PR-Su全部等量取代PVA的工艺研究

PR-Su全部等量取代PVA的工艺研究史博生郑力天华企业发展(苏州)有限公司PR-Su是德国伊埃斯集团公司于去年年底新开发的具有PVA性能的新型环保浆料,它可以全部等量在任何品种上取代PVA。经半年多的推广应用,目前已有200多家织厂开始批量使用,其中有部份工厂已经全部用PR-Su取代了PVA,并仃止了PVA的采购。在整个推广应用的过程中,亦出现了一些问题,只有在理论上和实践中介决了所有问题,才能使PR-Su更好更快地得到推广和应用。本文试图把广大用户在解决PR-Su使用过程中出现的各种问题,进行系统分析和论述,加深对PR-Su的认识,促进PR-Su更好地替代PVA,使该产品在中国乃至世界纺织业的应用取得更大的发展。一.PR-Su和PVA的性能排比PR-Su的许多性能已接近或超过PVA,它可以用来取代PVA,但它不等同于PVA,不能用PVA的使用方法来对待PR-Su,这是一些工厂使用中出现问题的主要原因,所以我们必须充分注意PR-Su的特点,认清与PVA的不同点才能用好这一新型浆料。PR-Su和PVA都是水溶性高分子化合物,但PR-Su是天然类高分子—马玲薯淀粉经高性能改性而成,它的许多性能还与淀粉有着密切的关系;而PVA则是合成类高分子,它的许多优异性能是淀粉类产品无法比拟的,尤其是它的热稳定性。现就有关浆液的上浆性能的差异排比列表(一)序号上浆性能PR-SuPVA1799比较分析备注1含水14~15%5%PR-Su含水高于PVA很多,在在上浆工艺的有关参数必须相适应。2溶解性易溶解,常压桶95℃保温15分钟即溶解难溶解,常压桶95℃保温2小时才能溶解;或高压调浆PR-Su调浆方便,节能安全。3粘度95℃、6%、1h10mpa.s95℃、6%、1h16mpa.sPR-Su粘度低于PVA。4热稳定性＞85%100%PR-Su粘度热稳定性差于PVA,煮浆、用浆、浆槽温度度、回浆使用等有别于PVA。5粘着性棉:65.95T/C:98.49棉:71.12T/C:112.79PR-Su对棉的粘着性已接近PVA1799；对T/C略差于PVA1799。6浆膜强度29.81N/㎜228.70N/㎜2PR-Su略高于PVA1799。7浆膜断裂伸长3.51%258.97%PR-Su能邦助浆纱提高增强率,降低减伸率;而PVA却由于伸长过大,对浆纱物理性能提高邦助不大。8浆膜撕裂强度1.78N/㎜228.70N/㎜2PR-Su浆膜撕裂强度仅为PVA的6%左右,所以干分绞阻力小,再生毛羽少,分绞断头少,并绞头少,好轴率高,对原纱强力差的浆纱质量提高更为明显。9浆膜耐磨性0.485㎎/㎝20.467㎎/㎝2PR-Su接近PVA。10退浆性能容易退净不易退浆PR-Su退浆成本低,印染质量好,退浆废液CODCr受到印值低,易达排污标准。8热稳定性＞85%100%PR-Su粘度热稳定性差于PVA,煮浆、用浆、浆槽温度回浆使用等有别于PVA。11环保性能生物降解性很好,已在德国批准为有机浆料生物降解性很差PR-Su环保性能大大超过PVA。7含水14~15%5%PR-Su含水高于PVA很多,在在在上浆工艺的有关参数必须相适应。12经济性13元/Kg左右17.5元/Kg左右PR-Su干重成本较PVA降低23%左右。二.性能分析与对策措施任何事物均存在着两面性,只有充分认识其性能,才能扬长避短,使其发挥最佳效果。PR-Su的上浆性能已有多项超过或接近了PVA,为其全部等量取代PVA的推广应用创造了基本条件。但对少数还略差于PVA的性能,决不能掉以轻心,它往往会成为使用效果不明显的主要原因。在具体使用过程中,经常会出现同一配方浆同一规格织物,工厂之间使用效果会出现很大差距,所以必须对其作详细研究,采取切实可行的工艺手段,变不利因素为积极因素,确保PR-Su全部等量取代PVA的工作顺利推进。(一)PR-Su的粘着性1.