摘要：
PVA浆料为高分子化合物，分子规整，结构稳定，退浆排放之后不易降解，在自然环境中很难降解，容易造成环境污染，使用生态环保型浆料来替代PVA的使用势在必行。通过合理的浆料选择与浆纱工艺确认，确定以高性能淀粉CD-DF525C 及丙烯酸为主体的试验方案，采用“小张力、重被覆、贴毛羽”的工艺路线，进行绿色环保上浆工程的应用实践。无PVA配方在纯棉60S及以下品种上得到了很好的推广，生产情况正常，无PVA生产工艺已经基本成熟，PVA用量降低了60%-70%，使公司步入了清洁生产的正常轨道中。
关键词：CD-DF525C、浆纱、PVA、上浆工艺、绿色环保
前言
我公司上浆工艺原沿用以PVA为主的混合浆配方上浆技术，但PVA为高分子化合物，分子规整，结构稳定，退浆排放之后不易降解，在自然环境中很难降解，容易造成环境污染，已经被列为“不洁浆料”。随着PVA价格的不断上升，给本就利润空间很薄的纺织行业带来更大困难。由此可见本公司的上浆技术与环保要求相悖，进行PVA替代研究已是紧迫之事，使用生态环保型浆料来替代PVA的使用势在必行。
一. 关键技术和关键工艺：
上浆的目的是满足纱线在织造工序的可织性。为达到上述要求，从目前来讲，变性淀粉，PVA和聚丙烯类这三大浆料是我们首选的主浆料。变性淀粉用量最多，但淀粉浆的浆膜硬而脆。PVA有良好的成膜性和粘附性，但在上浆时的干分绞阻力较大，易产生二次毛羽。聚丙烯酸类浆料有良好的粘附性和柔韧性，但吸湿再粘性，仍是它的主要问题。所以目前国内纯化学浆的配方已很少见，基本上都是采用变性淀粉，PVA和聚丙烯酸浆料的混合浆，道理就在于此。有没有更好的纺织浆料来填补不用PVA所带来的技术上的空缺，成为我们要寻找和解决的首要难题。
二. 进行PVA替代存在的困难
2.1目前市场上的所谓替代PVA的浆料品种种类繁多，应用效果各有优缺。
2.2 因为之前没做过，大家心里都没底，试验工作需投入大量的人力，时间。但生产任务重且紧迫。
三. 浆料选择及工艺确认：
选用国内外各优质变性淀粉浆进行对比试验，通过试验对比各种浆料的技术数据，从增强、拉伸、毛羽贴附、耐磨、织造效率总体对比，选取最佳替代品。过程中跟踪检测上浆纱的强力、耐磨、减伸、退浆等试验数据。通过不同浆料的配伍试验，不同配方的组合，对比织造效果。优化组合，最终确定适宜的上浆工艺是：浆纱配方由多元聚合组成,高浓低粘型，绿色环保；浆纱过程采取小张力，低伸长，分级烘燥，湿分绞，高浆温，中粘度，中压力，后上蜡；浆纱效果达到强增强率、断强适中，高耐磨。鉴于上述特点,确定了以高档变性淀粉、聚丙烯酸为主体的试验方案,采用“小张力、重被覆、贴毛羽”的工艺路线,进行绿色环保上浆工程的应用实践。
此配方有如下特点:
1.调浆操作十分便利;
2.调浆时间缩短一半,大大减小能耗;
3．无浆斑疵点;
4.通过高浓低粘上浆来贴伏毛羽,特别对于高车速、小开口、大张力运行的无梭织机织造是非常有效的途径;
5.由于实验配方中淀粉用量明显增大,因此应选择粘度稳定,不易凝胶的产品为佳,以防止浆液粘度波动和输浆管堵塞;
6.由于所用淀粉与丙烯酸都易于生物降解,大大减少废水处理成本,是优良的环保性浆料;
7.经试验, 选用上海西达实业有限公司生产的高档复合变性淀粉CD-DF525CM（＋酯化淀粉＋聚丙烯酸+助剂）的混合浆方案在生产上是完全可行的。
四. 浆纱及织造数据跟踪：
我们用CM 50*40 152*99 61” 1/1 和CM 60*60 211*79 60” 1/1这两个品种在日本津田驹HS40浆纱机上跟踪浆纱情况、在ZAX-e织机上跟踪织造情况，并对织造效率、经纬停、车速等进行数据对比、积累、总结、改进浆纱工艺。
4.1浆纱工艺数据：
4.1.1浆料配方：(Kg/桶)
| 浆纱配方 |
CM50*40 152*99 61” 1/1 |
