CN114351483B - 一种节能减排的湿法上浆工艺及其在浆染联合机生产中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能减排的湿法上浆工艺及其在浆染联合机生产中的应用。一种节能减排的湿法上浆工艺，包括如下步骤：并轴→碱煮→水洗Ⅰ→染色→水洗Ⅱ→上浆→烘干→落织轴，所述的水洗Ⅱ工艺具体为将定染后的纱线进行若干次水洗，最后一次水洗时，在水中加入固色剂进行洗涤，所述的固色剂包括如下质量份数的组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵共聚物20‑60份、盐酸1‑5份、乙二胺1‑5份和水40‑80份。本发明通过湿法上浆减少上浆前烘干的工序，缩短工艺流程的同时，保证浆纱质量、织造效率，满足牛仔面料的应用条件，降低成本，且更加绿色环保，为牛仔湿法上浆工艺提供一个新思路。

Description

一种节能减排的湿法上浆工艺及其在浆染联合机生产中的 应用

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种节能减排的湿法上浆工艺及其在浆染联合机生产中的应用。

背景技术

为了降低织造过程中的断头率，提高经纱的织造性，纱线都需要进行上浆处理。传统常压高温上浆技术存在经纱上浆率高，浆料消耗、能耗大，且退浆负荷重，环境污染严重、成本高，较高的上浆率会使布料上残留更多浆料，导致织物发硬，影响手感和穿着舒适度等问题。因此为了提高上浆质量、节约能源、减少排放、改善生产环境等，人们开始的深入研究上浆技术，如低温上浆、高压上浆、泡沫上浆、湿法上浆等。

高压上浆是指通过加大压浆力，使得压出回潮率降低到100％以下时，减少蒸汽消耗30％～50％，但高压上浆需重新购置与高压上浆技术相匹配的浆纱机；泡沫上浆是指利用泡沫进行上浆，以此减少浆料的使用，但泡沫上浆泡沫的稳定性难以控制等问题；而传统意义上的湿法上浆是指预湿上浆，需要在纱线染色烘干后，再采用高温水进行预湿，存在浪费资源的问题。

发明内容

本发明解决了现有技术存在的问题，提供一种节能减排的湿法上浆工艺及其在浆染联合机生产中的应用，本发明提出的浆染联合机上采用的湿法上浆技术，纱线不需要进行上浆前烘干的步骤，采用挤压辊将上染水洗后的纱线的轧余率控制在40％-80％左右后，直接进行上浆处理，湿法上浆改变了传统上浆需要在上浆前烘干的工序，节省了上浆前烘干过程中蒸汽的用量，降低生产成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种节能减排的湿法上浆工艺，包括如下步骤：并轴→碱煮→水洗Ⅰ→染色→水洗Ⅱ→上浆→烘干→落织轴，所述的水洗Ⅱ工艺分为四次水洗，前两次采用自来水，常温洗涤，第三次采用柠檬酸水洗，柠檬酸2g/L，将纱线的pH调至7，第四次水洗时，在水中加入固色剂进行洗涤，所述的固色剂包括如下质量份数的组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵共聚物20-60份、盐酸1-5份、乙二胺1-5份和水40-80份，所述的上浆浆料包括湿法上浆专用浆料、SPR-SC淀粉和水，湿法上浆专用浆料由质量比为19:3:3的醋酸脂变性淀粉、羧甲基纤维素和蜡片组成。

湿法上浆专用浆料具体由如下步骤制备得到：将醋酸脂变性淀粉、羧甲基纤维素和蜡片混合均匀即得。

优选地，所述的上浆前纱线的轧余率为40％-80％。进一步优选，所述的上浆前纱线的轧余率为55％-65％。

优选地，在水中加入固色剂进行洗涤，水中固色剂的含量为1-5g/L。

优选地，所述的上浆工艺具体为将水洗后的纱线进行二浸二轧工艺上浆，上浆温度为95℃-100℃，浆纱车速为21m/min，所述的上浆浆料以质量份数计，包括湿法上浆专用浆料14-16份、SPR-SC淀粉18-20份和水300-350份，湿法上浆专用浆料由质量比为19:3:3的醋酸脂变性淀粉、羧甲基纤维素(CMC)和蜡片组成。

