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文檔簡介

緒論一、印花的定義二、印花與染色的異同點三、印花方法一、印花定義織物印花將各種顏色的染料或顏料制成色漿,施敷在紡織品上,印制出有花紋圖案的加工過程。印花工藝為完成織物印花所采用的加工手段稱印花工藝。一、印花定義印花工藝圖案設計印花工藝選擇花版制作仿色打樣色漿調制印制花紋織物印前、印后的處理加工印花生產工藝流程后處理(蒸化、水洗、固色等)圖案設計分色描樣工藝打樣制網雕刻調制色漿印花烘干已經前處理、染色的半制品或成衣坯布印花紡織品二、印花與染色的異同點共同點1、應用染料的染著、固色原理相似。2、所用化學助劑的物理與化學屬性相似。

3、同一品種纖維,若用同一染料染色和印花可具有相同的染色牢度。不同點染色印花糊料不加或少量加助溶劑不加加固著化學作用成膜后汽蒸、焙烘時間長短染料用染料不盡相同顏料、染料前處理要求低要求高毛效好瞬時毛效好白度低高緯斜高特別嚴格織物疵點要求高要求低三、印花方法按設備分輥筒印花轉移印花其他篩網印花平網圓網靜電植絨印花多色淋染印花噴墨印花型版印花定義將紙版(浸過油的型紙)、金屬版或化學版雕刻出鏤空的花紋,覆于織物上,用刷帚蘸取色漿在型版上涂刷,即可在織物上獲得花紋應用被單、毛巾行業(yè)尚有應用運動衣上刷字各種包裝箱的刷嘜型版印花特點優(yōu)點雕花方便,應用靈活,適用于小批量生產花紋大小、套色不受限制,可印出色澤濃艷的產品缺點花紋輪廓不夠清晰,線條欠精細印不出直條套版的花紋,采取措施后才能印鏤空的圓環(huán)形的花紋套色對花比較困難勞動生產率低1、篩網印花平網花紋圖案雕刻在網上將篩網繃在金屬或木質矩形框架上色漿通過網印將花紋轉移到紡織品上有手工和機械之分圓網采用鎳質圓形金屬網花紋圖案雕刻在網上色漿通過網印將花紋轉移到紡織品上連續(xù)化機械運行(一)平網印花框動式印花裝置行進印花裝置下降刮印印花裝置上升布動式導帶行進導帶停止運行篩網下降刮印篩網提升平網印花機框動式特點優(yōu)點單元花樣大小限制小套色不受限制花色濃艷度及鮮艷度為其它印花方法所不及織物粘貼于臺板上,適合易變形的織物適宜于小批量、多品種的高檔織物印花缺點設備占地大直條花樣的接版印較難解決花形精細度,特別是線條精細度不如銅輥印花勞動生產率低布動式特點缺點花樣大小限制小套色雖有限制,尚可印十余套色適于小批量、多品種的高檔織物印花織物粘貼于臺板上,適合易變形的織物花色濃艷度及鮮艷度優(yōu)于銅輥印花勞動強度低,占地面積小優(yōu)點直條花樣的接版印較難解決花形精細度,特別是線條精細度不如銅輥印花花色濃艷度及鮮艷度不如框動式產量低2、圓網印花機圓網印花特點花形受到一定限制,花樣層次不如銅輥印花。鎳網成本較高優(yōu)點圓網輕巧,裝卸、對花、加漿等操作方便,勞動強度低,設備運轉率高產量高可印制多套色花樣,套色數限制小花色濃艷度不如平網,優(yōu)于銅輥織物粘貼于橡膠導帶上,適合易變形的織物印直條花樣無接頭印,優(yōu)于平網缺點2、輥筒印花主要裝置:刻有花紋的輥筒,即花筒色漿通過刻有花紋圖案的銅輥凹紋壓印轉移到紡織品上根據設備可以裝幾只花筒而稱為幾色印花機,如八色印花機銅輥印花機輥筒印花特點優(yōu)點花紋清晰,適宜線條、云紋及雪花點勞動生產率高,適用于大批量生產生產成本較低缺點印花套色數受限制單元花樣大小和織物幅寬所受的制約較大會有傳色,色澤不豐滿,影響花色鮮艷度3、轉移印花先將染料印到紙上,而后在一定條件下使轉印紙上的染料轉移到織物上去的印花方法。氣相轉移印花法熔融轉移印花法脫膜轉移印花法泳移轉移印花法熱轉移法濕轉移法(利用熱量)(利用一定溫度、壓力和溶劑)氣相轉移印花法又稱升華轉移或熱轉移法。將轉印紙與被印織物在轉移印花機上通過熱壓使分散染料升華而轉移到被印織物上特別適用于滌綸針織物熔融轉移印花法轉移紙與織物在高壓下熱軋,使轉印紙上的印刷油墨熔融而轉移到接觸的織物上,再汽蒸固著。脫膜轉移印花法印膜層在熱壓時,從轉印紙上剝離粘附到織物上。轉印紙由底紙、釋放膜和印墨三層組成。泳移轉印印花法又稱半濕法轉移印花。在濕態(tài)下染料通過熱壓泳移,通過織物上的毛細管效應遷移到織物上。用于水溶性染料。轉移印花的特點優(yōu)點轉移紙可長期存放,適應性強不用后處理,無污染,能耗低對織物的前處理要求低圖案豐富多彩、層次多,花樣設計的表現能力強,能印制藝術性強的花樣培訓操作工人容易缺點紙張消耗量大,成本有所提高所用分散染料升華牢度較低,不適于褶裥形的后定形服裝適用的纖維不多,主要用于滌綸5、其它印花法噴墨印花三、印花方式按工藝分直接印花拔染印花防染印花防印印花1、直接印花將含有染料的色漿直接印在白布或淺色布上,印花處染料上染,獲得各種花紋圖案,未印處地色保持不變,印花色漿中的化學藥品與地色不發(fā)生化學作用,印上去的染料對淺地色具有一定的遮色、拼色作用,這種印花方法稱為直接印花。白地花布滿地花布地色罩印花布三類產品花色較少,白地多花色多,白地少在染色布上印花,沒有白花,地色比花色淺,地色與花色屬于同類色,應用較多2、拔染印花拔染印花是在已經染色的紡織物上印花,使地色染料局部破壞、消色而獲得花紋圖案的印花工藝。拔染劑:在印花漿中含有能夠破壞地色染料的化學藥品拔白:將地色破壞,經水洗得到白花。色白:在印花漿中加入能耐拔染劑的染料,則在破壞地色的同時又染上了另一種顏色,得到各種色彩花紋。3、防染印花防染印花是在未經染色或已經浸軋染液而未顯色的織物上印花,局部地防止染料上染或顯色而在地色上或得花紋的印花工藝。防染劑:在印花漿中含有能夠防止地色染料上染的化學藥品。防白:印花處的地色染料不上染、不顯色、不固色,經水洗除去,得白花稱之為防白。色防:在防染印花色漿中加入不受防染劑的阻礙而能上染纖維的染料,從而得到色彩花紋。4、防印印花只在印花機上來完成防染或拔染及其“染地”的整個加工。濕法防印干法防印將防印漿和地色漿在印花機上一次完成的印花工藝。不適合印制精細花紋。第一次在印花機上先印防印漿,烘干后第二次罩印地色漿。作業(yè)1、印花方法2、染色與印花的區(qū)別3、印花的定義蠶絲織物的前處理和整理第一節(jié)引言

