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浆液测试与质量控制方案

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:在整个上浆过程中,浆液黏度的稳定是稳定上浆质量的重要条件,在生产过程中及时的测试并调整浆液的黏度,是保证浆纱质量的常规测试指标。在实际生产过程中,需要定期的测试各品种的浆液黏度,通常用快捷的手提漏斗式黏度计来测,每个轮班每台浆纱机至少要测试两次;而用旋转式黏度计法每台至少试验一次。浆液的pH为常规的测试项目,应定期测试,在浆液调制时必须测试,同时在使用过程中,应每班每台车至少测两次。

浆液测试与质量控制方案

1.浆液的温度 浆液的温度是调浆和上浆时应当控制的重要工艺参数,特别是上浆过程中浆液的温度会影响浆液的流动性,使浆液的黏度变化。在相同含固量、相同浆料配方的情况下,若浆液温度变化,则黏度会发生较大的变化,会影响到上浆的均匀及上浆率的大小,可能造成许多浆纱疵点如浆斑、上浆不匀等。另外,不同的纤维对浆液温度的要求有一定的差异,如棉纤维表面有油脂和棉蜡等拒水物质,浆液的温度会影响棉纱的吸浆性能,一般应在95℃以上的高温下上浆,而羊毛和黏胶纤维则应在较低的温度下上浆(55~65℃为宜)等。

(1)浆液温度的测试。浆液温度的测试为常规的测试项目,应保证定期的测试,一般每台浆纱机每班至少保证测两次。用水银温度计来测,但所用的温度计必须经过校正,测试运转浆纱机的浆槽中浆液的温度时,必须将温度计插入规定的浆液深度和规定的位置,一般规定将刻度大于100℃温度计插入浆液下面约100mm处,测试部位为浸没辊附近(该处为纱线与浆液接触的位置),待温度上升至数据稳定后,记录温度值,在浸没辊两端各测一次取其平均值。在高性能的浆纱机上通常带有自动测定浆液温度的装置,有些还具有自动调节温度的功能,这时,只需要定期记录温度、检查温控装置,以保证温度稳定,符合工艺要求。

(2)影响浆液温度的因素。影响浆液温度的因素很多,但常见的主要原因为浆槽内蒸汽压力大小直接影响着浆液温度的高低,压力大,则浆液的温度高,压力小,则温度低;新浆液的不断补充也会影响浆液的温度,新浆液补充不均匀会造成温度分布不匀;浆槽从一面进汽,造成进汽端温度高而另一端温度低;浆槽内鱼鳞管排列不匀,鱼鳞管孔眼直径不一,造成孔眼大处蒸汽大,温度高,孔眼小处蒸汽不足,温度低。

2.浆液的黏度 浆液的黏度是影响浆液对纱线的浸透和被覆情况的重要指标。浆液黏度大,则浆液的浸透性差而被覆性好;相反,黏度小的浆液具有好的浸透性但被覆性差。在整个上浆过程中,浆液黏度的稳定是稳定上浆质量的重要条件,在生产过程中及时的测试并调整浆液的黏度,是保证浆纱质量的常规测试指标。

(1)浆液黏度的测试。在实际生产过程中,需要定期的测试各品种的浆液黏度,通常用快捷的手提漏斗式黏度计来测,每个轮班每台浆纱机至少要测试两次;而用旋转式黏度计法每台至少试验一次。

①旋转式黏度计法。NDJ旋转式黏度计的测试原理见图3-2。黏度计由两个圆柱形筒组成,外筒为容器,内筒为两端无底的圆筒,浆液放入内外筒间,内筒由电动机带动旋转,感受到浆液的黏滞阻力,浆液黏度越大,阻力矩越大。在试验时可直接读出绝对黏度值。实验时,应先调节黏度计水浴温度与浆槽浆液温度一致,选择适当的测试浆液黏度的转动柱体,迅速从浆纱机的浆槽中取出浆液少许,倾于黏度计中,立即开启黏度计电钮,待转动柱体转动平稳时,读取示值,再乘以该转动柱体的倍数,即为该浆液在该温度下的黏度(mPa·s)。

