浆纱机的技术进步与展望

摘要：文章介绍了浆纱机11个方面的技术进步，并详细分析了浆纱机5个主要部分即浆槽、湿分绞装置、烘燥部分、后上蜡装置、预湿上浆及含固率检测装置等的技术现状。

关键词：浆纱机；浆槽；湿分绞装置；烘燥；后上蜡装置；预湿上浆

中图分类号： TS103.323 文献标识码：A

Technological Development and Outlook of Sizing Machine

Abstract： The paper introduced the technological development of sizing machine in 11 aspects， analyzed in details the technological status of 5 major parts of a sizing machine including size trough， wet splitting device， drying device， waxing device and pre-wet sizing and solid content testing device.

Key words： sizing machine； sizing trough； wet splitting device； drying； waxing device； pre-wet sizing

“十一五”期间我国棉纺织行业已拥有织机126万台，比“十五”末增长了31.1%。其中无梭织机占有率由28.71%增长到46.63%，国内“十五”期间开发的与无梭织机配套的GA308型、GA338型、GA368型等七单元传动、电脑控制的新型浆纱机大量投入使用，促进了浆纱机的技术进步。

1 浆纱机的技术进步

1.1 经轴架和退绕张力控制

普遍采用H型双层经轴架，节约占地面积，经轴容量扩充到20个以上，适应经纱多头份品种需要。各经轴纱线单独引出，互不干扰，便于处理断头和疵点，张力均匀。经轴采用滚动轴承和制动带，利用小气缸分别控制各经轴退绕张力。在经轴退绕直径由大到小和突然减速停车时均能得到控制，保持纱片排列和张力的均匀。

1.2 普遍推广双浆槽

结构坚固，精度提高，能确保两浆槽张力和上浆一致。浆槽液面高低和温度自动控制可靠。压浆力随车速变化无级调节，从而在浆液浓度和粘度稳定的条件下，上浆率允差可达到0.5 ～ 1 个百分点，合格率大为提高。

1.3 具有高压上浆功能

在车速50 ～ 100 m/min范围，压浆力掌握在20 ～ 40 kN之间，加强挤压可提高浆液粘附性能，减少上浆，节约浆料，并全面提高浆纱的内在质量指标。尤其是因压出回潮率降低，节约烘燥耗汽量可达30%，为浆纱机高速化创造条件。

1.4 采用全烘筒烘燥

由于聚四氟乙烯防粘涂层技术成熟，采用全烘筒取代热风式或热风烘筒联合式，平均汽水比由2.4下降到1.5，加之配置高效浮筒式疏水器，较过去热动力式疏水器排放通畅，故障少，保证烘筒升温和节约蒸汽。纱片包绕烘筒接触烘干，发挥熨烫作用，有利浆纱成膜。

1.5 多烘筒排列

纱片可分层上预烘烘筒，再合并上后烘烘筒，烘筒温度控制可以合理设定，使蒸汽利用适当，浆膜韧性及毛羽贴优好。

1.6 采用性能稳定耐用的回潮仪

如国际知名的Mahlo或Strandberg测湿仪。浆纱烘干后即时经过回潮仪检测，并通过信息反馈，使车速相应调整，使回潮率保持在标准内，并得到均匀控制。

1.7 后上蜡（或后上油）装置

包括蜡块融化预热和蜡槽温度自控。蜡辊温度可软化毛羽，涂抹平滑剂使毛羽贴伏服，纱线光滑。据使用经验，一般可减少织机断经数30%以上。

1.8 采用湿分绞、干分绞和复合分绞

使上浆纱线根根分开，消除粘并，减少毛羽，提高织造开口清晰度。

1.9 加大卷绕张力和压力，提供紧卷绕、大卷袋无梭

织机所需要的织轴

采用活动织轴箱座，适应织轴幅宽的改变以及织机双织轴正反向卷绕的需要。

1.10 采用多单元（双浆槽七单元、单浆槽五单元）

同步技术传动

引纱辊、上浆辊、烘筒、拖引辊各自由单独变频电机调速，控制相互区间的牵伸比，使伸长能分区控制。各区在保持纱片伸直、排列均匀的基础上，力求保留纱线弹性，采用较低的工艺张力和伸长，从而降低全机经纱总伸长率。一般棉和涤棉纱可控制在1%水平，为生产细特高密织物创造条件。即使是伸长性较高的品种（如粘胶纱等再生纤维素纱线）由于采用伸长分区控制，而不用各区都加大伸长，所以全机总伸长率必能达到较低水平。

