高支苎麻织物上浆工艺的探讨

龙岚珺

（湖南华升株洲雪松有限公司，株洲 412000）

苎麻作为中国特有的以纺织为主要用途的农作物，其产量约占全世界苎麻总产量的90%以上，在国际上被称为“中国草”。苎麻纤维因凉爽、透气、抗菌等优良的性能，很早以前就被人们用作服饰原料。据考证，早在四千年前，我国古民就利用苎麻通过手工纺纱织布。随着社会的发展，人类生活水平的提高和纺织技术的发展进步，消费者对苎麻产品已不再满足于粗犷、厚重的织物风格。开发出更加轻薄、滑爽、飘逸的高支面料，展现出苎麻优良的服用性能，以满足当今消费市场的个性化需求。本公司利用水溶性维尼纶作为伴纺载体，纺成麻维混纺纱织成坯布，再在后处理过程中将水溶性维尼纶去除的工艺技术，成功地开发了100公支、160公支和300公支系列纯麻高档织物面料。经过多方面的研究和试验，成功地探索出适用于高支苎麻织物的纱线浆纱工艺技术。

1 苎麻纤维及纱线的特点

1.1 苎麻纤维特性

苎麻纤维是初生韧皮纤维，单纤维细胞很长，一般达60～250mm，最长达550mm，宽20～45μm，细胞排列疏松，没有明显的束状组合，细胞大小差异较大。苎麻纤维长度较长、细度较粗、初始模量大、弹性较低、表面光滑，纤维间抱合小，成纱后纱线单纱强力较高，但强力不匀率大，毛羽较长且硬挺，麻丝、弱捻、粗细节较多。

据测定，我国苎麻纤维支数一般在1600Nm左右，平均细度比棉纤维粗3～4倍，因此，苎麻纤维的细度对成纱质量的影响极为明显。纯苎麻纤维的可纺支数一般在36公支左右，用常规工艺生产60公支的织物已经难度很大，生产效率低，产品质量稳定性差。本公司选用纤维细度在2500Nm及以上、平均长度90mm及以上的高品质苎麻纤维与纤维支数在6000Nm及以上、纤维平均长度85mm及以上的水溶性纤维混纺，生产制造各种规格的高支苎麻纱线。本文以100公支麻维纱为例，探讨其上浆工艺。

1.2 100Nm麻维纱的基本特性

100Nm麻维纱由40%的苎麻纤维和60%的水溶性维尼纶纤维组成，退去维尼纶后，变为248Nm纯苎麻纱。其纱线特性为：

表1 同支数的麻维纱与纯棉纱主要质量指标对比Table 1 Qualitycomparison oframie/vinylon yarn and pure cotton yarn with the same count

从上表1可以看出，麻维纱的强力虽然较高，但是强力不匀率大，6mm毛羽指数远高于同规格的纯棉纱。

2 纱线的上浆要求

尽管麻维纱在成纱过程中添加了维尼纶作为伴纺材料，毛羽和强力不匀依然是纱线的主要缺陷。制定合理的浆液配方和上浆工艺，减少纱线毛羽是控制好的浆纱质量的关键技术。根据对麻维纱线的性能分析，浆纱工序的主要任务是适当渗透，良好被覆，浆膜完整，增加耐磨，减少毛羽，增强保伸。