从表(一)可知,PR-Su对棉的粘着性已接近PVA,所以在确定纯棉产品的调浆配方时,PR-Su的用量不宜超过配合使用的常规变性淀粉,最多是PR-Su与常规变性淀粉用量相等。否则有可能因粘结性过高,造成增加浆纱毛羽的后果。某工厂生产J60S为例:列表(二)浆料配方一配方二PR-Su(Kg)5037.5CP-L(Kg)2525磷酸酯淀粉(Kg)37.550液体丙烯(Kg)1515上浆率(%)12.812.5毛羽降低率(%)53.684.3从表(二)可看出,当,PR-Su用量超过变性淀粉时,毛羽降低率仅为53.6%,而PR-Su用量少于变性淀粉时,则毛羽降低率提高到84.3%。说明浆液的粘结性过高,不利于浆纱毛羽的减少。2.而PR-Su对T/C的粘着性略差于PVA,因此T/C纱对PR-Su浆液的吸附性能要略差于PVA浆液,为了确保必要的上浆率,可适当提高浆液含固量。通常缩小浆液含固量与上浆率的差值。高比例T/C或纯涤纶可把含固量提高等于甚至大于与上浆率。同时可适当提高PR-Su对普通变性淀粉的比例,以达到提高混合浆对涤纶纤维粘着性和吸附性的目的。（二）PR-Su的溶解性与调浆操作由于PR-Su是由马玲著淀粉研制而成,较PVA易于溶解,煮浆时间短,可节约大量蒸汽能源,调浆操作简单方便。但PR-Su的许多属性留有马玲著淀粉的痕迹,其中浆液不耐高温烧煮、抗剪切力差等性质,调浆操作必须加以调整,使其适应PR-Su的特性,以满足上浆工艺的要求。我们同时还可利用上述特性用来调节浆液粘度,使浆液粘度控制在要求的标准范围内。PR-Su全部等量取代PVA后,其调浆操作与常规调浆有所不同,尤其是不同品种要求不同含固量,而其浆液粘度却基本在同一范围时,可以采用不同调浆工艺,达到控制浆液粘度的目的。通常可采用以下方法:1.所配合使用的变性淀粉,要根据工厂生产的产品订购,如工厂经纱主要使用中粗支纱线,则订购变性淀粉以中粘和高粘为主;如工厂经纱主要使用细支和高支纱,则变性淀粉可订购低粘或中粘为主。2调制含固量低的浆液，调浆可用常压低速搅拌,煮沸后保温时间掌握15分钟即可定积滴粘。3.可通过调整高速搅拌时间长短来调节浆液粘度。但由于国内调浆桶高速搅拌速度不一,搅拌叶设计的剪切角度不一,对粘度值的影响各不相同,所以工厂要根据各自调浆桶的实际情况,通过实地测试,把不同品种的调浆工艺作详细规定,增加高速搅拌时间和烧煮时间(开小汽闷浆时间)的工艺项目。4.用高压桶调浆时,温度设定和保温时间对浆液粘度影响非常大,如某工厂用同一配方,不同设定温度和不同保温时间,最后粘度值相差很大。具体数据列表(四)从表(四)可看到高压桶调浆时,不同设定温度和不同保温时间,对浆液粘度影响之大,在制订调浆工艺时要充分考虑这些因素,在实际操作中,可根据粘度要求及时加以调整。（三）PR-Su的浆液粘度PR-Su的浆液粘度较PVA低得多,把PR-Su的浆液粘度设计得较低,符合我国多年来推广的”二高一低”高压上浆新工艺要求。浆液粘度降低将对提高浆纱质量，带来很多益处：１．低粘度浆液,有利于浆液对纤维的润湿和铺展,有可能形成分子级的紧密接触,以提高浆液对纤维的粘结强度。同理,纱线的毛羽在低粘度浆液中,毛羽表面较高粘浆液容易得到均匀的润湿和铺展,能更好地粘附在纱身表面,达到贴服毛羽的目的。２.低粘度浆液,压浆时浆液在纱线之间的空隙中流速高,有利于毛羽贴服各自纱线的主干,并且贴服得较紧密。３.低粘度浆液,能提高浆液对纱线的浸透程度,而吸附在纱线表面的浆液相应减少,在达到同等上浆率的前提下,其浆纱表面被复量减少,并分布均匀,最终使浆膜厚度温度设定(℃)保温时间(分钟)浆液粘度(s)10121110559110156115304减薄,这样将为提高浆纱质量带来下列好处:Ａ.浆液粘度低,在含固量保证上浆率的前提下,压浆辊压力可比高粘度浆液降低,从而达到降低能耗和压浆装置的磨损。Ｂ．浆液粘度低,湿分绞时阻力小,高细支纱不易发生断头,湿分绞棒不易结浆皮,对使用好湿分绞能起很好作用。Ｃ．浆膜厚度减薄后,在烘燥过程中,蒸发水分时的阻力小,有利于浆膜完整度的提高,当然浆纱毛羽同样会得到减少。