1.11 采用电脑控制

所有工艺参数、机电程序及操作模式均可藉电脑屏幕设定、显示、储存、调用，简便快捷。还可以保存丰富的参考资料，作为“导航系统”。设备故障也必能即时显示，便于调整、维修。

“十一五“期间还陆续引进日本津田驹HSII-20、HS30、HS40型，德国卡尔迈耶Rotal型、祖克S432型，瑞士贝宁格Sizetic等国外新型浆纱机，不仅从数量上满足了生产发展的需要，而且对国内浆纱机的研制和改进也有一定的借鉴作用。

国内原有浆纱机，如“十五”期间有代表性的GA301型热风烘筒联合式浆纱机普遍被改造，主要是浆槽改为高压上浆装置，烘房改为全烘筒式烘燥，传动则改为二单元变频调速，以适应紧卷绕大卷装的无梭织机织轴需要。

对原有大批量的G142型浆纱机则主要用在保留的GA615型有梭织机和GA747型等剑杆织机上。有的部分已被淘汰，有的部分则在浆槽上改气动加压，提高压浆力到10 ～15 kN，烘房改为φ570 mm的多烘筒烘燥，以适应高速生产。这些都为工艺质量的提高、织物品种的更新换代打下基础。

“十二五”期间按照中国棉纺织行业协会的规划，科技发展的主要任务是继续推动技术进步，推广连续化、自动化和智能化，淘汰落后设备，提高产品质量、档次和产品附加值，加快“两化融合”，提高科技与品牌贡献率。

2 浆纱机各部分的发展展望

2.1 浆槽部分

浆槽的改进首先是要更有利于高压上浆。高压上浆除了充分利用浆液的粘附性和成膜性、贴伏毛羽、增加耐磨能力以外，也更有利于少用和不用PVA上浆，提高淀粉的粘着效果，减少淀粉的落浆率，减小上浆率和烘燥耗汽量。所以高压上浆实质上是有利于环保的低碳上浆工艺。额定压浆力可以从40 kN进一步提高，例如津田驹最新的TTS20S型浆纱机压浆力已增加到50 kN，代表新的趋势。

主要工艺部件压浆辊轴芯应采用优质钢材制造。在高压作用下挠曲均匀，确保在不同压力下压浆辊左、中、右压力一致。表面包覆的丁氰橡胶要提高耐酸碱、耐磨损性能。配件器材厂要提高包胶质量。压浆辊自动无级调压要由简单的线性调压改进为智能化的曲线调压，以适应各种织物的需要。

目前，浆槽各辊的排列普遍采用垂直方向压浆尚不理想，“十二五”期间将会推广类似津田驹TTS20S型或国产GA310型横向压浆、纱线垂直上引的浆槽，以利于湿分绞棒的使用和烘筒高架化。

在目前浆槽改进的倾向中，有的减少浆槽辊数，但要保证浸浆长度，不影响上浆工艺，有的减小浆槽体积，但不要影响浆液温度的稳定。

浆纱机多浆槽化。从国外引进和国内自制的三浆槽（如GA311型浆纱机）已经在有的工厂投入使用。不仅仅适用于多头份或色织品种经纱多色的需要，而且多种纤维、多种经纱也需要在多浆槽中分别采用不同的浆液和不同的上浆工艺。因此，随着织物档次的提升及品种的多样化，浆纱机会更需要多浆槽化。

浆纱机的阔幅化。近来郑州恒天重工集团已为国外制造GA312型浆纱机，浆槽、烘筒及一系列横向辊件均由现有200 cm改为240 cm，也是值得注意的新趋势。阔幅化至少有两大优点，一是适应阔幅高密织物头份增加，使上浆辊与压浆辊处纱线的覆盖率不致太大，以免影响上浆质量。二是解决现有出烘房纱片宽度与车头拖引辊纱片宽度的差异大，边纱斜角大，整幅纱片张力和排列不均匀。但是现有的工厂牵涉到浆纱机与整经机的幅宽配套问题，即使是新建织厂也还要考虑所生产织物品种的系列幅宽需求。

