紡織品與人類健康 深圳大學(xué)選修

1、第三章 紡織品的印染加工過程重點(diǎn)：了解各類紡織品的前處理、染色、印花及后整理加工過程及原理，掌握紡織品印染加工過程中常用的化學(xué)品。1 棉織物的前處理來自紡織廠的棉布，通常稱為原布或坯布，原布準(zhǔn)備包括原布檢驗(yàn)，翻布（分批、分箱、打?。┖涂p頭。 燒毛（singe） 燒毛的目的在于燒去布面上的絨毛，使布面光潔美觀，并防止在染色印花時，因絨毛存在而產(chǎn)生染色不勻及印花疵病。氣體燒毛機(jī) 1進(jìn)布裝置 2刷毛箱 3燒毛火口 4平洗槽 5軋車 6出布裝置退漿（desizing） 棉布在織造時，為了減少斷經(jīng)，提高經(jīng)紗的強(qiáng)力、耐磨性及光滑程度，以保證織布的順利進(jìn)行，在織造前經(jīng)紗一般都要經(jīng)過上漿處理。但在棉布練漂前要

2、進(jìn)行退漿。退漿不僅去除棉布上的漿料，而且還能去除棉纖維上的部分天然雜質(zhì)。1、酶退漿 酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，是一種生物催化劑。酶的作用效率高，作用條件緩和，不需要高溫高壓等劇烈條件，作用快速。但酶具有作用專一性，即一種酶只能催化一種或一類化學(xué)物質(zhì)。2、堿退漿 熱的稀燒堿溶液可以使各類槳料發(fā)生溶脹，還能增加一些漿料的溶解性，使槳料與纖維的粘著變松，在機(jī)械作用下較易洗除大部分槳料，堿退槳率達(dá)50%70%。 3、酸退漿 堿退漿后經(jīng)過水洗，再浸軋硫酸液，然后堆置約lh，充分水洗凈。此法稱為堿酸退漿法。堿酸退漿對去除棉纖維雜質(zhì)及礦物質(zhì)效果較好，并能提高半制品白度及吸水性。堿酸法退漿率達(dá)60%80%。 4、氧化

3、劑退漿 強(qiáng)氧化劑如過氧化氫、亞溴酸鈉等，對各種漿料都有使?jié){料大分子斷裂降解的作用，從而容易從織物上洗除。氧化劑退漿速度快，效率高，質(zhì)地均勻，還有一定的漂白作用。但是強(qiáng)氧化劑對纖維素也有氧化作用。 煮練（scouring） 煮練就是用化學(xué)方法去除棉布上的天然雜質(zhì)，精練提純纖維素的過程。 棉布上的雜質(zhì)主要有：果膠質(zhì)、蠟質(zhì)、含氮物質(zhì)、棉籽殼、其它雜質(zhì)。 煮練的主要用劑是燒堿（NaOH），此外，常用的助練劑有：表面活性劑、硅酸鈉和亞硫酸氫鈉等。 煮布鍋 漂白（bleaching） 棉布經(jīng)過煮練后，雖然在一定程度上去除了雜質(zhì)，但仍然殘留色素，色澤不白，影響染色和印華的色澤鮮艷度，因此需進(jìn)行漂白。 漂白的

4、目的主要是去除天然色素，賦予棉布以必要的白度，同時棉布上殘留的其他雜質(zhì)也可以進(jìn)一步去除，使棉布的潤濕性能有所提高。 常用的氧化型漂白劑主要有：次氯酸鈉、過氧化氫、亞氯酸鈉等。 次氯酸鈉漂白，成本較低，設(shè)備簡單，但對退漿、煮練的要求較高。 用H2O2漂白，產(chǎn)品白度較高，手感良好，織物強(qiáng)力下降比NaClO少，還兼有一定的去雜作用，故對漂練的要求較低，但成本比NaClO高。 NaClO2是一種比較溫和的氧化劑，它在正常的漂白條件下不會損傷纖維，但在漂白中產(chǎn)生有毒物質(zhì)（ClO2），能腐蝕金屬材料，所以其漂白設(shè)備要用不銹鋼制成，設(shè)備要求高，因此在使用上受到很大限制。 絲光（mercerization）

