紡織品染整工藝學前處理 -絲光

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,7,、絲 光,7.1,絲光的含義,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。,堿縮：,棉制品在松馳的狀態(tài)下用濃的燒堿液處理，使纖維任意收縮，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。,7.2,絲光原理,絲光過程包含一系列的化學和物理化學變化，因此棉織物的絲光是一個復雜的過程。,（一）濃燒堿對纖維素的作用,不可逆的化學改性過程,濃燒堿：可滲透到無定形區(qū)，還可以滲透到晶區(qū)，使晶格發(fā)生改變，將部分晶區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形區(qū),只有到一定濃度時才會產(chǎn)生絲光作用,濃堿液處理能消除纖維中一些弱的結(jié)合點，使纖維受力均勻，減少由于應力集中而造成的纖維斷裂，提高了纖維強度,（二）張力,纖維得到拉伸而不發(fā)生收縮，纖維表面的皺紋消失，變成光潔的圓柱體，對光線產(chǎn)生規(guī)則反射，顯現(xiàn)出光澤 無定形區(qū)分子伸展得較為平直，或排列得趨向于整齊,纖維分子間形成新的結(jié)合力和氫鍵，纖維取向度提高,水合理論,燒堿與天然纖維素（纖維素,I,）作用，生成堿纖維素。堿纖維素極不穩(wěn)定，經(jīng)水洗易水解成水合纖維素，再經(jīng)脫水烘干即成為絲光纖維素（纖維素,II,）。,堿纖維素類型：,加成化合物,Cell-,OHNaOH,；,醇化合物,Cell-,ONa,；,Donnen,膜平衡理論,該理論認為棉纖維在濃燒堿溶液中發(fā)生溶脹是滲透壓作用的結(jié)果。,假設：,1,）把纖維素內(nèi)部視為膜內(nèi)系統(tǒng)，外部堿溶液視為膜外系統(tǒng)；,2,）絲光過程中膜內(nèi)外可移動離子能按唐能膜平衡原理在膜內(nèi)外進行分布，達到平衡時保持電性中和；,3,）在平衡過程中膜內(nèi)外體積相等，而且不變；,4,）纖維素是一種弱酸，在燒堿溶液中可以形成鈉鹽，纖維素鈉鹽電離生成不可移動的纖維素陰離子,Cell-O,-,，溶液中留有可移動的,Na,+,和,OH,-,等離子，如果有食鹽存在，則還有,Cl,-,存在。,設：,C1,為平衡后,Cell,O,的濃度；,C2,、,C3,為反應前,NaOH,和,NaCl,的濃度；,X,、,Y,為平衡后膜內(nèi),Na+,、,OH,的濃度根據(jù)上述假定，平衡時膜內(nèi)（,I,）膜外（,O,）離子濃度可分別表示如下：,膜內(nèi)可移動離子總濃度：,CI=,Na+I+OH-I+Cl,-=2X-C1,膜外可移動離子總濃度：,CO=2(C2+C3-X)=2X,，,CICO,，因而產(chǎn)生了滲透壓,P,，引起纖維溶脹。,P=RT,（,CI-CO,）,=RT(2X-C1-2X),（,1,）當,C2,不是很大時，,C2,，,C1,，,P,，溶脹,（,2,）若有鹽存在，膜外,Na+,即,X,，,P,，溶脹,（,3,）若,C2,，,C1,相對,C2,很小，而膜外,Na+,，,X,很大，,PO,由于膜內(nèi)外離子分布的不勻（膜內(nèi)可移動離子的總濃度大于膜外），結(jié)果產(chǎn)生了滲透壓，從而使水向纖維內(nèi)部滲透，使纖維發(fā)生溶脹。,膜內(nèi)、外離子濃度相差越大，滲透壓就越大，纖維溶脹也就越劇烈。,如果突然增加膜外,Na+,的濃度，會使?jié)B透壓減小，不利于纖維的溶脹。溶液中加入食鹽以及堿液濃度過高，都會使纖維溶脹減小。,所以要求絲光堿純度高些，濃度適當，并要求不含有泡沫、絨毛、纖維等雜質(zhì)，以保證絲光堿液的清潔。這是保證絲光質(zhì)量的因素之一。,7.3,絲光棉的性質(zhì),形態(tài)結(jié)構(gòu),微結(jié)構(gòu),分子結(jié)構(gòu)的變化,繼續(xù),形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化,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。,若施加適當張力，纖維圓度增大，表面原有皺紋消失，表面平滑度，光學性能得到改善，增加了反射光的強度，織物顯示出絲一般的光澤。