絲光工藝原理

1、絲光工藝原理§1引言一、絲光的含義1、絲光：棉制品 (紗線、織物 )在有張力的條件下，用濃的燒堿溶液處理，然后在張力下洗去燒堿的處理過程。2、堿縮：棉制品在松馳的狀態(tài)下用濃的燒堿液處理，使fibre任意收縮，然后洗去燒堿的過程，也稱無張力絲光，主要用于棉針織品的加工。二、絲光與堿縮織物的特點(diǎn)絲光后：織物發(fā)生以下變化1、光澤提高2、吸附能力，化學(xué)反應(yīng)能力增強(qiáng)3、縮水率，尺寸穩(wěn)定性，織物平整度提高4、強(qiáng)力、延伸性等服用機(jī)械性能有所改變堿縮雖不能使織物光澤提高，但可使紗線變得緊密，彈性提高，手感豐滿，此外，強(qiáng)力及對 dye 吸附能力提高。三、工序安排1、先漂后絲：絲光效果好，廢堿較凈，但白

2、度差，易沾污，適合色布，尤其厚重織物。2、先絲后漂：白度好、但光澤差，漂白時(shí)fibre 易受損傷，適用于漂布，印花布3、染后絲光：適合易擦傷 or 不易勻染的品種 (絲光后， 織物手感較硬， 上染較快 )染深色時(shí)為了提高織物表面效果及染色牢度，以及某些對光澤要求高的品種，也可采用染后絲光。4、原坯絲光：個(gè)別深色品種 (苯胺黑 )可在燒毛后直接進(jìn)行絲光，但廢堿含雜多，給回收帶來麻煩，很少用。5、染前半絲光，染后常規(guī)絲光：為了提高染料的吸附性和化學(xué)反應(yīng)性。棉布絲光分干布絲光和濕布絲光兩種，由于濕布絲光含濕較難控制，因此以干布絲光較多。其他堿金屬的氫氧化物對纖維素纖維也有一定的膨化作用，但其膨化能力

3、隨原子量增大而，且成本較高，因此只有燒堿才具實(shí)用價(jià)值，某些酸和鹽類溶液(H2SO4 ，HNO3 ，)也可使纖維素纖維膨化，獲得絲光效果，但實(shí)際生產(chǎn)有困難，缺少實(shí)際意義。無水液氨因分子小，純度高，也是一種優(yōu)良的膨化劑， 20 世紀(jì) 60 年代未曾進(jìn)行過絲光研究， 其產(chǎn)品的光澤和染色性能均不及堿絲光，但手感柔軟、 尺寸穩(wěn)定性和抗皺性較高，故近年來作為與后整理中機(jī)械預(yù)縮、樹脂整理結(jié)合應(yīng)用的新工藝，稱為液氨整理。四、絲光效果的評定1、光澤是衡量絲光織物外觀效應(yīng)的主要指標(biāo)之一?？捎米兘枪舛确ā⑵窆夥ǖ葴y，但尚無統(tǒng)一的理想的測試手段，目前多用目測評定。2、顯微切片觀察纖維形態(tài)變化3、吸附性能(1) 鋇值

4、法：是檢驗(yàn)絲光效果的常用方法，鋇值大，絲光效果好棉布鋇值 =100 ，鋇值 >150 表示充分絲光，一般為135150。(2) 碘吸收法：(3) 碘沾污和染色測試法：將不同鋇值 (100 160)試樣，用一定濃度碘液 or 直接藍(lán) 2B 染液處理，制成色卡，再將未知試樣的碘沾污和染色深度與色卡對比，定量評定絲光鋇值。4、尺寸穩(wěn)定性采用機(jī)械縮水法或浸漬縮水法測量處理前后織物長度變化，通過公式計(jì)算縮水率，一般經(jīng)向縮水率常大于緯向，但有些經(jīng)密較高的品種產(chǎn)生負(fù)縮水率(門幅增大 )。§2絲光原理一、絲光纖維的性質(zhì)棉纖維濃堿作用后的變化1、形態(tài)結(jié)構(gòu)纖維直徑增大變圓，縱向天然扭曲率改變 (8

