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文檔簡(jiǎn)介
染整工藝原理------紡織基礎(chǔ)知識(shí)
緒言
第一章染整用水及表面活性劑
第二章
棉及棉型織物退漿和精
第三章
蠶絲和真絲綢精練
第四章
漂白(Bleaching)
第五章
絲光
第六章
熱定形(HeatSetting)
第七章毛織物濕整理
第八章
通常整理(Finshing)
第九章
防縮整理Finishing)
第十章
防皺整理(ResinFinishing)
第十一章特種整理過紡織加工以后加工工藝。它是織物在一定工藝條件下,經(jīng)過染料、藥劑和助劑在專用設(shè)備上進(jìn)行化學(xué)和物理加工過程。
1.特點(diǎn)(1)屬加工工業(yè)(在紡織工業(yè)中擔(dān)任承上啟下關(guān)鍵角色);
(2)一個(gè)化妝術(shù);
(3)綜合工藝技術(shù),包含面廣;
(4)能耗大(水、熱、電),有污染(廢水、氣、渣)需重視節(jié)能和環(huán)境保護(hù)。
2.目標(biāo)
改善織物服用性能(舒適、保暖、抗皺等),給予功效性(防霉、防蛀、拒水、阻燃、抗菌等),提升身價(jià)。
(1)去除雜質(zhì);
(2)提升白度;
(3)染著顏色;
(4)改善風(fēng)格。
二、染整加工關(guān)鍵內(nèi)容:
漂、染、印、整。
三、本課程任務(wù)和要求
1.掌握紡織品練漂、整理加工基礎(chǔ)原理和方法。
2.能依據(jù)紡織品特征和練漂、整理加工要求,合理制訂加工工藝過程及條件;初步含有處理練漂及整理工藝問題能力。
3.了解練漂、整理加工質(zhì)量檢驗(yàn)方法。4.了解練漂及整理加工技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展前沿。
5.查閱染整專業(yè)相關(guān)文件。第二章
棉及棉型織物退漿和精練一、練漂目標(biāo)1.去除雜質(zhì),使染整加工順利進(jìn)行。雜質(zhì):①天然雜質(zhì):棉上蠟狀物,含氮物,果膠等
②加工時(shí)沾上二次雜質(zhì):整經(jīng)用漿,合纖紡紗上油,塵埃,銹跡等2.改善品質(zhì),提升服用性能,如絲光,熱定形,多在染前進(jìn)行,也歸為練漂。二、關(guān)鍵工序因品種而異(棉):原布準(zhǔn)備→燒毛→退漿→精練→漂白(深色布可免,漂布須復(fù)漂)→開軋烘→絲光→烘干→染色(印花)(滌/棉):準(zhǔn)備→燒毛→退漿→精練(亞漂可免)→熱定形(兼漂布滌加白)→絲光→氧漂(兼漂布棉加白)→烘干三、加工形式①燒毛、絲光、熱定形、烘干以平幅進(jìn)行。②棉輕薄品種除①工序外可進(jìn)行繩狀加工,厚重棉、滌/棉應(yīng)采取平幅加工。滌/棉織物印染加工工藝標(biāo)準(zhǔn),T/C應(yīng)保留純棉織物全部染前處理,但傳統(tǒng)純棉工藝不適用T/C,須重新制訂。①兩種纖維全部需要且可使用同一條件合并進(jìn)行;②只有一方需要,則采取對(duì)一方有用而對(duì)另一方損傷小工藝條件;③全部需要又不能用同一條件則分步進(jìn)行?,F(xiàn)行工藝只能做到對(duì)一方大致無害,部分有嚴(yán)重?fù)p傷,或是兼顧一方,又難以滿足另一方,尚需深入研究?!?
原布準(zhǔn)備(grayclothpreparation)原布:坯布(graycloth),未經(jīng)印染加工布1.檢驗(yàn)(inspecting):確保產(chǎn)品質(zhì)量,避免損失規(guī)格:長(zhǎng)、門幅、重量,經(jīng)緯紗支數(shù)、密度、強(qiáng)力品質(zhì):紡疵(缺經(jīng)、斷緯、稀緯、筘路條)、油污紗、斑漬和破損2.翻布(Turing):分批、分箱為了避免混亂,便于管理、運(yùn)輸、須把相同規(guī)格,同一加工工藝坯布劃為一類加以分批分箱。3.打印(marking)為便于識(shí)別管理,每箱布兩頭約10~20cm左右要打上印子,標(biāo)明品種,加工工藝、批號(hào)、箱號(hào),公布日期,翻布人代號(hào)等。4.縫頭(sewing):為適應(yīng)批量連續(xù)加工,把一箱布布頭子縫接起來(下機(jī)布長(zhǎng)為30—120m).環(huán)縫式:接縫處不厚、平整、堅(jiān)牢,但費(fèi)線、易卷邊、切口大,稀疏織物不宜。平縫式:箱和箱之間縫接,布頭重合,易生橫檔,但堅(jiān)牢不易漏縫。§3
燒毛(singeing)一、目標(biāo)燒去織物表面茸毛,使光潔,并改善風(fēng)格,降低起球等。①茸毛影響光潔,沾染塵污;②影響色澤均勻度、鮮艷度;③難印精細(xì)花紋④滌/棉織物易起毛起球;⑤妨礙后工序加工液潤(rùn)濕性,影響加工質(zhì)量,造成疵布。⑥燒毛能給予滌/棉織物一定身骨,↑剛性、彈性。棉布燒毛多在退漿前進(jìn)行。滌/棉因燒毛時(shí)絨毛尖端熔融成珠球,易產(chǎn)生深色色點(diǎn),故深色布多放在染色以后進(jìn)行燒毛。二、燒毛原理織物平幅快速經(jīng)過火焰(or擦過熾熱金屬表面),利用布面和絨毛溫差,達(dá)成既燒去絨毛,又不損傷織物目標(biāo)。三、燒毛設(shè)備(一)氣體燒毛機(jī)特點(diǎn):燒毛凈(燒除經(jīng)緯間絨毛,對(duì)化纖提花織物有特效),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,熱能利用充足,但需對(duì)應(yīng)燃?xì)鉄嵩础?.組成及作用:進(jìn)布裝置、刷毛箱,燒毛部分,滅火裝置。(1)刷毛箱:4~8只刷毛輥,除紗頭雜物,使絨毛堅(jiān)立,1~2對(duì)砂皮輥及1~2把刮刀可刷去部分棉籽殼,箱底有排風(fēng)管送至集塵器,加工仿毛織物,還須進(jìn)行燒后刷毛。(2)火口:關(guān)鍵部件,結(jié)構(gòu)大致相同,要求燃?xì)夂涂諝饣靹?,能充足燃燒。適合滌/棉織物燒毛火口:火焰輻射熱混合式、旋風(fēng)預(yù)混噴射式關(guān)鍵特點(diǎn)是(a)氣體經(jīng)數(shù)次混合,燃燒更完全,溫度更均勻,消耗燃?xì)馐?/p>
(b)火口位置可調(diào)
(3)滅火裝置:撲滅殘留火星滅火槽:熱水、退漿液滅火滅火箱:蒸汽滅火or冷水噴霧2.燒毛工藝(1)開機(jī)前全方面檢驗(yàn)設(shè)備、清潔加油,依據(jù)工藝要求穿布(以張力適中為準(zhǔn))織物應(yīng)平整、干燥、無油污斑漬。(2)注意控制火焰溫度、火口角度及其它工藝參數(shù),落布溫度應(yīng)<50℃
。(3)質(zhì)量要求:3~4級(jí),滌/棉門幅收縮<2%(4)熱源:煤氣、石油氣、汽油氣(5)安全生產(chǎn):防火、防塵、防毒、防爆(二)銅板燒毛機(jī)特點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占地大、勞動(dòng)強(qiáng)度大、費(fèi)時(shí),品種適應(yīng)性差,稀薄易擦傷,但燒毛后光潔度高,適合低極棉(1)裝置:(燒毛部分)銅板(3~4塊),爐灶(加熱銅板、可用煤、油、氣體加熱),搖擺裝置(變換織物和銅板接觸面積)(2)工藝銅板T:700~750℃,車速:50~80m/min,薄80—120m/min,二正一負(fù),or三正??椢锖豌~板接觸長(zhǎng)度:厚5—7cm,薄4—5cm
§4退漿(Desizing)一、退漿目標(biāo)去除漿料兼除部分天然雜質(zhì)漿料存在對(duì)印染加工十分不利:①消耗染化料;②沾污工作液;③阻礙染化料和fibre接觸,染深色時(shí)產(chǎn)生拒染現(xiàn)象,形成“白云花”。退漿率:色、花布應(yīng)>80%,殘漿應(yīng)<1%(布重)
二、常見漿料1.淀粉:特征:①直鏈—微溶于熱水,支鏈—難溶于水;②耐base優(yōu),稀堿液中發(fā)生溶脹;③不耐baei酸,使甙鍵水解→可溶性淀粉、糊精→葡萄糖;④能被氧化劑氧化;⑤被淀粉酶分解;⑥遇碘形成顏色:支鏈,紫紅;直鏈,藍(lán)色;2.PVA(1)親水性高分子物,低粘度溶于水,高粘度不溶于水(2)耐acid,base(在熱堿中膨化,部分溶解)(3)被氧化劑氧化而降解
(4)水解度(醇解度)影響
(5)高溫下物理狀態(tài)or性能發(fā)生改變,3.聚兩烯酸酯
(1)溶于水(2)不耐酸、堿4.羧甲基纖維素(CarboxymchyeCellulose)(1)溶解度隨醚化程度不一樣而異:低醚化度溶于堿,中醚化度溶于水,高醚化度溶于有機(jī)溶劑;(2)不耐acid,pH<2.5時(shí),混濁、沉淀;(3)氧化劑使其降解;
三、常見退漿工藝及其條件分析(一)堿退漿PVA為主混合漿(含淀粉)及PA類漿料用此法。歷史悠久,可利用前處理稀base。1.作用原理:(1)各類漿料在熱堿液中均會(huì)溶脹,和fibre粘著變松,PVA能部分溶解,用熱水可洗除(2)C.M.C和PA在熱堿液中可溶解,經(jīng)水洗可除2.退漿工藝棉(繩狀加工):平幅軋堿(滅火槽中:NaoH2~4g/L,60~90℃)→繩狀軋堿(NaOH4~10g/L,50~70℃)→堆6~12h→水洗(繩洗機(jī))滌/棉(平幅):干布軋稀堿液(NaOH5~10g/
