善。