3.浆纱-2

覆盖系数过大的弊端： 压浆后侧面“漏浆”、纱线浸浆不匀、上 浆率不匀； 相临纱线间粘连，分纱时浆膜易破碎，影 响上浆质量。
一般来说，覆盖系数不能大于50%，最好控制在40%左右。
织造原理
覆盖系数过大的解决办法： 经纱分层进入浆槽——矛盾部分解决，“漏浆”现象有所减少； 双浆槽（或多浆槽）上浆——需采用分层预烘，初步形成浆膜 后再并合烘燥； 采用轴对轴上浆然后并轴。
织造原理
3.湿张力区： 张力区范围：上浆辊——烘筒。 张力调节：采用伸长控制，以烘 筒表面线速度为基准，根据设定的 伸长率调整上浆辊的转速，可实现 上浆辊与烘筒之间两层湿纱达到所 需伸长率，并保持恒定。

织造原理
4.干张力区：
张力区范围：烘筒——拖引辊。 张力调节：通过张力辊上电位器的检测反馈信息，以拖引辊的 速度为基准，调节烘筒速度，实现干区张力达到恒定的设定值。
织造原理I
——天津工业大学纺织学院
织造原理
第三章
浆
纱
织造原理
第一节 第二节 第三节
浆纱工序概述 浆料 浆液调制
第四节
第五节
上浆与烘燥
浆纱质量控制与检验
第六节
浆纱综合讨论
织造原理
第四节

