【浆纱废水怎么产生的】“技术”棉专用细高密度天鹅绒面料的设计与开发

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作家/钟宇、陈洪河、孟洪彩

编辑/棉纤维技术新媒体-红薯

《棉纺织技术》 2017年3月(第45卷，共545期)未发售中.

截至，《棉纺织技术》适用以下技术句子：

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原文：2016年11月

第44卷(共第541号)

摘要

秋冬纯棉特价探讨高密度天鹅绒面料的开发要点。介绍了该品种的设计构思和经、草、织、印染后整理工艺，比较了含有PVA和无PVA板材配方的长沙工艺和效果，检查并比较了面料丝光后纤维截面、面料性能指标、手感值。选择含有长棉绒的细纯棉梳纱，采用无PVA的淀粉浆上浆、双根纬纱织造方式，开发了高档的棉毛类保暖面料。我认为，将无PVA的高性能淀粉胶水与合理的上浆工艺结合使用，可以提高织机效率，降低生产成本，提高面料的舒适度和环保目的。

关键词

无PVA上浆；淀粉浆纯棉拉绒面料手感

家用纺织品，特别是床单、枕套等床上用品，要求亲肤和舒适，冬暖夏凉，柔软细腻，安全健康。同时，人们对环境保护的重视和对纺织品的安全要求日益提高。为了开发满足市长/市场需求的产品，在纺织品设计和生产过程中要充分注意这些要求。下面以我公司开发的秋冬纯棉床用面料为例进行介绍。

1设计产品要求和规格。

PVA浆料是目前常用的浆料之一，浆膜强度高，面纱干了会产生很多二次羽毛，影响织机效率和布效果。PVA浆料在自然环境中难以降解，海葬排放后污染了环境，因此目前被欧洲各国归类为违禁浆料，日本也有完善的回收程序。PVA给纯棉面料上浆时，如果浆料不干净，经过丝光工艺后PVA会固定在棉纤维表面，影响纯棉面料的亲肤感和柔软度，因此采用无PVA的高性能淀粉材料是开发棉高级产品的必然选择。

此外，冬季床品对保温性要求较高，一般通过磨石或拉绒工艺，将布填满细密、丰满的绒毛，提高面料与皮肤接触时的温暖和柔软度。但是，由于磨石或拉绒会对纤维和纱线的强度造成损伤，磨石床上用品在洗涤和使用过程中很容易出现羽毛脱落的现象。FZ/T62027-2015 《磨毛面料床单》对脱毛率提出了明确要求，其中合格产品的脱毛率不应超过1.0%。

综合开发的棉高级天鹅绒面料手感柔软，绒毛均匀、紧密、丰满细腻，接触皮肤不冷，保温性好，无PVA，起毛起毛起毛不小于3级(改造型马丁代尔法)，脱毛率低于0.8%，甲醛含量低于20毫克/千克。

(含部分长绒的特世湖梳理纱线以下)，传统的环状纱线比管家结构松散，易磨毛在布上形成短而密的绒毛，梳理工艺可以提高纤维长度的整齐度，提高纤维间的包合力，降低毛羽脱落的概率。双根纬纱织造方式，即两个纬纱在平行拉直的状态下同时编织，编织相同数量的纬纱，形成的组织更加柔软，但纱线之间排列紧密，相互摩擦力大，在受到外力作用时不易脱落毛羽。

织物宽度：毛坯宽度267厘米，印染后有效宽度250厘米；织物组织： 5个3飞行表面缎纹；纱线规格：面精梳环纱，9.7tex，包括15%~20%长绒棉；经纱密度：787/10厘米；纬纱密度：( 303 303)根/10厘米(插入双纬纱)。

