【集萃網(wǎng)觀察】漿紗屬于織造前處理工序,漿紗質(zhì)量的好壞影響織造的順利進(jìn)行及成品質(zhì)量?jī)?yōu)劣。傳統(tǒng)上漿技術(shù)存在上漿效果差、漿料消耗、能耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重、成本高等缺點(diǎn),漿料存在不易生物降解、部分具有毒性等缺點(diǎn)。為此國(guó)內(nèi)外對(duì)上漿新技術(shù)做了大量研究,同時(shí)生態(tài)紡織品概念的提出及人類生活水平的提高,也要求漿料具有環(huán)保、生態(tài)性。研發(fā)上漿新技術(shù)與環(huán)保漿料是生產(chǎn)生態(tài)紡織品的重要步驟之一,意義重大。
1生態(tài)紡織加工中的漿紗新技術(shù) 漿紗新技術(shù)的開(kāi)發(fā)主要有兩條路徑,一條是從提高上漿質(zhì)量著手;另一條從節(jié)省能量、減少污染著手。就目前來(lái)看,出現(xiàn)了很多上漿新技術(shù),有一定的發(fā)展前景。 為了提高車(chē)速,降低能量消耗,提出了“兩高一低”的高壓上漿,即采用很高的壓漿力,較高的濃度,較低的粘度,使?jié){液滲透率高、紗線的填充密度高、黏附作用強(qiáng),且通過(guò)對(duì)濕態(tài)上漿的紗進(jìn)行機(jī)械脫水的方法,從而使棉紗獲得均勻漿膜。二十世紀(jì)九十年代中后期德國(guó)鄧肯道夫紡織工藝研究所首先提出了預(yù)濕上漿。上漿原理是采用熱水對(duì)經(jīng)紗進(jìn)行浸漬、洗滌,使蠟質(zhì)、果膠質(zhì)和脂肪、塵屑被融化和洗滌,改善其表面對(duì)漿液的粘附及浸漬,從而使吸漿順暢,漿膜完整,提高了漿料對(duì)紗線的粘附性,降低了紗線的毛羽,提高了紗線的斷裂強(qiáng)度和耐磨性。同時(shí)紗線中心的水分代替部分漿液,既保證上漿質(zhì)量又減少了漿料用量,降低上漿成本,降低了由漿料造成的廢水污染及污水排放,減少印染廠退漿負(fù)擔(dān)和費(fèi)用,并利于環(huán)保。后來(lái)又針對(duì)毛紗等不能在高溫下上漿,提出了冷上漿。冷漿工藝出現(xiàn)在分條整經(jīng)機(jī)的上蠟機(jī)構(gòu)上,室溫下不需烘燥處理的專用漿液可以使經(jīng)紗的潤(rùn)滑性能提高,冷漿的投資和運(yùn)行成本也低于熱漿工藝。冷漿上漿過(guò)程中要保證恒定的上漿量;施加輥必須與整經(jīng)速度同步,與經(jīng)紗的接觸角都要保持恒定;冷漿液必須用泵經(jīng)過(guò)濾使用,有利于送漿的均勻以及處理毛羽很多的紗線,特別適用于聚酯和粘膠的混紡紗。冷漿主要用于需輕微上漿的經(jīng)紗,如:毛紗上漿。冷漿的采用使噴氣織機(jī)生產(chǎn)中的灰塵積聚、毛羽脫落、紗線糾纏等問(wèn)題減少,停車(chē)次數(shù)大大降低,修補(bǔ)成本降低,織物質(zhì)量提高。 就從生態(tài)角度出發(fā),又出現(xiàn)了一系列上漿新技術(shù)。二十世紀(jì)八十年代就出現(xiàn)了泡沫上漿,是使用高濃度的漿液在發(fā)泡裝置中形成泡沫,由羅拉刮刀將泡沫均勻涂抹在經(jīng)紗上,經(jīng)壓漿滾軋壓泡沫破裂,漿液對(duì)經(jīng)紗作適度的浸透和被覆。這種方法節(jié)能節(jié)水,提高了車(chē)速,降低了毛羽。從減少上漿用水及污染出發(fā),出現(xiàn)了以液態(tài)CO2為溶劑的無(wú)水上漿。 液態(tài)CO2是僅次于水的第二廉價(jià)溶劑,液態(tài)CO2的溶解性與烷羥類相似,溶劑和漿料幾乎可以完全回用,大大減少了廢物的產(chǎn)生,還可增加紗線耐磨性。熱熔上漿是由加熱槽輥組成涂漿器,固體漿塊緊貼槽輥并被熔融到槽中,經(jīng)紗與槽輥的槽接觸時(shí),熔融漿立即施加到經(jīng)紗上,漿液隨后冷卻并凝固在紗線表面,毛羽伏貼。調(diào)漿、漿槽及烘燥等工序被取消,同時(shí)節(jié)約用水,對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染。還有克茨(Cutts)法上漿,即刻槽的輥浸沒(méi)在漿液中,使?jié){液滲入,其溝槽用兩個(gè)刮刀刮去多余的漿料,經(jīng)紗在刻槽輥表面包覆橡膠的上漿輥之間的壓榨點(diǎn)處與漿液接觸上漿。