上浆与烘燥
一、上浆工艺流程
轴架 浆槽 烘房 机头
织造原理
织造原理
国外：
织造原理

织造原理
本章习题
1. 浆纱的目的与要求*。 2. 浆料粘着剂的分类，淀粉、PVA、丙烯酸系的浆用性能，助剂的主要 种类*。 3. 浆液配方的原则、调浆方法、浆液的质量检验指标及检验方法*。 4. 浸浆长度、浸浆时间、覆盖系数的概念*。 5. 湿分绞的作用与要求。 6. 烘燥装置的种类、影响烘燥速度的因素、衡量浆纱机烘燥能力的技术 经济指标。 7. 浆纱速度计算方法。 8. 上浆率、回潮率、伸长率的控制和检验，增强率、减伸率、增磨率、 毛羽降低率、浸透率、被覆率和浆膜完整率的检验*。 9. 浆纱疵点形成原因及影响。 10. 新型上浆技术。 11. 浆纱机产量计算。
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未上浆
低压上浆 浆纱断面切片
高压上浆
浸透与被覆情况示意图
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高压上浆的压浆力： 当前浆纱机额定压浆力——一般均可达40kN； 高压上浆对浆液的要求： 高压上浆的浆液料应具有高浓低粘的特点 目前用作高压浆料的有变性淀粉和变性PVA等。 高压上浆辊：
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2.预湿上浆： 预湿上浆—— 经纱进入高温水槽，经预湿、挤压后再进入 浆槽的新型上浆方法。
浆纱机实际产量：
P' P K
K——时间效率（有效时间系数）
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2.浆纱机烘燥能力及速度计算：
浆纱机的最大运转速度——视其烘燥能力而定。
耗汽量——烘燥1kg原纱所需蒸汽千克数（kg蒸汽/kg原纱） 汽水比——蒸发1kg水分所需的蒸汽千克数（kg蒸汽/kg水分） 蒸发量——单位时间内浆纱汽化水分的重量G（kg水分/h）
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3.溶剂上浆： 用比热较低的有机溶剂代替水来调制浆液，可以减少浆 纱烘干的能耗，提高车速，而且溶剂和浆料可以回用，减少 废物。 研究采用过CCl4、CO2 溶剂等 缺点：回收设备投资大，对环保有不利影响。
4.泡沫上浆： 用高浓度浆液在发泡装置中形成泡沫，由罗拉刮刀均匀涂抹 在经纱上，经压浆辊轧压对经纱作适度的浸透与被覆，可节 水、节能、提高速度。 各种浆料的泡沫特征、泡沫气体对泡沫稳定性影响等工艺研 究尚不成熟。
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3.烘燥过程：
浆纱烘燥过程——三个阶段： 预热阶段 恒速烘燥阶段 降速阶段
1- 烘燥速度 2 - 浆纱温度 3 – 浆纱回潮率
水分蒸发速度
预热阶段 恒速阶段 降速阶段 增加 恒定（纱线吸热量与汽化
水分带走的量达平衡）
浆纱的温度
上升 不变 上升（纱线吸热量>
汽化带走的热量）
浆纱回潮率
回潮率检测方法： 电阻法 电容法 微波法
红外线法
浆纱回潮率的控制：一般主要通过控制烘房温度和浆纱速 度来稳定回潮率。
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（六）、上浆率自动控制
1.上浆率定义： 上浆率：经纱上浆后，浆料干重对经纱干重之比。 上浆率=（浆纱干重-原纱干重）/ 原纱干重*100% 2.上浆率测试方法： 计算法 退浆法
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二、浆纱质量指标及检验
1.上浆率： 2.回潮率：
3.伸长率：
伸长率=（浆纱长度-原纱长度）/ 原纱长度*100% 测定方法：计算法/仪器测试法
一般，棉伸长率<1%，涤棉<0.5%, 粘胶<3.5%
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4.增强率和减伸率： 增强率=（浆纱断强-原纱断强） / 原纱断强*100% 减伸率=（原纱断伸-浆纱断伸） / 原纱断伸*100% 测定方法：在单纱强力试验机 上测试。
要求：
高烘燥效率，低能耗，降低生产成本；
烘燥均匀，保证质量； 烘房内各导纱机件安装平、直，回转灵活，尽量减少
对经纱弹性的损伤； 烘房的排湿、隔热性能好，保障工人的操作环境； 结构简单，操作维修方便。
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2.烘燥方式及装置：
热风式烘燥：利用高压蒸汽，通过散热器加热空气，将热空气 以一定速度吹到浆纱纱片上，靠对流方式对纱线传热烘燥。 特点：浆膜完整；烘燥效率相对较低；纱线易出现意外伸 长；能耗大。 烘筒式烘燥：纱线在烘筒表面绕行，烘筒内通入高压蒸汽，加 热后的高温筒壁以热传导方式对纱线传热烘燥。 特点：烘燥效率高，能耗小，有利于高速；浆膜容易撕破， 高密时浆纱易粘连。 热风、烘筒联合式：兼容以上两方法。
预湿温度：90摄氏度左右 预湿后回潮率：40%以下
织造原理
预湿上浆的作用： 纱线在上浆以前先通过高温水槽，将纱线上的部分棉 蜡、油脂、杂质等煮掉，利于浆液浸润、吸附； 此时因纱线内部已有较多水分，浆液少而均匀地被覆 于纱线表层，形成更为合理的浆纱结构。 缺点：预湿后经纱回潮率为30~40%，会给浆槽带如一 定量水分，引起浆液浓度改变，需不断补给高浓度浆液， 以稳定上浆率。
压浆力越小、浆液粘度越大、浆液对纱线浸透率越低——浸 透速度越低，浆液对纱线浸透不力。 ∴ 高粘度浆液上浆时，要采用高压浆力，以增加压力梯度。
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2.经纱覆盖系数与多浆槽上浆 经纱覆盖系数——经纱对上浆辊的覆盖程度，即浆槽中纱线 排列紧密程度。
nd0 CB 100 % B
n——总经根数（根） d0——经纱直径（mm） B——片纱宽度
P G (W0 W j ) 1Wj
W0—— 浆纱压出回潮率 Wj—— 浆纱回潮率 P —— 浆纱机理论产量
vmax
10 5 G (1 wg ) 6 N t m( w0 w j )(1 S )
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二、新型上浆方法
1.高压上浆： 传统上浆工艺： 压浆力——一般20N/cm左右，最高35N/cm； 压出回潮率——130%~150%； ∴烘房负担重，能耗高，浆纱速度提高困难 高压上浆的作用： 节能—— 使压出回潮率降至100%以下，从而减轻烘房负 担，减少能耗； 提高浆纱速度——在同样的用汽量时，可使浆纱机速度由 通常的30~50m/min提高至80m/min以上； 改善浆纱质量——浆液浸透量增加，被覆也得到改善， 浆纱毛羽液温度自动控制：
PVA——由聚醋酸乙烯酯在甲醇中进行醇解而得
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（三）、浆液液面高度自动控制
织造原理

（四）、烘筒温度自动控制
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（五）、浆纱回潮率自动控制
回潮率=（浆纱含水重量-浆纱干重）/ 浆纱干重*100% 浆纱回潮率过大——会引起浆膜发粘，浆纱粘连在一起， 织造时引起开口不清，浆纱易发霉； 浆纱回潮率过小——浆膜粗糙、脆硬，落浆率较大，浆纱 耐磨性能差。
张力区范围：引纱辊——第二上浆辊。 张力调节：一般由上浆辊与引纱辊的线速比调节。

该区内纱线的伸长和张力应比退绕区(第一控制区)小，于 是退绕区内产生的部分纱线伸长在浆槽区得到恢复，通常称这 种伸长减少的现象为负伸长。负伸长的目的是使纱线在较小的 张力状态下进行良好的浸浆和压浆，并且减少纱线的湿态伸长。 浆槽内可能达到的负伸长量与浸压次数有关：浸压次数增 加，纱线受到拉伸作用就增大，可能达到的负伸长量就减少。 因此，在满足浸透和被覆要求的条件下，应尽量减少浸压次数， 以避免不必要的纱线湿态伸长。
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5.热融上浆：
用热熔性的高分子材料作为浆料，以干粉状态喷涂于经纱 上，再通过高温加热使浆料熔融而粘附在经纱上。 较传统上浆可节能降耗，但实用的热熔浆料尚待探索。
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三、上纱技术发展趋势
阔幅、大卷装
高速、高产：短纤：150m/min，
长丝：350m/min 浆纱过程控制的自动化，以保证浆纱和浆液质量 通用化 节能 车头控制板上集中全机操纵及质量监控
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3.湿分绞： 增大烘燥面积，节约能源，有利于高速； 避免烘燥后浆纱之间的相互粘连，保护浆膜完整； 减少毛羽。