3 调浆配方

3.1 浆料配方设计的基本原理和原则

浆料配方的设计要遵循热力学中物质结构“相似”才能“相容”的基本原理和“科学、少元、合理、经济”的原则。

3.2 浆料的筛选

高支苎麻织物是由苎麻纤维和水溶性维纶混纺纱线组成。水溶性维纶是未经缩甲醛化的聚乙烯醇纤维，其长链分子上有许多羟基，苎麻纤维大分子中含有较多的羟基（—OH），应选用与其分子结构基团相似的浆料。淀粉（分解过的淀粉、氧化淀粉，羧甲基淀粉）、PVA浆料的大分子都含有大量的羟基，易与苎麻纤维大分子相容，粘附性能优越，可作为主要浆料。聚丙烯酰胺大分子与纤维素大分子中羟基之间能产生氢键缔合，适合苎麻纤维上浆。为了贴伏、软化毛羽，增加含麻纱线的柔软性，还应该辅以增塑性好的柔软剂等。经过反复的对比试验，最终确定出苎麻上浆的最优浆液配方：强粘附力的氧化玉米淀粉，成膜性能好、浆膜柔软的多元复合淀粉，高强高伸型的PVA-1799、强吸湿高浸透型的聚丙烯酸共聚浆料以及柔软剂等。具体配方如下：PVA-1799 12.5kg，氧化淀粉62.5 kg，多元复合淀粉25 kg，丙烯共聚浆料5 kg，乳化油3 kg，抗静电剂1 kg，甘油1 kg。

4 上浆工艺的确定

上浆织物的规格为：100Nm×100Nm×412根/10cm×394根/10cm×160cm，平纹组织。

浆纱机的型号为G142H-260型，浆纱烘干方式采用先烘房后烘筒的组合，湿的浆纱先经过对流的热风预烘，再经过高温滚筒的熨烫，使毛羽更好地贴伏在纱身上，减少浆纱出烘房时过分绞辊时二次毛羽的产生。

4.1 浆槽温度的设定

水溶性维纶在常压不加任何助剂的情况下，在水中85℃开始熔解，到90℃完全熔解。因此浆槽温度必须严格控制在85℃以下，否则导致经纱中的水溶性维纶在上浆过程中熔化，经过烘房的高温烘烤，结成硬块，出烘筒分纱困难或断头严重，织造过程难于穿过综丝、钢筘，容易断头，即使不断头，浆膜块经过打纬的挤压在布面形成空隙，影响布面的匀整。因此，浆槽温度应控制在85℃以下。

4.2 浆纱速度的设定

纱线在浆槽中运动时，受浆液黏着力的作用，带动纱身附近的浆液运动，浆液克服内摩擦运动的力，使伸出纱身的毛羽贴向纱身，从而使毛羽减少；浆纱车速越快，浆液内摩擦力就越大，对毛羽的贴伏效果就越明显。经多次试验，车速控制在50～60m/min时浆液毛羽贴伏效果最好。当然，上浆速度还要考虑对上浆率、回潮率的影响。

4.3 上浆率的设定

上浆率是浆纱的主要工艺参数之一，确定上浆率大小的主要因素是：纱线支数、织物紧度和织物组织结构。织机速度的高低、纤维的类型以及主浆料的选用对上浆率都有一定的影响，但只能作为调整因素来考虑。

根据下面的经验公式及生产实践，上浆率的范围设为11%～14%。

式中：S——设定上浆率%；

tex——纱线特数tex；

Ez——织物总紧度；

K——织物组织结构系数（平纹K=2）。

4.4 压浆力的设定

实践证明：经纱上浆随第一压浆辊（经轴侧）的压力增大而增加，随着第二压浆辊（烘房侧）的压力增大而减小。第一压浆辊起预压作用，通过挤压将纱线中的空气排出去，利于浆液润湿和浸透，但起决定作用的是第二压浆辊的压力。根据苎麻纱线的浆纱要求，更适合选用“先重后轻”的上浆方式，使纱线毛羽更加伏贴，形成的浆膜耐磨性好。第二压浆辊的压力控制10～12KN的范围较适宜，压力随浆纱速度线性变化，为中等压力上浆方式。

4.5 上浆回潮率的设定

苎麻纤维的湿强比干强高约20%～30%，为了增加苎麻纱线的强力，减少布机断头，织造环境一般采用较高的相对湿度。相对湿度在85%以上时，可保证生产的顺利进行。因此，麻维纱的上浆回潮可以偏低控制。为保证浆纱出烘房后过分绞辊时的分纱顺利，回潮率控制在3.5%～6%的范围较适宜。