优选地，所述的上浆浆料由如下步骤配制：打开搅拌器，加入工艺要求一半的水量，再加入SPR-SC淀粉，搅拌10min，加入湿法上浆专用浆料，搅拌升温至65℃，保温10min，再搅拌升温至95℃～98℃，加入剩余水量，保温搅拌20min，得到上浆浆料。

更进一步地，以配制450L上浆浆料为例，由如下步骤配制：打开搅拌器，加入225L水，加入18.5kg SPR-SC淀粉，搅拌10min，加入15.5kg湿法上浆专用浆料，搅拌升温至65℃，搅拌保温10min，升温至95℃～98℃，加入剩余水量，保温搅拌20min，即得。

优选地，所述的上浆工艺的浆槽中设置有对浆体接触式在线微波浓度检测的浆液浓度检测仪，通过补加浆料使浆槽浓度控制在工艺要求范围内，所述的补加浆料包括如下质量份数的组分：SPR-SC淀粉35份、湿法上浆专用浆料35份和水530份。

优选地，所述的水洗Ⅱ工艺具体为将定染后的纱线进行4次水洗，第4次水洗时，在水中加入固色剂进行洗涤。

本发明还保护上述节能减排的湿法上浆工艺在浆染联合机生产中的应用。

本发明另一个目的是保护所述的节能减排的湿法上浆工艺在制备牛仔面料中的应用。

一种牛仔面料的制备方法，包括络筒、整经、浆染、织造和后整理工序，所述的浆染工序通过上述节能减排的湿法上浆工艺来实现。所述的织造工序具体为穿经→织布；后整理工序具体为烧毛→退浆→预缩→卷布→验布评分。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的湿法上浆可以减少上浆前烘干的工序，减少高温蒸汽的使用量，每百米可以节省用汽量30kg。同时将湿法上浆与固色剂连用，能够明显的减少在上浆过程中纱线掉色的情况，减少浆料的更换，更加节约浆料，据统计，不加固色剂浆染500米浆料明显变蓝，加入2g/L固色剂浆染800米，浆料才有明显变化，大大的延长了湿法上浆浆料更换的时间。同时湿法上浆率比传统干法上浆降低3％，节约浆料，降低废水处理的负担。减少了纱线行走路线，每缸约节约棉纱6kg(以10S纱计算)纱线毛羽数降低了36.30％，线断裂拉伸强力增强了13.27％，断裂伸长减少了27.91％，接近传统干法上浆的纱线各项性能。胚布的织造效率可达91.25％，织成率达90.2％，略高于传统干法上浆的织成率，A布率可达98.7％，比传统干法上浆高0.2％。本发明提出的湿法上浆的应用可以在减少上浆前烘干的工序，缩短工艺流程的同时，保证浆纱质量、织造效率，满足牛仔面料的服用条件，降低成本，且更加绿色环保，为牛仔湿法上浆工艺提供一个新思路。

附图说明

图1为本发明浆染流程示意图；

图2为实施例1-6水洗后的纱线直接过热水比较图；

图3为实施例1-6浆料颜色变化比较图。

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。除特别说明，本发明使用的设备和试剂为本技术领域常规市购产品。棉纱线购自中鹤壁新歌源丹宁科技有限公司。

一种节能减排的湿法上浆工艺，包括如下步骤：并轴→碱煮→水洗Ⅰ→染色→水洗Ⅱ→上浆→烘干→落织轴，水洗Ⅱ工艺具体为将定染后的纱线进行4次水洗，第4次水洗时，在水中加入固色剂进行洗涤，水中固色剂的含量为1-5g/L，固色剂包括如下质量份数的组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵共聚物20-60份、盐酸1-5份、乙二胺1-5份和水40-80份。

碱煮的具体工艺条件是60℃～80℃下，浆纱车速为21m/min，每升碱处理液中含有6g渗透剂和50g氢氧化钠，渗透剂为中山市鸿盛生物科技有限公司研制，货号为耐碱渗透剂HS-1206。水洗Ⅰ的具体工艺条件是常温下用自来水洗涤，浆纱车速为21m/min，水洗Ⅱ的具体工艺条件是常温下，浆纱车速为21m/min，前两次采用自来水洗涤，第三次采用柠檬酸水洗，柠檬酸2g/L，将纱线的PH值调至7，第四次水洗时，加入固色剂2g/L进行洗涤。

染色工艺具体为：常温，染液中靛蓝的含量为2.0～2.1g/L，保险粉的含量为0.5g/L，染液pH为12.8～13.0；母液按质量份数，包括靛蓝100份、氢氧化钠107份和保险粉128份。

