三、浆纱工艺

浆纱的目的是为了赋予经纱抵御外部复杂机械力作用的能力，提高经纱的可织性，保证织造过程顺利进行。就是要在织造的过程中抵御经纱通道中的各种作用力（钢筘对经纱的高频反复摩擦、经纱开口时经纱之间及综丝孔对经纱的摩擦，打纬时对经纱瞬间高张力下的拉伸），使纱线既要增强还要保持弹性（保伸）。因此，除部分股线、单纤长丝、加捻长丝、变形丝、网络度较高的网络丝外，几乎所有短纤纱和长丝均需上浆加工。

在生产中，由于有些产品规格、要求等差异较大，所以要使用不同的浆纱设备，以达到品种的高品质要求，一般白坯布使用单槽浆纱机浆纱，就可满足织造需要。在浆高经密产品时，为保证浆膜完整，需要经纱排列适当稀疏一些，这就需要使用双槽浆纱机浆纱。高经密而又多种颜色、深浅色差异又较大的，为防止色纤维在浆槽中相互污染，就需要用双浆槽、三浆槽或四浆槽浆纱机来浆纱。图3-5和图3-6是双浆槽浆纱机和四浆槽浆纱机示意图。

图3-5 双浆槽浆纱机

图3-6 四浆槽烘筒式浆纱机

（一）浆纱工艺要求

（1）浆液渗透和被覆的关系恰当，浆料应具有充分的黏性与黏着力，使经纱获得良好的增强与耐磨能力，并尽量地保持纱线的弹性和伸长。

（2）浆液需具有必要的稳定性，在规定条件下，不因时间、温度或其他原因而引起各种不良变化。

（3）浆料不损伤纤维性能，尤其在生产化学纤维纯纺与混纺织物时，需要考虑浆料对化学纤维性能的影响，还应具有防腐与适宜的吸湿性能。

（4）浆液色泽要好，以保证原色坯布的外观质量要求，尤其是直接出口的坯布更应注意，同时要利于练漂与印染加工的退浆。

（5）在保证质量的前提下，调浆配方力求简化，尽量少用或不用助剂，简化调浆操作。

（6）纱线上浆中应切实做到上浆、回潮、伸长、排列和卷绕的均匀；保持合理的上浆率和回潮率；浆纱伸长不宜过大，要最大限度地保持纱线弹性。

（7）充分发挥浆纱机的生产效能，节约蒸汽，并尽量减少回丝与坏轴。

（二）浆料的选择与配方

1.浆料的选择 浆料选择必须符合上浆、织造及印染各工序的工艺要求，同时考虑降低成本和有利于环境卫生。在确定浆液配方时要根据纤维种类、经纱特数、经纱品质、织物组织结构、织物密度以及上浆和织造工艺条件并结合浆料来源、成本、劳动保护及能源消耗等因素进行综合考虑。

（1）黏着剂。浆纱用的黏着剂分为天然黏着剂、变性黏着剂、合成黏着剂三大类（表3-23）。

表3-23 浆纱用黏着剂分类表

（2）助剂。助剂是用于改善黏着剂某些性能不足，使浆液获得优良的综合性能的辅助材料。助剂的种类很多，但用量一般较少。选用时要考虑其相溶性和调浆操作方便。

①分解剂。对淀粉类浆液，需采用分解剂使淀粉迅速分解到一定程度，淀粉颗粒变得更细，变为可溶性淀粉，浆液的黏度也较快地达到稳定状态，结成的浆膜厚薄就能更加均匀。

淀粉的分解剂有碱性分解剂、酸性分解剂、氧化分解剂以及生物酶分解剂四类。

a.碱性分解剂。常用的碱性分解剂有硅酸钠和氢氧化钠。硅酸钠的用量一般为淀粉重量的4%～8%，氢氧化钠的用量为淀粉重量的0.5%～1%，是我国棉纺织厂广泛采用的分解剂。

b.酸性分解剂。酸性分解剂和氧化分解剂一般用于天然淀粉的变性加工，产品为酸解淀粉和氧化淀粉。纺织厂应用的酸性分解剂有盐酸（用量为淀粉重量的0.2%～0.3%）、硫酸（用量为淀粉重量的0.4%～0.5%）等。

c.氧化分解剂。氧化分解剂有氯胺T（用量为淀粉重量的0.4%～0.5%）、次氯酸钠（有效氯重量为淀粉重量的0.5%～1.2%）、漂白粉（有效氯重量为淀粉重量的0.12%）。

d.生物酶分解剂。是应用酶在一定温度范围内与淀粉发生反应，使淀粉降解，黏度降低，常在淀粉调浆时加入生物酶分解剂，目前应用较多的生物酶分解剂为DDF，其用量为淀粉的5%。