②漏斗式黏度计法。漏斗式黏度计具有操作简便、实用性强的特点,已被工厂广泛采用。漏斗式的黏度计的结构如图3-3所示,其原理为:黏度是液体内摩擦阻力的表现,通过测定一定体积的浆液流出所需的时间来表示液体的黏度。左手握秒表,右手握黏度计,测试时,将手提漏斗浸入被测的浆液中,上下移动数次,观察其流出情况,并将漏斗放在一定深度的浆液中稍停,使漏斗温度与浆液温度相同,然后迅速地轻轻将漏斗提出液面约10cm,同时按动秒表(两动作要同步),待全部浆液从漏斗中流出(浆液开始滴点)为止,按停秒表,即为浆液自黏度计中流完的时间,连续测三次计算其平均值,即为浆液的黏度,同时要记录浆液的温度。手提漏斗法测水时的秒数为水值,水值为3.8s,每周至少要校正一次。表3-17为漏斗式黏度计的检测孔参考值。

图3-2 旋转式黏度计原理

1—内圆筒 2—外圆筒 3—指针 4—弹簧

图3-3 漏斗式黏度计

表3-17 漏斗式黏度计的检测孔选择参考

(2)影响浆液黏度的因素。

①浆料种类。不同种类的浆料,它们黏度的高低差异较大,化学浆料比淀粉浆黏度小,即使都是淀粉浆液,因生产原料的产地、类别的不同、加工方法的不同,浆液的黏度也有大的差异。

②浆液温度。浆液在不同的温度下,黏度值也不同。一般情况下,温度越高,黏度就越低;反之,温度低,则黏度就高。

③生浆浓度与生浆体积。同一种浆料,生浆的浓度越高,则黏度也越高。化学浆调浆时采用的是定积法,在同样的调浆成分的前提下,调浆的体积越小,黏度就越高;调浆成分中黏着剂占的比例越大,则浆液黏度越高。

3.浆液的pH 浆液的pH对上浆性能及纱线的性能影响较大,如毛纱耐酸怕碱,给毛纱上浆浆液应为中性或微酸性,而棉纱耐碱怕酸,则其浆液宜为中性或微碱性,应根据不同的纱线来选择浆液的pH。

(1)浆液pH的测定。浆液的pH为常规的测试项目,应定期测试,在浆液调制时必须测试,同时在使用过程中,应每班每台车至少测两次。通常采用pH试纸,插入待测浆液中3~5mm,经0.5s后取出,与标准pH色板比较,确定pH。

(2)影响浆液pH的因素。

①生浆浸渍时间过长或未撇黄水,会造成生浆酸度过高。

②生浆酸度滴定不准确,碱用量过少会造成酸度高,若碱用量过多,则碱度过高。

③浆液使用时间过长,特别是淀粉浆使用时间过长会产生酸分,造成pH不符合要求。

4.浆液的总固体量(又称含固率) 浆液的质量检验中,一般以总固体量来衡量各种黏着剂和助剂的干燥质量相对浆液质量的百分比。浆液的固体量直接决定了浆液的黏度和浓度,按工艺要求测定固体量并保证浆液固体量的稳定,是提高浆纱质量的前提。

(1)浆液总固体量的测试。浆液的总固体量的测试为专项测试项目,每次调浆时必须测试该项指标,另外每周应对每个品种进行专项试验1~2次,以保证浆液的含固量达到要求。测试时,可以采用烘干法和糖度计(折光仪)法,烘干法测量准确但耗用时间较多;而糖度计可以在调浆现场直接测试,简单快速,但测试数据有一定的误差,当测定混合浆的总固体量时必须进行修正。采用烘干法测定总固体量时,在浆槽内取浆液400mL,逐渐冷却到40~50℃备用(应严密加盖,以防水分蒸发)。用温热过的注射器抽取25~30mL试样,将注射器内的浆液准确推出20mL,注入已知重量的蒸发皿中称重,再放在水浴锅中,蒸发干涸后放入烘箱,烘至恒重,然后放在干燥皿内冷却15min,取出称重。如果没有水浴锅,可将样品量减至10mL,直接在烘箱内烘干。(www.xing528.com)