L)→汽蒸(or保溫)30~90min→熱水洗(85℃,2格)→冷洗(4格)→落布PH7~83.特點(diǎn):①成本低,可利用前處理中廢堿液;②有利于棉籽殼去除及部分纖維共生物去除,減輕精練負(fù)擔(dān),白度、滲透性好;③對(duì)各類漿料全部有作用;④退漿率不高(50—70%),堆置時(shí)間長(zhǎng),有礙生產(chǎn)連續(xù)化;⑤滌綸耐堿性差,滌/棉織物退漿時(shí)要控制好堿液T、t。⑥水先應(yīng)充足(base對(duì)PVA等無降解作用,水洗液粘度大),以免漿料重新沾污織物。存在問題:浸漬堿液時(shí),部分PVA溶落在槽中,積聚后產(chǎn)生凝凍,粘附在織物及導(dǎo)輥上,造成染斑并造成織物運(yùn)行不正,引發(fā)皺條,且洗除困難。(二)酸退漿僅用于棉布退漿,且少單獨(dú)用1.作用原理:酸在合適條件下使淀粉逐步發(fā)生水解,轉(zhuǎn)化為水溶性較高產(chǎn)物,最終被水洗去。2.工藝:堿(or酶)退漿→水洗→軋水→浸軋酸液→堆1—2h→充足水洗(冷洗)3.特點(diǎn):①適于含雜多棉布,可大量去除礦物鹽、重金屬離子,提升白度;②H2SO4和棉fibre生成纖維素硫酸酯,織物表面光亮度↑,退漿后亮度靠近絲綢;③對(duì)棉有一定損傷,處理時(shí),T、C不可猛烈;④淀粉水解不充足,退漿率不高。僅作為精練前一個(gè)前處理(三)酶退漿(屬生化法退漿,歷史悠久,最早采取天然發(fā)酵法,現(xiàn)采取淀粉酶制劑反應(yīng)此法采取淀粉水解酶,凡織物上漿料以淀粉占多數(shù)者就可使用。)1.酶:即生物催化劑,是由動(dòng)植物or微生物(細(xì)菌、霉菌)所分泌一個(gè)蛋白質(zhì),對(duì)一些物質(zhì)分解有特定催化作用。其特征是:①催化效率高;②催化范圍狹小,某種酶只能催化某種反應(yīng);③溫和性:(在常溫、常壓,近中性條件下發(fā)揮作用)對(duì)淀粉分解有催化作用酶稱淀粉酶,包含:①α—淀粉酶:對(duì)直鏈淀粉能在任何位置加以切斷,分成若干短鏈糊精;對(duì)支鏈淀粉僅能將它長(zhǎng)鏈分成若干短鏈,不能分裂1,6結(jié)合,和酸水解作用相同②β—淀粉酶:對(duì)直鏈淀粉只能從末端逐步水解麥芽糖,對(duì)支鏈淀粉分支處1,6—甙鍵無水解作用。所以α—淀粉酶更適宜于織物退漿,現(xiàn)在使用關(guān)鍵有:BF-7658酶:由枯草桿菌產(chǎn)生耐熱淀粉水解酶胰酶:由動(dòng)物胰腺中所取得BF-7658酶:由枯草桿菌產(chǎn)生耐熱淀粉水解酶胰酶:由動(dòng)物胰腺中所取得第四章
漂白(Bleaching)§1概述一、漂白目標(biāo)去除天然色素,賦于織物必需和穩(wěn)定白度。廣義上還包含上藍(lán)or熒光增白等利用增白劑使產(chǎn)生光學(xué)性泛白作用。二、漂白法分類:化學(xué)漂白法—氧化劑、還原劑日曬法:利用紫外線作用使水產(chǎn)生氧orH2O2起到氧化作用,增白法—上藍(lán)or熒光增白1、氧化劑漂白:fibre易受損、但極少變色常見NaClO、H2O2、NaClO2、過乙酸等。漂白原理:破壞色素發(fā)生體分達(dá)成消色目標(biāo)2、還原劑漂白:fibre脆損少,但漂白后有因空氣氧化變色傾向,僅對(duì)絲及羊毛等使用一部分常見:SO2、NaHSO3、Na2S2O4漂白原理:經(jīng)過還原色素產(chǎn)生漂白作用三、對(duì)漂白產(chǎn)品質(zhì)量要求1、白度:87%以上2、損傷小(對(duì)NaClO漂白,要求“潛在作用”小)四、設(shè)備及加工方法視品種和漂白劑而定,純棉織物采取繩狀連續(xù)漂機(jī),厚重棉布和滌/棉織物則用平幅連續(xù)練漂機(jī)。漂白方法:(1)浸漂:(2)淋漂:(3)軋漂:不一樣品種,對(duì)漂白要求不一樣?!?NaClO漂白一、NaClO溶液性質(zhì)NaClO是白色粉末,易溶于水,商品以液狀出售(以電解食鹽溶液制,印染廠用Cl2通入NaOH溶液中自制。1、無色or淡黃色帶有Cl2臭味液體,商品溶液濃度為有效氯含量10~15%2、強(qiáng)堿弱酸鹽,易水解3、遇過量HCl放出Cl2:NaClO+HCl→HClO+NaClHClO+HCl→Cl2↑+H2O4、NaClO溶液處于復(fù)雜和不穩(wěn)定狀態(tài)。溶液中各成份組合隨pH值不一樣而變NaClO在堿性條件下更穩(wěn)定,商品溶液pH為125、重金屬及其化合物對(duì)NaClO有催化分解作用,使fibre嚴(yán)重受損,以Fe、Co、Ni和Cu化合物較為強(qiáng)烈,∴設(shè)備不宜用鐵質(zhì)。二NaClO漂白原理NaClO和色素作用很復(fù)雜,只能對(duì)漂白原理作通常說明。依據(jù)NaClO溶液組成資料,產(chǎn)生漂白作用有效成份可能是ClO-、HClO和Cl2,且溶液由堿性轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝詴r(shí),依下列次序改變:NaClO→HClO→Cl2依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,隨pH↓,漂白速率↑,當(dāng)pH<4時(shí),漂白速率↑↑?!嗾J(rèn)為NaClO漂白在不一樣條件下可能是不一樣成份在起作用?;\統(tǒng)地說,漂白關(guān)鍵成份是HClO和Cl2,堿性范圍是HClO為主,PH<4是Cl2見解一:漂白作用是依靠HClO分解產(chǎn)生新生氧將發(fā)色基團(tuán)破壞而消色,該反應(yīng)在弱酸性條件下才快速發(fā)生,纖維損傷亦很猛烈。見解二:漂白作用關(guān)鍵是因?yàn)镠ClO和Cl2分解產(chǎn)物對(duì)色素雙鍵有加成作用另外NaClO對(duì)其它雜質(zhì),也可發(fā)生氧化、氯化、加成等反應(yīng)。①果膠物質(zhì)、多糖類及其水解物,其醛基易被氧化生成羧基。②含氮物質(zhì)和蠟狀物可被氯化成對(duì)應(yīng)氯氨酸及脂肪酸氯化衍生物。③棉籽殼中木質(zhì)素可被氯化為氯化木質(zhì)素。NaClO對(duì)纖維素亦有氧化作用(非選擇性氧化),氧化作用復(fù)雜。三NaClO漂白工藝條件分析1、漂液pH值關(guān)鍵表現(xiàn)在對(duì)漂白速率和對(duì)纖維損傷大小影響①酸性條件下,但Cl2逸出,污染環(huán)境②中性條件,fibre損傷最嚴(yán)重,此時(shí)氧化纖維素羧基多,對(duì)纖維損傷程度較大。所以選擇pH9—10漂白,盡管漂白速度慢部分,但經(jīng)過延長(zhǎng)t可達(dá)成目標(biāo)。注意:漂白時(shí),因?yàn)閒ibre吸收NaClO水解產(chǎn)生NaOH,加之纖維素,果膠等有機(jī)物產(chǎn)生酸影響,還有空氣中CO2作用,使漂液pH逐步↓,∴軋漂時(shí)要不停補(bǔ)充新鮮漂液,淋漂和浸漂時(shí)需要加堿劑Na2CO3以維持pH值,預(yù)防fibre損傷。2、溫度和時(shí)間T↑,漂白速率↑,但棉fibre氧化速率↑,在一定pH下,T每↑10℃,氧化速率↑2.7倍,T<35℃,
T<35℃,急劇↓∴高溫不宜,但低溫需制冷設(shè)備,能耗大,時(shí)間長(zhǎng)?!噙x擇室溫20~35℃,時(shí)間以30~45min為宜3、濃度在pH、T和t一定時(shí),C↑,白度↑,但并非成正比,C達(dá)一定值白度提升不多,而損傷大,實(shí)際生產(chǎn)時(shí)應(yīng)依據(jù)含雜、織物厚薄,對(duì)白度要求確定四NaClO漂白工藝1、工藝過程(1)純棉:繩狀軋漂—在繩狀漂白聯(lián)合機(jī)上進(jìn)行水洗→浸軋漂液(軋余率100~120%)→堆置水洗→酸洗→中和(Na2CO3)→水洗→脫氯→水洗。(2)滌/棉織物采取平幅加工,深色織物有效氯2~4g/L。2、應(yīng)注意兩個(gè)問題(1)前處理問題:必需有很好退漿和精練效果,不然要加重漂白負(fù)擔(dān),影響棉fibre強(qiáng)度,對(duì)T/C來說,這一點(diǎn)較難滿足,一旦精練不凈,fibre上含氮物質(zhì)漂白時(shí)會(huì)和HClO生成氯胺類化合物,釋出HCl,使fibre泛黃、脆損?!郚aClO漂白對(duì)T/C僅適適用于深色品種,中、淺色須復(fù)漂一次(2)脫氯問題:漂白后,殘留氯經(jīng)過一定時(shí)間會(huì)使纖維損傷,色澤發(fā)萎,泛黃,對(duì)不耐氯dye亦有破壞作用。3、對(duì)NaCeO漂白工藝評(píng)價(jià)(1)NaClO價(jià)格低,工藝設(shè)備簡(jiǎn)單,廣泛用于棉布漂白。(2)該工藝要求有很好退漿精練效果,不然會(huì)加重漂白復(fù)擔(dān)影響棉fibre強(qiáng)度。(3)對(duì)T/C僅限于深色品種,不用于蛋白質(zhì)fibre漂白(引發(fā)損傷、泛黃)(4)有Cl2逸出,有污染。3H2O2漂白H2O2氧化電位低于NaClO,對(duì)fibre損傷小,且無潛在損傷,適用范圍較廣。.最早出現(xiàn)于1938年,中國(guó)關(guān)鍵用于T/C和棉針織物漂白,白度高,不泛黃,手感好。一、H2O2溶液性質(zhì)1、俗稱雙氧水,商品有多個(gè)濃度,低濃度(3%~35%)為無色無臭溶液,高濃度為淺藍(lán)色粘稠液體,印染廠使用30~36%左右商品。2、系強(qiáng)氧化劑,30%H2O2對(duì)皮膚有刺激性和“灼傷”作用,濃度>65%H2O2和易燃物接觸易燃、易爆3、水溶液呈弱酸性,遇base低溫亦極易分解。商品H2O2加穩(wěn)定劑,并在酸性條件下出售保留。4、30℃以下H2O2較穩(wěn)定,>70℃,分解速率加緊。5、遇有色金屬離子及酶等猛烈分解,其分解是一個(gè)猛烈放熱反應(yīng),可能引發(fā)爆炸。6、對(duì)玻璃、和純鋁全部不起作用、可用來制容器設(shè)備,工廠用不繡鋼材料,7、H2O2遇強(qiáng)氧化劑KMnO4則顯還原性,可利用該性質(zhì)對(duì)H2O2進(jìn)行分析。二、H2O2漂白原理H2O2是弱二元酸,在水溶液中按下式電離H2O2?H++HO2-(1)K1=1.55×10-12HO2-→H+O22-(2)K2=1.0×19-251、最早認(rèn)為H2O2分解放出新生氧,而起漂白作用,但H2O2分解極復(fù)雜,現(xiàn)在對(duì)H2O2破壞色素化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)了解極少,∴對(duì)新生氧起漂白作用說法缺乏有力論證。2、亦有些人認(rèn)為,H2O2漂白是因?yàn)榱u基陰離子作用,依據(jù)是,當(dāng)pH↑時(shí),(1)式中[HO2-]↑,而漂白速率也因pH↑而↑3、有些人提出H2O2分解游離基在起漂白作用。在一些金屬離子存在時(shí),H2O2分解會(huì)加速,有復(fù)雜反應(yīng),對(duì)色素雖有破壞作用,但將使纖維素受到損傷。