2.2 湿分绞装置

这是目前普遍关注的一个焦点。纱片从浆槽引出到烘筒之间装设湿分绞装置，不仅有利于采用多烘筒分层预烘，而且在分层中通过湿分绞棒表面抹纱，贴伏纱线毛羽，并使纱线烘干后到车前干分绞时减小阻力，分绞层次清晰，避免撕扯断裂和引起再生毛羽。现有湿分绞装置通过摸索改进，提供了可继续推广的一些技术措施。

（1）改进湿分绞棒的传动，使与纱线具有合理的速比（目前各新型浆纱机，湿分绞棒表面与纱线的线速比大体为4.8% ～ 8.8%，可供参考），并随浆纱速度同步变化。

（2）改用双根湿分绞棒正反向旋转，成对使用，使分绞上下层纱片抹纱方向及速比一致。

（3）湿分绞棒内腔通水降低温度（20°C以下），保持充足水量，使棒的表面凝露充分、，避免浆液堆积干涸。

（4）提高传动电机变频调速精度，使浆纱机慢速时湿分绞区能保持足够的牵伸比，达到一定张力，保证湿分绞开口清洗、不拥纱、不粘连。

2.3 烘燥部分

现有烘筒排列方式：平放、半高架（斜引纱片）和高架。展望新机将会向全高架发展。全高架烘筒的纱线出浆槽垂直上行，湿浆顺纱下流，浆膜分布均匀不偏置。同时可使湿分绞棒安放在离浆槽高低适当的位置，使浆槽液面蒸发的水汽增加湿分绞棒表面的润湿效果。并且纱片出浆槽上行而不是向前，可使值车人员在前方接近浆槽，实现浆槽四面均可无障碍操作。

目前七单元传动中烘筒由 1 个变频电机传动，调控整段张力，不能对预烘和合并后烘燥的纱片张力分开调控。展望下一步将会逐步推广九单元传动，使预烘和后烘烘筒分别用电机传动，更好地控制湿区伸长，减小浆纱总伸长率。

2.4 后上蜡装置

现有后上蜡装置可以调节蜡辊表面与纱片的线速比，控制上蜡量，可以自控温度。但各机型均为单面上蜡，对于粗厚或高密品种，纱片正反两面上蜡不均匀。采用两套装置正反二次上蜡又太复杂，尚待研制简易的双面上蜡装置。

2.5 预湿上浆及含固率检测装置

预湿上浆是国际上推行的上浆新技术。由于纱线先经热水洗涤，去掉部分棉蜡、果胶杂质，表面洁净，增加对浆液的吸附、浸透能力，能提高浆纱强伸度、减少毛羽。由于预湿中挤压辊高压压入水分居于纱芯，浆槽中压入浆液居于外层，因而可减少浆液消耗。实践表明可节约浆料20% ～ 30%，相应可节省退浆处理费用，利于环保。国内已引进的卡尔迈耶、津田驹和贝宁格带预湿装置的浆纱机使用多年，在中、低支棉纱品种已取得效果。“十一五”期间国内自制的GA309型浆纱机也已成功投产。郑州恒天重工集团又推出水槽结构紧凑的GA310A型浆纱机，正在推广使用。

现在的关键是要有性能可靠、便于清洁维护的浆液含固率检测自控装置，使预湿纱线带入浆槽水分对浆液浓度的影响，能及时通过检测，自动补充含固率较高的浆液，保持浆槽浆液含固率稳定、上浆率稳定。同时也可以实现对上浆率的在线检测，电脑屏幕显示。

推行预湿上浆，显然是“十二五”期间浆纱机技术进步的重点项目。

3 结语

从“十一五”期间浆纱机技术进步引出的新要求以及国内外浆纱机研发的着眼点，已经展示出新型浆纱机的轮廓。看来浆纱机总体性能的提高还有待于材质和制造工艺的提高，尤其是电气传动的精度和自控的稳定性，这也正是在赶超国际领先水平所需要加倍努力的。