5、0%14.5%) ，橫截面由腰子形變?yōu)闄E圓形，甚至圓形，胞腔縮為一點(diǎn)，若施加適當(dāng)張力，纖維圓度增大，表面原有皺紋消失，表面平滑度，光學(xué)性能得到改善 (對光線的反射由漫反射轉(zhuǎn)變?yōu)檩^多的定向反射 )，增加了反射光的強(qiáng)度，織物顯示出絲一般的光澤?？椢飪?nèi)纖維形態(tài)的變化是產(chǎn)生光澤的主要原因，張力是增進(jìn)光澤的主要因素。2、微結(jié)構(gòu)結(jié)晶度 (70%50%)，無定形區(qū)域，使原來在水中不可及的羥基變?yōu)榭杉埃虼死w維對 dye 的吸附性能和化學(xué)反應(yīng)性能都有所提高，另外，由于絲光后，纖維形態(tài)變化，表面和內(nèi)部的光散射減少，因此同濃度染料染色時(shí)，染色深度也增加。纖維溶脹后，大分子間的氫鍵被拆散，在張力作用下，大分子的排列

6、趨向于整齊，使取向度提高， 同時(shí)，纖維表面不均勻變形被消除，減少了薄弱環(huán)節(jié)。使纖維能均勻的分擔(dān)外力，從而減少了因應(yīng)力集中而導(dǎo)致的斷裂現(xiàn)象。 加上膨化重排后的纖維相互緊貼， 抱合力， 也減少了因大分子滑移而引起斷裂的因素。3、分子結(jié)構(gòu)的變化棉纖維在濃堿液中發(fā)生溶脹后， 大分子鏈間的氫鍵被拆散， 舒解了織物中貯存的內(nèi)應(yīng)力，通過拉伸， 大分子進(jìn)行取向排列， 在新的位置上建立起新的分子鍵， 且分子間力比溶脹前大。最后在張力下去堿，已取向排列的纖維間的氫鍵被固定下來 ( 是在更為自然，穩(wěn)定的狀態(tài)下被固定下來的 )，這時(shí)的纖維處于較低的能量狀態(tài)，因此尺寸穩(wěn)定。二、絲光原理絲光是一個(gè)復(fù)雜的過程，關(guān)于棉纖維在

7、濃堿液中發(fā)生劇烈溶脹的原因有兩種理論作出解釋1、水合理論(1) 燒堿與天然纖維素 (纖維素 )作用，生成堿纖維素，主要有兩種類型：醇化合物：分子化合物 (加成化合物 )：兩種產(chǎn)物都不穩(wěn)定，經(jīng)水洗便水解成水合纖維素，再通過脫水烘干后即成為絲光纖維素(纖維素 )整個(gè)過程纖維素的變化表示如下：(2) 棉纖維經(jīng)濃 NaOH 處理發(fā)生劇烈的不可逆溶脹原因是：鈉離子體積小，它可以進(jìn)入到 fibre 的晶區(qū)；同時(shí)Na是一種水化能力很強(qiáng)的離子，環(huán)繞在一個(gè)Na周圍的水分子多達(dá) 66 個(gè)之多，以至形成一個(gè)水化層，當(dāng) Na 進(jìn)入 fibre 內(nèi)部并與 fibre 結(jié)合時(shí)，大量的水分也被帶入，因而引起了劇烈溶脹，由于

8、能進(jìn)入晶區(qū)，因此，溶脹是不可逆的。(3) 這種溶脹受溫度的影響：(4) 溶脹也受 NaOH 濃度及中性鹽的影響，2、 Donnen膜平衡理論溶脹是滲透壓作用的結(jié)果。假設(shè)纖維素是一種弱堿，在燒堿溶液中可形成鈉鹽，纖維素鈉鹽電離生成不可移動(dòng)的纖維素陰離子Cell-O ？，溶液中尚有可移動(dòng)的Na和 OH- ，如果有NaCl 存在，還有Cl ？，將纖維表面看作有類似半透膜性質(zhì)，這些離子按一定條件分布，達(dá)到平衡時(shí)， 膜內(nèi)外必須分別達(dá)到電性中和。膜內(nèi)可移動(dòng)離子總濃度：CI=NaIOH-ICl-I=2X-C1膜外可移動(dòng)離子總濃度：CO=2(C2 C3-X)=2X ，CI>CO ，因而產(chǎn)生了滲透壓(P)

