浆丝机：原理和分类

浆丝机是指把一定数量的浆液黏附在经纱上，经烘燥后形成浆膜的设备。经过上浆后，经丝上形成一层浆膜，增大了经丝的抗摩能力。同时，浆液渗透到经丝内部把部分纤维互相粘着起来，提高了经丝的强力。浆丝具有适当增加经丝的强力，最大限度地保持经丝的弹性，减轻经丝的毛茸现象和摩擦系数的作用。浆纱工艺包括两个工序：调浆工序（配制浆液）和上浆工序。无捻涤纶长丝通常需采用浆丝机进行上浆。

1.浆丝的目的

单根经纱是由许多纤维捻合而成的，通过加捻而赋予纤维抱合力，从而增加了纱线的强度，但在捻合过程中，由于纤维长度参差不齐，每根纤维头尾均有可能露在纱线表面，形成毛茸茸的外观。在织造过程中，经纱要承受多种力的作用，发生复杂的变形。开口运动时，经纱在综孔处弯曲成折线，发生与梭口高度平方成正比的伸长，经纱在综孔内滑移，产生摩擦；开口运动中上下经纱升降交替时，相互间还发生剧烈的摩擦。引纬运动时，无梭织机的导纬部件对经纱也有相当大的摩擦。打纬运动时，梭口前部的经纱受往复运动的筘齿摩擦；由于织缩的原因，筘齿与边部经纱的挤压摩擦作用更加剧烈；在织口打纬区中，每次打纬引起的前后移动，都会增加经纱与综孔的摩擦。

当外界负荷超过纱线的弹性极限和断裂强度时，纱线的结构即遭到破坏而解体，导致纱线断裂。为减少经纱端头，在织前准备过程中使用浆料涂于经纱表面，为经纱上浆，可提高纱线的抗拉强度和抗摩擦能力。上浆以后，一部分浆液渗透到纱线内部的纤维之间，使纤维相互黏结，增加了纤维间的抱合力，提高了纱线的抗拉强度；一部分浆液被覆在纱线表面，使松散突出于纱线表面的纤维茸头贴伏在纱线上，这层浆液经烘干后形成一层称为浆膜的坚韧薄膜，增强了纱线的耐磨性。

2.浆料

纱线上浆所用的主浆料主要有天然浆料、变性浆料和合成浆料等。其中，天然浆料包括各种淀粉浆料、海藻类浆料、植物性胶浆料、动物性胶浆料、甲壳质浆料等，主要用于棉、麻等天然纤维的上浆；变性浆料包括纤维素衍生物（羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素等）、变性淀粉类浆料等，主要用于棉等天然纤维及混纺纱线的上浆；合成浆料主要是乙烯类浆料（聚乙烯醇等）和丙烯酸类浆料（聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺等）等，其中聚乙烯醇类（PVA）浆料主要用于天然纤维的上浆，丙烯酸类浆料主要用于疏水性纤维的上浆。

丙烯酸类浆料最大的特点是对疏水性纤维具有优异的黏附性能，水溶性好，易于退浆，不易结皮，对环境污染小。但其吸湿性和再黏性强，所以只能做辅助浆料使用。丙烯酸类浆料的性能主要取决于组成单体本身的性能及配比，聚合工艺对其性能也有较大影响。包括聚丙烯酸甲酯浆料、聚丙烯酰胺浆料、醋酸乙烯酯丙烯酰胺共聚浆料、聚丙烯酸盐多元共聚浆料、固体聚丙烯酸（酯）浆料等。

喷水织机用浆料主要包括聚丙烯酸盐类和水分散型聚丙烯酸酯两类。聚丙烯酸盐类浆料是丙烯酸及其酯在引发剂的引发下聚合，用氨水增稠生成铵盐，浆料中含有极性基团（—COONH4），使浆料具有水溶性，满足调浆的需要。烘燥时铵盐分解放出氨气，成为含有（—COOH）基团吸湿性低的浆料，使浆膜在织造时具有耐水性，符合喷水织造要求。织物退浆时用碱液煮练，浆料变成具有水溶性基团的聚丙烯酸盐，达到退浆目的。近年来开发的水分散型聚丙烯酸酯乳液以聚丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯单体为原料，用乳液聚合法共聚而成。该浆料对疏水性纤维有良好的黏附性，烘燥时随水分子的逸出，乳胶粒子相互融合，形成具有耐水性的连续浆膜，它的耐水性优于聚丙烯酸盐类浆料，织物退浆亦用碱液煮练。

3.浆纱机分类

（1）按照原纱品种分类：有短纤纱、长丝和色纱用三种浆纱机，用于长丝的浆纱机又称为浆丝机。目前，欧美各国趋向长丝、短纤纱共用一种机型，而通过采用标准系列单元的不同组合来满足各品种的要求。

（2）按烘燥方式分类：有热风式、烘筒式及热风烘筒联合式三种浆纱机。对于高密度经纱片及细特、无捻的化纤长丝，在上浆烘燥后，经纱易粘连成片，以至分纱时会使单丝断裂，故在进入正式烘燥前应首先进行预烘。预烘装置热源有热风、红外线及烘筒等。