测试结果表明，使用的纱线指标为：单丝破裂强度18cN/tex、单钢174.6cN、茎CV 13.5%、细节14个/km、粗节58个/km、棉87个/km。

2主要技术困难分析

使用的纱线非常细，织造密度特别紧密，照度高，经纬司经常交织在一起，织造时相邻经纱之间摩擦较多，打开清晰度不好。

传统环纱的毛羽比管家多，上浆后，浆料对毛羽有一定的贴膜作用，但由于上浆覆盖系数高，为了保证上浆率，浆液粘度必须低。

利于浸透。淀粉浆所形成的浆膜与PVA 浆相比偏脆,柔韧性不如 PVA 浆,在经纱不断的摩擦后浆膜完整性变差,纱线毛羽较多,经纱相互黏连,进一步造成开口不清晰。因此,要适当提高浆纱回潮,以提高浆膜完整度和减少浆纱毛羽 。

3 加工流程及工艺

面料的加工分为织造和印染。加工流程:经纱络筒→整经→上浆→穿综穿筘→穿停经片→上机织造→坯布烧毛→退浆→煮练漂白→丝光→磨绒→印花→蒸化→水洗→柔软定形→预缩。

3.1 整经工艺

采用贝宁格分批整经机,以“中速度,小张力”为原则,车速 500m / min 左右,保证整经好轴率在 95% 以上。为了减少织造时的经纱断头率和织疵,要求单纱和片纱张力均匀,卷绕密度均匀,保证整经轴表面平整,并及时校正筒子架锭子角度,检查纱线通道是否光洁,以保证筒纱退绕灵活,减少长毛羽的产生,利于浆纱和织造。

3.2 上浆工艺

在采用传统的含 PVA 浆料的配方上浆时,由于所配浆液黏度偏大,浆纱时不易上浆,浆液对纱线的浸透性能下降,浆槽中缠纱多、浆皮多;浆膜强力过高,在干分绞处分绞困难产生二次毛羽,而且并头、断头多,织机效率偏低。为使特细号纱分绞容易、断头减少,要选择浆液黏度不高、渗透性能好、浆膜强力适中、黏着力好的环保浆料。

3.2.1 浆料选择

根据以上要求选择经深度变性的优质淀粉CE-50 为主浆料,配伍少量普通氧化淀粉以降低成本,同时配合适量适应特细号高密品种要求的低黏度、强渗透、高弹性的聚丙烯酸酯类浆料 QL-89 ,以增加纱线内部和外部黏着点,确保适当的浸透和被覆,以提高浆纱的可织性。

CE-50 浆料是筛选了多种优质淀粉,经过多次深度变性,引入特殊的官能团单体,使之与淀粉的活性点发生反应制成。其具有良好的黏结力,浆液流动性好,黏度热稳定性能好,浆膜富有弹性,耐屈曲性好,浆膜在强力、伸长、耐磨等方面体现出优良的品质,退浆容易,生物降解性好可达到环保要求。 QL-89 浆料是经过优选多种丙烯酸(酯)类单体经乳液聚合而成。其特点是吸湿性小、乳液粒度细,黏度低,渗透力强,成膜性能好,浆膜柔韧,富有弹性。对天然纤维具有良好的黏着力,玻璃化温度适中,无季节性约束,吸湿性适中,大量使用不会发生“再黏"现象。特别适用于纯棉特细号高密品种的上浆,与淀粉等传统浆料混溶性好,退浆迅速彻底。

众所周知, BOD₅/COD_Cr的比值大于 0.30 ,表示该材料废水可以生物降解,大于 0.45 则表示该材料 废 水 容 易 生 物 降 解。 PVA1799 、 CE-50 、QL-89 和 氧 化 淀 粉 的 BOD₅/COD_Cr值分别为0.010 、 0.556 、 0.331 和 0.419 。由此可见,所选用的浆料具有较好的生物可降解性。

3.2.2 调浆工艺

采用高压桶调浆,放适量清水,开搅拌器后徐徐投入按工艺配方已备好的各种浆料,搅拌 5min~10 min 后 紧 闭 桶 盖,开汽升温至设定温度110℃，保温焖浆 10min ,焖浆结束自动报警,输浆至供应桶定积定黏备用。含 PVA 配方调浆工艺:磷 酸 酯 淀 粉 62.5kg , PVA179937.5kg ,PVA20510kg ,蜡片 3kg ,固体丙烯 4kg ,含固率