下述实施例中优选，上浆前纱线的轧余率为40％-80％，进一步优选，上浆前纱线的轧余率为55％-65％。

上浆工艺具体为将水洗后的纱线进行二浸二轧工艺上浆，上浆温度为95℃-100℃，浆纱车速为21m/min，上浆浆料以质量份数计，包括湿法上浆专用浆料14-16份、SPR-SC淀粉18-20份和水300-350份，湿法上浆专用浆料由质量比为19:3:3的醋酸脂变性淀粉、羧甲基纤维素(CMC)和蜡片组成，进一步优选，每450升浆料中含有18.5Kg SPR-SC淀粉和15.5Kg湿法上浆专用浆料。

下述实施例中优选，上浆浆料由如下步骤配制：打开搅拌器，加入工艺要求一半的水量，加入SPR-SC淀粉(组合淀粉)，搅拌10min，加入湿法上浆专用浆料，搅拌升温至65℃，保温10min，再搅拌升温至95℃～98℃，加入剩余水量，保温搅拌20min，得到上浆浆料。进一步优选，以配制450L上浆浆料为例，由如下步骤配制：打开搅拌器，加入225L水，加入18.5kgSPR-SC淀粉，搅拌10min，加入15.5kg湿法上浆专用浆料，搅拌升温至65℃，搅拌保温10min，升温至95℃～98℃，加入剩余水量，保温搅拌20min，即得。

上浆工艺的浆槽中设置有对浆体接触式在线微波浓度检测的浆液浓度检测仪，通过补加浆料使浆槽浓度控制在工艺要求范围内，补加浆料包括如下质量份数的组分：SPR-SC淀粉35份、湿法上浆专用浆料35份和水530份，进一步优选，每600升补加浆料中含有35KgSPR-SC淀粉和35Kg湿法上浆专用浆料。

实施例1

一种牛仔面料的制备方法，包括如下步骤：纱线经过络筒→整经→浆染→织造→后整理工序，形成成品牛仔布。浆染过程的工序包括：并轴→碱煮→水洗Ⅰ→染色(九次)→水洗ⅠⅠ(四次)→上浆(以“2浸2轧”工艺上浆)→烘干(高温蒸汽烘干，烘干温度90℃-120℃)→落织轴；织造工序包括：穿经→织布；后整理工序包括：烧毛→退浆→预缩→卷布→验布评分，后整理工序的工艺条件如表1所示。

表1

水洗Ⅱ工艺具体为将染色后的纱线进行常温自来水水洗两次，第三次采用柠檬酸水洗，柠檬酸2g/L，将纱线的pH调至7，第四次自来水室温水洗。上浆前各项工艺如下表2所示。

染色工艺具体为：常温，染液中靛蓝的含量为2.0g/L，保险粉的含量为0.5g/L，染液pH为12.8～13.0；母液中靛蓝、氢氧化钠和保险粉的质量比为100:107:128。

上浆工艺：具体是将水洗后的纱线进行二浸二轧工艺上浆，如图1所示。上浆前纱线的轧余率为60％。上浆温度为98℃。浆料配比如表2所示(其中湿法上浆专用浆料由醋酸脂变性淀粉、CMC和蜡片组成，质量比为19:3:3)。调浆工艺为：打开搅拌器，加入工艺要求一半的水，加入SPR-SC淀粉，搅拌10min，加入剩下所有物料，搅拌升温至65℃，搅拌保温10min，升温至95℃～98℃，加入剩余水量，保温搅拌20min。上浆工艺的浆槽中设置有对浆体接触式在线微波浓度检测的浆液浓度检测仪，通过人机界面输入控制系统所需的各项参数，实时显示浆液的浓度、纱线上浆率等工艺参数，把检测的浆液浓度和计算出的纱线上浆率通过人机界面设定的工艺用浆浓度和上浆率进行比较，然后经过程序运算决定需要补充的高浓度浆液量，补浆前后浆槽浓度基本控制在工艺要求范围内，补加浆料包括组合淀粉35kg、湿法上浆专用浆料35kg，定积600L。

上浆工艺如表2所示：

表2

实施例2

与实施例1相同，不同之处在于：最后一次水洗，在水中加入固色剂，固色剂的含量为1g/L，以解决湿纱上浆中的靛蓝浮色落色，固色剂包括质量比为40:3:3:60的聚二甲基二烯丙基氯化铵共聚物、盐酸、乙二胺和水。