5、絲光是棉織物在一定張力下的濃堿處理?？椢锝?jīng)過絲光后，發(fā)生了以下的變化：1）尺寸穩(wěn)定性提高，縮水率下降；2）斷裂強(qiáng)度提高，斷裂延伸度下降；3）對染料、水分的吸附能力提高；4）具有良好的光澤。2 苧麻纖維脫膠 苧麻收割后，從麻徑上剝?nèi)÷槠ぃ穆槠ど瞎稳ケ砥?，得到苧麻的韌皮，經(jīng)曬干后成為原麻，是麻紡廠的原料。原麻中含有大量雜質(zhì)，其中以多糖膠狀物質(zhì)為主，這些膠狀物質(zhì)大都包圍在纖維的表面，紡紗前必須將韌皮中的膠質(zhì)去除，并使苧麻中的單纖維相互分離，這一過程稱為脫膠。 3 絲的練漂 利用絲膠和絲素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的差異，除去絲膠和其它雜質(zhì)，以獲得各種性能良好的絲織物，這一加工過程稱為精練。絲織物精練的目

6、的主要在于去除絲膠，隨著絲膠的去除，附著在絲膠上的雜質(zhì)也一并除去。因此，絲織物的精練又稱為脫膠。 蠶絲織物的漂白和增白 蠶絲織物脫膠后已很潔白，而且絲織物太白，也失去了織物的風(fēng)格，為了提高織物的白度，常在脫膠液中加入適量的漂白劑如保險粉、雙氧水等，以破壞絲素中存在的色素和織造時施加的著色劑，也即脫膠和漂白同時進(jìn)行。對度要求高的產(chǎn)品，也可另行漂白。 4 化學(xué)纖維及其混紡織物的前處理 化學(xué)纖維的練漂主要是為了去除織物在織造過程中可能沾染上的油污、漿料，其方法因種類而異，工藝條件也應(yīng)適當(dāng)選擇。 粘膠纖維織物的練漂，主要在于去翅沾污的油漬及織造時所上的漿料。 合成纖維一般需經(jīng)輕微的洗練以去除織造時所粘

7、附的油污及所上的漿料（合成纖維上無天然雜質(zhì)），一般不需進(jìn)行漂白。 5 紡織品的染色所謂染色是使染料與纖維發(fā)生化學(xué)或物理化學(xué)的結(jié)合，或者用化學(xué)方法直接在纖維上合成顏料，并使紡織品具有顏色的加工過程。染料：染料是有色的有機(jī)化合物，能上染纖維，且使纖維材料染成鮮艷堅牢的顏色。 染料的分類，一般是根據(jù)染料的性能和應(yīng)用方法進(jìn)行分類，稱為應(yīng)用分類。染色牢度 染色牢度是指染色產(chǎn)品在使用過程中或染色以后的加工過程中，在各種外界因素的作用下，能保持其原來色澤的能力（或不退色的能力）。 色牢度好與差，直接涉及人體的健康安全。色牢度差的產(chǎn)品在穿著過程中，碰到雨水、汗水就會造成面料上的顏料脫落褪色，則其中染料的分子和

8、重金屬離子等都有可能通過皮膚被人體吸收而危害人體皮膚的健康，另一方面還會影響穿在身上的其它服裝被沾色，或者與其他衣物洗滌時染臟其他衣物。 顏色的基本概念 物質(zhì)對光發(fā)生不同的選擇吸收就會呈現(xiàn)各種顏色；光是一種電磁波，電磁波的波長范圍很廣，可見光的波長大致為380 - 780nm。 色環(huán)圖 常將顏色分為三部分，一部分是長波長光包括紅、橙、黃等色相，叫暖色；一部分是短波長光包括青、藍(lán)、紫等色相，叫冷色；一部分是中波長光即綠色光，叫中性色。不同波長的光波在人的視覺上產(chǎn)生不同的反映。如果不同波長的可見光波，絕大部分都透過物體，則該物體是無色透明的；如果絕大部分都被物體反射，該物體是白色的；若絕大部分被吸

