漿紗是棉紡織中能耗高、排放多的工序之一，需要積極探索創(chuàng)新，采取更加環(huán)保、可持續(xù)的措施來降低碳排放。
“我國棉紡織行業(yè)漿料耗用量總體呈現(xiàn)下降趨勢。未來，紡織上漿主要向綠色減碳和智能制造方面發(fā)展，聚焦環(huán)保上漿、低上漿率、配方簡單、退漿簡易，漿紗設(shè)備更趨于智能化、數(shù)字化。”中國棉紡織行業(yè)協(xié)會副會長王耀在近日舉辦的2023中國棉織產(chǎn)業(yè)（無錫）發(fā)展大會暨全國漿料和漿紗技術(shù)年會上說。
那么，當(dāng)前我國漿紗技術(shù)和設(shè)備發(fā)展情況如何？相關(guān)企業(yè)又是怎樣踐行減耗降碳的呢？
創(chuàng)新上漿工藝
上漿是織前的必要環(huán)節(jié)，紗線經(jīng)過涂漿才能增加強度，但是傳統(tǒng)上漿工藝面臨著很大的環(huán)保壓力，為了踐行綠色發(fā)展的理念，紡織企業(yè)紛紛創(chuàng)新上漿工藝。
“環(huán)保上漿工藝技術(shù)推動了漿料總用量的下降。”王耀表示，“十三五”以來，我國棉紡織行業(yè)漿料耗用量總體呈現(xiàn)下降趨勢。
近年來，江蘇悅達家紡有限公司（以下簡稱“悅達家紡”）積極推動以節(jié)能、降耗、減污為目標(biāo)的綠色生產(chǎn)新方式。“企業(yè)產(chǎn)品以家紡面料為主，原料以全棉為主，還有滌棉、功能性材料及化纖長絲類產(chǎn)品，90%以上的產(chǎn)品要經(jīng)過漿紗工序。為保證產(chǎn)品環(huán)保，追求減耗降碳，提高企業(yè)競爭力，減少使用或替代PVA（聚乙烯醇）漿料對我們來說格外重要，因為PVA粉末在自然界中無法降解。”悅達家紡主任孫萬孟表示，根據(jù)紗線不同特征，悅達家紡在生產(chǎn)全棉40支、60支、80支以下棉類及滌棉緞紋品種時，創(chuàng)新上漿工藝，實現(xiàn)無PVA上漿。在生產(chǎn)中，為彌補淀粉漿膜硬脆及落粉多的缺陷，在線控制好漿紗回潮率是關(guān)鍵。目前，悅達家紡前織MES（生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)）、織機監(jiān)控系統(tǒng)、AI（人工智能）在線疵點檢測系統(tǒng)、智能驗布設(shè)備相互關(guān)聯(lián)，建立了面料數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)面料信息的集中統(tǒng)一管理和及時反饋。大量生產(chǎn)和質(zhì)量數(shù)據(jù)的存儲、追溯及分析，有助于優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
“實現(xiàn)無PVA上漿是當(dāng)前紡織企業(yè)的一個共同目標(biāo)。”泰州世紀(jì)天虹紡織有限公司準(zhǔn)備車間主任王虎扣表示，進行無PVA上漿時調(diào)漿操作尤其重要，主要通過以下幾點來控制：一是必須嚴(yán)格按工藝投料，漿液必須一次煮到工藝體積，嚴(yán)禁在常溫桶加水定積；二是蒸煮必須開小汽慢煮，高壓桶煮漿時間不得低于30分鐘；三是漿液由高壓桶打出到上機使用嚴(yán)禁超過1小時，漿紗機打漿前漿液溫度不得低于90℃；四是加入回漿的數(shù)量嚴(yán)格控制在10%以內(nèi)。
浙江玉帛紡織有限公司（以下簡稱“玉帛紡織”）是一家集高支高密紡織面料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)于一體的企業(yè)。近年來，該公司與浙江理工大學(xué)、東華大學(xué)和中紡院江南分院等高校和科研機構(gòu)合作，以漿料助劑研發(fā)為重點，創(chuàng)新研發(fā)了適用于純棉、純滌、滌棉混紡等紗線的高回潮率、高浸透、低上漿率、無PVA的全淀粉上漿工藝。據(jù)介紹，該工藝織造效率高，較傳統(tǒng)工藝可提升10%；漿紗質(zhì)量好，且成本可降低8%；退漿廢水可降解，生態(tài)性好，處理成本低；節(jié)能效果顯著，用電量可降低8%。“用了新技術(shù)之后，員工操作更簡單了，以前調(diào)漿工藝復(fù)雜，現(xiàn)在用了全淀粉漿料，工藝變簡單了，員工也不容易出錯。”玉帛紡織漿紗車間主任姚建鑫說。