实施例3

与实施例2相同，不同之处在于：固色剂的含量为2g/L。

实施例4

与实施例2相同，不同之处在于：固色剂的含量为3g/L。

实施例5

与实施例2相同，不同之处在于：固色剂的含量为4g/L。

实施例6

与实施例2相同，不同之处在于：固色剂的含量为5g/L。

对比例1

未经过任何处理的纱线。

对比例2

与实施例1相同，不同之处在于：并轴→碱煮→水洗Ⅰ→染色(九次)→水洗Ⅱ(四次)→烘干Ⅰ→上浆(以“2浸2轧”工艺上浆)→烘干Ⅱ→落织轴，干法上浆中烘干Ⅰ、烘干Ⅱ均需要120℃高温蒸汽烘干。纱线上浆前需要烘干，由组分为SPR-SC淀粉75kg、纳米3kg、高效浆纱油脂4kg、PVA3 kg、固体丙烯2kg、固定体积为950L的浆料上浆。

实施例1与对比例2的工艺区别在于：实施例1的湿法上浆工序不包括上浆前烘干的步骤，采用挤压辊将上染水洗后的纱线的轧余率控制在60％左右后，采用中山市鸿盛生物科技有限公司所提供的湿法上浆专用浆料，对纱线直接进行上浆处理。

对比例3

与对比例2相同，不同之处在于，上浆不用烘干，采用挤压辊将上染水洗后的纱线的轧余率控制在60％左右后，直接进行上浆处理。

对比例4

与实施例3相同，不同之处在于上浆的浆料为湿法上浆专用浆料70kg，定积600L。

对比例2和实施例2-6中上浆前各项工艺如表3所示。

表3

实施例7

与实施例3相同，不同之处在于：固色剂包括聚二甲基二烯丙基氯化铵共聚物20份、盐酸1份、乙二胺1份和水40份。上浆前纱线的轧余率为60％。

实施例8

与实施例3相同，不同之处在于：聚二甲基二烯丙基氯化铵共聚物60份、盐酸5份、乙二胺5份和水80份。上浆前纱线的轧余率为60％。

实施例9

与实施例3相同，不同之处在于：上浆前纱线的轧余率为40％。

实施例10

与实施例3相同，不同之处在于：上浆前纱线的轧余率为50％。

实施例11

与实施例3相同，不同之处在于：上浆前纱线的轧余率为70％。

实施例12

与实施例3相同，不同之处在于：上浆前纱线的轧余率为80％。

实验例

1、实施例1-6与对比例2的浆料性能对比如表4所示：

表4浆料的性能指标

由表4可知，湿法上浆的含固量比干法上浆降低了1.5％，黏度降低了0.5s，故可以降低纱线的上浆率，减少后处理的负担。

2、实施例2与对比例1、对比例2的纱线各项物理指标比较如表5所示：

表5

由表5的纱线各项物理指标可以看出，与原样(对比例1)相比干法上浆和湿法上浆的特数都相应增加，湿法上浆比干法上浆特数略小一点，说明湿法上浆比干法上浆的浆料略薄一点，浆料消耗的更少。与原纱相比，湿法上浆纱线的断裂拉伸强力增强13.27％，与干法上浆相比，湿法上浆纱线的断裂拉伸强力增强率低10％左右，与原纱相比，湿法上浆纱线的断裂伸长减少27.91％，比干法上浆断裂伸长率低6％左右。

3、将实施例1-6中经过水洗Ⅱ后的纱线直接过热水的颜色变化如图2所示。由图2可以看出，未加固色剂，纱线直接过热水，掉色很厉害，加入固色剂后纱线掉色不明显，而可以看出实施例3之后水的颜色基本没有变化，说明加入固色剂后纱线的色牢度明显变好。

实施例1-6中上浆的浆料颜色变化如图3所示，从图3可以明显看出，加入固色剂之后，纱线掉色不明显，浆料不再变蓝，湿法上浆不再影响浆料性能。因此将湿法上浆与固色剂连用，能够明显的提升。不加固色剂浆染500米浆料明显变蓝，实施例3中加入2g/L固色剂浆染800米，浆料颜色才有开始有变化。说明了加入固色剂能够很好的保证湿法上浆的浆料不被污染。