4.6 卷绕张力的设定

根据经验公式测算卷绕张力：

卷绕张力=K×（总经根数/经纱英制支数）×10

其中，K取值范围为0.8～1.2，高支纱、再生纤维类纱取下限值，粗支纱、转杯纱取上限值。

高紧度织物设定卷绕张力时要大于布机上机张力，以免织造时过度张力使纱线产生滑移。

经多次生产试验，当卷绕张力为2600N左右时最适合GA747剑杆布机织造该品种的要求。

4.7 浆纱湿分绞与后上蜡

4.7.1 使用湿分绞能给浆纱以良好的抹纱，保持浆膜完整性好，干分绞劈纱顺利，减少浆纱毛羽。对于苎麻纱线而言，减少毛羽是上浆最重要的任务，苎麻纱线上浆一般采用2根湿分绞辊，为防止或减少湿分绞的表面积聚浆皮，生产过程中要注意以下几点：

a.正常运行时湿分绞棒表面的线速度与浆纱运行的线速度的比值为1：10～1：20。

b.湿分绞辊的表面要光滑，不能有毛刺、凹坑；棒体要平直，不能有弯曲。

c.安装位置要处于纱片的中心，不能太高或太低。

d.两根湿分绞回转方向相反，运转要平稳，不能有停顿抖动的现象。

e.运行过程中若有浆皮积聚多时，要及时清除，用冷水冲洗干净，否则会造成浆纱断头。

4.7.2 浆纱后上蜡能够改善浆纱的平滑性，可以从以下工艺来控制适宜的上蜡量：

a.蜡液液面的高低与上蜡辊的中心线相平。

b.蜡液温度控制在80℃±2℃。

c.纱片与蜡辊表面接触的弧长为6～8mm。

d.蜡辊回转方向与纱片相同。

e.浆纱车速与蜡辊表面线速度的比例为50：1。

5 上浆效果

5.1 毛羽被覆情况

影响织造的毛羽主要为3mm以上的毛羽，表2为原纱和浆纱3mm以上的毛羽指数情况。

表2 原纱与浆纱毛羽指数对照Table 2 The hairiness comparison of original yarn and sizingyarn

浆纱毛羽比原纱平均减少75.2%，浆纱毛羽贴伏的效果非常好，能有效减少经纱在织造过程中毛羽与相邻纱线摩擦、相互纠缠，开口不清而产生的断头，有利于减少“三跳”疵布。

5.2 上浆指标及织造效果分析

表3 上浆控制指标Table 3 Sizingparameters

浆液粘度9.5～11秒，属中等粘度。根据浆液浓度的量化指标，浆液浓度大于上浆率为高浓上浆。

浆纱过程中目测湿分绞和干分绞的情况，可以看出分纱轻快，分层清晰。片纱张力均匀，手感柔软。证明浆液粘附性能好，纱线强力有明显增加，伸长性能也大有改善。

织机型号：GA747-II，车速为180转/分。

布机平均单产可以达到2.2米/小时，运转效率达到80%，相对一般企业苎麻织物60%～65%的运转效率，生产效率提高了30%左右，最关键的是布面质量得到显著改善，由经纱断头产生的松经、紧经和三跳疵点及停机横档明显减少，减少了整理修布的工作量，提高了整理修布的效率。

6 结束语

1.经过浆料配方和工艺的不断探索和小试、中试和大批量的生产实践，使浆纱质量稳定，布机开口清晰，三跳疵点明显减少。现年产量在百万米以上，经济效益显著。

2.苎麻纱线上浆除了采用PVA、淀粉和丙烯类浆料外，柔软剂和甘油必不可少。

3.采用“一高两中”，即高浓中压中粘的上浆工艺比较适合该品种的生产。

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