絲織物:

蠶絲織物蠶絲和化纖的交織物純化纖絲織物綢坯所含雜質:非絲素部分:如絲膠、脂蠟、色素、無機鹽等織造加工:油劑、漿料、著色染料貯運途中:油污等雜質的影響:

有損絲綢柔軟、光亮、潔白等優(yōu)良品質,會使坯綢難以被水及染化料溶液潤濕而妨礙染色、印花和整理等后加工。由于蠶絲中的雜質主要是吸附在絲膠上,只要將絲膠去除這些雜質也會隨之脫去;因此,蠶絲織物的精練主要是去除絲膠,故通常將其稱為脫膠。第二節(jié)蠶絲中雜質的組成及

化學性質一、天然雜質1、絲膠的化學組成與分子結構絲膠是一種易變性的蛋白質,由18種α-氨基酸組成,具有兩性性質,且分子中極性氨基酸的含量比絲素高的多。由于這些極性氨基酸的側鏈中都含有親水性基團如-OH、-COOH、-NH2等,增加了絲膠的吸濕性和水溶性,易于從絲素上脫落下來。2、絲膠的溶解性能不溶于乙醇、乙醚、丙酮以及苯等有機溶劑;能在水中溶解,其溶解度與T、t、pH、電解質含量等有關;當溶液的pH處于等電點時,溶解速率最低;當偏離等電點越遠,溶解速率越高;同時肽鍵的降解也隨之增加。

根據絲膠的溶解性質,在pH=9.5-10的堿性溶液中,溫度為95-100℃時,能較快地達到脫膠的目的。因此蠶絲的精練一般在此條件下進行。3.脂蠟、色素、碳水化合物、無機鹽等脂肪:主要存在于絲膠中,來自于蛹體。主要成分為脂肪酸的甘油酯;蠟質:大部分集中在靠近絲素的絲膠中。主要成分為蜂蠟酸、高級脂肪酸與蠟醇等高級醇的酯類;色素:大部分存在于絲膠中,一般脫膠精練時即可去除;無機鹽:主要存在于絲膠中,少量存在于絲素中;主要是鈣、鎂、鐵、鋁等的氯化物以及硅酸鹽、硫酸鹽等;碳水化合物:主要成分為葡萄糖及其衍生物。其中大部分與絲膠蛋白結合成復合蛋白質;另一部分具有纖維素結構,呈微細的纖維狀,主要存在于絲膠中。二、人為雜質