9、收，物體是黑色的。 將陽光照射染料溶液，不同顏色的染料對不同波長的光波發(fā)生吸收。即當(dāng)物體選擇性地吸收可見光波中某一波段的光波，反射出其余各波段光波時，物體才呈現(xiàn)出各種顏色。顏色的特性：色調(diào)、明度和飽和度 顏色本身特征主要決定于色調(diào)、明度和飽和度，即顏色的三要素。三者中任一要素發(fā)生改變，都可以使之產(chǎn)生不同的色感。而只有三要素固定不變，才能使人獲得某一顏色的特定感覺。色調(diào)就是可見光波不同波長的輻射，在視覺上所表現(xiàn)的顏色，如紅、黃、藍(lán)三色。明度是人眼感覺到染料顏色的明亮程度，決定于顏色染料反射率的高低。飽和度即飽和度是指顏色的鮮艷程度，通常用色光與白光的比例來定量表示。而無色的飽和度為零。 在印染加

10、工中，為了獲得一定的色調(diào)，常需要用兩種或兩種以上的染料進(jìn)行拼染，通常稱為拼色或配色。品紅、黃、青稱為拼色的三原色。用不同的原色相拼合，可得紅、綠、藍(lán)三色，為二次色。用不同的二次色拼合，或以一種原色或灰色拼混，則所得的顏色稱為三次色。它們的關(guān)系為：原色 品紅 黃 青 品紅 黃二次色 紅 綠 藍(lán) 紅三次色 黃灰 青灰 紫灰染色方法按紡織品的形態(tài)不同，主要有散纖維染色、紗線染色、織物染色三種。其中織物染色應(yīng)用最廣。根據(jù)染料施加于被染物和使染料固著在纖維中的方式不同，染色方法可分為浸染（或稱竭染）和軋染兩種。紡織物浸入染浴中，染液不斷循環(huán)或紡織物不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，染料逐漸上染，染液濃度相應(yīng)地逐漸下降，這種方法

11、叫浸染。 紡織物浸漬染液后用軋輥擠壓，使染液透入紡織物組織的空隙里，并將多余的染液軋擠去除，使染料均勻分布在紡織物上，然后讓其在一定條件下（如蒸汽）完成上染過程，這種方法叫軋染。 6 印花 印花是采用不同的方法，將各種顏色的染料或顏料在纖維制品上印制各種花紋圖案的加工過程?？椢镉』庸さ膶ο笫歉鞣N纖維材料的織物，使用的原料是染料或涂料，通過化學(xué)的或物理的方法使之在織物上印出彩色圖案。 印花和染色的機(jī)理是相同的，印花可認(rèn)為是局部的染色，而從加工工藝過程看，染色與印花存在著較大的區(qū)別。 染色是將織物通過染液而使染料上染，但印花時為了獲得輪廓清晰的花紋圖案，須用糊料作載遞劑，在印花花漿中起稠厚、粘著

12、等作用以克服印花時的染液滲化現(xiàn)象。 織物印花的方法，根據(jù)印花工藝的不同，有直接印花，防染印花和拔染印花三種。1) 直接印花 在織物上直接印上含有染料、助劑及化學(xué)品的色漿，再經(jīng)過一系列的后處理獲得所需花紋和圖案的印花方法。 2）防染印花 在織物染色（或顯色）前或染色而未固色前進(jìn)行印花，印花色漿中含有能防止染料上染（或顯色）或固色的化學(xué)品（稱為防染劑），然后進(jìn)行染色（或顯色）或固色。 3）拔染印花 拔染印花是將印花色漿印到先經(jīng)染色或經(jīng)染色而未固色的織物上，印花色漿中含有能破壞地色染料的化學(xué)藥劑，該藥劑（稱為拔染劑）在適當(dāng)?shù)臈l件下將地色上的染料破壞。 根據(jù)不同的印花設(shè)備，織物印花方法主要分為滾筒印花