计算公式为:

式中:C——浆液含固率;

A——蒸发皿和浆液质量,g;

B——蒸发皿和浆液干重,g;

W——蒸发皿干燥质量,g。

(2)影响浆液固体量的因素。

①发现总固体量不符合标准时,先检查试验操作是否有误,连续再做几次验证。

②浆液总固体量不符合标准,可能是调浆成分重量不准确,浆液浓度偏高或偏低;校正浓度时温度不符合工艺规定,调浆体积不符合要求等原因造成。

蒸汽压力高低变化,蒸汽内带水过多过少,浆槽温度过高过低、车速等都会影响浆纱的带液量,从而影响浆槽中浆液固体量。

5.淀粉浆液的分解度 淀粉黏着剂经助剂分解后,其分解的程度可以用分解度来衡量。分解度决定了淀粉浆液的流动性能,从而影响浆液对经纱的被覆和浸透程度。淀粉的分解度为专项的测试项目,对各品种的淀粉浆液每周至少测试一次,而合成类和化学类浆料不作该指标。

(1)淀粉浆液的分解度的测试。用30mL的注射器吸取浆液至满,打出不要,然后吸取熟浆(20±0.1)mL,迅速注入已储有约300mL、温度为50~60℃的蒸馏水的1000mL容量瓶中,不断摇荡和搅拌,使浆液均匀分散,避免结皮或凝结成块,再加冷蒸馏水到容量瓶刻度,摇荡5~10min。迅速用100mL注射器吸取冲淡的浆液至刻度,注入已知重量的蒸发皿中,烘干后称其干重;迅速而均匀地倾出容量瓶内稀释浆液试样于一只500mL玻璃量筒内,注到刻度为止,然后在量筒上加表面皿(避免灰尘及杂物落入),并置于无震荡及温度较低之处(防止浆液变质),静置24h后,以100mL注射器在量筒内液面下2/3高度处,吸取浆液100mL,按上述方法烘干后称其干重(精确到0.01g)。

式中:Wa——稀释浆液试样静置24h前含固量,g;

Wb——稀释浆液试样静置24h后含固量,g。

(2)影响分解度的因素。

①由于其分解作用的不同,不同种类的分解剂,使淀粉浆的分解度有很大的差异。

②分解剂用量多少也是造成分解度高低的主要因素。用量过多,分解度就高;反之,用量过小,分解度就低。

③煮浆温度高,时间长,则分解度高;反之,煮浆温度低,时间短,分解度就低。

④浆液pH大小对分解度也有影响,碱性强,分解度偏高;反之,分解度偏低。

6.淀粉的生浆浓度 淀粉的生浆浓度间接地反映出无水淀粉与溶剂水的质量比。当浆液的波美(Baume)浓度为α°Be,对应的体积为V时,二者的关系为:

(1)淀粉的生浆浓度的测定。由于淀粉浆料的特征,需要对淀粉生浆的浓度进行测定,以保证浆液的质量。在调浆前必须测定生浆浓度,当调浆时,用波美比重计来测定,每桶生浆或混合生浆应检验一次。测定时,淀粉浆应在50℃时,这时的淀粉尚未糊化,不易沉淀,测定较为准确。用清洁干净的容器盛取搅拌均匀的溶液,迅速而轻缓地放入比重计,待稳定后立即读取浆液液面的刻度。轻轻将温度计在容器内绕一圈,读出温度。停止生浆桶的搅拌,待浆液液面略稳定后,再测量桶内浆液体积。根据“小麦淀粉浆无水干粉含量表”查得在一定温度、一定容积下,浆液比重相对应的无水干粉含量。

混合生浆浓度测定时,关闭搅拌器,迅速以准备好的干净容器盛取浆样,并立即以比重计进行测定,连续测定两次,以核对结果。

(2)淀粉的生浆浓度的影响因素。影响该指标的主要因素是无水淀粉的含量。另外,由于淀粉为高分子材料,极易发生沉降现象,因此测定的温度对数据的可靠性影响较大,50℃时测定淀粉的生浆浓度较准确,应严格掌握。

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