②浸透剂。浸透剂即润湿剂，是一种以润湿浸透为主的表面活性剂。用于经纱上浆的浸透剂一般为阴离子型和非离子型表面活性剂。在中性及弱碱性浆液中使用阴离子型表面活性剂；在酸性浆液中宜采用非离子型表面活性剂。

浸透剂一般用于疏水性合成纤维上浆。在棉纤维的细特、高捻或精梳纱上浆时也可使用，以加强浸透上浆的效果，其用量为黏着剂的1%以下。

作为浆料浸透剂的有浸透剂M-5881D、浸透剂JFC、浸透剂T、浸透剂TX、平平加O等。除此以外，还有土耳其红油、拉开粉及乳化剂OP等阴离子和非离子的表面活性剂，也可作浆液的浸透剂。

③柔软润滑剂。柔软剂的主要作用是增加浆纱的柔软性，防止浆膜脆硬，使浆膜具有弹性；降低浆纱与各机件的摩擦系数，减少织造时经纱的断头，提高织机的效率。常用的柔软剂多数为油脂类物质。

a.浆纱油脂。浆纱用油脂要求性能均匀稳定，一般是以多种动物油脂（牛油、羊油等）的混合物经氢氧化钠在一定温度下部分皂化而成的具有一定熔点、密度、皂化值、碘值及酸值范围的化合物，呈固态或半固态，以适应浆纱工艺的要求。浆纱油脂的用量，一般应根据织物的品种、浆膜性质和上浆率的高低来决定。一般为黏着剂干重的2%～8%，高密细特织物用量可适当增加；以淀粉类为主体的黏着剂，油脂用量较化学浆料为高。

b.固体浆纱蜡片。它是用于各类经纱上浆的新一代柔软润滑剂，有效成分几乎达100%。它是由动物、植物油脂经氢化精制而成，并根据纤维的特性和上浆的要求，添加有抗静电剂、消泡剂、增塑剂等，一般不含矿物石蜡。固体浆纱蜡片一般用量为主浆料干重的5%～9%；也可用于浆纱后上蜡，如浆纱蜡片NP-510等。

以柔软润滑为主的表面活性剂，往往也具有柔软、润滑、分散的性能。如柔软剂101，在合成纤维与粘胶纤维上浆中应用较广，用量为黏着剂重量的1%～2%。柔软剂SG对合成纤维上浆较为适宜，用量为黏着剂重量的1%。

c.合成油脂、全盛脂肪酸。其有效组成为石蜡、硬脂酸的皂化体，宜与浆纱油脂并用，用量为黏着剂重量的2%～4%。

④抗静电剂。由于疏水性纤维吸湿性差，在浆纱和织造过程中容易形成静电聚积，影响织造的顺利进行。在浆液中需要加入少量以消除静电为主的表面活性剂，不仅能起到良好的抗静电效果，而且还使浆膜平滑。作为抗静电的表面活性剂有离子型和吸湿型两种，离子型比吸湿型效果好，如抗静电剂SFNY、静电消除剂SN、抗静电剂TS-65等。

⑤防腐剂。浆料中的淀粉、油脂、蛋白质等都是微生物的营养剂。坯布长期储存过程中，容易发霉。故需在浆料配方中加入一定量的防腐剂，防止坯布储存过程中的霉变。

浆纱常用的防腐剂有2-萘酚与NL-4防腐剂。在碱性浆液中，2-萘酚的用量一般为黏着剂重量的0.2%～0.4%，酸性浆液中为0.15%～0.3%。NL-4防腐剂（又称双氯酚，简称DDM），具有较强的杀菌能力，用量同2-萘酚。

⑥吸湿剂。吸湿剂的作用是提高浆膜的吸湿能力，使浆膜的弹性、柔软性得到改善。合成浆料的浆膜一般具有良好的弹性和柔软性，因此，浆料配方中不必使用吸湿剂。淀粉浆膜的缺点是脆硬，过于干燥时会脆裂、落浆。可以考虑在浆液中加入适量的吸湿剂，减少织造过程中经纱的脆断现象。