“使用新工藝后，現(xiàn)在企業(yè)每年可以節(jié)約250多萬元生產(chǎn)成本。”玉帛紡織董事長黃少平介紹，目前，該工藝已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，并在浙江、江蘇、安徽、河北等地廠家得到推廣，達到了高效高質(zhì)、節(jié)能環(huán)保、清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。
研發(fā)新型漿料
隨著紡織行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型步伐的加快，紡織企業(yè)對漿料環(huán)保性能方面的要求也日益提高。與此同時，漿料生產(chǎn)公司也積極順應(yīng)市場需求，推出各種新型紡織漿料，助力紡織企業(yè)實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。
“企業(yè)研發(fā)的JD-X漿料是以丙烯酰胺為主體多元聚合而成的一種新型紡織漿料，主要特點是黏附性好，吸濕保濕性強，易生物降解，對環(huán)境污染小，能顯著改善淀粉漿料的上漿性能與其他漿料的混溶性等。”宜興市軍達新材料科技有限公司（以下簡稱“軍達新材料”）高級工程師王正虎介紹，JD-X漿料也是一款創(chuàng)新型功能漿料，隨著其添加量的增加，淀粉漿對親水性纖維的抱合力顯著增加，在漿紗生產(chǎn)中，能大幅度地提高淀粉的使用量，為少用、不用PVA提供了堅實基礎(chǔ)。
如今，軍達新材料已擁有發(fā)明專利20多項，生產(chǎn)的紡織漿料產(chǎn)品包含30多個品種，除了國內(nèi)市場，還遠銷巴基斯坦、印度尼西亞、越南等國。
“漿料的原材料選擇范圍很窄。必須要拓寬思路，放寬視野，突破PVA、淀粉類和聚丙烯酸類三大漿料的范圍；研發(fā)高性能、能完全取代PVA的環(huán)保漿料，特別是純棉細支高密織物和滌/棉混紡織物經(jīng)紗上漿用漿料；尋找高性能、無PVA的低上漿率漿料，真正實現(xiàn)易退漿，退漿廢水COD（化學(xué)需氧量）值低，從源頭減少污染物的排放；開發(fā)專用漿料，如麻纖維紗線上漿漿料、筒子紗上漿漿料、毛紗上漿漿料、泡沫上漿漿料、低溫上漿漿料。”談及漿料的創(chuàng)新研發(fā)，軍達新材料總經(jīng)理吳燕說。她認(rèn)為，紡織漿料要滿足上漿性能好、易退漿、生物降解性好、成本低的要求。為此，軍達新材料開發(fā)了專用于純棉中高檔織物的JD-H高性能漿料，中高支純棉經(jīng)紗上漿完全無PVA，黏附性好且易生物降解；開發(fā)的JD-L低上漿率漿料，中高支純棉經(jīng)紗上漿完全無PVA，并可降低上漿率30%-40%。此外，該企業(yè)還開發(fā)了具有優(yōu)良上漿性能和易退漿性能的滌綸長絲專用漿料JD-TF和錦綸長絲專用漿料JD-NF。
駿德環(huán)保科技（寧波）有限公司北方區(qū)銷售總監(jiān)陸盛介紹，公司開發(fā)的新一代高效上漿劑——JT-2156為粉狀固體，可糊化添加使用，適用于非織造、漿紗上漿等應(yīng)用，能夠大量替代PVA或淀粉，并改善成品物理性能，具有成膜好、性價比高的特點，是一種獨特的非發(fā)泡己內(nèi)酯共聚物，專門用于(單獨或與PVA組合使用）滌棉混紡紗和其他短纖紗的經(jīng)紗上漿，適紡性強，有助于企業(yè)降本增效。與此同時，可回收再利用的特點使JT-2156兼顧環(huán)保效益，成為企業(yè)綠色升級的一大幫手。
升級漿紗設(shè)備
提高漿紗質(zhì)量的同時實現(xiàn)綠色低碳，除了創(chuàng)新上漿工藝，使用環(huán)保漿料之外，還離不開先進漿紗設(shè)備的支撐。