14% ,调浆体积 730L ,供应桶黏度 11s 。无 PVA配方调浆工艺:氧化淀粉 37.5kg , CE-50 75kg ,蜡片 2kg , QL-89 25kg ,含固率 14.5% ,调浆体积 730L ,供应桶黏度 9.5s 。

3.2.3 浆纱工艺及效果

使用的新浆料配方浆液渗透性较强,为保证适当的被覆提高纱线强力,采用中压上浆;纱线中的水分有利于改善浆膜弹性,进而改善淀粉上浆的棉纱性能,故保持浆纱较大的回潮,以减少脆断;浆纱伸长率过大不仅会降低浆纱断裂伸长率,还会增加

新的弱节,进而导致过多的经纱织造断头,故采用“低张力小伸长”的工艺。具体浆纱工艺、浆纱效果比较如下。两种配方均采用 GA308 型浆纱机浆纱,JA11-280型喷气织机织造。

通过以上对比可以看出:使用无 PVA 新配方上浆后,浆膜强力降低,浆纱分绞轻快,车速提高了 10m / min ,有利于降低人工成本;采用大回潮工艺节约了浆纱用汽;百米用浆成本降低。由于浆液黏附性好,上浆率降低后浆纱耐磨变化不大,而减伸率降低使浆纱耐屈曲性增强更有利于织造,织机效率提高了 2.8% 。综合成本的降低和织机效率的提高利于产品综合效益的提高。

3.3 织造工艺

采用 JA11-280 型宽幅喷气织机,双根引纬的方式。织造以“早开口,大张力”为原则,具体工艺:开口时间290° ,车 速 500r / min ,上 机 张 力4000kN 。张力略大能提高开口清晰度。织造车间温度控制在 23℃~27℃ ,相对湿度 73%~79% 。注意车间清洁,减少飞花。

3.4 烧毛及退浆工艺

由于纯棉环锭纺纱本身的毛羽较多,浆纱后干分绞和织造过程中又会形成二次毛羽,因此需要通过烧毛工艺去除坯布表面的有害长毛羽,保留长度整齐度较好的细短绒毛,使面料既保持一定绒感,又不易掉毛。烧毛工艺:采用一正一反,火口温度1000 ℃~1200℃ ,车速 110m / min 。轧酶灭火,淀粉酶 6g / L ,堆置 4h~6h 。

3.5 煮练及漂白工艺

经退浆后,大部分浆料及部分天然杂质已被去除,但还有少量浆料以及大部分天然杂质(如棉籽壳、果胶质、蜡状物质等)仍残留在织物上,必须通过 烧 碱 及 其 他 助 剂 去 除。煮练工艺:烧碱30g/ L ,精练剂 10g / L ,渗透剂 10g / L ,分散剂12g/ L ,温度 102℃~105℃ ,汽蒸时间 50min~60min 。步骤为热水洗、浸轧工作液、汽蒸后烘干落布。氧漂工艺:双氧水 4g / L ,双氧水稳定剂8g/ L ,温度 102℃~105 ℃ ,汽蒸时间 50min~60min。

3.6 丝光工艺

采用直辊布铗丝光联合机,通过强碱的作用,使纤维发生膨化,棉纤维的空腔变小,无定形区增大,提高对染料的吸附性,达到面料色泽鲜艳饱满的效果。具体丝光 工 艺:烧 碱 浓 度 200g / L~220g/ L ,浸碱时间 35s ,热碱淋洗后经过 5 格热水洗(面料要经过 5 个独立的水槽),使布面pH值接近中性,丝光后烘干落布幅宽为 246cm 。