相關(guān)H2O2漂白機(jī)理,通常認(rèn)為HO2-是漂白關(guān)鍵成份,能解除有機(jī)色素電子流動(dòng)性能,而起脫色作用,也可能引發(fā)游基侵襲發(fā)色基團(tuán):三、H2O2漂白工藝條件分析(以棉為例)1.pH值影響pH值對(duì)H2O2分解率和漂白質(zhì)量有影響。從強(qiáng)力看,pH3~10范圍強(qiáng)力改變不大,有較高水平,從聚合度看,只有pH在6~10范圍內(nèi)能達(dá)滿意水平??偠灾琾H為9~10較理想,若加入穩(wěn)定劑,pH能夠提升至10.5~11。2、溫度、濃度和時(shí)間H2O2分解、織物白度和溫度成正比,當(dāng)T=90~100℃時(shí),H2O2可分解90%,白度亦最好,若T=60℃,分解率僅50%,在正確使用穩(wěn)定劑情況下,織物白度和纖維受損程度僅和H2O2分解率相關(guān),,分解速率快慢影響并不大,∴漂白條件應(yīng)使大部分H2O2發(fā)生分解,白度,強(qiáng)力符合要求,依據(jù)前處理情況,H2O2濃度在2~6g/L。漂白時(shí)間和T相關(guān),95~100℃條件下,45~60分鐘,大部分H2O2已經(jīng)分解。3、穩(wěn)定劑作用加工過程中,織物不可避免地會(huì)沾上重金屬離子,它們對(duì)H2O2有加速分解作用從而脆損纖維素,若局部不勻,會(huì)造成破洞?!嗫椢镌谄浊埃匦璩渥阆磧?,盡可能↓金屬性雜質(zhì),同時(shí)在漂液中加適量穩(wěn)定劑,其不僅可預(yù)防金屬離子催化分解,而且可調(diào)整堿度和起緩沖作用。(1)對(duì)氧漂穩(wěn)定劑要求Ⅰ、要有高效穩(wěn)定作用,能控制其分解率達(dá)成需要程度(95~100℃存放時(shí),1h內(nèi)H2O2分解率應(yīng)≤40%,加入織物時(shí)經(jīng)1h漂白,H2O2含分解率宜控制在70%左右;Ⅱ、對(duì)fibre損傷要降低到最低程度H2O2漂白優(yōu)點(diǎn)是纖維素?fù)p傷比NaCeO少,和使用H2O2濃度相關(guān),也和穩(wěn)定劑相關(guān),通常只許可漂后下降15%左右;Ⅲ、能耐不一樣濃度堿(堿性能催化H2O2分解,而H2O2漂白又需在pH時(shí)進(jìn)行,這就要求穩(wěn)能抑制堿性催化反應(yīng);Ⅳ、污染小,易被生物降解;Ⅴ、不結(jié)垢,不在fibre上沉積不溶物;Ⅵ、白度要好。(2)穩(wěn)定劑種類按其化學(xué)組成是否含硅鹽,分含硅和非硅兩類按其作用機(jī)理分為吸附型,絡(luò)合型及混合型。Ⅰ吸付型A、最經(jīng)典是Na2SiO3,其穩(wěn)定作用為①穩(wěn)定作用,Na2SiO3在硬水中形成高度分散MgSiO3(CaSiO3)膠體,能吸附H2O-和重金屬離子,使金屬離子失去催化活性。∴若在去離子水中漂白,非但沒有穩(wěn)定作用,相反因pH值提升而加速HO2分解,但當(dāng)Fe2+含量超出Na2SiO3吸附能力時(shí),就會(huì)減弱其穩(wěn)定作用②作為堿劑,可緩沖漂液pH值。(引發(fā)H2O2活化)優(yōu):穩(wěn)定效果好,白度,價(jià)格廉價(jià)缺:易結(jié)硅垢,影響手感,清除困難,不耐強(qiáng)堿浴B、脂肪酸鎂穩(wěn)定機(jī)理:在堿性漂液中形成膠體,能吸附Fe2+正電荷膠體,而起到穩(wěn)定作用C、高分子膠體,如聚丙烯酰胺(PPA)部分水解物Ⅱ絡(luò)合型穩(wěn)定劑穩(wěn)定機(jī)理:能和重金屬離子形成絡(luò)合物,從而降低or消除其催化分解作用,是當(dāng)今抑制催化分解最好穩(wěn)定劑(遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于吸附型)。絡(luò)合物分兩類:一類是和金屬離子間只有配位鍵(稱絡(luò)合物);另一類是和金屬離子間現(xiàn)有配價(jià)鍵又有共價(jià)鍵(螯合物)品種有:①磷酸鹽,受pH值影響大,又會(huì)造成水富營(yíng)養(yǎng)化②氨基羧酸鹽(氨基上接羧甲基鹽類)螯合能力強(qiáng),但分散力差,不耐濃堿,EDTA生物降解性差③羥基羧酸鹽灑石酸,葡萄糖酸鈉,海藻酸鈉,整合能力強(qiáng),但分散力差,易為生物降解④有機(jī)膦酸鹽胺三甲*膦酸鹽,乙二胺四*基膦酸鹽等含有比EDTA還要強(qiáng)螯合能力,絡(luò)合容量高,絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)大,耐一定量堿,易于生物降解Ⅳ混合型一個(gè)是將吸附型和螯合型穩(wěn)定劑進(jìn)行物理性拼混;另一個(gè)是穩(wěn)定劑本身既是吸附型又是螯合型,如聚丙稀酸,聚馬來酸聚羥莖丙稀酸,含有良好膠體特征和分散作用,有溫和螯合作用,耐堿性很好有機(jī)膦酸酯,能耐50g/L燒堿,可用于高堿量煮漂一浴法四、生產(chǎn)工藝氧漂工藝適應(yīng)性廣泛,漂白方法有①軋漂(汽蒸漂白,是現(xiàn)在應(yīng)用最廣一個(gè),工藝連續(xù)化,效率高,以平幅汽蒸為多);②浸漂(卷染機(jī)平幅漂白,液下履帶箱漂白);③冷堆法等,溫度可分室溫,常壓高溫,高壓高溫等,另外可和其它漂白劑聯(lián)合進(jìn)行。1、棉布以汽蒸漂白為主退、煮后織物→浸軋漂液汽蒸(95~100℃,45~60min)→水洗100%2、T/C:①常壓汽蒸退漿,輕精練后→浸軋漂液(H2O2:4~6g/L,pH10.5~11)→汽蒸(95℃,45′)→水洗②高溫高壓A、退漿→浸軋漂液(H2O2:5~7g/L;NaOH:3~5)→汽蒸(196.1~294.2,130~142℃,1~2min)B、燒毛→浸軋漂液(H2O2:7~14,NaOH:10~15滲透劑)→汽蒸(142℃,1min)→水洗③浸漂(卷染機(jī)平幅):厚重織物對(duì)小批量織物,可選擇不銹鋼or木質(zhì)卷染機(jī)工藝步驟:冷洗一道→漂白8~10道(95~98℃)→熱洗4道(70~80℃)→冷洗上卷④冷堆法在完全沒有氧漂汽蒸設(shè)備條件下,可采取冷堆法,尤其適合不宜高溫處理合纖和棉混紡品種,產(chǎn)品手感好,損傷小,能耗低,但滲透性較差,要注意漂白水洗(高效洗滌在冷漂中關(guān)鍵性超出其它任何工藝)。此法,采取軋卷堆置,用塑料薄膜包覆好,不使風(fēng)干,再在特定設(shè)備上低速遠(yuǎn)轉(zhuǎn),預(yù)防工作液積聚在布卷下層,造成漂白不勻。工藝步驟:室溫浸軋漂液→打卷→堆置130℃,14~24h)→充足水洗漂液組成:H2O2:10~12g/L,Na2SiO325~30g/L,NaOH:5g/LH2S2O8:7~10g/L(強(qiáng)退漿劑,有漂白作用)⑤液下履帶箱漂白織物浸軋漂液后,在液下履帶上堆置浸漬一定時(shí)間后再汽蒸。浴比大,織物處于松弛狀態(tài),較平整,加工勻、透,手感豐滿柔軟,時(shí)間短,能耗低。工藝:退漿后→液下浸漬(60℃,10min)→汽蒸(100℃,2min)→熱洗→酸洗→水洗3、蛋白質(zhì)纖維(浸漂)①羊毛②蠶絲:?jiǎn)纹?桑蠶)H2O2(35%)1.5g+Na4P2O3,1~2g+EDTA1g,pH8.5~9,71℃,2~4h;雙漂(柞蠶絲)氧漂(0.6g/LH2O2,70℃,6h)→水洗→還原漂(2g/LNa2SO4)五、對(duì)H2O2漂白評(píng)價(jià)1、對(duì)纖維損傷小,不存在潛在損傷,適用范圍廣,無污染2、白度好、穩(wěn)定,去雜好,手感佳3、對(duì)設(shè)備有較高要求§4NaClO2漂白NaClO2是一個(gè)溫和氧化劑,1939年便作為紡織纖維漂白劑;合纖出現(xiàn)后,得以廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵用于棉、合纖維及其混紡織物,不適適用于蛋白質(zhì)纖維一、NaClO2溶液性質(zhì):商品有固體和液體兩種,純粹NaClO2固體是白色,因含ClO2而呈黃綠色砂狀結(jié)晶,含量約8%左右,吸濕性強(qiáng),高溫分解.遇有機(jī)物還原劑易燃、易爆(受沖擊時(shí)).。液體NaClO2濃度在10~25%,比固體安全。1、液體NaClO2液液呈弱堿性,可水解.2、酸性條件下不穩(wěn)定,產(chǎn)生ClO2,且pH↓,分解速率↑。3、金屬離子能促進(jìn)NaClO2分解,但比H2O2弱4、氧化能力較NaClO弱,,不會(huì)造成大分子斷鍵,故對(duì)纖維損傷小,且能溶解果膠和木質(zhì)素。5、酸性條件下,使KI生成I2,可用Na2S2O3滴定NaClO2含量。二、漂白原理NaClO2漂白機(jī)理,現(xiàn)在尚不很清楚,有以下多個(gè)見解。5CO2-+2H+→→4CO2+Cl-+2OH-(1)3ClO2-→2ClOs-+Cl-(2)ClO?→Cl-+2(O)(3)1、有些人認(rèn)為(O)起漂白主導(dǎo)作用,當(dāng)無漂物存在時(shí),生成(O)形成份子氧釋放出來,當(dāng)有漂物存在時(shí),O放出少,可能(O)對(duì)漂物進(jìn)行作用。2、有些人認(rèn)為,加速NaClO2漂白關(guān)鍵是因?yàn)镃l2起作用,漂白速率隨PH↓而↑,而ClO2隨pH↓而↑。3、也有些人認(rèn)為,CO2在干態(tài)時(shí)無漂白作用,常規(guī)浴中只有HClO2產(chǎn)生漂白作用.4、阿葛斯特提出NaClO2漂白時(shí),pH值↑,是因?yàn)槊尬搅薔aOH,而決定漂白反應(yīng)是HClO2→HCl+2(O)總而言之,認(rèn)為HClO2存在是漂白必需條件,ClO2可能是漂白有效成份。三、NaClO2漂白工藝條件分析1、pH值:它對(duì)NaClO2穩(wěn)定性和漂白效果有很大關(guān)系。PH=3.5~4,NaClO2分解和ClO2生成率達(dá)成最高,白度亦最好;pH>5,分解緩慢;pH>7,幾乎無漂白作用。當(dāng)pH=2.6時(shí),ClO2生成速率>消耗速率,造成環(huán)境污染;當(dāng)pH=8.,NaClO2利用率較高,但漂白時(shí)間很長(zhǎng)。從纖維受損情況看,pH8~8.5,損傷增大,而pH4.6~5.5時(shí),損傷較小.實(shí)際生產(chǎn)中選擇pH4~4.5。