常用的吸湿剂甘油是无色透明略带甜味的黏稠液体，甘油的使用量一般为淀粉重量的1%～2%。此外，具有大量亲水性基团的表面活性剂也可作为吸湿剂使用。

⑦消泡剂。浆液起泡不仅给浆纱操作带来不便，而且会引起上浆量不足和不匀，影响浆纱质量。当浆液中泡沫生成之后，分批加入少量油脂类柔软剂，可以作为消泡剂降低气泡膜的强度和韧度，使气泡破裂。常用的有松节油、辛醇、硅油、可溶性蜡等。

2.浆料配方 一种浆料单独使用时往往不能满足上浆工艺的要求，因此需要选用几种浆料，以适当的重量比例加以配合，才能使用。浆料的配方主要取决于纤维种类、纱线特数、原纱品质、织物品种、织物密度、工艺条件、浆料品质、浆料种类以及浆料成本等。

（1）纤维种类。所选用的黏着剂大分子应对纤维具有良好的黏附性和亲和力。几种纤维和黏着剂的化学结构见表3-24。

表3-24 几种纤维和黏着剂的化学结构对照表

在棉、麻、粘胶纤维纱上浆时，显然可以采用淀粉、完全醇解PVA、CMC等黏着剂，它们的大分子中都有羟基，相互之间具有良好的相溶性和亲和力。以淀粉作为主黏着剂时，浆液中要加入适量的分解剂（对天然淀粉）、柔软剂和防腐剂，当气候干燥和上浆率高时，还可以加入少量吸湿剂。

麻纱的表面毛羽耸立，使用以被覆上浆为特点的交联淀粉或CMC、PVA、淀粉组合的混合浆料，可以获得较好的上浆效果。

涤棉纱的上浆浆料一般为混合浆料。混合浆料包含了分别对亲水性纤维（棉）和疏水性纤维（涤纶）具有良好亲和力的完全醇解PVA、CMC和聚丙烯酸甲酯。若采用单一黏着剂部分醇解PVA（含羟基、酯基），价格较高，很少单一使用。

羊毛、蚕丝、锦纶分子中都含有酰胺基，因此，以带酰胺基的动物胶和聚丙烯酰胺作为黏着剂就比较适宜。针对动物胶浆膜的特点，在浆料配方中加入柔软剂和防腐剂。聚丙烯酰胺的吸湿性大，不宜单独使用，可作为黏着剂中一个组成部分。以聚丙烯酰胺上浆的羊毛坯呢长期放置容易发霉，因此配方中应加入防腐剂。

醋酸长丝和涤纶长丝分子中都有酯基，使用含有酯基的部分醇解PVA、聚丙烯酸酯浆料，能满足长丝上浆所提出的浸透良好、抱合力强、浆膜坚韧的要求，浆料配方中可以酌情加入润滑剂、浸透剂和抗静电剂。

（2）原纱特数与品质。一般说来，细特纱具有表面光洁、强力偏低的特点，上浆的重点是浸透增强并兼顾被覆。因此，纱线的上浆率比较高，黏着剂可以考虑选用上浆性能较优秀的合成浆料和变性淀粉，浆料配方中应加入适量浸透剂。

另外，紧密纺纱的毛羽非常短，还有一些特殊品种如烧毛纱，纱线表面近似长丝。其浆纱时对浆液的吸附性能差于常规的环锭纺纱，上浆工艺宜采用中等浓度、低黏度、中压力重浸透，以增加被覆，并适当提高回潮率。

粗特纱的强力高，表面毛羽多，上浆是以被覆为主，兼顾浸透，上浆率设计得较低。浆料的选择应尽量使纱线毛羽贴伏，表面平滑，纯棉纱一般以淀粉浆为主。

对捻度较大的纱线，由于吸浆能力差，浆料配方中可加入适量的浸透剂，以增加浆液流动能力，改善经纱的浆液浸透程度。

股线一般不需要上浆。有时因工艺流程的需要，股线在浆纱机上进行并轴加工，为稳定捻度、使纱线表面毛羽贴伏，在并轴的同时，可以让股线上些轻浆或过水。但细特股线，通常用于高档面料，如5.8tex×2、4.8tex×2、4.2tex×2、3.6tex×2等，但股线强力偏低，仍需上浆。