Ｄ．浆膜厚度减薄后,在干分绞时的分绞阻力可以得到明显降低。可进一步减少浆纱毛羽、减少分绞断头和减少落浆落物。（四）PR-Su的浆液热稳定性PR-Su的浆液热稳定性低于PVA,所以在调浆和用浆过程中,必须给予充分重视,防止浆槽粘度波动过大而影响浆纱质量。浆槽粘度的稳定对保证浆纱质量是至关重要的。稳定PR-Su浆槽粘度可采用以下措施,确保浆槽粘度稳定：1.浆槽温度可以偏低掌握。通常纯棉可控制在93~95℃之间,T/C、纯涤等可控制在92℃左右,粘胶等可以控制在80℃左右。2.巡回浆箱的蒸汽阀门不要开启过大,只要浆液表面稍有波动不结皮即可。调浆后的用浆时间控制在4小时左右，不要太长。(五)PR-Su的含水率PR-Su的含水率为14~15%,较PVA4~8%含水(挥发物)高得多。这是用PR-Su全部等量取代PVA非常重要的不同点。为此调浆工艺和上浆工艺都必须进行合理调整,才能浆出满足织造要求的织轴。主要工艺调整内容：1.PR-Su全部等量取代PVA后，如果其它成份比例不变，则由于PR-Su的有效成份低,要保持原配方的浆液含固量,就必须相应减小调浆体积,否则容易发生上浆偏轻等问题。2.PR-Su全部等量取代PVA后，浆纱回潮率必须相应提高。PVA上浆已经使用几十年,浆纱值车已积累了回潮率宁低不高的传统经验,因为PVA的含水(挥发率)在4~8%左右,一旦回潮率超过这一范围,浆纱容易造成粘并,甚至会形成相互粘并在一起成片而无法织造,严重的要作生产责任事故处理。但现在不用PVA上浆后,绝大部分是淀粉类浆料,它们的标准含水都在14%以上,浆纱回潮率即使提高到10%以上,亦不可能发生浆纱相互粘并的现象。浆纱回潮率提高后,淀粉浆膜处于最佳状态,使浆纱的机械物理性能得到很大提高。对棉纤维而言，回潮率超过8.5%后，纱线机械性能会有明显提高。相反,如果浆纱回潮率过低，浆膜龟裂，毛羽和落浆增加，浆纱和织造的现场环境将严重恶化。3.PR-Su全部等量取代PVA后的回潮率标准通过对部分使用PR-Su的工厂的实地调研,鉴于我国浆机回潮仪大部分不能正确反映浆纱回潮的现实,即使进口浆机的显示回潮与实测回潮差异也较大。一些工厂推广应用PR-Su后,把浆纱干分绞几乎看不到落浆,作为掌握回潮率是否达到标准的依据。这是一项值得推广的经验。通常是保持原有浆纱速度,用降低烘筒温度的办法实现提高浆纱回潮率。如40s纯棉总经8400根,贝宁格浆纱机,使用双浆槽,速度70米/分,预烘区烘筒温度由130℃降到105℃,干区烘筒温度由120℃降到95℃,电脑屏幕显示回潮率从3%提高到9.5%。通过回潮率的提高,不仅浆纱质量得到提高,蒸汽能源大量节约,每小时可以减少40Kg水份的蒸发。现将不同纤维采用PVA混合浆和不用PVA淀粉浆回潮率的控制范围的对比，列表(五)纱线种类棉粘胶苎麻CVCT/C涤粘纯涤纯睛纯毛用PVA等混合浆料6~77~88~93~42~34~512~37~8不含PVA的淀粉浆9~109~129~125~64~56~73~44~511~124.提高浆纱回潮率自动监控水平为了确保浆纱回潮率的提高,并能严格控制在表（五）的范围内，进口浆机和国产高挡浆机的回潮监控装置一定要完好,把浆纱速度和回潮率联动起来,当烘筒温度合理设定后，通过浆纱速度的升降,确保浆纱回潮率能在标准范围内。但目前有部份国产高挡浆机在调试时,就没有把浆纱速度和回潮率联动起,希望浆机制造厂多为用户着想,把浆纱速度和回潮率联动这项工作补做好,为提高我国浆纱水平多作贡献。5.加装浆纱打慢车自动给湿喷雾器在浆纱日常生产中,打慢车时因烘筒温度不可能很快下降,所以打慢车时的浆纱回潮率会很低,这将严重影响浆纱机械物理性能,造成织机经纱断头和纬向停台增加,产品质量下降。对于PR-Su全部等量取代PVA后的上浆纱,影响将会更加严重。目前已有工厂在浆纱离开烘燥区后的片纱上下方,加装喷雾装置,在启动慢车的一定时间后,喷雾器对浆纱片纱进行喷雾,使打慢车时贴