泡沫上浆：鲁泰的又一项全球创新.doc

1、1泡沫上浆：鲁泰的又一项全球创新多年来，鲁泰纺织股份有限公司稳坐全球顶级色织面料生产商的头把交椅，其技术创新始终走在同行业前端。 近日， “纺织之光”色织产业节能减排关键技术重点成果推广会于山东临清召开。鲁泰纺织股份有限公司织造事业部织布三厂厂长刘立强在推广会上介绍了鲁泰的又一项全球领先的创新技术成果“经纱泡沫上浆工艺技术与助剂” 。该项目成功实现了经纱泡沫上浆的产业化应用，打破了全球纺织行业多年来在经纱泡沫上浆领域始终只处于实验室阶段的状态，对于全球织造行业的技术进步与绿色发展具有积极的推动作用。该项目获得了 2015 年度“纺织之光”科学技术一等奖。 金牌工艺诞生：填补全球空白 在机织面料

2、的生产过程中，纱线首先需要经过上浆才能上织机织造，织造完成后还要再进行退浆工序。从上浆到织造再到退浆，这样的过程长期并广泛的应用于整个织造行业内，自从人类有了纺织业，自从这组工序诞生之后，就不曾被改变过。 然而上浆需要浆料，上浆过程需要蒸汽，织造之后的退浆会产生污水，这一切都是机织面料生产所需要付出的成本，而在节能减排要求日益严苛的今天，这些成本逐渐演变成为了一种生产的代价。 刘立强说：“全国现有织机 120 万台以上，织物总产量约为 880 亿米。大多数织物需进行经纱上浆，以适应高速织造。为此，每年消耗的2浆料近两百万吨，同时还需消耗大量的蒸汽，除此之外印染中的退浆过程也会产生大量污水。随着

3、环保意识增强和环保政策的严格实施，经纱上浆的环保性问题已引起纺织行业的广泛关注。 ” “节约资源，有益环保是经纱上浆技术创新的任务和使命。 ”刘立强说。 除此之外，行业的普遍情况是：经纱上浆率越高，退浆负荷越重，浆料也越容易残留在织物上。而浆料残留会导致织物发硬，影响手感和穿着舒适，因此许多高端品牌为保证产品档次，对浆料残留也有严格要求。刘立强表示：“低上浆，易退浆是全球经纱上浆的先进模式和发展趋势。 ” 而值得欣喜的是，近年来随着集聚纺技术的推广应用，原纱品质显著改善，毛羽减少 70%-80%，强力增加 10%-15%。 “原纱品质的提高使得经纱上浆的要求更容易达到，为降低经纱上浆率提供了可

4、能。 ”刘立强说。在这样的背景下，鲁泰凭借着自己多年来在棉纺织造行业的技术积累和创新经验，着手集中攻关一种新型上浆模式“泡沫上浆” 。 其实，泡沫上浆技术早在上世纪 80 年代就被提出，国外关于泡沫上浆技术及设备的研究欧美等地较多，但大多停留在实验室阶段，国内关于泡沫上浆的研究主要是高等院校进行科研探索，关于成熟的泡沫浆纱工艺、设备、产业化生产未见报道。 鲁泰牵头的这项技术创新，联合了江南大学、武汉纺织大学、常州市润力助剂有限公司，宜兴市军达浆料科技有限公司共同攻关，针对经3纱泡沫上浆技术进行了系统的研究并最终实现了产业化应用，打破全球瓶颈，推动了浆纱技术的进一步提升。刘立强说：“泡沫上浆具有

5、低上浆、易退浆和节能减排的特点，浆纱质量指标以及织造效率可以达到浸压工艺水平。并且采用泡沫上浆工艺可实现浆料使用量降低 24.3%，蒸汽用量降低 13.83%，退浆助剂用量降低 23.3%，退浆用水减少 20%，废水排放减少 10%，COD 排放量减少 24%，节能减排成效显著。 ” 全程自主研发：设备、配方、工艺一个都不少 鲁泰“经纱泡沫上浆工艺技术与助剂”项目的成功是中国织造行业的一大突破，为行业节能减排提供了新路径，打破了纺织品出口的“绿色壁垒” 。而且刘立强告诉记者：“泡沫浆纱成品面料较传统浆纱更舒适。这种舒适主要体现在手感好，手感比传统上浆面料提升 1 级，布面较柔软；悬垂性好，悬垂