,織物內(nèi)纖維形態(tài)的變化是產(chǎn)生光澤的主要原因，張力是增進光澤的主要因素,棉纖維絲光前后橫截面比較,棉纖維絲光前后縱截面比較,繼續(xù),微結(jié)構(gòu)的變化,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?，因此纖維對染料的吸附性能和化學反應性能都有所提高；,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，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，大分子的排列趨向于整齊，使取向度提高；,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外力，從而減少了因應力集中而導致的斷裂現(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。,繼續(xù),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)應力，通過拉伸，大分子進行取向排列，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，這時的纖維處于較低的能量狀態(tài)，因此尺寸穩(wěn)定。,繼續(xù),光澤變好；,尺寸穩(wěn)定性增強；,強度增加，尺寸延伸度減小；,化學反應性能增強，對染料的吸附能力增強；,7.4,絲光工藝條件分析,堿液濃度,-,影響效果的主要因素,只有當堿液濃度達到某一臨界值以后才能引起棉纖維劇烈的膨化。,張力,棉織物只有在適當?shù)膹埩η闆r下，才能獲得較好的光澤。光澤、強力隨張力的增加而提高，但斷裂延伸度隨張力的增大而降低。,棉紗線的斷裂延伸度則隨著張力的增大而降低；,張力過大，對產(chǎn)品的光澤增加不多，卻使斷裂延伸度下降,松弛處理對織物光澤和強度的提高較小，卻可以提高織物的彈性，使斷裂延伸度有了較大增加,堿液溫度：,燒堿與纖維素纖維的作用是放熱反應，所以提高堿液溫度會使纖維溶脹減弱，造成絲光效果降低，收縮率和鋇值下降。,在堿液濃度相同的條件下，溫度越高，產(chǎn)品的收縮率和鋇值越小，有降低絲光效果的作用。,溫度低，需要較強的冷卻能力；堿液濃度顯著增大，使堿液難以透入紗線的內(nèi)部，造成絲光不透，造成表面絲光,時間：,絲光作用時間為,20s,左右，目前生產(chǎn)上絲光的浸堿時間為,35,50s,，厚重織物絲光時浸堿時間要適當延長。,去堿：,在保持張力情況下，充分去堿，降至,5%,以下，使氫鍵重建，提高 定形效果。,7.5,絲光工序,坯布絲光：潤濕性差，堿液會受坯布所含雜質(zhì)沾污而難以回收。,漂前絲光：織物白度及手感較好，但絲光效果不如先漂白后絲光，織物易受損。,漂后絲光：絲光效果較好，織物白度稍差。,染后絲光：色澤勻凈，但不能發(fā)揮絲光節(jié)省染料的優(yōu)越性。,7.6,絲光設備,布鋏絲光機,特點：可對織物進行擴幅，經(jīng)向張力和擴幅范圍可調(diào),處理后織物的光澤好，織物縮水率小,寬幅織物擴幅時，會造成布邊密、中間松,流程：軋堿槽繃布輥（延長帶堿時間）后軋堿槽布鋏伸幅裝置（,4,5,套淋洗和真空吸水）去堿箱平洗機,直輥絲光機,依靠摩擦力，阻止收縮，無擴幅作用,流程：進布彎輥擴幅直輥滲透區(qū)（堿液浸軋槽）軋車直輥穩(wěn)定區(qū)（沖洗去堿槽）去堿蒸箱平洗烘燥,7.7,熱絲光,平衡溶脹,棉纖維的最大溶脹 在低溫（,5,）時，平衡溶脹值最高 隨著溫度的提高，平衡溶脹明顯下降 達到,60,時，平衡溶脹幾乎不隨溫度上升而下降,溶脹速度,工業(yè)實踐中，絲光浸堿溶脹時間一般限定在,30,60s,，故纖維的溶脹不可能達到最大溶脹，必須考慮纖維的溶脹速度。,溶脹的均勻性,冷絲光時，當濃堿首先吸附于紗線表層的纖維時，由于纖維劇烈溶脹，紗線表面層密度增高，從而阻礙了濃堿從紗線表面層向芯層滲透，導致芯層絲光化程度降低。冷的,NaOH,粘度很高，也增加了向芯層擴散的阻礙,熱絲光與冷絲光相比：,光澤更好,手感變?nèi)彳?染色均勻性獲得提高,溶脹速度快,7.8,絲光效果的評定,光澤,-,尚無統(tǒng)一的理想手段，故目前多用目測評定,顯微切片測定絲光織物的物態(tài)變化,-,利用顯微鏡測量纖維截面的軸長，橢圓度,=,短軸,/,長軸。