（3）织物的品种、用途、加工条件。制织高密织物的经纱，由于单位长度上受到的机械作用次数多，因此经纱的上浆率要高些、耐磨性、抗屈曲性要好些。在织机车速高、经纱上机张力较大时也应如此。黏着剂可以考虑选用PVA、丙烯酸酯类合成浆料和变性淀粉，浆料配方中应加入适量浸透剂。

当车间相对温度较低时，在使用淀粉或动物胶作为主黏着剂的浆料配方中，应加入适量吸湿剂，以免浆膜因脆硬而失去弹性。

部分需特殊后整理加工的织物，在不影响浆液性能的前提下，其经纱上浆所用的浆料配方中可直接加入整理助剂。

为增强市销坯布手感厚实、色泽悦目的效果，在配方中可加入适量增重剂和增白剂。

应当注意，浆料各组分（黏着剂、助剂）之间不应相互影响，更不能发生化学反应。否则，上浆时它们不可能发挥各自的上浆特性。

一些浆液配方见表3-25。

表3-25 浆液配方实例

续表

在传统的浆料工程中，一个完整的浆液配方由几种黏着剂和3～5种助剂所组成，配方是建立在各厂长期的经验基础之上而非科学基础之上。但随着大生产的发展和分工的社会化，为了解决浆料多元供应的麻烦，避免各用户在配方和计量上出现差错，试图将配方中各组分定量混配，并将液态组分也制成固态，以单一形态的产品供应市场，可达到科学而准确地制备浆液的目的，因此就开发了组合（即用）浆料。

组合（即用）浆料作为今后浆料的发展方向之一，应以少组分、高性能、品种适应广为前提。实际应用中，也有以某个型号的组合浆料为主体，根据所浆品种不同（如纱线线密度、体积密度、混纺比不同）再适当加入部分不同的辅助浆料，以达到最佳效果。

（三）浆液的调制

浆液的调浆方法有定浓法和定积法两种。定浓法一般用于淀粉浆的调制，它通过调整淀粉浆液的浓度来控制浆液中无水淀粉的含量。定积法通常用于合成浆料和变性淀粉浆料的调浆工作，它以一定体积水中投入规定重量浆料来控制浆料的含量。

1.浆液的供应温度 供应筒内浆液的供应温度一般保持在70～80℃之间。如果温度低于70℃，浆液中的油脂易于凝结上浮，使供应的浆液先后含油脂不匀（先少后多），使浆膜强力下降。当然也有采用90℃以上熟浆供应的。

2.浆液的浓度 浆液的浓度要根据生产工艺条件与工作经验确定，浓度一旦确定，调浆时的用水量也就随之确定。化学浆料为主体的浆液，因浆液的黏度太高，不能用波美表定浓，采用定积法调浆，即根据所投的浆料对水的重量比，折算成浆液总固体率，并根据这个预定的总固体率的要求，调制成一定体积的浆液即可。对于中特棉纱而言，浆液总固体率和上浆率之间的关系可参考表3-26。

表3-26 总固体率和上浆率之间的关系

（四）浆纱工艺设计

1.浆纱工艺设定与调整 浆纱工艺设定的主要内容有浆料的选用、确定浆液的配方和调浆方法、浆液浓度、浆液黏度和pH、供浆温度、浆槽浆液温度、浸浆方式、压浆辊加压方式和重量、湿分绞棒根数、烘燥温度、浆纱速度、上浆率、回潮率、总伸长率、墨印长度、织轴卷绕密度和匹数等。

（1）浆液浓度。上浆率随着浆料的组成、浆料浓度、上浆工艺条件（压浆力、压浆辊表面硬度、上浆速度）等因素的不同而变化。在同一浆料和上浆工艺条件不变的情况下，浆液浓度与上浆率成正比例关系。在原纱质量下降、开冷车、使用周末剩浆、按照生产需要车速减慢、蒸汽含水量增加等情况下，应适当提高浆液浓度。