3.7 磨绒工艺

磨绒处理能使面料表面形成短而密的绒毛,减少接触瞬间的冷感。由于纱号细,面料比较薄,砂纸颗粒很容易嵌入面料内部,将纤维头端挑起,如果嵌入太深,容易将纤维割断,造成强力损伤,被割断且包埋在纱线内部的细小纤维在使用过程中也会逐渐被抽拔出来,形成严重的掉毛现象。因此磨绒压力不宜过大。同时采用较高目数的砂纸,利于形成更细腻的绒毛 。相对增大风压,利于吸去面料表面的浮毛,降低脱毛率。磨绒具体工艺:奇臣卧式磨毛机,面料与砂磨辊包覆角 3°，压力 0.2MPa ,车速 30m / min ,砂纸目数 400 目,2 根砂磨辊, 4 根陶瓷辊,风压 2kPa 。

3.8 印花蒸化水洗工艺

印花采用全海藻酸钠上浆,使用活性染料,圆网或平网印花。配制色浆要使用硬度在 50mg / L以下的软水。先用少量冷水与染料调成浆状,加入预先溶解好的尿素和防染盐混合液,再加入适量热水,使染料充分溶解,再将溶液过滤至原糊中搅匀。因煮练和印花工序都需要用碱处理,面料表面的pH值偏高,因此要采用弱酸及缓冲酸,经过多道水洗后,使布面的pH值控制在 4~7.5 范围之内。此外,多道水洗也能去除表面浮毛,控制脱毛率。在水洗具体工艺上,先用弱酸 10g / L 清洗,再水洗 10 道,最后用缓冲酸 8g / L 清洗。

3.9 后整理工艺

采用平滑型柔软剂 10g / L ,蓬松型柔软剂20g/ L ,定形机车速 40m / min ,定形温度 160℃~170℃ 。进布时尽量松,落布幅宽较成品幅宽略宽 2cm~3cm ,以保证预缩后成品面料尺寸符合要求。

4 面料指标检测及分析

经检测,该面料中不含 PVA ,起毛起球 3 级,脱毛率 0.4% ,甲醛未检出,pH值 6.9 ，瞬间接触凉感值 0.12 W / cm²(接触无 明显冷感),热 阻0.03529m²· k/ W (热阻值较高,具有良好的保暖效果)。布面有密实的短绒,面料柔软、保暖、亲肤舒适。用丰宝仪分别检测含 PVA 及无 PVA面料的手感值。具体数据如下所示。

以上两款面料除上浆工艺不同,其他的工艺均相同。光滑度数据越大,说明面料滑爽程度越高。而经过磨绒后的面料,光滑度会变小,因为布面有丰满厚实的棉质绒毛。可见无 PVA 面料的柔软度更高,光滑度和刚韧度略低,原因是采用淀粉浆料比 PVA 浆料更易退浆,在布面没有残留,因此更柔软,绒面更细腻丰厚。

图 1 是用显微镜分别观察含 PVA 及无 PVA面料丝光后的纤维横截面。可见无 PVA 面料退浆彻底,丝光渗透性好,经过丝光后纤维更饱满,因此印花后面料布面更鲜艳亮丽。

5 结束语

采用含长绒棉的 9.7tex 精梳传统环锭纺棉纱,无 PVA 的环保高性能淀粉浆料上浆,双根引纬织造方式,结合烧毛、退煮漂、磨绒等工艺,开发出了一种健康舒适的绒类面料。通过优选浆料,用可生物降解的 CE-50 浆料、氧化淀粉及 QL-89浆料,配以合理的上浆工艺,浆液黏度偏低,适当提高浆纱回潮,能实现较理想的浆纱效果,织机效率较 PVA 上浆有所提高,综合成本降低。同时无 PVA 特细号磨绒面料的舒适性提升,手感更柔软、绒面更细腻丰厚,丝光后纤维更饱满,布面光泽更鲜亮。该产品工艺可操作性强,成品手感柔软细腻,不易掉毛,健康安全,作为秋冬季床品面料具有非常好的市场前景。

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