9、，引起纖維溶脹。P=RT(CI-CO)=RT(2X-C1-2X)P=RT()(1)根據(jù) (1)式(1)當(dāng) C2 不是很大時(shí)， C2， C1， P，溶脹 (2) 若有鹽存在，膜外Na ，即 X1， P，溶脹 (3)若 C2， C1 相對 C2 很小，而膜外Na ，X很大， PO§3、絲光工藝條件分析絲光工藝的基本條件是NaOH 溶液的濃度，溫度，作用時(shí)間，張力和去堿。一、堿液濃度是影響絲光效果的主要因素棉纖維用不同濃度燒堿溶液處理后，長度和直徑的變化情況：濃度 >8% ，直徑增加，長度縮短至最大棉紗在不同濃度NaOH 溶液中的收縮和染著力棉布絲光對濃度要求(C 與收縮及鋇值關(guān)系)

10、C=177g/L 時(shí)，鋇值為150， C=245g/l ，鋇值最高。C=240280g/l ，收縮趨于穩(wěn)定。因此絲光最適宜的燒堿濃度是245g/l 左右，考慮到織物本身吸堿、空氣中酸性氣體的耗堿等因素，棉布絲光堿濃度為 260 280g/l 。實(shí)際生產(chǎn)中，可根據(jù)半制品的品質(zhì)和成品的質(zhì)量要求選擇。二、張力1、張力對織物光澤的影響棉織物用濃堿處理時(shí)， 只有加上適當(dāng)?shù)膹埩Γ?才能顯示出良好的光澤， 從張力對棉紗絲光后性能的影響可以看出：張力大，光澤好。2、張力對織物機(jī)械性能和吸附性能的影響即在無力條件下， 棉紗線的強(qiáng)力已獲得提高， 如果施加適當(dāng)?shù)膹埩Γ?其強(qiáng)力還可以進(jìn)一步提高，但光澤增加的并不多，且

11、斷裂延伸度和吸附性能卻有所下降。3、張力對織物縮水率的影響絲光時(shí)，經(jīng)緯向張力對織物縮水率有極為重要作用。實(shí)際生產(chǎn)中， 各種規(guī)格的織物經(jīng)緯向縮水率是不平衡的。 卡其、府調(diào)等經(jīng)密較高的織物，經(jīng)向縮水率大大超過緯向縮水率， 所以優(yōu)先考慮經(jīng)向張力； 而平布等一類薄織物則正好相反。三、溫度燒堿與纖維素纖維的作用是放熱反應(yīng)，所以提高堿液溫度有減弱纖維溶脹的作用，從而降低絲光效果， 表現(xiàn)在收縮率和鋇值下降，所以絲光堿液以低溫較好，但實(shí)際生產(chǎn)中考慮到經(jīng)濟(jì)效益， 以及溫度過低堿液粘度增大，使減液難以滲透到紗線和織物內(nèi)部，再有擴(kuò)幅較難，所以通常采用軋槽夾層通入冷流水使堿液冷卻即可。四、時(shí)間絲光作用是使燒堿迅速均勻

12、而充分地滲入棉紗or 織物內(nèi)部和纖維發(fā)生作用，因此必須保證一定的時(shí)間。將棉紗用280g/lNaOH 在無張力下絲光，發(fā)現(xiàn)，20s 時(shí)間就能使紗線收縮率和對dye收率達(dá)到最大值，延長時(shí)間對增進(jìn)絲光效果并不顯著。此外，時(shí)間與堿濃度和溫度有關(guān)，濃度低時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長作用時(shí)間；一般采用50 60s。吸五、去堿去堿對絲光的定型作用有很大影響，若放松張力后，織物上還有5%以上的堿，則織物仍會(huì)收縮，從而影響光澤、緯向縮水率。去堿分兩步進(jìn)行：在擴(kuò)幅情況下，使用沖吸裝置將熱稀堿淋洗織物；放松緯向張力后，進(jìn)入去堿箱，用淡堿洗蒸。§4絲光設(shè)備常用絲光機(jī)有布鋏絲光，彎輥絲光和直輥絲光機(jī)。以布鋏絲光機(jī)效果最好，

13、應(yīng)用最廣。一、布鋏絲光機(jī)由前軋堿槽、繃布輥、后軋堿槽、布鋏擴(kuò)幅裝置、去堿箱、平洗機(jī)等部分組成。優(yōu)點(diǎn)：張力易控制，織物縮水率、去堿效果比具它絲光機(jī)理想。缺：布鋏部分易產(chǎn)生機(jī)械性疵布，設(shè)備占地大。二、彎輥絲光機(jī)與布鋏絲光機(jī)的區(qū)別主要在于擴(kuò)幅與初洗部分其擴(kuò)幅部分是由一個(gè)淺平階梯鐵槽和10 12 對彎輥組成。擴(kuò)幅作用是依*織物繞經(jīng)彎輥套筒弧形斜面時(shí)所產(chǎn)生的緯向分力將其門幅展寬。彎輥絲光機(jī)加工時(shí)， 常常兩層織物疊在一起進(jìn)行，產(chǎn)量較高， 但洗堿效率低， 擴(kuò)幅效果差。雖有機(jī)身短、結(jié)構(gòu)筒單的優(yōu)點(diǎn)，但易產(chǎn)生經(jīng)密不勻，緯紗成彎月狀，染色易有陰陽面，應(yīng)用遠(yuǎn)不如布鋏絲光機(jī)廣。三、直輥絲光機(jī)與前兩種不同的是，沒有軋車和