CM60*60 211*79 60” 1/1 |
| CD-DF525CM |
50 |
62.5 |
| 酯化淀粉 |
25 |
50 |
| 普通变性淀粉 |
25 |
25 |
| 液丙 |
20 |
20 |
| 蜡片 |
5 |
5 |
| 抗静电剂 |
2 |
2 |
4.1.2浆纱机参数设定：
| 项目 |
CM50*40 152*99 61” 1/1 |
CM60*60 211*79 60” 1/1 |
| 回潮率 % |
8.5 |
| 浆槽温度 ℃ |
92 |
| 车速 M/min |
60 |
50 |
| 含固率 % |
12.5 |
15 |
| 浆液粘度 s |
8.5 |
9.5 |
| 主压 KN |
22 |
23 |
| 预压 KN |
10 |
14 |
| 接触 KN |
1.5 |
| 卷曲张力 KN |
240 |
220 |
4.1.3浆后参数对比：
| 纱线质量项目 |
CM50*40 152*99 61” 1/1 |
CM60*60 211*79 60” 1/1 |
| 单纱断裂强度 cN |
原纱 |
216.4 |
184.2 |
| 浆纱 |
306.8 |
268.7 |
| 单纱断裂伸长 % |
原纱 |
4.69 |
5.01 |
| 浆纱 |
3.61 |
3.78 |
| 毛羽数 3mm个/1M |
原纱 |
13.3 |
15.7 |
| 浆纱 |
2.8 |
3.2 |
| 耐磨次数 次 |
|
|
|
| 浆纱 |
102 |
93 |
| 退浆率 ％ |
|
|
|
| 浆纱 |
12.8 |
15.6 |
| 回潮率 ％ |
|
|
|
| 浆纱 |
7.7 |
8.4 |
| 增强率 ％ |
|
|
|
| 浆纱 |
41.8 |
45.8 |
| 减伸率 ％ |
|
|
|
| 浆纱 |
23 |
24.6 |
上表可见，使用CD-DF525高性能淀粉衍生物等（无PVA）在高支高密品种上浆，在适当的上浆率和相对较大的回潮率匹配下，达到较高的浆纱增强率（40%以上）和较低的浆纱减伸率（25%以下）；特别是浆纱3mm毛羽下降率分别达79%和80%，对保证高速喷织的高效率意义重大。
4.2织造情况：（经纬停折十万纬）
| 项目 |
CM50*40 152*99 61” 1/1 |
CM60*60 211*79 60” 1/1 |
| 车速 / r/min |
750 |
700 |
| 经停 / 次/十万纬 |
1.46 |
2.21 |
| 纬停 / 次/十万纬 |
3.17 |
4.66 |
| 效率 / % |
93.5 |
92 |
上表可见，在700 r/min以上的高速条件下织造，使用CD-DF525浆料完全不用PVA上浆，在纯棉高支高密品种实现92%以上的高织造效率。
五. 结语：
5.1．使用CD-DF525CM完全取代PVA，在纯棉60S及以下品种上得到了很好的推广及应用，生产情况正常。无PVA生产工艺已经基本成熟，使公司步入了清洁生产的正常轨道中。
5.2．试验成功使公司废水中PVA的COD含量由原来的4500毫克/升左右降至目前的1000毫克/升左右，污水处理后排放由原500毫克/升降低到150毫克/升，达到标准排放。推广后根据我公司现有产量规模，以月产量530万米计算，每月可节约浆料成本10万元，每年可节约成本120万元左右。更重要的是，通过降低PVA使用量，减少了环境污染，降低原料浪费，造福一方社会，具有深远的社会效益，同时打破了国外对我国纺织面料贸易的绿色壁垒，增加了我国纺织产品在国际市场的竞争力。
注：该文被中国棉纺织行业协会“全国浆料与浆纱技术2011年会”（2011年7月无锡会议）评为论文。
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