2、溫度:90~100℃對(duì)漂液穩(wěn)定性和白度相關(guān),T↓,穩(wěn)定,T↑,白度↑,但T和催化劑相關(guān)(有機(jī)酸80℃,有機(jī)酸95℃以上),考慮漂白連續(xù)生產(chǎn),T較高為宜。3、濃度:15~25g/L因織物含雜程度,加工要求,方法及活化劑性質(zhì)有所不一樣,濃度過高,白度不會(huì)↑,浪費(fèi)↑,污染環(huán)境。依據(jù)經(jīng)驗(yàn),通常NaClO2用量為織物重量1%左右,浸軋液濃度15~25g/L。4、時(shí)間t↑,分解速率,但t和活化劑相關(guān),決定t是NaClO2分解速率,連續(xù)汽蒸漂白時(shí),60~90min,采取(HN4)S2O8和H2O2協(xié)同活化,15~40min。5、活化劑和緩沖劑活化劑作用:將呈堿性商品NaClO2溶液調(diào)整成弱酸性,or在漂白過程中將NaClO2變成弱酸性,使發(fā)揮漂白作用。(1)酸型活化劑:HAC、乳酸、蟻酸等,直接將pH調(diào)至3.5~4.(2)酯型:乳酸乙酯,醋酸乙酯,乙二酸甘油酯等,利用水解放出acid來↓pH值,T↑,pH↓,對(duì)勞動(dòng)保護(hù)有利,但成本高。(3)銨(胺)型水合肼及多種肼鹽有沒有機(jī)銨和有機(jī)胺,借反應(yīng)中產(chǎn)生酸使活化,反應(yīng)液較穩(wěn)定,生成氨,有利于勞動(dòng)保護(hù)和降低對(duì)設(shè)備腐蝕?;罨瘎┻x擇時(shí)注意幾點(diǎn):①用量和NaClO2分解速度、ClO2生成率成正比,所以酸性活化劑不適宜,應(yīng)選含有潛在酸性活化劑;②有些活化劑用量超出一定值,改變↓,有些則使NaClO2分解終止(分解較快),故用量過多,白度↓;③即使漂液加入活化劑不一樣,在漂前和漂白過程中pH值改變互不相同,但最終pH值靠近3.5~5.5。漂液中除使用活化劑外,有時(shí)還需加入緩沖。,其作用:使漂液pH值穩(wěn)定在適宜范圍內(nèi),既確保良好漂白效果,又穩(wěn)定了漂白浴。通常見磷酸鹽or胺鹽。四、漂白工藝關(guān)鍵用于滌棉織物,多采取軋蒸法,也有用冷堆法(無合適設(shè)備時(shí))。五、NaClO2漂白特點(diǎn)1、對(duì)棉纖維損傷小,可保持較高物理強(qiáng)度,漂白在酸性條件下進(jìn)行,滌論不致?lián)p傷;2、能夠得到良好白度,所謂“晶瑩透亮”,其它方法無法相比,尤其是生產(chǎn)漂白品種,非此莫屬;3、對(duì)棉纖維共生物有選擇去留,即保留多量脂蠟(手感柔軟),去除果膠、色素、含氮物等較根本,兼有精練、漂白兩種效果;4、因?yàn)樵谒嵝誀顟B(tài)下漂白,能放出ClO2,毒性大,且不易散失,ClO2濃度增至一定程度,有爆炸危險(xiǎn),其次,易污染水源,和其它工業(yè)廢水中有機(jī)物作用生成毒性更大有毒氣體,第三ClO2是強(qiáng)腐蝕劑,因?yàn)閷?duì)設(shè)備要求高,須用含鈦成份很高合金鋼。5、NaClO2漂白時(shí)消耗量大,價(jià)格貴所以,NaClO2漂白不是一個(gè)理想生產(chǎn)工藝
三種漂白劑比較NaClOH2O2NaClO2適用范圍C.T/C低級(jí)C.T/C中高級(jí)蛋白質(zhì)纖維高級(jí)C.T/C白度通常很好很好白度穩(wěn)定性脫氯不凈,易泛黃不易泛黃脫氯不凈會(huì)泛黃手感粗糙很好很好去雜能力較差,但對(duì)有效有一定去雜能力去雜能力好,對(duì)煮要求低對(duì)棉較大中等較小常見漂方法冷漂(繩狀平幅)軋漂等(平幅)軋漂(平幅)漂液pH值9~10(忌中性)10.5~11軋槽6~8汽蒸4~4.5特殊助劑無穩(wěn)定劑活化劑設(shè)備要求木(石),陶瓷,塑料不銹鋼鈦勞動(dòng)保護(hù)Cl2釋出,通風(fēng)設(shè)備無毒毒氣ClO2,排風(fēng)設(shè)備要求高前處理短步驟工藝一、發(fā)展背景傳統(tǒng)前處理工藝步驟共分三步,優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量穩(wěn)定,但存在工藝路線長(zhǎng)、效率低,設(shè)備占地大,能耗大問題,20世紀(jì)70年代歐美發(fā)生能源危機(jī),促進(jìn)大家尋求新工藝來提升工效,降低能耗,同時(shí),部分高效助劑、新型設(shè)備和自動(dòng)化儀表開發(fā)研制,從客觀上提供了良好條件,使前處理短步驟工藝應(yīng)運(yùn)而生。這是對(duì)前處理加工一個(gè)重大改革,中國(guó)研究始于1984年,90年以后,工藝逐步成熟,產(chǎn)品質(zhì)量逐步穩(wěn)定。二、工藝類型DS-B
一步法:退—煮—漂—浴關(guān)鍵用劑:從理論上分析,短步驟工藝是把常規(guī)三步工藝中各自去除對(duì)象和作用原理合并在一至二步完成,所以化學(xué)藥劑選擇應(yīng)考慮以下多個(gè)方面參與反應(yīng)物質(zhì)多樣性及反應(yīng)類型復(fù)雜性。1、NaOH在退漿,精練和氧漂中均需要2、H2O2含有退漿,漂白功效但必需增加二者用量,伴隨而來問題是H2O2分解快,纖維損傷大,所以必需選擇適宜穩(wěn)定劑。3、助劑,(1)穩(wěn)定劑:滿足NaOH10~50g/l,90℃條件下,H2O2半衰期80min以上,≥1700,白度>80%(2)高效復(fù)配型表面活性劑,有利于潤(rùn)濕,乳化,凈洗作用(耐強(qiáng)堿)(3)過硫酸鹽,有利于漿料去除短步驟工藝現(xiàn)有高溫處理也有室溫加工(既冷軋堆前處理工藝)冷軋堆工藝特點(diǎn):(1)采取高濃度化學(xué)藥劑,低溫下長(zhǎng)時(shí)間處理(2)設(shè)備簡(jiǎn)單,能耗小,生產(chǎn)定員↓,綜合成本↓(3)反應(yīng)溫和,對(duì)纖維損傷小(4)適合于細(xì)薄(不易卷邊、緯斜),厚重(不起皺),寬幅織物(設(shè)備)、絨布(保留蠟質(zhì),有利于起絨,及保持良好手感)工藝關(guān)鍵點(diǎn):①良好均勻給液;②高軋余率(90%);③溫度控制;④高效助劑;⑤良好堆置條件;⑥充足洗滌三、工藝舉例:進(jìn)布→熱洗(二格)→浸軋(H2O250~70ml/L+15~30g/LNaOH)→打卷→室溫堆放16~20h→高溫水洗2、滌/棉堿氧一浴處方(g/L):NaOH7~8,H2O2(100%)10~15,穩(wěn)定劑XF-01.7高效精練劑FB-12進(jìn)布—熱洗(2格)—浸軋堿氧液—汽蒸(100℃,45′)—熱洗(1格)—酸洗(2g/LH2SO4)—冷洗—熱洗(3格)3、一步法:四、使用情況:1、滌/棉織物、純棉薄型織物采取二步法、質(zhì)量較穩(wěn)定2、純棉中厚織物二步法質(zhì)量有波動(dòng)3、一浴法質(zhì)量不過關(guān)4、冷軋堆工藝存在毛效低問題5、設(shè)備以R—box效果很好6、該工藝是一個(gè)發(fā)展方向,但沒有固定模式、應(yīng)在達(dá)成高效、低耗、高質(zhì)量前提下,依據(jù)不一樣品種采取不一樣工藝。第五章
絲光§1引言
一、絲光含義
1、絲光:棉制品(紗線、織物)在有張力條件下,用濃燒堿溶液處理,然后在張力下洗去燒堿處理過程。
2、堿縮:
棉制品在松馳狀態(tài)下用濃燒堿液處理,使fibre任意收縮,然后洗去燒堿過程,也稱無張力絲光,關(guān)鍵用于棉針織品加工。
二、絲光和堿縮織物特點(diǎn)
絲光后:織物發(fā)生以下改變
1、光澤提升
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,織物平整度提升
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升,但可使紗線變得緊密,彈性提升,手感豐滿,另外,強(qiáng)力及對(duì)dye吸附能力提升。
三、工序安排
1、先漂后絲:
絲光效果好,廢堿較凈,但白度差,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,適適用于漂布,印花布
3、染后絲光:
適合易擦傷or不易勻染品種(絲光后,織物手感較硬,上染較快)染深色時(shí)為了提升織物表面效果及染色牢度,和一些對(duì)光澤要求高品種,也可采取染后絲光。
4、原坯絲光:
部分深色品種(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,極少用。
5、染前半絲光,染后常規(guī)絲光:
為了提升染料吸附性和化學(xué)反應(yīng)性。
棉布絲光分干布絲光和濕布絲光兩種,因?yàn)闈癫冀z光含濕較難控制,所以以干布絲光較多。
其它堿金屬氫氧化物對(duì)纖維素纖維也有一定膨化作用,但其膨化能力隨原子量增大而↓,且成本較高,所以只有燒堿才具實(shí)用價(jià)值,一些酸和鹽類溶液(H2SO4,HNO3,)也可使纖維素纖維膨化,取得絲光效果,但實(shí)際生產(chǎn)有困難,缺乏實(shí)際意義。
無水液氨因分子小,純度高,也是一個(gè)優(yōu)良膨化劑,20世紀(jì)60年代未曾進(jìn)行過絲光研究,其產(chǎn)品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,故多年來作為和后整理中機(jī)械預(yù)縮、樹脂整理結(jié)合應(yīng)用新工藝,稱為液氨整理。
四、絲光效果評(píng)定
1、光澤
是衡量絲光織物外觀效應(yīng)關(guān)鍵指標(biāo)之一。
可用變角光度法、偏振光法等測(cè),但尚無統(tǒng)一理想測(cè)試手段,現(xiàn)在多用目測(cè)評(píng)定。
2、顯微切片觀察纖維形態(tài)改變
3、吸附性能
(1)鋇值法:是檢驗(yàn)絲光效果常見方法,鋇值大,絲光效果好
本光棉布鋇值=100,鋇值>150表示充足絲光,通常為135~150。
(2)碘吸收法:
(3)碘沾污和染色測(cè)試法:
將不一樣鋇值(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,再將未知試樣碘沾污和染色深度和色卡對(duì)比,定量評(píng)定絲光鋇值。