13、、篩網(wǎng)印花、轉(zhuǎn)移印花等。1）滾筒印花 通常稱為機(jī)器印花，是按照花紋的顏色，分別在由銅制成的印花花筒上刻成凹形花紋，將刻好的花筒安裝在滾筒印花機(jī)上，即可印花。2）篩網(wǎng)印花 a.平網(wǎng)印花 它是先按花紋的顏色，分別制作具有相應(yīng)花紋的篩網(wǎng)，篩網(wǎng)框平放在織物上面，框內(nèi)加色漿，用橡皮刮刀在篩網(wǎng)上均勻刮漿，色漿通過篩網(wǎng)網(wǎng)眼在織物上印出花紋。 b.圓網(wǎng)印花 是一種將花紋篩網(wǎng)制成圓筒而印花的印花方法。 3）轉(zhuǎn)移印花 是一種較新穎的印花方法，主要用于滌棉混紡織物。它是先用印刷的方法將印花用的染料所制成的油墨印到紙上，印刷成圖案紙（簡稱轉(zhuǎn)印紙），再將轉(zhuǎn)印紙的正面與織物的正面緊貼在一起，在一定的溫度、壓力條件下，使紙

14、上的染料轉(zhuǎn)移到織物上去即完成了印花。 4）爛花印花 它是利用合成纖維或蠶絲和纖維素纖維對酸的穩(wěn)定性不同這一性質(zhì)而進(jìn)行的。在織物上印以酸漿，印后經(jīng)過蒸化，纖維素纖維水解炭化，保留合成纖維或蠶絲，經(jīng)過松式水解，織物呈通明的花紋。 手工平網(wǎng)印花 平網(wǎng)印花 圓網(wǎng)印花 圓網(wǎng)印花 數(shù)碼印花機(jī) 7 整理 織物整理，廣義的可包括織物自下機(jī)后所進(jìn)行的一切改善和提高品質(zhì)的處理過程，但在實(shí)際染整生產(chǎn)中，常將織物的練漂，染色和印花等以外的改善和提高織物品質(zhì)的加工工程稱為織物的整理。整理的目的如下：1）增進(jìn)織物的外觀2）改善織物的手感3）穩(wěn)定織物的外型 4）延長織物的使用期限5）使織物獲得特種效果 采用的整理方法很多，

15、大致有以下幾類：物理方法：利用濕、熱、壓力和拉力等物理機(jī)械作用而進(jìn)行（機(jī)械整理）的整理?；瘜W(xué)方法（化學(xué)整理）：采用某些化學(xué)藥劑以改善或改變纖維的物理化學(xué)性質(zhì)，從而達(dá)到整理要求。物理及化學(xué)綜合方法：耐久性軋光、電光、軋皺等 第四章 紡織原料與人體健康重點(diǎn)：掌握不同紡織原料與人體健康的 關(guān)系。一、紡織品的舒適性能1、衣用紡織品的熱舒適性 理想的衣用紡織品應(yīng)該具有良好的微氣候調(diào)節(jié)作用，如在寒冷的環(huán)境下，能阻擋人體熱量的散失（保暖）；在暑熱的條件下，能促進(jìn)皮膚表面水分的蒸發(fā)和及時吸收氣態(tài)或液態(tài)的水分并傳遞到大氣中，以維持微氣候區(qū)的濕度適中；能有效地促進(jìn)空氣的流通，保證微氣候內(nèi)空氣的清潔。一、紡織品的舒