（2）浆液黏度。一般情况下，浆液黏度低，则浸透多，黏附在纱线表面的浆液少，而高黏度浆液则相反，纱线的浸透少而表面被覆多。

（3）浆液使用时间。为了稳定和充分发挥淀粉的黏着性能，一般采用小量调浆，用浆时间以不超过2～4h为宜，化学浆可适当延长使用时间。

（4）上浆温度。上浆温度应根据纤维种类、浆料性质及上浆工艺等参数制订。实际生产中有高温上浆（95℃以上）和低温上浆（60～80℃）两种工艺。一般情况下，对于棉纱无论是采用淀粉浆还是化学浆均以高温上浆为宜。因为棉纤维的表面附有棉蜡，蜡与水的亲和性差，影响纱线吸浆；对于涤棉混纺纱，高温和低温上浆均可。高温上浆可加强浆液浸透，低温上浆多用于纯PVA合成浆料，一般配方简单，还可以节能，但必须辅以上蜡措施。粘胶纱在高温湿态下，强力极易下降，故上浆温度应较低。

（5）压浆辊的加压重量和加压方式。压浆力的大小取决于压浆辊自重和加压重量，一般粗特纱、高经密、强捻纱、压浆力应适当加重；反之，对细特纱可适当减轻。为了浆纱机节能和提高车速，目前已逐渐采用重加压工艺，最大压浆力可达40kN。

对于双压浆辊压力配置有两种方式。先重后轻，即第一压浆辊由于重压纱线获得良好的浆液浸透；第二压浆辊的轻压使浆膜较厚，以保证压浆后纱线的合理上浆率及表面浆液被覆程度，一般较多采用这种加压方式。先轻后重，逐步加压，高浓度条件下，第二压浆辊加压强度较大，使浆膜不致过厚，以免上浆过重。应该指出的是双压浆辊中起决定作用的是靠近烘房的压浆辊（即第二只）。从压出回潮率的大小来看，前一种配置方式大于后者。因此，压浆辊配置工艺应根据具体情况和需要而定。

（6）浆纱速度。浆纱速度的确定与上浆品种、设备条件等因素有关。在上浆品种、烘燥装置最大蒸发量、浆纱的压出回潮率和工艺回潮率已知的情况下，浆纱速度的最大值可用下式计算：

式中：v_max——浆纱速度，m/min；

G——烘燥装置的最大蒸发量，kg/h；

W_g——原纱公定回潮率；

Tt——经纱线密度；

m——总经根数；

s——上浆率；

W₀——浆纱压出回潮率；

W₁——浆纱离开烘燥装置的回潮率。

浆纱的速度应在浆纱机设计速度范围内。国产浆纱机如G142型、GA306型、GA365型实际开出速度为35～60m/min。新型浆纱机如祖克浆纱机、津田驹浆纱机、卡尔迈耶浆纱机实际开出速度为40～100m/min，有的最高可开出150m/min。

（7）上浆率、回潮率和伸长率。

①上浆率。上浆率的大小与纱线线密度、织物组织和密度、所用浆料性能和织机类型等因素有关，上浆率的确定要结合长期生产实践经验。表3-27为使用有梭织机织制纯棉平纹织物时的上浆率范围（所有浆料为混合浆）。表3-28～表3-30分别为上浆率的织物组织修正、纤维种类修正、织机类型修正。

表3-27 有梭织机织制纯棉平纹织物时的上浆率范围

表3-28 按织物组织修正上浆率

表3-29 按纤维种类修正上浆率

表3-30 按织机类型修正上浆率

上浆率一般以检验退浆结果和按工艺设计允许范围（表3-31）掌握并考核其合格率。

表3-31 上浆率工艺设计允许范围

上浆率的调节，一般通过改变浆液浓度和黏度来加以调节。压浆辊加压重量的改变也会小幅度调节上浆率，但加压重量的过大改变将造成浸透和被覆的不恰当分配，故不宜采用。

②回潮率。回潮率的大小取决于纤维种类、经纬密度、上浆率高低及浆料性能等，回潮率参考范围见表3-32。回潮率要求纵向、横向均匀，波动范围一般掌握在工艺设定值±0.5%为宜。回潮率的调节有“定温变速”和“定速变温”两种方法，目前一般均采用“定温变速”的方法。

表3-32 各种浆纱的回潮率

③伸长率。浆纱在上浆过程中必然会产生一定量的伸长，伸长率的控制要求越小越好。

表3-33为伸长率参考数据。

表3-33 伸长率参考数据

2.浆纱工艺参数实例 浆纱主要工艺参数及实例见表3-34。

表3-34 浆纱主要工艺参数及实例

续表