6、系数比传统上浆面料平均低 4.35%；透气性好，透气率比传统上浆面料平均高 6.7mm/s；吸水性好，吸水性比传统上浆面料低3.31；功能性整理级别高，面料的防油整理级别提高 1 级，提升产品功能性。 ” 作为一家长期钻研高端面料生产工艺的企业，鲁泰的每一项技术研发都是在不断推进面料的舒适性和附加值，刘立强说：“泡沫上浆产品的浆料残留少，有助于提高印染加工质量，同时使服装面料的手感好、穿着舒适，有助于实现产品的高档化，占据国际高端市场。 ” 如此既节能减排又提升产品档次的“金牌工艺” ，鲁泰得之并不易。从设备改造到浆料配方研发再到工艺调整，鲁泰联合专业院校的科研团队、供应商一同攻关才有了一个比

7、较好的结果。其中的曲折仅从一个环4节就可看出。 刘立强说：“要实现经纱泡沫上浆的成功产业化必须要开发出适合浆纱机大货生产使用的发泡机 。项目组通过计量泵分别将浆液、发泡剂和压缩空气一起输送到混合器中进行预混，然后在发泡机中发泡。开发了泡沫浆液生成与供给的程序控制系统，使得泡沫生成量和泡沫供给量与浆纱机速度相匹配，以免泡沫供给的过剩和不足。除此之外还要均匀施泡器为了确保泡沫浆液能够均匀涂覆在经纱片纱上，项目组创新性地设计了狭缝刀口施泡器，刀口狭缝的宽度可以根据泡沫施加量进行调整，以控制泡沫薄膜层的厚度。刀口上方的喷淋嘴与出浆口呈中心对称，且向两侧喷淋嘴间距依次减小，避免了等间距分布造成的中间泡沫

8、堆积，保证两侧泡沫输送量均衡。 ” 除了设备研发，更重要的是浆料配发的研制。项目组首先对发泡助剂进行筛选，之后再优选单一组分的发泡浆料，刘立强说：“常用变性淀粉、PVA 等浆料，虽然具有一定的发泡能力，但不能满足泡沫浆纱的要求，我们与浆料生产厂家进行技术合作，通过试验验证，从浆料的取代度、粘度、混溶性、发泡后泡沫稳定性等方面进行改善，开发新型泡沫浆纱浆料。 ” 确定了浆料配方后，项目组经过多次试验对浆液温度、搅拌速度等参数进行了优化。 “采用罗氏泡沫法测试初始泡沫高度、3min 和 5min 泡沫高度，再以目标函数分析法，确定发泡能力最佳的发泡温度。例如：在新型变性淀粉与固体聚丙烯酸类浆料配比

9、为 60：40， 浆液浓度为 6%时，温度为 50时浆液发泡能力最佳。 ”刘立强分享的几乎毫无保留。 5接下来项目组进行了单纱上浆实验、整浆联合机实验，最后实现了泡沫上浆大生产。项目组对 CPT80/2、CPT100/2、CPT40 品种分别采用传统浆纱和泡沫浆纱方式的浆纱质量指标进行了对比，结果显示：“CPT80/2 品种的上浆率较传统浆纱低 1.6%，CPT100/2 品种上浆率较传统浆纱低 1.5%，CPT40 品种上浆率较传统浆纱低 1.4%。三种纱支的增强率、减伸率、耐磨提高率、毛羽降低率均符合泡沫浆纱质量标准。 ” 刘立强说：“100/2 及以下的合股品种实现泡沫浆纱常态化，在祖克两浆槽浆纱机上员工已能够掌握泡沫浆纱技术，能够自主操作发泡机进行泡沫浆纱，成品织疵率保持在正常水平，质量稳定，实现了泡沫浆纱由试验阶段到产业化推广的突破。 ” 该项目从设备、配方到工艺，全程自主研发，成果显著，不仅制定了工艺标准、企业生产操作标准，更重要的意义是对于整个色织产业的节能减排和技术创新提供了技术参考和发展的信心。