當橢圓度趨于,1,時，絲光效果也最好。,吸附性能,鋇值法：檢驗絲光效果的常用方法。,碘吸收法：,碘沾污和染色測試法：,尺寸穩(wěn)定性：尺寸穩(wěn)定性表現(xiàn)在門幅的穩(wěn)定和縮水率的降低。,8,、天然彩棉的前處理,工藝流程：,燒毛 退漿 精練 絲光,天然彩棉纖維長度短，強力較差，織物表面易起毛。,為保持原來的色澤，多用酶退漿工藝。,精練去除雜質(zhì)，使顏色加深，色澤豐滿。工藝與普通白棉類似。,燒堿濃度,180230g/L,，使織物色澤、色光趨向一致，增加織物平整性、提高尺寸穩(wěn)定性，降低縮水率，略提高強度。,第二節(jié)苧麻纖維及苧麻織物的練漂,苧麻纖維的練漂：脫膠,苧麻織物的練漂：,燒毛,退漿,煮練,漂白,半絲光,毛羽多且剛性大。高溫、快速、燒透,苧麻對酸、堿、氧化劑抵抗力差，在常壓下煮練,纖維粗，滲透差。,處理要求濃度小、長時間；平幅,改善吸附性。,半絲光,150180g/L,第三節(jié) 羊毛初加工,羊毛初加工主要包括：選毛、洗毛、炭化,第四節(jié) 絲織物前處理,蠶絲的主體是絲素,天然雜質(zhì)：絲膠、脂蠟、色素、無機物和碳水化合物,人為雜質(zhì)：著色劑（識別捻向）、油污,影響絲綢柔軟、光亮和潔白等品質(zhì)，妨礙染色、印花和整理等后加工,絲織物精練：去除生絲及其織物（坯綢）上所含的各類雜質(zhì)，為后加工提供合格的半制品或直接得到練白產(chǎn)品的加工過程，稱精練，也叫脫膠。,精練原理：利用絲膠與絲素分子構(gòu)型和形態(tài)結(jié)構(gòu)的差異。,工藝流程,坯綢準備預處理初練復練,熱水洗溫水洗冷水洗半制品,方法以皂堿法為主,第五節(jié) 化學纖維織物的前處理,5.1,粘膠纖維織物的前處理,粘膠纖維特點：物理結(jié)構(gòu)松散，化學穩(wěn)定性差，濕強度差，易產(chǎn)生變形，不耐酸，耐堿性也比棉差。吸濕性好。,練漂工藝流程：,燒毛,-,退漿,-,煮練,-,漂白,加工方式：無張力機械,5.2,合成纖維的前處理,合成纖維織物的練漂目的：去除制造過程中施加的油劑、織造時粘附的油污、漿料,5.3,Lycell,纖維織物的前處理,Lycell,纖維特點：濕模量大，易于原纖化，染整加工過程中易產(chǎn)生死折痕、擦傷等疵病。,工藝流程：,燒毛,-,堿氧一浴法退漿,-,原纖化,-,纖維素酶處理,5.4 Modal,纖維織物的前處理,Modal,纖維特點：高濕模量、高強力，加工適應性強，無特殊工藝要求。,流程：,冷堆,-,燒毛,-,漂白,-,半絲光,本身光澤好，半絲光提高尺寸穩(wěn)定性和染色得色量。,燒堿濃度,110120g/L,。,5.5,竹纖維織物的前處理,竹纖維特點：韌性和耐磨性好，但強力較差，尤其是濕強力低，在染整加工中特別注意減少強力損傷。,純竹纖維織物：燒毛,-,退漿,-,漂白,以淀粉漿為主。竹纖維不耐堿，一般用淀粉酶冷軋堆工藝進行退漿。,竹纖維表面含有微黃色素，染淺色及鮮艷色澤前，需漂白。,5.6,大豆蛋白纖維織物的前處理,大豆蛋白纖維特點：單絲纖度細，相對密度小，強伸度高，手感柔軟好羊絨，光澤柔和似絲綢，且具有棉織物的吸濕性及穿著舒適性和羊毛的保暖性。,工藝：,燒毛,-,退漿,-,漂白,暫時硬度和永久硬度、軟水和硬水、,ppm,1,、漂白、染色和鍋爐用水時，對水質(zhì)有何要求？解釋原因。,2,、水的軟化方法有幾種？各有何優(yōu)缺點？,3,、棉織物前處理的目的是什么？寫出棉織物前處理的工序。,4,、燒毛的目的和作用原理是什么？,5,、闡述堿退漿、酶退漿的退漿原理和優(yōu)缺點。,6,、煮練的目的及意義是什么？怎樣衡量煮練的質(zhì)量。,7,、闡述棉布精練中燒堿和助練劑所起的作用。,8,、從生態(tài)、經(jīng)濟和高品質(zhì)的角度出發(fā)，分析次氯酸鈉、雙氧水和亞氯酸鈉這三種漂白工藝的優(yōu)缺點；并指出這些工藝的適用范圍。,9,、闡述次氯酸鈉溶液的化學性質(zhì)和漂白原理，并寫出次氯酸鈉漂白的工藝流程和處方。,10,、闡述雙氧水的化學性質(zhì)和漂白原理。,11,、在雙氧水漂白中穩(wěn)定劑的作用是什么？,12,、棉纖維經(jīng)絲光整理后發(fā)生了哪些變化？試解釋之。,13,、絲光和堿縮有何區(qū)別？它們的整理的目的是什么？,14,、影響絲光效果的因素有哪些？,15,、試分析絲光處理時，溫度對棉織物的平衡溶脹、溶脹速度、溶脹均勻性的影響。,