16、適性能2、人體熱舒適的條件 人體的產(chǎn)熱量與散熱量要平衡 衣用紡織材料如果能很快地將人體多余的熱量以傳導(dǎo)、對流、輻射以及蒸發(fā)的方式與環(huán)境進(jìn)行交換，或?qū)⒁驘崃窟^高而產(chǎn)生的汗液很快地吸收并散發(fā)到大氣環(huán)境中，則用它制成的服裝會給人以舒適的感受。一、紡織品的舒適性能人體的產(chǎn)濕量與散濕量要平衡 當(dāng)人體的發(fā)熱量和散熱量達(dá)到平衡時，如果沒有發(fā)生有感發(fā)汗，而只是通過無感發(fā)汗的形式向外界蒸發(fā)水分，此時，只要?dú)鈶B(tài)水能通過紡織品被傳遞出去，不積累在皮膚表面，微氣候的相對濕度較小，人體就能得到良好的熱舒適感。如果因?yàn)樘鞖庋谉峄騽×疫\(yùn)動而產(chǎn)生了有感發(fā)汗，則為了維持微氣候區(qū)的熱舒適狀態(tài)，衣用紡織材料必須能及時吸收掉皮膚表面

17、的水分并把它傳遞到周邊的環(huán)境。 一、紡織品的舒適性能熱接觸舒適度的形成要平衡 從熱接觸舒適的角度，在人體接觸服裝的瞬間及初始一段時間內(nèi)應(yīng)該要求皮膚溫度和濕度不發(fā)生太大的變化，不會給人以冰涼或發(fā)燙的感覺，甚至還包括與之相關(guān)的潮濕、摩擦、束縛的感覺，這時人就能得到一種良好的瞬時接觸舒適感，不會產(chǎn)生瞬時的接觸冷暖感。 3、影響衣用紡織材料熱傳輸能力的因素A、構(gòu)成織物的纖維材料的導(dǎo)熱性能 表4-1 常用纖維的導(dǎo)熱系數(shù) 桑蠶絲導(dǎo)熱系數(shù)較小，導(dǎo)熱性差，隔熱效果好，而滌綸纖維則相反，所以，夏季穿著絲綢服裝比較涼爽，而穿著后者則比較悶熱。 B、織物的孔隙率（體積質(zhì)量） 體積質(zhì)量（g/m3）是單位體積織物所具有

18、的質(zhì)量。體積質(zhì)量越小，織物結(jié)構(gòu)越疏松，孔隙率越大。存在于織物內(nèi)纖維或紗線之間的孔隙構(gòu)成了紡織品熱傳導(dǎo)的空氣通道。 一般夏季服裝面料宜選用透氣性比較好的稀薄面料，并且在有風(fēng)的條件下，人感覺比較涼爽。 在冬季，很多防寒服的內(nèi)襯選用結(jié)構(gòu)蓬松的織物，絮料選用多孔纖維，而面料選用高密度織物，其原因就是利用結(jié)構(gòu)蓬松、體積質(zhì)量較小的織物或絮料中大量靜止空氣的良好保暖性，而高密度織物則能防止形成空氣流動而導(dǎo)致對流傳熱，這樣的搭配，可以使服裝具有優(yōu)異的防寒保暖性能。 C、織物表面的粗糙度 織物表面的粗糙度與紗線和織物的結(jié)構(gòu)以及加工方法有關(guān)。當(dāng)紡織品表面比較粗糙時，其與皮膚接觸的面積較小，相互間形成有凸起于織物表

19、面的顆粒形成的“點(diǎn)”接觸，各觸點(diǎn)之間構(gòu)成了大量的孔隙。若這些孔隙大小能使其中的空氣處于靜止?fàn)顟B(tài)，則具有良好的保暖性； D、紡織品的厚度 厚度與紡織品的導(dǎo)熱性（保暖性）成反（正）比關(guān)系，因此，夏季宜選用薄型面料，而冬季服裝要采用比較厚實(shí)的面料。 E、含水量 紡織品是由纖維、空氣、水分等組合而成的組合結(jié)構(gòu)體。從導(dǎo)熱性能上看，纖維、空氣、水分的導(dǎo)熱系數(shù)差異較大。由于水的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)大于纖維本身，因此隨著紡織品中水分含量的增加，其導(dǎo)熱性提高。所以在潮濕的氣候條件下，即使氣溫相同，人會感覺到比干燥時更寒冷的原因。 4、影響衣用紡織材料濕傳輸性能的因素纖維的吸濕能力 天然纖維、粘膠纖維的吸濕能力好，其透濕能