14、繃布輥筒，也沒有擴(kuò)幅裝置。特點(diǎn)：常以雙層進(jìn)行，產(chǎn)量較高，絲光均勻，不會(huì)產(chǎn)生破邊；機(jī)身較短，傳動(dòng)簡單，操作方便，但擴(kuò)幅作用差(緯回縮水率難達(dá)國標(biāo))，這是其主要缺點(diǎn)。國內(nèi)有的廠采用布鋏與直輥并用，較好的解決了這一問題。附絲光工藝和設(shè)備改進(jìn)動(dòng)向一、高速絲光由于練漂前處理速度快，產(chǎn)量高， 因此要求絲光速度與之相適應(yīng)。僅 50 60m/min ，而高速絲光機(jī)達(dá)100 150m/min ，這樣可解決絲光機(jī)的各部件要求就高了。常規(guī)布鋏絲光機(jī)車連“瓶頸 ”問題，但對絲光可從以下幾處著手：(1) 放大軋堿槽，增加浸堿時(shí)間，增加繃布輥筒。(2) 增加沖吸次數(shù) (5 沖 5 吸以上 )，增加去堿箱數(shù)，加強(qiáng)去堿效果。

15、(3) 采用高效水洗 (如高頻振蕩洗滌，橫導(dǎo)輥，直導(dǎo)輥等)。(4)由于車速快，布鋏磨損大，應(yīng)采用合金鋼or 耐磨塑料襯墊。(5)平洗時(shí)用酸中和，以保證出布pH 值在 7 8 之間。二、濕布絲光濕布絲光主要優(yōu)點(diǎn)： fibre 膨化足，吸堿均勻，產(chǎn)品質(zhì)量均勻；勻染性好；落布門幅寬；省去前烘燥設(shè)備；加速半制品周轉(zhuǎn)。應(yīng)注意問題： 布上含水率大小及均勻程度， 要求浸堿前經(jīng)均勻軋車浸軋一次， 軋液率<60%；堿濃的穩(wěn)定，將第一堿槽分為前后兩格，300g/l 的濃堿于后格，經(jīng)溢流管倒流到第二堿槽，再倒流到第一槽前檐，這樣，堿槽容量小，液體交換快，便于平衡。同時(shí)織物先接觸淡堿，再接觸濃堿，有利于堿液滲入

16、纖維內(nèi)部，并充分均勻地膨化，使絲光效果得到保證。三、熱堿絲光常規(guī)絲光工藝是室溫絲光(18 20 )，堿液較粘稠，不易滲透，易造成“表面絲光 ”，厚重緊密織物要獲得均勻透徹的效果，困難更大。熱堿滲透性好，但膨化較差。因此采用先熱堿，后冷堿的絲光工藝。 熱堿的先期滲入，有利于冷堿液的繼續(xù)滲入， 使織物帶有較多的堿量，產(chǎn)生均勻而有效的膨化。程序如下： 織物松馳浸軋濃堿 (沸點(diǎn)， 5S 以上 ) 熱拉伸 冷卻 張力下去堿 去堿箱 平洗槽主要優(yōu)點(diǎn)(1) 絲光作用均勻，效果良好；(2) 光澤、強(qiáng)力、尺寸穩(wěn)定性都較常規(guī)絲光優(yōu)越；(3) 可與煮練工序合并，縮短工藝路線，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益(在冷卻前，使浸熱堿的織物汽蒸10，常壓 )四、真空透芯絲光由德國克萊鈉韋公司提出，在直輥絲光機(jī)的第一下輥筒上加裝一個(gè)真空罩，與真空泵相連( 抽至 10kPa)，當(dāng)織物經(jīng)過時(shí)，殘留的空氣可以去除，使堿液能在纖維膨潤前快速、均勻的滲入，