趙永霞
傳統(tǒng)上漿工藝是將“PVA+變性淀粉+聚丙烯類+助劑”經(jīng)高溫高壓調(diào)制成水溶性漿液,在調(diào)漿桶中將漿料煮開并保溫30 min以上,在整個漿紗過程中,漿槽溫度要保持在92 ℃以上。這種上漿方法調(diào)漿時間長,能耗大,操作繁瑣,大部分情況下需要使用PVA漿料。為了解決這種傳統(tǒng)上漿方法的弊端,天華企業(yè)發(fā)展(蘇州)有限公司和西安工程大學在充分研究了淀粉特性與漿紗技術的基礎上,提出了半糊化上漿技術(Part-gelatinization Sizing Technology,簡稱PGST)。
半糊化上漿技術是在調(diào)漿時,通過安裝在調(diào)漿桶中的糊化器,使調(diào)漿桶中只有部分淀粉漿料完全糊化和部分糊化,其余的淀粉處于淀粉的不可逆吸水階段。淀粉顆粒不可逆地大量吸水,體積膨脹,達到原始體積的50 ~ 100倍。這部分未糊化的淀粉在烘房烘燥時,遇到來自烘筒的熱量,使淀粉顆粒糊化。該工藝的特點是在煮漿過程中,調(diào)漿桶中溫度只有65 ℃,漿槽為常溫,節(jié)約了蒸汽用量,漿料以原淀粉、高性能變性淀粉為主。
天華企業(yè)發(fā)展(蘇州)有限公司和西安工程大學合作的“半糊化節(jié)能環(huán)保上漿及漿料制造新技術”項目以創(chuàng)新理念確定了變性淀粉漿料的研制目標,研究了取代PVA變性淀粉漿料的關鍵技術,系統(tǒng)測試了淀粉漿料的性能,并在典型品種上完成了取代PVA漿紗實踐,其性能經(jīng)實踐檢驗可滿足織造工藝的性能要求,從而實現(xiàn)了在漿紗過程中不用PVA漿料。項目的主要內(nèi)容和技術創(chuàng)新點如下:
建立了半糊化經(jīng)紗上漿技術理論,系統(tǒng)分析和表征了半糊化經(jīng)紗上漿技術的機理,研制了半糊化調(diào)漿自控系統(tǒng),建立了半糊化漿液調(diào)制方法。
開發(fā)了一種全新的物理、化學方法生產(chǎn)高性能變性淀粉漿料的技術路線。同時采用化學作用(酯化、醚化、復合、接枝等)和物理場能作用(等離子、超聲波及渦流效應等)對淀粉進行有效的控制及催化,使其經(jīng)深度復合改性。該方法有效克服了變性淀粉漿料生產(chǎn)工藝流程長、污染大、成本高的弊病。
此外,該項目還開創(chuàng)了漿液在經(jīng)紗上被覆和浸透狀態(tài)檢測的新方法,研究了基于掃描電鏡測試漿液在經(jīng)紗上被覆和浸透狀態(tài)的檢測新方法,測試方法簡單,效果好,大大減輕了實驗人員的工作強度,在半糊化機理的表征過程中發(fā)揮了巨大作用。
該研究經(jīng)濟效益和社會效益顯著,對于行業(yè)轉型升級以及節(jié)能環(huán)保事業(yè)的推進具有積極意義。采用半糊化上漿新技術和高性能變性淀粉漿料可幫助織造廠顯著降低用漿成本,以國產(chǎn)GA308型漿紗機為例,按每月連續(xù)生產(chǎn)200萬m漿紗,每年 1 臺漿紗機可節(jié)能約57.9萬元。同時,新技術的應用有助于促進技術含量低的變性淀粉工廠轉型升級,生產(chǎn)附加值更高的淀粉產(chǎn)品;節(jié)約大量化工原料以及生產(chǎn)這些化工原料的資源和能源;減少生產(chǎn)化工原料和變性淀粉過程對環(huán)境的污染。
據(jù)介紹,截至目前,該項目共申請專利 8 項,其中已授權發(fā)明專利 2 項,實用新型專利 3 項。所研制的漿料在純棉、滌棉等各種紡織品上取代PVA,并且已建設了 4 條半糊化漿紗技術生產(chǎn)示范線。