（3）按上浆方式分类：有单浆槽、单浸单压、单浸双压和双浸双压等。加压机构的形式又有机械式、液压式等几种。

（4）按工作幅宽分类：有180型、200型等，其工作幅宽相应分别为180cm、200cm等。

（5）按工艺过程分类：

①轴经浆纱机，是浆纱机中最基本的类型，它是将若干个经轴上的经纱先并合后再进行上浆、烘燥，而后绕成织轴。这种方式的浆纱机适用于短纤维、有捻长丝及织物经纱密度低的大批量生产中的经纱上浆，其还是目前国内应用较广泛的一种浆纱机。

②单轴浆纱机，将整经后的经轴单个进行上浆，在烘燥、卷绕后再通过并轴机并成织轴，适用于小批量色织物的经纱或特种纱线的上浆。

③整浆联合机，在整经的同时，进行上浆、烘燥并绕成分轴，然后再将若干个分轴由并轴机按要求卷成织轴。这类浆纱机的供纱方法有两种，一种是直接由筒子架供给；另一种则由整经机卷取的经轴供给。

④分条整浆联合机，采用筒子直接供纱，在分条整经机筒子架前使经纱上浆、烘燥、最终卷绕成织轴。它适用于较大批量色纱的经纱上浆。

⑤染浆联合机，又称染浆一步法，机上设有染漂槽和浆槽，经纱通过先染色后上浆，实现染浆工艺的联合。

⑥溶剂浆纱机，经纱自经轴引出后，进入密封良好的溶剂浆槽中浸渍，将溶解在挥发性有机溶剂（如四氯乙烯或三氯乙烯）中的浆料涂于经纱上，经压浆后再将纱片分层引向热风烘房，使溶剂挥发，随后与两个烘筒接触进行最后烘干，再经双面上蜡并冷却后绕成织轴。

⑦熔融上浆机，利用熔融状态的聚合物浆料均匀涂布在经纱表面，经冷却凝固后即能完成上浆工艺，具有不需烘燥的特点，可适用于化纤长丝的上浆。

4.浆丝机的主要机构(www.xing528.com)

（1）经轴架。经轴架简称轴架，用来放置经轴，位于浆纱机的后方。经纱从若干经轴上引出合并，以达到工艺要求的总经根数。根据品种需要，轴架上最多可配置12～16只经轴，具体用量要根据整经根数和总经根数确定。

新型浆纱机的经轴架一般由槽钢立柱和横撑连接而成。轴承座安装在立柱上，通过球面轴承套于经轴安放，或用滚柱以及竖式锥形盘搁置，便于轴的上下移动。轴承座有丝杆调节以适应轴款及纱片对正，经轴头端还装有制动装置。为节省占地，一般都是双层甚至多层排列。

（2）上浆装置。上浆装置的作用是让经纱按规定的浸浆路线通过浆槽，使浆液浸透纱线并黏附于其上，再经过压浆轴挤压出多余的浆液，使被覆盖与浸透达到所需比例，获得一定的上浆率。

上浆装置主要包括浆槽、引纱辊、浸没辊、上浆辊、压浆辊、湿分绞装置等部分组成。

①浆槽：浆槽用来储存一定量的浆液以对经纱进行上浆。浆槽内外层均为不锈钢，夹层内充填玻璃纤维等保温材料或由高温水浴间接加热。浆槽由循环浆泵实现循环浆箱与浆槽之间的浆液循环，浆液由浆槽以瀑布形式溢入循环浆箱，从而使浆液处于均匀的流动状态，不产生滞留和死角，并能保持浆液新鲜，以满足上浆工艺的要求。

在生产细特、高密织物时，由于经纱总根数多，排列很密，为了使受浆经纱之间保持一定的距离，新型浆纱机上都配备了双浆槽或多浆槽。同一品种的纱线经分片进入两个或多个浆槽时，浆槽之间的浆液黏度、浓度、温度及液面高度要保持一致，以使片纱之间上浆均匀一致，国内外先进的浆纱机对上述各项指标进行计算机控制，可随时调节这些指标。

②引纱辊：引纱辊的作用是将经纱从经轴上引出后送入浆槽。引纱辊由传动系统积极驱动，其与上浆辊之间的速度差异会影响经纱的湿伸长和吸浆量。

传统浆纱机上的引纱辊是用铸铁制成的，外包细布，借以增加牵引力和调节其表面速度。现代浆纱机的引纱辊则多为橡胶包覆辊。为了纺织经纱在引纱辊表面滑移，引纱装置采用了气动加压辊，最大压力可达5kN。

③浸没辊：浸没辊能迫使经纱浸入浆液内，其结构形式及高低位置决定了经纱的浸浆长度，但不宜单纯用调节浸没辊高低位置的方法来改变上浆率大小，以免增加经纱的张力和伸长。国产浆纱机浸没辊采用无缝钢管外包橡胶层，浸浆深度可利用自动或手动升降齿条进行调节，并根据品种和工艺不同也可使浸没辊贴紧上浆辊而产生侧压。