20、力就強(qiáng)，而合成纖維由于吸濕能力差，皮膚表面的水分不能及時被織物吸收并排放，因此夏季穿著有悶熱感。 纖維結(jié)構(gòu) 纖維內(nèi)含有的縫隙和空洞會影響織物的濕傳輸性能。 紗線結(jié)構(gòu) 松式結(jié)構(gòu)的紗線，由于纖維之間的孔隙率較大，有利于液態(tài)水分的傳輸和氣態(tài)水的蒸發(fā)。 紡織品的結(jié)構(gòu) 紡織品的結(jié)構(gòu)越緊密，纖維的填充率越高，則濕傳輸性越差。隨著厚度的增加、密度和緊度的提高，紡織品的濕傳輸能力也會相應(yīng)下降。 后整理工藝 后整理工藝也會影響紡織品的濕傳輸性能，如樹脂整理，由于樹脂膜覆蓋了織物內(nèi)的毛細(xì)管，會使織物的透濕性下降；但若在整理劑中加入高吸濕材料，則又可改善織物的濕傳輸性。 二、衣用紡織材料的刺癢感 衣用紡織材料的刺癢

21、感是指由于紡織品表面的毛羽對皮膚的刺扎、刮拉、摩擦等而形成的綜合感覺，這種感覺一般以“癢”為主，但紡織品表面的纖維端會刺激皮膚的痛覺感受器而形成“刺”的。 圖4-1 纖維與皮膚感覺神經(jīng)作用示意圖三、衣用紡織品的衛(wèi)生性能1、衣用紡織品的衛(wèi)生性能與人體健康內(nèi)衣臟污 內(nèi)衣臟污的原因主要是皮膚的分泌物，如皮屑、皮脂、汗液與皮膚表面積聚的灰塵及微生物混合成垢。 外衣臟污 外衣的臟污是纖維性能、污物性能以及污物與纖維相互作用等眾多因素綜合作用的結(jié)果。 2、紡織品的臟污對使用的影響紡織品的使用性能下降 表4-2 被汗垢臟污的服裝面料的性能變化 紡織品的吸濕性與服裝吸收/釋放有害氣體的能力有關(guān)，吸濕性強(qiáng)的衣料

22、吸收有害氣體多，釋放有害氣體速度快，但是，臟污后的紡織品對有害氣體的吸收和釋放能力下降，必然會影響人體健康。 刺激皮膚并誘發(fā)霉菌增殖 皮膚表面與織物上的臟污也會發(fā)生氧化、分解反應(yīng)而生成氨等刺激性物質(zhì)，刺激皮膚。同時，氨的生成又會弱化又汗液和皮脂形成的酸性皮膚保護(hù)膜，促進(jìn)霉菌增殖，進(jìn)一步增加對皮膚的刺激。 真絲綢在抑制細(xì)菌和真菌的生長繁殖方面具有良好的效果，因此穿著真絲綢內(nèi)衣可以在一定程度上減輕瘙癢等皮膚病的癥狀。亞麻纖維也有類似的功能效果。 四、衣用紡織品的防護(hù)功能1、衣用紡織品的防燃燒功能紡織品的燃燒過程 當(dāng)紡織品接觸高溫?zé)嵩矗艿礁邿崃康妮椛浠蚪佑|到明火時，由于傳導(dǎo)、輻射以及對流傳熱的作用使紡織品溫度升高而產(chǎn)生熱裂解，并產(chǎn)生可燃性的分解產(chǎn)物，這些分解產(chǎn)物從紡織品表面散出并環(huán)境氧氣相互作用后，就使紡織品燃燒，并可能伴生有大量“