4、尺寸穩(wěn)定性
(%)
采取機(jī)械縮水法或浸漬縮水法測(cè)量處理前后織物長(zhǎng)度改變,經(jīng)過公式計(jì)算縮水率,通常經(jīng)向縮水率常大于緯向,但有些經(jīng)密較高品種產(chǎn)生負(fù)縮水率(門幅增大)。
§2絲光原理
一、絲光纖維性質(zhì)
棉纖維濃堿作用后改變
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(80%→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),若施加合適張力,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(duì)光線反射由漫反射轉(zhuǎn)變?yōu)檩^多定向反射),增加了反射光強(qiáng)度,織物顯示出絲通常光澤。
織物內(nèi)纖維形態(tài)改變是產(chǎn)生光澤關(guān)鍵原因,張力是促進(jìn)光澤關(guān)鍵原因。
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羥基變?yōu)榭杉?,所以纖維對(duì)dye吸附性能和化學(xué)反應(yīng)性能全部有所提升,另外,因?yàn)榻z光后,纖維形態(tài)改變,表面和內(nèi)部光散射降低,所以同濃度染料染色時(shí),染色深度也增加。
纖維溶脹后,大分子間氫鍵被拆散,在張力作用下,大分子排列趨向于整齊,使取向度提升,同時(shí),纖維表面不均勻變形被消除,降低了微弱步驟。使纖維能均勻分擔(dān)外力,從而降低了因應(yīng)力集中而造成斷裂現(xiàn)象。加上膨化重排后纖維相互緊貼,抱協(xié)力,也降低了因大分子滑移而引發(fā)斷裂原因。
3、分子結(jié)構(gòu)改變
棉纖維在濃堿液中發(fā)生溶脹后,大分子鏈間氫鍵被拆散,舒解了織物中貯存內(nèi)應(yīng)力,經(jīng)過拉伸,大分子進(jìn)行取向排列,在新位置上建立起新分子鍵,且分子間力比溶脹前大。最終在張力下去堿,已取向排列纖維間氫鍵被固定下來(是在更為自然,穩(wěn)定狀態(tài)下被固定下來),這時(shí)纖維處于較低能量狀態(tài),所以尺寸穩(wěn)定。
二、絲光原理
絲光是一個(gè)復(fù)雜過程,相關(guān)棉纖維在濃堿液中發(fā)生猛烈溶脹原因有兩種理論作出解釋
1、水合理論
(1)燒堿和天然纖維素(纖維素)作用,生成堿纖維素,關(guān)鍵有兩種類型:
①醇化合物:
②分子化合物(加成化合物):
兩種產(chǎn)物全部不穩(wěn)定,經(jīng)水洗便水解成水合纖維素,再經(jīng)過脫水烘干后即成為絲光纖維素(纖維素Ⅱ)整個(gè)過程纖維素改變表示以下:
纖維素ⅠⅡ
從而引發(fā)棉纖維物理和化學(xué)特征相互改變,展現(xiàn)出優(yōu)良性能
(2)棉纖維經(jīng)濃NaOH處剪發(fā)生猛烈不可逆溶脹原因是:鈉離子體積小,它能夠進(jìn)入到fibre晶區(qū);同時(shí)Na+是一個(gè)水化能力很強(qiáng)離子,圍繞在一個(gè)Na+周圍水分子多達(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)部并和fibre結(jié)合時(shí),大量水分也被帶入,所以引發(fā)了猛烈溶脹,因?yàn)槟苓M(jìn)入晶區(qū),所以,溶脹是不可逆。
(3)這種溶脹受溫度影響:
(4)溶脹也受NaOH濃度及中性鹽影響,
2、Donnen膜平衡理論
溶脹是滲透壓作用結(jié)果。
假設(shè)纖維素是一個(gè)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)纖維素陰離子Cell-O?,溶液中還有可移動(dòng)Na+和OH-,假如有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)成平衡時(shí),膜內(nèi)外必需分別達(dá)成電性中和。膜內(nèi)可移動(dòng)離子總濃度:CI=[Na+]I+[OH-]I+[Cl-]I=2X-C1
膜外可移動(dòng)離子總濃度:CO=2(C2+C3-X)=2X,
CI>CO,所以產(chǎn)生了滲透壓(P),引發(fā)纖維溶脹。
P=RT(CI-CO)=RT(2X-C1-2X′)
P=RT()(1)
依據(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(duì)C2很小,而膜外[Na+]↑↑,X‘很大,P→O§3、絲光工藝條件分析
絲光工藝基礎(chǔ)條件是NaOH溶液濃度,溫度,作用時(shí)間,張力和去堿。
一、堿液濃度
是影響絲光效果關(guān)鍵原因
①棉纖維用不一樣濃度燒堿溶液處理后,長(zhǎng)度和直徑改變情況:
濃度>8%,直徑增加,長(zhǎng)度縮短至最大
②棉紗在不一樣濃度NaOH溶液中收縮和染著力③棉布絲光對(duì)濃度要求(C和收縮及鋇值關(guān)系)
C=177g/L時(shí),鋇值為150,C=245g/l,鋇值最高。
C=240~280g/l,收縮趨于穩(wěn)定。
所以絲光最適宜燒堿濃度是245g/l左右,考慮到織物本身吸堿、空氣中酸性氣體耗堿等原因,棉布絲光堿濃度為260~280g/l。實(shí)際生產(chǎn)中,可依據(jù)半制品品質(zhì)和成品質(zhì)量要求選擇。
二、張力
1、張力對(duì)織物光澤影響
棉織物用濃堿處理時(shí),只有加上合適張力,才能顯示出良好光澤,從張力對(duì)棉紗絲光后性能影響能夠看出:張力大,光澤好。
2、張力對(duì)織物機(jī)械性能和吸附性能影響
即在無力條件下,棉紗線強(qiáng)力已取得提升,假如施加合適張力,其強(qiáng)力還能夠深入提升,但光澤增加并不多,且斷裂延伸度和吸附性能卻有所下降。
3、張力對(duì)織物縮水率影響
絲光時(shí),經(jīng)緯向張力對(duì)織物縮水率有極為關(guān)鍵作用。
實(shí)際生產(chǎn)中,多種規(guī)格織物經(jīng)緯向縮水率是不平衡??ㄆ洹⒏{(diào)等經(jīng)密較高織物,經(jīng)向縮水率大大超出緯向縮水率,所以優(yōu)先考慮經(jīng)向張力;而平布等一類薄織物則恰好相反。
三、溫度
燒堿和纖維素纖維作用是放熱反應(yīng),所以提升堿液溫度有減弱纖維溶脹作用,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很好,但實(shí)際生產(chǎn)中考慮到經(jīng)濟(jì)效益,和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,所以通常采取軋槽夾層通入冷流水使堿液冷卻即可。
四、時(shí)間
絲光作用是使燒堿快速均勻而充足地滲透棉紗or織物內(nèi)部和纖維發(fā)生作用,所以必需確保一定時(shí)間。
將棉紗用280g/lNaOH在無張力下絲光,發(fā)覺,20s時(shí)間就能使紗線收縮率和對(duì)dye吸收率達(dá)成最大值,延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)促進(jìn)絲光效果并不顯著。另外,時(shí)間和堿濃度和溫度相關(guān),濃度低時(shí),應(yīng)合適延長(zhǎng)作用時(shí)間;通常采取50~60s。
五、去堿
去堿對(duì)絲光定型作用有很大影響,若放松張力后,織物上還有5%以上堿,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:①在擴(kuò)幅情況下,使用沖吸裝置將熱稀堿淋洗織物;②放松緯向張力后,進(jìn)入去堿箱,用淡堿洗蒸
§4絲光設(shè)備
常見絲光機(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,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)
和布鋏絲光機(jī)區(qū)分關(guān)鍵在于擴(kuò)幅和初洗部分
其擴(kuò)幅部分是由一個(gè)淺平階梯鐵槽和10~12對(duì)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)
和前兩種不一樣是,沒有軋車和繃布輥筒,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(jiǎn)單,操作方便,但擴(kuò)幅作用差(緯回縮水率難達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)),這是其關(guān)鍵缺點(diǎn)。中國(guó)有廠采取布鋏和直輥并用,很好處理了這一問題。附
絲光工藝和設(shè)備改善動(dòng)向
一、高速絲光
因?yàn)榫毱疤幚硭俣瓤?,產(chǎn)量高,所以要求絲光速度和之相適應(yīng)。常規(guī)布鋏絲光機(jī)車連僅50~60m/min,而高速絲光機(jī)達(dá)100~150m/min,這么可處理絲光“瓶頸”問題,但對(duì)絲光機(jī)各部件要求就高了。
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。
(3)采取高效水洗(如高頻振蕩洗滌,橫導(dǎo)輥,直導(dǎo)輥等)。
(4)因?yàn)檐囁倏?,布鋏磨損大,應(yīng)采取合金鋼or耐磨塑料襯墊。
(5)平洗時(shí)用酸中和,以確保出布pH值在7~8之間。
二、濕布絲光
濕布絲光關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn):①fibre膨化足,吸堿均勻,產(chǎn)品質(zhì)量均勻;②勻染性好;③落布門幅寬;④省去前烘燥設(shè)備;⑤加速半制品周轉(zhuǎn)。
應(yīng)注意問題:①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%;
