半糊化上浆技术的理论与实践2013年11月13日河南郑州1.什么是半糊化上浆？2.半糊化上浆技术为什么能增强浆料对纱线的粘附力？3.半糊化浆纱技术包含的内容？4.半糊化浆纱技术带来的优势？1.传统浆纱工艺过程及存在的问题目前，上浆是以“PVA+变性淀粉+丙烯酸类浆料+助剂”为主要成分，经高温或高温高压调制成水溶性浆液，然后将经纱浸入到浆液中，烘干而成浆纱。

其调浆方法是在调浆桶中使淀粉完全糊化，调浆桶中浆液要煮开并保温30min 左右，而PVA 浆需要更长时间才能溶解，并且整个浆纱过程中，浆槽温度要保持在92℃以上才能满足上浆要求。

这种上浆方法调浆时间长，消耗能量大，操作繁琐。

为此，科学工作者研究出了许多新的浆纱工艺，并取得了卓越的成效。

如，（1）高压上浆工艺；（2）预湿上浆工艺等。

一、半糊化上浆技术介绍2.浆纱中不能大量使用原淀粉的理由现在浆纱过程中不能大量使用原淀粉的理由有：（1）原淀粉粘度不稳定（2）原淀粉粘度过大50-60年代，为了解决这个问题，采用了半熟浆工艺浆纱，后来开始采用变性淀粉浆纱。

3.什么是半糊化上浆技术（PGST上浆技术）PGST是英文Part-gelatinization Sizing Technology （半糊化浆纱技术）的缩写。

半糊化上浆技术是在煮浆过程中，通过安装在调浆桶中的糊化器，达到在调浆桶中，部分淀粉浆料完全糊化、部分淀粉浆料部分糊化，其余的淀粉处于淀粉的不可逆吸水阶段。

调浆桶里的浆液是由完全糊化的浆液、半糊化浆液和未糊化的浆液构成的混合体系。

未糊化的淀粉颗粒不可逆的大量吸水，体积膨胀，达到原始体积的50-100倍，这部分大量吸水体积膨胀而未糊化的淀粉在烘房烘躁时，遇到来自烘筒的热量，使这部分淀粉颗粒糊化。

由于半糊化浆液的特性，可以克服原淀粉浆液黏度过大的弊病。

二、半糊化上浆技术为什么能增强浆料对纱线的粘附力1.半糊化上浆技术“根”的理论半糊化浆液中，是完全糊化的淀粉浆液和未糊化的大量吸水体积膨胀的淀粉颗粒的混合物，形成混合的低黏度浆液。

在浆纱过程中，糊化了的浆液浸透到纱线内部；大量吸水膨胀几十倍的未糊化淀粉颗粒均匀黏附在纤维和纱线表面。

浆纱进入高温烘燥时，黏附在纱线表面大量吸水而未糊化的淀粉颗粒，在遇到高温烘筒和高温蒸汽时，淀粉颗粒破裂而被覆到纱线表面，形成完整的浆膜，并与浸透到纱线内部的浆液相连接。

淀粉浆料在纱线表面形成的浆膜，除了与纱线表面的纤维发生黏结外，主要是和浸透到纤维之间的浆液发生黏结，浸透到纱线中的这部分浆液成为被覆在纱线表面浆膜的“根”，使浆膜附着更加牢固。

被覆在纱线表面的大量的原淀粉由于聚合度高，内聚力大，形成的浆膜比变性淀粉形成的浆膜强力更高，充分发挥了原淀粉浆料的特性。

半糊化上浆工艺的机理如图所示。

2. 原淀粉聚合度大，对纤维之间的粘合力大3. 原淀粉聚合度大，形成的浆膜强力高1.半糊化浆液的调制方法半糊化上浆技术是只有部分淀粉完全糊化，而其余的淀粉仅处于吸水膨胀阶段，所以调浆过程中浆槽浆液温度必须低于淀粉的糊化温度，调浆桶中温度控制在55℃左右为宜。

调浆流程如下图所示。

三、半糊化浆纱技术包含的内容在调浆过程中按以下步骤进行 （1）将调浆桶内的淀粉乳液加温到45－55℃； （2）开启糊化器，使糊化器内的淀粉乳液糊化。

糊化器内的浆液温度明显高于调浆桶淀粉乳液的温度，巨大的温差及压力使淀粉乳液快速从糊化 器的底部进入，从糊化器上部溢出，完成糊化过程，形成了循环；（3）随着糊化器开启时间的增加，糊化淀粉的比例增加，浆液黏度逐步 提高，当浆桶黏度达到工艺设定值，糊化器自动关闭，完成半糊化浆液调 制。

调浆桶浆液糊化度的测量可以通过两个方法进行： ①通过量糖仪测定浆液的折射率；量糖仪测试淀粉浆液中淀粉糊化比例 的原理是根据淀粉糊化前后对光的双折射原理。

②通过漏斗测量浆液流动的秒值。

2.半糊化浆纱工艺参数选择 半糊化浆纱工艺参数包括压浆力、浆纱回潮率、含固量等。

（1）压浆力偏小掌握，尤其是在压浆辊硬度大的情况下 这是由于半糊化浆液粘度下，压浆力大，上浆率不能保证（2）含固量偏高掌握 半糊化浆液的性质不同于全糊化浆液的性质，上浆率小于浆液的含固量。

