西安工程大学武海良常温上浆更低碳环保

　　编者按：随着科学技术的不断进步，我国环保浆料的开发已经取得了很大进展，可完全替代PVA上浆的环保浆料也已开发成功，可以说，纺织上浆清洁生产技术问题已解决，具备了大面积推广的条件。然而，由于环保上浆是一个系统工程，上浆的效果不仅取决于浆料，还与纱线品种、上浆设备、上浆工艺、员工操作技术等因素密切相关。

　　日前，由全国棉纺织科技信息中心、中国纺织科技信息网和《棉纺织技术》期刊社共同主办的第十三届全国浆纱与浆料技术研讨会在郑州召开，专家们提出，要实现环保上浆，还需要从浆料研发、浆纱工艺技术、设备管理等多个环节实现创新。我们选取部分专家的发言内容进行系列报道，希望他们介绍的方法和经验能对企业实现环保上浆有所帮助。

　　目前，纺织企业上浆多是以“PVA+变性淀粉+丙烯酸类浆料+助剂”为主要成分，经高温或高温高压调制成水溶性浆液，然后将经纱浸入到浆液中，烘干而成浆纱。其调浆方法是在调浆桶中使淀粉完全糊化，调浆桶中浆液要煮开并保温30分钟左右，而PVA浆需要更长时间才能溶解，并且整个浆纱过程中，浆槽温度要保持在92℃以上才能满足上浆要求。这种上浆方法调浆时间长，消耗能量大，操作繁琐。

　　天华企业发展（苏州）有限公司和西安工程大学共同提出了半糊化上浆的技术理念，并研制出了糊化器和半糊化调浆设备。半糊化上浆工艺以无PVA上浆为基础，用天然高聚物，如淀粉等完全取代合成高聚物，不仅可以减少退浆和污水处理过程中的碳排放，更解决了生产这些合成高聚物而产生的大量碳排放引起的环境污染问题。

　　半糊化上浆技术（又称PGST上浆技术）的核心是调浆桶。半糊化调浆桶是在传统的调浆桶上加装一个糊化器和一套自动控制系统构成的。通过在调浆桶中安装糊化器，使调浆桶中部分淀粉浆料完全糊化、部分淀粉浆料半糊化，调浆桶里的浆液是由完全糊化的浆液、半糊化的浆液和未糊化的浆液构成的混合体，未糊化的淀粉颗粒大量吸水后体积膨胀，达到原始颗粒体积的50~100倍，这部分大量吸水体积膨胀而未糊化的淀粉在烘房烘燥时，遇到来自烘筒的热量，淀粉颗粒就会糊化。这种半糊化浆液的特性，可以克服原淀粉浆液粘度过大的弊病。

　　半糊化浆液是完全糊化的淀粉浆液和未糊化的大量吸水体积膨胀的淀粉颗粒的混合物，半糊化浆液粘稠度低，在浆纱过程中，糊化了的浆液就会浸透到纱线内部，而大量吸水膨胀几十倍的未糊化淀粉颗粒则均匀粘附在纤维和纱线表面。当浆纱进入高温烘燥时，粘附在纱线表面大量吸水而未糊化的淀粉颗粒，在遇到高温烘筒和高温蒸汽时，淀粉颗粒就会破裂附着在纱线表面，形成完整的浆膜，并与浸透到纱线内部的浆液相连接。

　　淀粉浆料在纱线表面形成的浆膜，除了与纱线表面的纤维发生粘结外，主要是与浸透到纤维之间的浆液发生粘结，浸透到纱线中的这部分浆液就会成为附在纱线表面浆膜的“根”，使浆膜附着更加牢固。附在纱线表面的大量的原淀粉由于聚合度高，内聚力大，形成的浆膜比变性淀粉形成的浆膜强力更高，从而充分发挥了原淀粉浆料的特性。

　　由于半糊化上浆技术是只有部分淀粉完全糊化，而其余的淀粉仅处于吸水膨胀阶段，所以调浆过程中浆槽浆液温度必须低于淀粉的糊化温度，一般调浆桶中温度控制在55℃左右为宜。在调浆过程中，应先将调浆桶内的淀粉乳液加温到45℃~55℃，而后开启糊化器使其内的淀粉乳液糊化。

　　使用半糊化上浆工艺时应注意，压浆力应偏小，尤其是在压浆辊硬度大的情况下，这是由于在半糊化浆液粘度下，如果压浆力过大，那么上浆率就不能保证。含固量应偏高，这是因为半糊化浆液的性质不同于全糊化浆液的性质，它的上浆率要小于浆液的含固量。回潮率应相对较高，半糊化上浆采用的是以淀粉浆料为主，较高的回潮率有助于提高淀粉浆膜的塑性。同时可以降低烘房的热负荷，减少能源消耗。

　　业内人士对半糊化上浆技术的特点总结为中温调浆、常温上浆、节能降耗、利国利厂。半糊化上浆工艺调浆温度只需控制在55℃左右，可节约煮浆所需的蒸汽及相关能源，即使大量使用玉米淀粉，遇到暂停输浆时也不会阻塞输浆管道。浆槽实行室温上浆（传统工艺必须在高温条件下上浆），由于浆槽温度低，可延长上浆辊及压浆辊的使用寿命。只要掌握调浆过程中淀粉的糊化程度，就可以很容易控制浆液浸透和粘附的比例，通过改善粘附层的质量，可提高浆纱耐磨性能和毛羽的服贴性。半糊化浆液质量稳定，剩浆不凝固，可长期保存不变质。浆料种类减少，真正实现了配方少组分、多功能，原料的采购、储存和管理更加方便。

　　半糊化上浆技术是节能、降耗、减排、发展低碳经济的创新技术，是对传统浆纱工艺的又一次革新。加快这项技术产业化的步伐，是在纺织行业发展低碳经济的重要技术之一。