②堿濃穩(wěn)定,將第一堿槽分為前后兩格,300g/l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,這么,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,有利于堿液滲透纖維內(nèi)部,并充足均勻地膨化,使絲光效果得到確保。
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”,厚重緊密織物要取得均勻透徹效果,困難更大。熱堿滲透性好,但膨化較差。所以采取先熱堿,后冷堿絲光工藝。熱堿先期滲透,有利于冷堿液繼續(xù)滲透,使織物帶有較多堿量,產(chǎn)生均勻而有效膨化。
程序以下: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
關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)
(1)絲光作用均勻,效果良好;
(2)光澤、強(qiáng)力、尺寸穩(wěn)定性全部較常規(guī)絲光優(yōu)越;
(3)可和煮練工序合并,縮短工藝路線,降低成本,提升經(jīng)濟(jì)效益(在冷卻前,使浸熱堿織物汽蒸10′,常壓)
四、真空透芯絲光
由德國(guó)克萊鈉韋企業(yè)提出,在直輥絲光機(jī)第一下輥筒上加裝一個(gè)真空罩,和真空泵相連(抽至10kPa),當(dāng)織物經(jīng)過時(shí),殘留空氣能夠去除,使堿液能在纖維膨潤(rùn)前快速、均勻滲透,從而縮短浸漬時(shí)間,提升效率,但設(shè)備復(fù)雜,高速運(yùn)行時(shí)費(fèi)用較大。
五、絲光堿液中加入滲透劑
此法國(guó)外用較多,中國(guó)則因影響淡堿回收,極少使用。
六、泡沫絲光
優(yōu)點(diǎn)是可節(jié)省燒堿,并可單面絲光,關(guān)鍵是選擇理想發(fā)泡劑,取得穩(wěn)定泡沫絲光液,經(jīng)浸軋后泡沫能快速破裂而滲透棉織物,取得均勻浸堿效果。
除發(fā)泡劑外,還需加入0.1~0.2%滲透劑,該工藝尚處于研究中
七、絲光阻垢劑應(yīng)用
絲光皺條是絲光織物常見疵病之一,一旦形成,極難去除。堅(jiān)硬高低不平垢層,更會(huì)使織物起皺。在絲光去堿和平洗時(shí)加入阻垢劑可處理or改善結(jié)垢現(xiàn)象。第六章
熱定形(HeatSetting)§1引言
一、定形意義
1、定形:指經(jīng)過某種物理or化學(xué)處理消除紡織品中積存應(yīng)力、應(yīng)變,使其在狀態(tài)、尺寸or結(jié)構(gòu)上取得某種需要形式,并達(dá)成一定穩(wěn)定性。
2、定形所要處理問題
(1)消除內(nèi)應(yīng)力
(2)提升形變恢復(fù)能力,保持定形時(shí)狀態(tài)
二、熱定形
指合纖織物在一定張力下進(jìn)行熱處理,使其尺寸,形態(tài)穩(wěn)定加工工藝。其意義是①尺寸定形:尺寸熱穩(wěn)定性提升,縮水率下降②平整定形:消除皺痕,提升抗皺性③改善服用性能:彈性、手感和起毛球現(xiàn)象得到改善④染色性能改變
§2熱定形機(jī)理
一、fibre定形概念
定形:使纖維發(fā)生應(yīng)力松馳現(xiàn)象,并達(dá)成某種穩(wěn)定形式過程。
定形過程分二步:
(1)部分大分子鏈段間作用力快速遭破壞;
(2)大分子在新位置上快速重建新分子間力,且固定下來。
二、熱定形機(jī)理
1、造成合纖織物熱穩(wěn)定性差原因。
(1)成纖過程中隱藏了內(nèi)應(yīng)力,大分子排列未達(dá)成最穩(wěn)定狀態(tài),遇熱后分子熱振動(dòng)加劇,發(fā)生彎曲,使fibre回縮,尺寸變小。
(2)紡織過程中不停受力,且受力不勻,加劇了遇熱回縮及回縮不勻傾向,使織物產(chǎn)生皺紋,且難以去掉。
2、熱定形方法
即在合適拉伸張力下供給織物熱能,使大分重排,再快速冷卻,使fibre處于能量更低穩(wěn)定狀態(tài)。
該過程分為三個(gè)階段:
(1)大分子松馳階段:當(dāng)加熱到Tg以上時(shí),分子鏈間作用力↓,大分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)作用↑,柔順性↑,取向度↑,內(nèi)應(yīng)力↓。
(2)鏈段重整階段:隨大分子鏈熱振動(dòng)↑,活性基相遇機(jī)會(huì)↑,輕易建立起新分子間作用力,若施以張力,大分子依張力方向重排,建立新平衡。
(3)定型階段:在去除外力前降溫,fibre在新形態(tài)下固定下來。
總而言之,熱定形過程可表示為:—
即熱塑性fibre加熱成柔性→在外力下分了鏈段運(yùn)動(dòng)而變形→外力下冷卻,新形態(tài)固定
3、熱定形過程中纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生改變
熱定形T在Tg和Tm(熔點(diǎn)指fibre中尺寸較大且完整結(jié)晶熔化T)之間?!弋?dāng)處于Tg時(shí),分子鏈中原子和基團(tuán)在平衡位置上振動(dòng),開始有鏈段位移運(yùn)動(dòng),且隨T↑而↑,直至達(dá)Tm后,開始發(fā)生整個(gè)大分子鏈位移。纖維中含有大小和完整性各異多種結(jié)晶,有著不一樣熔點(diǎn)。
當(dāng)在T1(<Tm)下進(jìn)行熱定形時(shí),部分尺寸小,完整性差結(jié)晶發(fā)生熔化,比較均勻和大結(jié)晶則增大or更完整,使結(jié)晶度、晶粒大小及完整性分布達(dá)成一個(gè)新狀態(tài)。此時(shí)若再經(jīng)受T1上松馳熱處理,fibre能熔化結(jié)晶數(shù)量↓∴尺寸熱穩(wěn)定性,且染色性能、硬挺度,彈性等亦發(fā)生改變。
腈綸定形機(jī)理不一樣于滌綸
熱定形使腈綸非晶區(qū)大分子因熱運(yùn)動(dòng)加劇而重排,內(nèi)應(yīng)力消除,并重建部分更牢靠新聯(lián)結(jié)點(diǎn),使蘊(yùn)晶區(qū)完整性提升,從而提升了fibre熱穩(wěn)定性?!?、熱定形工藝條件分析
一、溫度:最關(guān)鍵原因
1、對(duì)尺寸熱穩(wěn)定性影響
滌論織物,若要在某溫度下有良好熱穩(wěn)定性,則定形溫度應(yīng)高于該溫度30~40℃,經(jīng)熱溶染色品種,定形T可比熱溶T低10℃
2、對(duì)染色性能影響
3、對(duì)防皺性及手感影響
熱定形T應(yīng)依據(jù)纖維品種和織物要求而確定,對(duì)T/C織物而言,除定形后熱溶法染色品種,溫度選擇200℃,其它可選擇190℃,若染料升華牢度差,則定形T不宜高,還應(yīng)注意T均勻性(溫差≤2℃)
二、時(shí)間
(1)加熱時(shí)間:將織物表面加熱到定形溫度所需時(shí)間
(2)熱滲透時(shí)間:纖維內(nèi)部達(dá)成定形溫度時(shí)間,2~15s
(3)分子調(diào)整時(shí)間:1~2s,真正意義上定形時(shí)間
(4)冷卻時(shí)間:非定形時(shí)間,但影響身骨
T/C織物,在180-200℃定型,時(shí)間為18~60s
三、張力
由經(jīng)向超喂和緯向伸幅來控制,對(duì)尺寸熱穩(wěn)定性,強(qiáng)力,斷裂延伸度全部有影響。
實(shí)際生產(chǎn)中,依據(jù)織物品種、風(fēng)格要求,施加張力大小不一樣。
四、溶脹劑(水or蒸汽)
能促進(jìn)錦綸定形效果,對(duì)滌論影響較小?!?熱定形工藝概述
一、加工方法
1、濕熱定形:織物以潤(rùn)濕狀態(tài)進(jìn)行,多用以親水性強(qiáng)合纖如錦綸腈綸。定形后手感柔軟、豐滿,分為水浴和汽蒸定形兩種
2、干熱定形:織物以干燥狀態(tài)進(jìn)行,適適用于滌論及其混紡織物,包含熱風(fēng)定形,紅外輻射定形,接觸式(熱金屬輥筒)熱定形。
二、熱風(fēng)定形設(shè)備和工藝
1、設(shè)備:(1)針鋏鏈?zhǔn)綗岫ㄐ螜C(jī)(國(guó)產(chǎn)M-751,M-751A)
(2)兩用式針板布鋏式
針鋏和布鋏兩用,既可定形,也可拉幅
2、織物熱定形工藝
進(jìn)布(超喂2~4%)→針鋏拉幅(超成品幅寬2~3cm)→進(jìn)加熱區(qū)(180~210℃)→冷卻→落布(T<50℃)
三、濕熱定形
1、水浴定形
(1)沸水處理0.5~2h,定形效果不佳
(2)高壓釜中進(jìn)行,T可達(dá)125~135℃,20~30′效果很好
2、汽蒸定形:
(1)飽和蒸汽:類似水浴130~140℃,20~30′
(2)過熱蒸汽:靠近于干熱定形
四、工序安排
三種方法
方法漿料定形前是否收縮染料限制性定形后泛黃起皺染色性
前定形被固著不能無能除后續(xù)加工不起皺困難
中間定形不會(huì)固著能無同上定形前各工序易起起皺困難
后定形不會(huì)固著能升華牢度好品種不能除去各道工序易起皺很好方法漿料定形前是否收縮染料限制性定形后泛黃起皺染色性
前定形被固著不能無能除后續(xù)加工不起皺困難
中間定形不會(huì)固著能無同上定形前各工序易起起皺困難
后定形不會(huì)固著能升華牢度好品種不能除去各道工序易起皺很好方法漿料定形前是否收縮染料限制性定形后泛黃起皺染色性前定形被固著不能無能除后續(xù)加工不起皺困難中間定形不會(huì)固著能無同上定形前各工序易起起皺困難后定形不會(huì)固著能升華牢度好品種不能除去各道工序易起皺很好實(shí)際生產(chǎn)中,工序排列必需依據(jù)具體情況選擇五、熱定形效果評(píng)定
1、臨界溶解時(shí)間(CDT)
將滌論圈形試樣置于苯酚中,在一定溫度下從開始接觸苯酚直至纖維溶解所需時(shí)間(秒),稱CDT。
CDT和fibre結(jié)晶度,結(jié)晶尺寸及結(jié)晶完整性相關(guān),能反應(yīng)滌論受熱史。,此法測(cè)定滌論熱定形效果較靈敏,亦適適用于錦綸。
2、熱收縮率
將試樣以松馳狀態(tài)在一定條件下處理,然后測(cè)量其長(zhǎng),寬尺寸改變,以收縮百分率表示,(可按經(jīng)、緯長(zhǎng)度分別表示,也可按面積表示)
測(cè)試時(shí)可按濕、熱條件不一樣分為干熱收縮,沸水收縮,熱水收溶,蒸汽收縮和熨燙收縮五種。