（3)回潮率偏大掌握半糊化上浆采用的是以淀粉浆料为主，适宜高的回潮率有助于提高淀 粉浆膜的塑性。

同时可以降低烘房的热负荷，减少能源消耗。

四、半糊化上浆技术中需要回答的问题1. 半糊化上浆技术为什么能解决传统浆纱技术不能解决的问题? 2. 半糊化上浆过程中，淀粉能否在烘干过程中糊化？1.半糊化浆纱与全糊化浆纱表面形态的比较试验方法：分别调制完全糊化浆液和半糊化浆液各一桶。

在浆纱机 上分阶段提取浆纱样本。

第一阶段：浆槽与第1烘筒之间第二阶段：第1烘筒与第2烘筒之间第三阶段：第2烘筒与第3烘筒之间第四阶段： 第3烘筒至下轴前半糊化浆液各阶段浆纱表面淀粉颗粒情况半糊化浆液1（浆槽-第1烘筒）半糊化浆液2（第1-第2烘筒）半糊化浆液3 （第2-第3烘筒）半糊化浆液4 (第3烘筒-下轴前)上述照片说明了两个问题，一是半糊化浆液中存在未糊化淀粉颗 粒；二是在未经烘筒烘躁时这些淀粉颗粒未能糊化，以颗粒形态存在。

在经过第一烘筒后，大部分未糊化淀粉颗粒已经糊化，经过第二烘筒 后，浆纱表面已经没有残留未糊化的淀粉颗粒。

这说明经过烘筒烘躁 后，浆纱上未糊化的淀粉颗粒能够完全糊化。

左、右图分别是半糊化和 全糊化浆液上浆后浆纱表面放大5000倍的情况。

原纱、半糊化浆液浆纱、全糊化浆液浆纱截面图原纱半糊化全糊化由由上上图图可可以以看看出出，，原原纱纱中中的的纤纤维维之之间间存存在在较较大大空空隙隙，，二二种种浆浆纱纱中中纤纤维维之之间间浸浸慢慢了了浆浆料料，，对对纤纤维维的的粘粘附附 起起到到了了预预想想的的效效果果，，两两种种浆浆纱纱工工艺艺都都很很好好的的完完成成了了浆浆纱纱的的任任务务。

半糊化浆纱工艺与全糊化浆纱强力对比半糊化工艺平均值 最大值 最小值 均方差 变异系数（%）全糊化工艺平均值 最大值 最小值 均方差 变异系数（%）断裂强力 F (cN)301.31 351.00 174.00 23.54 7.814断裂强力 F (cN) 289.52 329.00 255.00 15.98 5.52伸长 L (mm)38.774 45.454 7.354 4.614 11.894伸长 L (mm) 41.41 50.10 30.754.31 10.41断裂强度 P(cN/tex)15.54 18.094 8.964 1.214 7.804断裂强度 P(cN/tex)14.92 16.95 13.14 0.82 5.49伸长率 E (%)7.75 9.08 1.46 0.92 11.90伸长率 E (%) 8.27 10.01 6.14 0.86 10.39半糊化浆纱工艺全糊化浆纱工艺五、应用实践产品规格：C18.5×18.5×508×252×201（C32×32×129×64 79″）3/1斜纹；18.5tex(32S)棉纱是低捻度针织纱，织造有一定难度。

（1）半糊化上浆浆槽不加热，调浆温度低，能有效降低能源消耗；（2）浆纱性能明显提高，增强率提高8.7%，减伸率降低48.7%；（3）用浆成本降低，干浆单价降低15.9%；（4）织机效率与含PVA的全糊化浆相同。

产品规格：J11.8×11.8×587×354×160 (J50×50×149×90 63〃)；T/C13.1×13.1×512×315×160(T/C45×45×130×80 63〃)浆纱配方为：PR-Su、原淀粉、KF、抗静电剂，无PVA试验结论：采用半糊化浆纱技术，织造效率与工厂正常生产效率一样.半糊化上浆工艺跟踪表产品规格：67″OE32S×3240D/120×80六、半糊化上浆技术的特点（1）半糊化上浆工艺是以无PVA上浆为基础的。

用天然高聚物，如淀粉等完全取代合成高聚物，不仅可以减少退浆和污水处理过程中的碳排放，更解决了生产这些合成高聚物而产生的大量碳排放引起的环境污染问题。

淀粉是靠光合作用，大量吸收空气中的二氧化碳形成，这一增一减显示出了半糊化上浆工艺对环境和气候都具有重大意义。

（2）采用半糊化上浆工艺，调浆温度只需控制在55℃左右，这样可以节约煮浆所需的蒸汽及相关能源。

（3）即使大量使用玉米淀粉，遇到暂停输浆时也不会阻塞输浆管道。

（4）浆槽实行室温上浆（传统工艺必须在高温条件下上浆），节能、改善生产环境。

（5）由于浆槽温度低，可延长上浆辊及压浆辊的使用寿命。

（6）只需掌握调浆过程中淀粉的糊化程度，就可以很容易的控制浆液浸透和被覆的比例，通过改善被覆层的质量，提高浆纱耐磨性能和毛羽的伏贴。

（7）浆液质量稳定，剩浆不凝冻，可长期保存不变质，提高用浆效率。

（8）浆料种类减少，真正实现了配方少组分、多功能，原料采购、储存和管理更方便。

配用常规淀粉，用浆成本进一步降低，为进一步实现浆纱工序零排放创造条件。

半糊化上浆现场七、结论总体来看，半糊化上浆技术是节能、降耗、减排、发展低碳经济的创新技术，是对传统浆纱工艺的一次革新。

我们对半糊化上浆技术的特点总结为十六个字：中温调浆、常温上浆、节能降耗、利国利厂！加快这项技术产业化的步伐，是在纺织行业发展低碳经济的重要技术之一。

中国纺织联合会已将该项目列为2013年重大推广项目。

谢谢！。