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三、烘燥原理
1.烘燥的任务和要求：
任务：
去除湿浆纱上的多余水分，达到工艺要求的回潮率
（棉纱6~8%，涤棉纱2~3%）； 固化浆纱上粘附的浆液，使其形成粘结内部纤维、贴 伏毛羽的浆膜。
变化的绝对量不大 线性下降 下降（缓慢）
下降
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第五节 浆纱质量控制与检验

一、浆纱过程的自动控制
织造原理

（一）、浆纱张力控制
1.退绕张力区： 张力区范围：从经轴经导辊、启动张力调节器到加压辊与引纱 辊的夹持点。 张力调节：主要由气动张力调节器控制的经轴制动装置决定。

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2.进纱张力区：
原纱与浆纱拉伸曲线比较
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5.浆纱的耐磨次数： 在纱线耐磨试验仪上测定
6.浆纱毛羽指数和毛羽降低率 浆纱毛羽指数：表示单位长度浆纱的单边上，超过某一投影长度 的毛羽累计根数。 由纱线毛羽测试仪测定。 毛羽降低率=（原纱毛羽指数-浆纱毛羽指数）/ 原纱毛羽指数 *100%
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7. 浸透率、被覆率、浆膜完整性
织造原理
压浆力N、上浆辊和压浆辊的表面形态、 表面硬度决定了挤压区宽度和平均压力、 进而影响挤压浸透效果。常用的压浆辊 表面硬度为邵氏硬度10至65度，高压上 的压浆辊为80至88度。
达西（Darcy）定律：
KN vs R
Vs——浆液浸透速度 K——浆液对纱线的浸透率 N——压浆力 η——浆液粘度 R——纱线半径
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第六节

浆纱综合讨论
一、浆纱机产量、速度计算
1.浆纱机产量 浆纱机理论产量：
P
6vmNt (1 W j )(1 S ) 10 5 (1 Wg )
P——浆纱机理论产量（kg/h） v——浆纱速度（m/min） m——总经根数（根） Nt——经纱特数（tex） Wg——经纱公定回潮率（%） Wj——浆纱回潮率（%）S——上 浆率
织造原理
3.上浆率的确定：
上浆率的大小，要视纱线号数、织物紧度及织物结构而定。 一个经验计算公式：
S (
0.35 Nt
0.143)
EZ K
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4.上浆率的影响因素： 浆液浓度、粘度和温度； 浸浆形式和长度； 浆槽中纱线张力； 压浆力大小、压浆辊硬度、压榨区宽度； 浆纱速度； 其他：浆料选择与浆液成分；纤维的类型和纱线的结构； 纱线覆盖系数等。

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5.卷绕张力区： 张力区范围：拖引辊——织轴。 张力调节：采用张力摆动辊控制， 由张力辊跟随纱线张力变化摆动，带 动电位器产生角位移，将其信号反馈 到计算机，计算机根据反馈信息输出 信号到伺服控制器调节电动机转速， 保持卷绕张力稳定。

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（二）、浆液温度自动控制
1.浆槽加热： 加热介质——蒸汽加热 加热方式： 直接加热（蒸汽通入浆槽或预热浆箱夹层内 进行加热） 间接加热（蒸汽由鱼鳞管直接喷射到浆液中）

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5.上浆率在线控制系统：
祖克浆纱机——Telecol系统
D S Wa 100 % 1 D
Wa W0 Wg
S——上浆率 D——浆液含固率 Wa——经过压浆辊后经纱吸水率 W0——浆纱压出回潮率（浆纱出 压浆辊进烘房前的回潮率） Wg——经纱公定回潮率
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津田驹浆纱机——SPM监视装置： 由通入浆液压缩空气的气压变化测定浆液液位而实时检测浆液 的消耗量，并记录相应通过的经纱重量来求得上浆率。
二、上浆机理
1.浸浆与压浆 浸压方式
织造原理
织造原理
织造原理
织造原理
织造原理
织造原理
织造原理
压浆力越大、浆液粘度越低、浆纱速度 越慢，则浆液膜厚度越小。
浆纱机慢速运行时——压浆力要适当减弱，否则液膜厚度
过小，纱线上浆过轻。 高浓高粘浆液上浆时，要采用高压浆力，避免液膜厚度过 大， 上浆过重。