此法測(cè)試簡(jiǎn)單,能反應(yīng)織物實(shí)際服用收縮性能。第七章毛織物濕整理1概述
一、整理意義
自織機(jī)上下機(jī)毛坯布沒有直接實(shí)用價(jià)值,必需經(jīng)過染色和一系列整理過程,才能充足發(fā)揮出羊毛纖維本身優(yōu)良特征。如柔軟性、彈性、吸濕性和保暖性、縮絨性、耐磨性、延燃性、不易沾污性等。
毛織物:系純羊毛,羊毛和其它fibre混紡、交織物及純化纖仿毛型織物。
其意義以下:
1、提升服用性能、增加花色品種、提升形態(tài)、尺寸穩(wěn)定性及保形性;
2、恢復(fù)羊毛優(yōu)良特征;
3、確保物理指標(biāo):幅寬、單重、強(qiáng)力、密度、縮水率等;
4、給予特殊性能:防縮絨、阻燃、防水、防霉、防蛀等。
二、整理分類
按整理后織物表面狀態(tài)分:
1、光面整理:用于精紡織物,整理后,呢面光潔平整,織紋清楚,光澤自然持久,手感滑,挺、爽or滑糯有身骨。
關(guān)鍵品種:派力司、條花呢、中厚花呢,凡立丁,嗶嘰,華達(dá)呢等。
工序?yàn)椋荷餍扪a(bǔ)→燒毛→洗呢→煮呢→染色→吸水→烘干–中檢→熟修→刷毛→剪毛→給濕停放→蒸呢→電壓
其中生修、中檢、熟修不占用設(shè)備,但對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大。
2、絨面整理
整理后表面形成一層絨毛,使織紋隱蔽,花型柔和,呢面細(xì)潔,絨面整齊,有驃光,手感從堅(jiān)挺到蓬松柔軟,改變較多
關(guān)鍵品種:麥爾登,海軍呢,大衣呢,制服呢,女式呢,粗紡花呢,海力斯,大眾呢,法蘭絨。
加工過程:準(zhǔn)備→洗呢→脫水→縮呢→洗呢→染色→脫水→烘干→中檢→熟修→起毛→刷毛剪毛→蒸刷→蒸呢
以上兩種整理全部由很多工序組成,若將烘干作為界限,烘前濕態(tài)進(jìn)行工序叫濕整理,其關(guān)鍵作用在于凈化or調(diào)整織物結(jié)構(gòu),使之達(dá)成預(yù)期某種穩(wěn)定形態(tài)(如薄挺,豐厚,縮絨等);烘后干態(tài)進(jìn)行工序叫做干整理,關(guān)鍵作用是表面加工和持久定形?!?炭化
一、炭化目標(biāo)和原理
1、目標(biāo)
除去羊毛中植物性雜質(zhì)
(1)雜質(zhì)起源:喂養(yǎng)時(shí)沾上草刺,草籽等;包裝過程中混入麻屑,麻絲;回收毛中棉和粘膠。
(2)帶來麻煩:影響毛織物質(zhì)量:可紡性差,染色疵點(diǎn)(∵含兩種fibre),手感硬,糙,彈性差。
2、原理:利用wool和纖維素雜質(zhì)對(duì)acid抵御能力不一樣。
(1)acid對(duì)草雜作用:催化鍵水解,使之變脆,經(jīng)碾壓水洗除去。
(2)acid對(duì)woot作用:-NH2吸附H+
由pH=5時(shí)開始吸acid,pH=1達(dá)飽和,對(duì)wool無損傷,但若繼續(xù)吸acid,羊毛主鏈水解?!鄳?yīng)嚴(yán)格控制酸濃、溫度等。
二、炭化工藝
(一)散毛炭化:原毛洗凈后進(jìn)行炭化。用于制氈用毛or含草雜多羊毛or精梳下腳毛,用于粗紡產(chǎn)品。
1、炭化劑:H2SO4
2、工藝過程:
浸水→浸酸→脫酸→焙烘→軋?zhí)俊泻退础娓?10℃左右)。
(二)毛條炭化:在羊毛梳條后炭化,用于精紡產(chǎn)品。基礎(chǔ)和散毛炭化相同,注意采取低濃度酸處理及低溫處理(∵毛條經(jīng)梳理后較疏松,大草雜已除,吸酸快,雜質(zhì)分解易),焙烘后不經(jīng)軋?zhí)?在后道梳毛中除雜)。
浸水→浸酸(30%,16s)→軋酸(含液率28%,含酸率5%)—烘干(75~80℃,1~2′)→焙烘(90℃,1~2′)→中和水洗→烘干(70℃,1′)。
無專用設(shè)備,在毛條復(fù)洗機(jī)上進(jìn)行
(三)匹炭化
織物炭化,用于粗紡織物,(精紡織物不炭化,∵傷細(xì)毛,留洞眼。采取人工擇除)。在匹炭化聯(lián)合機(jī)上進(jìn)行,工藝和散毛炭化相同,軋?zhí)吭诳s呢機(jī)or洗呢機(jī)上進(jìn)行。
(四)多個(gè)炭化方法比較
1、散毛炭化對(duì)fibre損傷大,設(shè)備龐大,成本高,但去雜效果好。
2、毛條炭化成本低,fibre損傷小,設(shè)備占地小,成本低,但紡紗強(qiáng)力低,成品手感差。
3、匹炭化:纖維物理機(jī)械性能好,但有不足(含雜多,混紡,嵌線和字邊,縮絨性高)
(五)炭化工藝質(zhì)量
(1)含酸量:用浸出法滴定,含酸量<1%
(2)損傷度:阿爾烏登法(顯微鏡觀察鱗片受損程度),堿溶解度,強(qiáng)伸試驗(yàn)(濕強(qiáng))
(3)炭化效率:目測(cè)§3洗呢
一、目標(biāo):凈化織物并改善手感
是整理基礎(chǔ)工程,關(guān)系到成品質(zhì)量
1、洗去雜質(zhì),為染色發(fā)明良好條件
2、便于儲(chǔ)存,堿少發(fā)霉及蟲蛀
3、發(fā)揮羊毛特有光澤,使織物恢復(fù)疲憊、形態(tài)穩(wěn)定,手感豐厚,柔軟
生坯上雜質(zhì):①羊毛脂②和毛油③漿料④色素(標(biāo)識(shí))⑤燒毛灰⑥殘留酸堿藥劑⑦油污
關(guān)鍵對(duì)象是合毛油
二、原理
利用表面活性劑潤(rùn)濕,乳化、分散、凈洗作用。
三、洗呢要求
1、洗去污垢,沖凈殘?jiān)?含皂率<1%)
2、保留一定羊毛脂(0.6%),手感滋潤(rùn)
3、不破壞風(fēng)格特征(薄型:滑挺爽;中厚:豐厚,柔軟,滑糯)
4、確保產(chǎn)品規(guī)格:幅寬、單重,縮水率
5、不傷fibre
四、洗呢設(shè)備
1、繩狀洗呢機(jī):屬間歇式加工,洗滌能力強(qiáng),有經(jīng)縮絨作用,適適用于精紡中厚or粗紡織物,但易生折痕。2、平幅洗呢機(jī):洗呢效果不及繩狀(僅是擠壓,無揉搓作用),好處是不易產(chǎn)生折皺,處理織物均勻,縮率小,洗出織物紋路清楚,但手感不夠豐厚,適于易生折皺薄型織物or結(jié)構(gòu)疏松,繩洗易破壞紋路粗紡織物。
3、連續(xù)洗呢機(jī):松式平幅洗呢聯(lián)合設(shè)備,凈洗效果和手感均好
五、洗呢工藝
1、溫度:T高有利于洗液對(duì)呢坯潤(rùn)濕,滲透,降低雜質(zhì)和fibre結(jié)協(xié)力,但對(duì)woot損傷,手感,光澤,色坯褪色,液化油污一部分滲透織物內(nèi)部,更難去除,∴在確保洗凈前提下,T低為好,如肥皂洗呢,T略高于其凝固點(diǎn)為40~45℃。
2、時(shí)間:對(duì)凈洗效果,風(fēng)格,手感全部有影響,精紡中厚織物要求表現(xiàn)風(fēng)格,時(shí)間長(zhǎng)些:45~90min;粗紡產(chǎn)品以去污為主,時(shí)間短30~60min,純化纖僅30min。
3、洗液pH值:pH↑,洗滌效果好,(堿能使油脂皂化,抑制肥皂水解,乳化能力,軟化硬水)但亦傷fibre,生成堿“燒傷”∴通常見Na2CO3、、氨水調(diào)pH值9~10
4、洗劑要求:對(duì)fibre損傷小、去污強(qiáng),手感,光澤好,耐硬水,不水解,起源廣,成本低,常見如肥皂,合成洗劑
5、洗劑用量及浴比
濃度>溶液C.M.C時(shí),洗凈率最高,通常為0.2~0.3%。
浴比應(yīng)以能浸沒織物,且運(yùn)轉(zhuǎn)順暢為宜。精紡:6~10:1,粗紡5~6:1
6、外力及沖洗工藝
洗呢時(shí)壓力可強(qiáng)化洗滌作用(振蕩、擠壓、揉搓),使手感柔軟、豐厚,但過大易生折皺,呢面生絨毛,手感光澤差,通常以550~650kg為宜,純毛可大些,粘膠等小些。加強(qiáng)水流沖擊,可提升洗滌效率,降低折皺產(chǎn)生,但耗能大。
若肥皂洗呢,水量由小→大,T由高→低,沖4~6次。
六、洗呢質(zhì)量檢驗(yàn)
1、含堿量;2、含油量;3、損傷;4、洗凈率;5、白度;6、手感
七、其它洗呢方法
1、溶劑洗呢:干洗,以溶劑浸提法去除油劑,不宜推廣
2、粉末洗呢:用吸附性強(qiáng)粉末和溶劑一起作用于織物,又稱吸附法,僅用于干洗業(yè),去污力強(qiáng)。
3、超聲波洗呢:利用超聲振蕩,促進(jìn)去污過程,僅作為強(qiáng)化洗呢手段,不單獨(dú)使用。§4煮呢
一、意義
施加張力于羊毛,使其伸長(zhǎng),并在此條件下,經(jīng)過一定時(shí)間濕熱處理,取消張力后,羊毛形態(tài)會(huì)固定下來,這一特征稱羊毛濕熱定型。
煮呢:利用羊毛濕熱定型特征,將呢坯以一定張力在高溫水中進(jìn)行平幅狀處理,冷卻后使其尺寸,形態(tài)穩(wěn)定工藝過程。
1、平整加工效應(yīng):內(nèi)應(yīng)力松馳,形態(tài)穩(wěn)定,抗皺性提升,并矯正折痕;
2、提升染色性能:深染效應(yīng);
3、表面風(fēng)格特征:手感滑、挺、爽,有彈性,光澤持久。
二、原理
1、羊毛fibre在紡紗、織造時(shí),受不均勻外力作用,使織物中存在內(nèi)應(yīng)力,在濕熱條件下,
因內(nèi)應(yīng)力松馳,造成不均勻收縮。
2、毛織物在熱水中施加張力進(jìn)行處理時(shí),大分子中二硫鍵、鹽式鍵逐步被減弱、拆散,內(nèi)應(yīng)力下降;羊毛在較長(zhǎng)時(shí)間濕熱處理中,還會(huì)在新位置上建立起新交鍵,產(chǎn)生定型效果。
三、煮呢設(shè)備
1、單槽煮呢機(jī):由張力架、煮呢槽和一對(duì)木制滾筒組成。
織物平幅卷繞在煮呢機(jī)下滾筒上,在槽內(nèi)緩緩轉(zhuǎn)動(dòng),并受上滾筒壓力在80-95度水中處理一定時(shí)間,然后冷卻。為使煮呢均勻,往往調(diào)頭煮一次。
優(yōu):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占地面積小,煮出呢坯手感彈性足,定型效果好。
缺:效率低,且呢圈內(nèi)外層差異較大,煮呢不夠均勻。
2、雙槽煮呢機(jī):由兩臺(tái)單槽煮呢機(jī)并列組成。各有一對(duì)不銹鋼滾筒,下滾筒能夠改變轉(zhuǎn)向,為主動(dòng)滾筒。煮呢時(shí),呢坯往復(fù)在兩個(gè)煮呢下滾筒上進(jìn)行。