④上浆辊与压浆辊：上浆辊与压浆辊是成对配置的，压浆辊由上浆辊摩擦传动。当浆纱在它们之间通过时，依靠压浆辊与上浆辊表面对浆纱进行挤压，一部分浆液压入纱线内部，多余的部分则被挤出。浆纱在压浆辊和上浆辊之间收到挤压的程度主要由浆纱单位面积上所受到的压力来决定，这与压浆辊表面包覆层的弹性密切相关。浆纱收到的挤压不仅局限于压浆辊和上浆辊相接触的压力区，而且还受到浆纱在离开压力区的瞬时该包覆层弹性恢复能力以及纱线本身变形能力的影响。

⑤湿分绞装置：湿分绞棒安装在浆槽和烘房之间。浆纱从浆槽中出来，经湿分绞棒分成数层后，平行进入烘房，以便初步形成浆膜后再合并，这样可避免烘燥后浆纱之间的互相粘连，减少出烘房分绞时的困难，对保护浆膜完整、降低落浆率、提高浆纱的质量极为有利。根据总经根数和安装位置来决定采用分绞棒的根数。一般来说，可用3根或5根，最多也有7根的。湿分绞棒根数增加，经纱分布密度减少，分绞棒效用更为明显，但这与使用得当与否有关。湿分绞棒由边轴转动，通过变速箱调节速比。湿分绞棒也可用电动机单独传动，停车时，湿分绞棒仍需转动，以防止粘浆。

（3）烘燥装置。烘燥装置的任务是去除湿浆纱上的多余水分，达到工艺要求的回潮率，固化浆纱上黏附的浆液，使其形成黏结内部纤维，贴付表面毛羽的浆膜。

对烘燥装置的要求是提高烘燥效率，减少能量消耗，充分利用热能，降低生产成本；烘房内各导纱机件安装平、直，回转灵活，烘筒采用积极传动，尽量减少对经纱弹性的损伤；烘房的排湿、隔热性能良好，保障工人的操作环境；结构简单，操作方便。

根据烘燥方式，烘燥装置可分为热风式烘燥装置、烘筒式烘燥装置和热风-烘筒联合式烘燥装置。

（4）车头部分的装置。浆纱机车头部分有张力检测装置、上蜡装置、分纱装置、伸缩筘、传动机构等装置组成。

①张力检测装置：张力装置主要用来检测拖引辊或烘筒之间浆纱片纱的张力大小和波动状况。张力辊两端轴承座安装在升降齿轮条上，同时又与弹簧相连接，经纱从张力辊下放绕过，当经纱张力变化时，在与弹簧力共同作用下使张力辊升降，经齿条带动齿轮，再通过链轮传动指针摆动，指示读数。

②上蜡装置：经纱上浆后，尤其上浆率较高时，为了增加浆膜的柔软性和耐磨性而采取上蜡工艺，同时能达到克服静电、增加光滑、开口清晰、减少端头及织疵的目的。

③分纱装置：分纱装置的作用是借助分纱棒分开浆纱，消除粘连。分纱棒也称分绞棒，其根数等于经轴数减一。分纱棒为空心铁管，表面镀铬，两端呈扁平状，便于穿纱操作。距烘房最近的第一根分纱棒，承受较大的分纱张力，故直径较大。也可采用两根可自由回转的纫辊代替第一分纱棒，以降低分纱棒对浆纱的摩擦作用，减少分纱断头。经轴上机时，在抽架处放分绞线，在车头以绞线为引导穿入分绞棒。

④伸缩筘：伸缩筘的作用是调整纱片宽度，使之与织轴幅宽相等，确定纱片卷绕位置与织轴边盘对齐，均匀排列浆纱使织轴卷绕匀整，并兼有分纱作用。

伸缩筘采用梳针片形式，各梳针片插装在可以伸缩的菱形架上。车头前侧有左、右两个手轮，左手轮可调节菱形架及伸缩筘的扩张与收拢，即进行纱片的幅宽调节；右手轮则可驱动菱形架及伸缩筘整体横向移动，即调节整个纱片的卷绕位置。

⑤传动机构：浆纱机的主传动是指由主电机对拖引辊、烘筒、上浆辊和引纱辊的传动，这些传动通常由边轴驱动；浆纱机其他部分的传动，如循环风机、排气风机、循环泵、湿分绞棒及织轴卷绕等，有的需单独传动，有的则可以由主传动间接拖动。织轴传动与主传动来自一个系统的称为一单元传动；织轴传动与主传动来自两个不同系统的称为二单元传动。目前，新型浆纱机普遍采用一单元传动。主传动的负载特性应满足的要求是具有恒转矩的负载特性，即具有转速变化而转矩保持恒定的硬的机械特性；能任意无级变速（包括从爬行速度到最高车速），调速范围大，以适应自动控制车速的要求；能作长时期的低速运行，以满足操作上的需要。