近年來，漿紗機作為織造準(zhǔn)備機械的核心，在寬幅化、大卷裝和高速化方面不斷取得突破。中國紡織工程學(xué)會副理事長、江南大學(xué)紡織研究所所長高衛(wèi)東表示，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，國產(chǎn)漿紗機的技術(shù)有了長足的進步，主要體現(xiàn)在品種適應(yīng)性和產(chǎn)量顯著提高，應(yīng)用退繞張力氣動控制技術(shù)、高壓壓漿技術(shù)、全烘筒烘燥技術(shù)、漿紗機主傳動數(shù)控技術(shù)、無浸沒輥的單上漿輥上漿技術(shù)等方面。這些技術(shù)的應(yīng)用，使國產(chǎn)新型漿紗機實現(xiàn)了寬幅、高速、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的發(fā)展目標(biāo)。未來，漿紗機在單個經(jīng)軸張力退繞控制技術(shù)、多因素智能修正回潮率精準(zhǔn)控制測量技術(shù)、漿紗毛羽貼伏量在線檢測技術(shù)、基于壓漿力智能控制的上漿率恒定技術(shù)、漿紗斷頭撞筘在線監(jiān)測技術(shù)等方面可進一步取得技術(shù)優(yōu)勢，從而促進漿紗質(zhì)量的進一步提高。
紡織上漿未來向綠色減碳方向發(fā)展，漿紗設(shè)備趨于智能化、數(shù)字化。圖為恒天重工股份有限公司自主研發(fā)的GA318型漿紗機,可與互聯(lián)網(wǎng)連接，實現(xiàn)遠程在線調(diào)試及監(jiān)控，助力紡織企業(yè)節(jié)能降耗。（資料圖片）
恒天重工股份有限公司（以下簡稱“恒天重工”）GA318型漿紗機是國產(chǎn)新型漿紗機的代表性機型，該設(shè)備是恒天重工近兩年開發(fā)的漿紗機迭代升級產(chǎn)品，采用新型車頭、漿槽及智能化控制系統(tǒng)。該機工作幅寬3600mm，卷繞直徑1000mm，車速180米/分鐘，卷繞傳動采用集成化設(shè)計，提高了傳動效率及穩(wěn)定性，具有自動調(diào)漿、遠程運維、自動割紗等功能，可與互聯(lián)網(wǎng)連接，實現(xiàn)遠程在線調(diào)試及監(jiān)控，助力紡織企業(yè)節(jié)能降耗。
“智能化進程的推進是提升漿紗質(zhì)量和減少用工的關(guān)鍵。”中國棉紡織行業(yè)協(xié)會會長董奎勇認(rèn)為，通過數(shù)字化和智能化技術(shù)，可以實現(xiàn)對漿紗過程的精準(zhǔn)控制和優(yōu)化，提高漿紗質(zhì)量。
江南大學(xué)研究生院副院長潘如如對此表示認(rèn)同。他表示，漿紗設(shè)備的數(shù)字化發(fā)展體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集以及管理系統(tǒng)的應(yīng)用方面。紡織MES系統(tǒng)包括前織MES系統(tǒng)和織造MES系統(tǒng)，其中，前織MES模塊包括整經(jīng)管理、漿紗管理和疵點錄入三個部分，織造MES模塊包括織機管理、織軸管理和員工管理。未來，四大技術(shù)將助力紡織企業(yè)在漿紗這一環(huán)節(jié)實現(xiàn)節(jié)能降耗：一是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過將各種設(shè)備和物品進行聯(lián)網(wǎng)，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。二是數(shù)字孿生技術(shù)，通過復(fù)制生產(chǎn)過程中的物理系統(tǒng)和過程，建立數(shù)字化的模型，可以實現(xiàn)更加精細化和智能化的生產(chǎn)過程管理和優(yōu)化。三是人工智能技術(shù)，通過人工智能構(gòu)建模型，預(yù)測生產(chǎn)過程中的問題和異常、優(yōu)化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)調(diào)度、進行生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢測和控制。四是云端部署技術(shù)，云端部署可以實現(xiàn)MES系統(tǒng)的快速部署和升級，降低管理成本，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作以及遠程監(jiān)控和管理。