優(yōu):半連續(xù)式,可兩面出呢,效率有所提升,煮呢均勻,手感活洛,織紋清楚
缺:定型效果不及單槽。
3、兩用型(MB031型)
結(jié)合1和2特點(diǎn),既可單槽,亦可雙槽,張力恒定,可自動(dòng)計(jì)道數(shù),再翻身調(diào)頭。
4、蒸煮聯(lián)合機(jī):由卷軸、煮呢、濕蒸、冷卻四部分組成
優(yōu):可取得多個(gè)風(fēng)格產(chǎn)品
5、連續(xù)煮呢機(jī):變相蒸煮聯(lián)合機(jī),用于中低級(jí)混紡or毛型化纖,亦可用于化學(xué)定型。
四、煮呢工藝條件分析
1、溫度:包含煮呢時(shí)溫度和煮呢后降溫
(1)煮呢溫度:白坯90~95℃,色坯80~85℃,染后復(fù)煮80℃。
(2)冷卻溫度:影響手感光澤及定型效果
和煮呢溫度配合:95℃煮呢,冷卻溫度20℃,t=15′
2、煮呢時(shí)間:t和T應(yīng)配合:高溫短時(shí),定型,效率高但易不勻,傷fibre。低溫長(zhǎng)時(shí),損傷↓,定型效果豐厚有彈性。
單槽,20~30(共2次),雙槽,共60分鐘。
3、外力:
張力大,定型效果好,手感挺括,小,手感松軟、豐厚、中厚花呢,但過大,幅寬收縮,手感硬;過小,平整度↓。張力必需前后一致。
壓力大,表面光滑且有光澤,手感挺;小,呢面豐滿,紋路清楚。壓力應(yīng)均勻,不然產(chǎn)生水印。
4、pH值及水質(zhì)
堿對(duì)煮呢有利(使二硫鍵拆散),但fibre損傷↑,顏色泛黃,光澤變差,掉色↑,只用于較臟or較硬呢坯。通常pH6.5~8,色坯可選pH5.5~6.5,但定型效果差。
水質(zhì):軟水
5、化學(xué)藥劑:NaHSO3、HSCH2COONa
化學(xué)定型
要求:反應(yīng)快,效果持久,抗干洗水洗,不傷fibre,對(duì)染色牢度,色光無影響五、工序安排
1、先煮后洗:后加工不產(chǎn)生折皺,彈性好,挺括,織紋清楚,表面光潔。
缺:手感不活洛。
2、先洗后煮:呢坯潔凈,結(jié)構(gòu)可調(diào)整,手感豐厚柔軟,有彈性。
缺:因?yàn)樗沙趏r輕縮呢,呢面發(fā)毛,不平、手感軟、幅寬不勻、拆痕
3、染后煮呢:有利于去除染后折痕,手感活洛、光澤好。
缺:易脫色,傷fibre,成本高,僅用于媒介料染色(易生折痕)
六、煮呢質(zhì)量檢驗(yàn)
1、纖維損傷:斷強(qiáng)
2、定型能力:縮水率:靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、冷水、沸水收縮
落水變形:
彈性:(折皺恢復(fù)角)
3、光澤:變角光度計(jì)測(cè)
4、手感:§5縮呢
一、縮呢意義
1、羊毛縮絨性:一團(tuán)無序羊毛纖維,在一定溫濕度條件下,經(jīng)過反復(fù)無規(guī)外力連續(xù)作用,體積逐步縮小,這一現(xiàn)象叫縮絨。
2、縮呢工程:毛織物在一定溫度條件下,經(jīng)過潤(rùn)濕劑潤(rùn)濕后,在機(jī)械外力反復(fù)作用下,fibre相互咬合糾纏,使織物收縮,厚度增加,表面產(chǎn)生一層絨毛將織紋掩蓋工藝過程。
3、縮呢意義
(1)充足表現(xiàn)粗紡毛織物風(fēng)格特征(手感柔軟,豐滿);
(2)穩(wěn)定織物形態(tài),是控制織物規(guī)格關(guān)鍵工序(幅寬,單重);
(3)提升織物服用性能(緊密、厚實(shí)、強(qiáng)力、耐磨性、彈性、保曖性);
(4)改善外觀,表面絨毛細(xì)膩,光潔,對(duì)提花織物,花型柔和,雅致;
(5)部分掩蓋紗疵,織疵,還可混入更多其它fibre,提升低質(zhì)毛利用價(jià)值。
二、縮呢原理
1、羊毛定向摩擦效應(yīng):羊毛逆鱗片(指向毛尖)運(yùn)動(dòng)摩擦系數(shù)較順鱗片(指向毛根)運(yùn)動(dòng)摩擦數(shù)大,稱定向摩擦效應(yīng),當(dāng)縮劑存在時(shí),反復(fù)無規(guī)外力迫使羊毛順鱗片收縮移動(dòng),
則羊毛根部相互咬合,fibre尖端呈自由狀態(tài)覆蓋于織物表面,因?yàn)閒ibre排列比較紊亂,故運(yùn)動(dòng)結(jié)果是趨向緊縮。
2、膠化說:wool表面在一定溫濕度下會(huì)膨潤(rùn)且膠化,使其粘結(jié)起來。當(dāng)wool相互運(yùn)動(dòng)時(shí),有阻止其恢復(fù)原位傾向。該說法強(qiáng)調(diào)了羊毛易于固定于就新位置原因,未說明引發(fā)wool間相互移動(dòng)原因。
3、彈性說:羊毛有高度伸縮性能。當(dāng)對(duì)毛團(tuán)反復(fù)施加外力時(shí),因?yàn)閣ool伸縮而傳輸外力,從而引發(fā)蠕動(dòng),造成fibre間壓縮變形。
5、卷縮說:羊毛因雙邊結(jié)構(gòu)面有固定卷曲。將其拉直后取消外力就會(huì)自動(dòng)恢復(fù)卷曲,且在潤(rùn)濕狀態(tài)下愈加顯著,當(dāng)fibre運(yùn)動(dòng)時(shí)相互會(huì)相互穿插(穿針引線)結(jié)成網(wǎng)狀,且毛尖外露。
以上學(xué)說,全部反應(yīng)了某一原因側(cè)面,但不夠全方面,不能對(duì)縮呢過程作定量嚴(yán)格說明。有些人對(duì)縮絨理論進(jìn)行綜合歸納和說明,其關(guān)鍵點(diǎn)以下:
羊毛縮絨性是由其定向摩擦效應(yīng)和高度拉伸回縮性決定。前者稱制動(dòng)原因,后者叫動(dòng)力原因,兩種原因相配合,使fibre間形成了拉伸擔(dān)心、卷圈自鎖縮絨效應(yīng)。兩種原因之一若受到加強(qiáng)or減弱,就會(huì)引發(fā)縮絨強(qiáng)化or降低。
三、影響縮呢原因
1、濕度:
2、外力:(1)要求外力間斷、無規(guī)則
(2)施力大小應(yīng)合適,均勻.
3、pH值:
pH4~8縮率最小,pH7-8,pH<4縮率大,PH>10,縮率↓,損傷大。
4、T:
45℃左右,fibre拉伸,回縮性能最好,>45℃回縮率差;<37℃,滲透性差,縮呢不勻。6、呢坯原因:
(1)fibre品質(zhì):
(2)紗線種類:
(3)織物結(jié)構(gòu)
7、縮呢前各工序
四、縮呢方法
按縮劑不一樣分
1、acid縮呢
優(yōu):縮絨性好,速率快毛少;損傷小;不沾色、褪色;acid易洗去
缺:手感粗糙,不豐滿;腐蝕設(shè)備。
適應(yīng)性:a強(qiáng)力要求高且耐磨織物,,b短毛多低級(jí)織物
2、中性縮呢(水縮呢)
優(yōu):經(jīng)濟(jì),fibre損傷小。
缺:織物呆板,手感硬、縮率低
適應(yīng)性:a、毛毯、中低級(jí)織物,b、一些疵點(diǎn)校正,c、處理身骨
3、皂縮呢:
優(yōu):呢面勻凈、細(xì)潔;手感豐滿、光澤
缺:效率低、成本高
適應(yīng)性:色澤鮮艷高中等產(chǎn)品及厚重織物。
4、皂堿縮呢:
優(yōu):成本低、效率高、落毛少,緊密,厚實(shí),不起球
缺:手感硬,易縮呢不勻,用于素色中低級(jí)織物
五、縮呢設(shè)備
(1)滾筒式縮呢機(jī)(輕重型)
關(guān)鍵機(jī)構(gòu):大滾筒,縮箱,縮幅輥,
(2)洗縮聯(lián)合機(jī)
加寬機(jī)身、加大機(jī)槽使負(fù)載增大;洗呢滾筒前裝縮幅滾,后裝縮箱;自控T、P、縮劑量,效率高,省勞力,占地小,但縮呢效果不及(1)
六、縮呢質(zhì)量控制
(1)外觀質(zhì)量及保持性:表面絨毛是否均勻、平齊、能否保持一段時(shí)間
(2)尺寸穩(wěn)定性:
(3)強(qiáng)力:
(4)手感:豐厚、飽滿、有彈性、身骨好第八章
通常整理(Finshing)§1引言
一、整理意義
有兩種涵義:一是廣義,泛指紡織后整個(gè)染整加工;二是狹義,專指織物經(jīng)過染色和印花后,經(jīng)過物理化學(xué)方法,采取一定機(jī)械設(shè)備改善其風(fēng)格、提升身價(jià)加工過程。
二、整理加工類型
1、使門幅整齊劃一和尺寸形態(tài)穩(wěn)定:拉幅,機(jī)械or化學(xué)防縮、防皺、熱定型、煮呢
2、改善手感:柔軟、硬挺整理
3、促進(jìn)外觀:增白、軋光、電光、軋紋、起毛、剪毛、縮呢
4、確保使用壽命:防霉、防蛀、防腐
三、整理方法:
1、物理方法:利用水分、熱量和壓力、拉力等機(jī)械作用or整理時(shí),fibre不和所應(yīng)用化工原料發(fā)生化學(xué)改變,而取得整理效果。
如、機(jī)械柔軟整理:外觀整理、定型整理。
2、化學(xué)方法:利用一定化學(xué)藥品or高分子合成樹脂,在fibre上發(fā)生化學(xué)作用,從而達(dá)成整理目標(biāo)。
如硬挺,防縮防皺、拒水、阻燃等防護(hù)整理。
3、物理、化學(xué)聯(lián)合方法:
耐久性軋光、電光、軋紋、縮呢
依據(jù)整理效果持久程度可分為臨時(shí)性和耐久性整理。
臨時(shí)性整理:經(jīng)水洗整理效果便會(huì)消失,如上漿、軋光、電光等
耐久性整理:防縮、防皺整理四、各類織物通常整理要求和過程
1、棉及棉型織物:
定幅、軋光、增白、柔軟、硬挺起毛等
1、絲織物:
蒸綢、柔軟、增重整理等。
3、毛及毛型織物
精紡、中長(zhǎng),要求織紋清楚—光面整理
粗紡織物要求表面含有短而平整絨頭—絨面整理
其中滌/粘仿毛型織物需熱定型整理§2棉及棉型織物通常整理
一、定幅
將織物幅寬拉到標(biāo)準(zhǔn)尺寸,糾正織物在印染加工過程出現(xiàn)幅寬不勻、緯斜、極光等缺點(diǎn)。
拉幅工程建立在織物含有合適水分下,利用機(jī)械夾往布邊逐步拉寬,并緩緩干燥,從而取得臨時(shí)定型,織物拉幅前后幅寬,應(yīng)有一定限制,不然會(huì)造成嚴(yán)重縮水現(xiàn)象。
1、熱風(fēng)布鋏拉幅機(jī)
關(guān)鍵結(jié)構(gòu):由進(jìn)布架、軋車、整緯裝置、烘筒,熱風(fēng)烘及落布架組成
軋車:兩輥式or三輥成,軋水or浸軋整理劑用;有還附有高壓水噴霧or噴射給濕裝置
熱風(fēng)烘
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