4、将实施例3的织造工艺与对比例2相比较，具体如表6所示：

表6织造效果对比

由表6可知，实施例3的湿法上浆织造效率高于干法上浆的织造效率1.25％，在织造过程中，梭口清晰度湿法上浆与干法上浆相似，完全可以满足布机的织造要求。

5、将实施例3的湿法上浆工艺与对比例2的干法上浆工艺相比较，采用湿法上浆纱技术后，上浆前不需要采用烘干处理，经工厂里用汽表的推算实施例3的与对比例2消耗，一台XRJR300型浆染联合机湿法上浆每百米节省30kg蒸汽，节约成本约12元钱，根据实验所用各种物料对比，湿法上浆每百米用浆成本同传统干法上浆基本一致，每缸节约棉纱约145元，折合每百米节省1.45元。综合起来，湿法上浆每百米成本节约13.45元钱。

6、对比实施例3和实施例9～13浆纱效果和纱线性能，可以得到如下表7所示的结果：

表7

样品	轧余率	纱线上浆率	纱线强力cN	补浆
					实施例3	60％	5.15％	860.09	浆纱1000m，补浆10L
实施例9	40％	6.91％	908.12	浆纱1300m，补浆10L
					实施例10	50％	6.14％	890.14	浆纱1100m，补浆10L
实施例11	70％	4.23％	712.64	浆纱800m，补浆10L
					实施例12	80％	4.10％	690.37	浆纱600m，补浆10L

由表7可以看出，降低纱线的轧余率，有利于延长补浆时间，但是由于轧余率过高，会破坏纱线的纱线的强力，因此采取60％的轧余率效果最佳。

7、对比实施例3、对比例3和对比例4，上浆效果和浆纱性能，可以得到如下表8所示的结果：

表8

从表8中可以明显看出，采用SPR-SC淀粉和湿法上浆专用浆料协同使用，上浆效果和纱线的各项想能明显优于单独使用SPR-SC淀粉或者单独使用湿法上浆专用浆料湿法上浆的效果，这是由于SPR-SC淀粉和湿法上浆专用浆料两者协同作用，使得上浆效果更好。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种节能减排的湿法上浆工艺，其特征在于，包括如下步骤：并轴→碱煮→水洗Ⅰ→染色→水洗Ⅱ→上浆→烘干→落织轴，所述的水洗Ⅱ工艺具体为将染色后的纱线进行4次水洗，最后一次水洗时，在水中加入固色剂进行洗涤，所述的固色剂包括如下质量份数的组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵共聚物20-60份、盐酸1-5份、乙二胺1-5份和水40-80份，上浆工艺具体为将水洗后的纱线进行二浸二轧工艺上浆，上浆温度为95℃-100℃，浆纱车速为21 m/min，上浆浆料以质量份数计，包括湿法上浆专用浆料14-16份、SPR-SC淀粉18-20份和水300-350份，湿法上浆专用浆料由质量比为19:3:3的醋酸脂变性淀粉、羧甲基纤维素和蜡片组成，上浆前纱线的轧余率为40%-80%。

2.根据权利要求1所述的节能减排的湿法上浆工艺，其特征在于，在水中加入固色剂进行洗涤，水中固色剂的含量为1-5 g/L。

3. 根据权利要求1所述的节能减排的湿法上浆工艺，其特征在于，所述的上浆浆料由如下步骤配制：打开搅拌器，加入一半的水量，再加入SPR-SC淀粉，搅拌10 min，加入湿法上浆专用浆料，搅拌升温至65℃，保温10 min，再搅拌升温至95℃~98℃，加入剩余水量，保温搅拌20 min，得到上浆浆料。

4.根据权利要求1所述的节能减排的湿法上浆工艺，其特征在于，所述的上浆工艺的浆槽中设置有对浆体接触式在线微波浓度检测的浆液浓度检测仪，通过补加浆料使浆槽浓度控制在工艺要求范围内，所述的补加浆料包括如下质量份数的组分：SPR-SC淀粉35份、湿法上浆专用浆料35份和水530份。

5.权利要求1所述的节能减排的湿法上浆工艺在浆染联合机生产中的应用。

6.权利要求1-4任一项所述的节能减排的湿法上浆工艺在制备牛仔面料中的应用。

7.一种牛仔面料的制备方法，其特征在于，包括络筒、整经、浆染、织造和后整理工序，所述的浆染工序通过权利要求1所述的节能减排的湿法上浆工艺来实现。

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