這個(gè)方法漿液用量較少,不必加柔軟劑和油劑上漿。 以上的上漿技術(shù)并不都很完善,上漿受到經(jīng)紗品種、漿料、成本等的綜合影響。從生態(tài)角度看,液態(tài)CO2為溶劑的無(wú)水上漿、熱熔上漿開(kāi)發(fā)意義重大,同時(shí)漿紗質(zhì)量也有所提高,但如何降低生產(chǎn)成本是關(guān)鍵。就其適用性上看,預(yù)濕上漿的前景看好,冷上漿對(duì)開(kāi)發(fā)毛紗等不適合高溫上漿的紗線提供了一條重要的思路。 2環(huán)保漿料開(kāi)發(fā) 2.1漿料的發(fā)展方向 織造中由退漿造成的污染占相當(dāng)大比重,超過(guò)50%。漿紗過(guò)程中漿料帶來(lái)的污染是退漿污染的根源。漿紗使用的漿料主要有三大類,分別是淀粉、PVA、丙烯酸類漿料。淀粉對(duì)天然纖維粘附性良好,價(jià)格低廉,來(lái)源廣泛,另一項(xiàng)突出優(yōu)點(diǎn)是和環(huán)境的親和性好,易生物降解,對(duì)環(huán)境污染小,現(xiàn)在淀粉在漿料中的用量已達(dá)到70%,但使用范圍受到局限。PVA是一種性能優(yōu)良的漿料,它的應(yīng)用解決了漿紗中出現(xiàn)的許多問(wèn)題,但致命弱點(diǎn)是對(duì)環(huán)境污染大,不易自然生物降解。丙烯酸類漿料對(duì)合成纖維的粘附性優(yōu)良,但有著吸濕再粘性的缺點(diǎn),雖然對(duì)環(huán)境的污染較PVA小,但較淀粉對(duì)環(huán)境的污染大,也有一定的環(huán)境污染。高分子合成漿料盡管在上漿性能上較優(yōu)越,但常常帶來(lái)不易降解,不夠環(huán)保等問(wèn)題。為此尋求性能更加優(yōu)良而又環(huán)保的漿料及助劑是今后開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。發(fā)展方向具體來(lái)說(shuō)有如下幾個(gè):(1)將生物技術(shù)工程運(yùn)用在漿料的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,研發(fā)一種可生物降解的酶是降低漿料帶來(lái)的污染的一個(gè)很好途徑,比如開(kāi)發(fā)PVA生物降解酶。運(yùn)用基因工程開(kāi)發(fā)變性淀粉等。(2)開(kāi)發(fā)水溶性高分子漿料、高效無(wú)機(jī)漿料、天然漿料。水溶性高分子漿料易天然生物降解,天然漿料(如動(dòng)物膠、甲殼素膠)對(duì)環(huán)境友好。(3)研發(fā)可回收漿料,循環(huán)使用,節(jié)省漿料消耗,降低成本。 2.2環(huán)保漿料 隨著人們生活水平的提高,提出了綠色(環(huán)保)紡織品。漿料既關(guān)系到生產(chǎn)的環(huán)保性又關(guān)系到消費(fèi)及后處理的生態(tài)性。漿料中常含致癌物質(zhì)、含氯含苯環(huán)的有機(jī)物和大多數(shù)的氯化物、有害金屬等,不但對(duì)人體有害而且對(duì)環(huán)境不利。漿紗中帶來(lái)的污染問(wèn)題,只有通過(guò)開(kāi)發(fā)環(huán)保漿料來(lái)解決。環(huán)保漿料除了性能上和應(yīng)用上滿足經(jīng)紗工藝及技術(shù)外,還要制漿原料符合生態(tài)標(biāo)準(zhǔn),不散發(fā)有害氣體或揮發(fā)物,退漿后不含甲醛、氯等有毒殘留物,退漿廢液具有生物降解或易分解處理,耗能、水盡可能少。 2.3環(huán)保改性淀粉漿料的開(kāi)發(fā) 通常淀粉漿料的粘度隨著含固率的提高而增大,粘度太高,漿液的流動(dòng)性差,上漿滲透性惡化,易出漿斑疵點(diǎn),成膜耐磨性較差,制約了淀粉漿料的發(fā)展。對(duì)淀粉漿料的改性研究一方面可以提高上漿質(zhì)量,另一方面可以擴(kuò)大品種適用范圍。變性淀粉是以天然淀粉為主要原料,依據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)上的羥基和甙鍵的化學(xué)活潑性,采用化學(xué)法、物理法或生物方法進(jìn)行變性處理,改變?cè)矸鄣奈锢砗突瘜W(xué)特性而制得的。 新型環(huán)保漿料ASP是荷蘭艾維貝公司利用生物基因遺傳工程培育出的含10%支鏈的馬鈴薯淀粉。最新代醚化類全支鏈變性淀粉對(duì)合成纖維和天然纖維具有良好的黏附力,同時(shí)無(wú)環(huán)境污染。采用ASP淀粉替代PVA漿紗效果較好,廣泛用于純化纖及其混紡織物的經(jīng)紗上漿。漿紗具有手感滑爽、漿膜柔韌、分紗輕快、毛羽貼服等特點(diǎn)。目前開(kāi)發(fā)的磷酸酯變性淀粉具有粘度穩(wěn)定性、滲透情況、成膜性較好的優(yōu)點(diǎn)。淀粉醋酸酯、接支淀粉研究較多,是值得關(guān)注的. 2.4環(huán)保合成漿料的開(kāi)發(fā) 2.4.1PVA漿料與聚丙烯酸類漿料開(kāi)發(fā) 目前對(duì)PVA漿料帶來(lái)的挑戰(zhàn)較大,因難天然生物降解帶來(lái)環(huán)境污染等問(wèn)題,正向盡量減少或不用PVA漿料方向發(fā)展。但可以對(duì)PVA漿料進(jìn)行改性,通過(guò)醋酸乙烯酯與其它含乙烯基的單體進(jìn)行共聚,再進(jìn)行皂化,降低結(jié)晶度,減少分子間氫鍵的形成,提高溶解速度或能在較低的溫度下溶解,改善其退漿性能。PVA與磺酸鹽共混也能提高其織造性能。 聚丙烯酸類漿料具有優(yōu)良的上漿性能,而且退漿性能特別好,適用性廣,國(guó)外的聚丙烯酸類漿料聚合單體的選用比較廣泛,其接枝共聚產(chǎn)物是開(kāi)發(fā)聚丙烯酸類漿料的重要途徑。該漿料具有上漿質(zhì)量高、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),是今后合成綠色漿料的重要途徑。 2.4.2新型化學(xué)合成漿料UCF一4 UCF一4多功能漿料是德國(guó)巴斯夫公司研制的循環(huán)使用合成漿料,改善了環(huán)境,使?jié){料排出廢液中的水可反復(fù)循環(huán)使用,沒(méi)有任何功能性的損失,在保證上漿質(zhì)量的同時(shí),該漿料還具有退漿容易的特點(diǎn),不需化學(xué)助劑,僅需熱水洗滌就可從織物上去除。同時(shí),該漿料的適用范圍很廣,并且該漿料還可回收再循環(huán)使用。最小的漿料需求量、無(wú)塵漿料、分絞時(shí)斷頭低、紗線彈性損失小等因素,足以保證UCF一4漿料的織造效率高、斷頭率低、坯布質(zhì)量高。 2.4.3ZY—ll型環(huán)保漿料 ZY—II型環(huán)保漿料是選擇不同特性的單體進(jìn)行預(yù)聚合反應(yīng)、聯(lián)接反應(yīng)、助劑調(diào)整等多元物理和化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的具有高分子性能的新一代環(huán)保漿料。由于選擇的單體的不同特性(疏水性與親水性),反應(yīng)產(chǎn)生的是高強(qiáng)度的分子鏈結(jié)構(gòu),分子結(jié)構(gòu)中含有乙烯基、羥基、羧基、酯基、酰胺基及羧酸鹽等多種極性集團(tuán),因此對(duì)棉有較好的粘著力,且其中含有表面活性劑等有效成分。該漿料的成膜性較好,干分絞情況較好,滿足織物的上漿要求,并減少漿紗烘房?jī)?nèi)結(jié)漿皮現(xiàn)象,減少漿斑疵布,能滿足漿紗增強(qiáng)和減伸需求。從漿料特性上看,與各種丙烯酸類漿料相比,它的不同之處是可以減少PVA的用量或不用PVA,能夠降低漿料成本。從織造效果上看,能夠降低織造經(jīng)紗斷頭數(shù)。 3結(jié)語(yǔ) 漿紗過(guò)程的研究主要集中在漿紗新技術(shù)的開(kāi)發(fā)、新型漿紗機(jī)的研制、高性能環(huán)保漿料的開(kāi)發(fā)等三個(gè)方面,都為向高性能、高效率、低污染的漿紗過(guò)程發(fā)展。只有三者有機(jī)結(jié)合才能提高漿紗質(zhì)量、降低能耗及漿紗帶來(lái)的環(huán)境污染。但值得我們關(guān)注的是如何在提高上漿紗質(zhì)量的同時(shí),降低漿紗新技術(shù)及環(huán)保漿料帶來(lái)的高成本問(wèn)題。在漿紗工藝過(guò)程中我們要充分利用低溫等離子、漿紗前蒸紗、預(yù)濕等外部干預(yù)帶來(lái)的影響;在漿料開(kāi)發(fā)中充分利用生物技術(shù)等手段。總之低能耗、高性能、少污染的漿紗新技術(shù)的研制;高性能、環(huán)保、低成本漿料的開(kāi)發(fā)是以后關(guān)注的焦點(diǎn)。 來(lái)源:印染世界商情網(wǎng)