1.浸漬助劑經絲揩蠟有蠟浸漬劑無蠟浸漬劑高速浸漬助劑

2.著色劑是一些易于脫色的弱酸性染料或食用染料第三節(jié)蠶絲織物的精練原理及影響精練的因素一、精練原理(脫膠原理)絲膠是典型的兩性高分子物質,在酸或堿的作用下都會發(fā)生膨化、溶解和水解,具體反應如下:

堿的作用堿能促使絲膠劇烈膨化,提高絲膠的溶解性;

堿能與絲膠結合生成蛋白質鹽,即使(Ⅱ)轉化成(Ⅲ),減弱甚至破壞肽鏈間的鹽式鍵;堿也可使-OH變?yōu)?O-,以及肽鍵由酮式轉變?yōu)橄┐际?,破壞肽鍵之間形成的氫鍵,降低肽鍵間的結合力,促使絲膠進一步膨化而溶解;堿還可催化絲膠的肽鏈水解,加速絲膠脫離絲素。

酸的作用與堿的作用類似,酸也能促使絲膠蛋白的膨化和溶解,以及催化絲膠蛋白的水解。如絲膠在酸性介質中能與H+結合生成蛋白質鹽,既從(Ⅱ)轉化成(Ⅰ),提高其溶解度。

酶的作用酶是一類由生物體產生并可脫離生物體而獨立存在的具有特殊催化作用的蛋白質,又稱生物催化劑。酶不但催化效率高,而且專一性強。其專一性是指酶對被作用物具有嚴格的選擇性,即一種酶只能催化一種或一類物質。蛋白水解酶不能直接使絲膠溶脹、溶解,而是高速率地催化絲膠蛋白分子的肽鍵水解,成為易溶于水的產物,以達到脫膠的目的。蠶絲織物的精練步驟:絲膠吸濕膨化;酸、堿或酶等助劑加速絲膠的溶解和催化其水解;絲膠在表面活性劑的幫助下脫離纖維并穩(wěn)定地分散在練液中。練減率(脫膠率):二、影響練減率的因素1.練液的pH值2.精練溫度3.精練劑及其濃度精練劑的性質往往會直接影響到蠶絲織物的精練效果,既脫膠的程度和精練成品的性質。4.精練時間精練時間不僅取決于練液pH值、精練溫度、精練劑和精練設備等精練條件,而且還與坯綢的厚薄和組織的松緊有關。5.浴比應視精練設備、精練工藝和織物品種來選擇適當的浴比。6.中性鹽精練液中的中性鹽也會影響絲膠的溶解度。第四節(jié)蠶絲織物的精練工藝一、堿精練堿精練法一般控制在溫度95-98℃,pH值9-10.5左右,在生產中常用碳酸鈉、碳酸氫鈉、硅酸鈉、磷酸三鈉和焦磷酸鈉等強堿弱酸鹽精練,它們在溶液中水解可得到一定的堿度。二、皂堿精練皂堿法常以肥皂為主練劑,碳酸鈉、磷酸三鈉、硅酸鈉和保險粉為助練劑,并采取預處理、初練、復練和練后處理等工序對蠶絲織物進行精練。三、酸精練用酸脫膠時,精練液的pH值一般為1.8-2.5,常采用硫酸或鹽酸作為精練劑,酸的濃度為0.015-0.02mol/L,精練溫度95-97℃,處理時間為10-50min。但是酸精練不能除去油脂和雜質,成本也較高,且生產中有揮發(fā)性刺激氣味,易損傷皮膚、衣服和設備,因此在生產中極少使用。

四、酶精練酶精練是將蛋白質分解酶應用于蠶絲織物精練的方法,又稱為微生物精練法。與堿精練相比,酶精練使廢水中的COD和BOD值明顯降低。五、復合精練劑精練按主要成分來分,可分為以肥皂為主和以合成洗滌劑為主的復合精練劑;按適用的精練設備來分,可分為普通復合精練劑和適用于平幅精練機的快速精煉劑。

六、高溫高壓水精練國外對真絲綢高溫高壓精練的研究表明:在125℃左右的高溫高壓條件下,僅用水就可以使絲膠溶解,再添加堿可使絲膠溶解的時間更短。第五節(jié)蠶絲織物的精練設備一、掛練槽掛練槽是最常用的蠶絲織物精練設備。它是用不銹鋼板制成的長方形槽,底部裝有蒸汽管和多孔不銹鋼板。用掛練槽精練時,先要將坯綢分批、退卷、折碼、釘線、扣攀和打印。折碼有S型折碼和圓形折碼兩種方式,如圖:二、星形架精練設備適用于斜紋、紡、縐、緞類真絲織物的精練加工,尤其適用于較厚重的真絲織物。三、平幅連續(xù)精練機四、高溫高壓精練機特點:精練時間短,成本較低,精練品蓬松、潔白、彈性好,且練減率均一、彈力較高和染色性能好。五、其它設備如繩狀染色機、常溫常壓溢流染色機等第六節(jié)蠶絲織物的漂白和增白一、漂白

蠶絲織物經精練后雖然去除了絲膠等天然雜質和人為雜質,但白度仍不能滿足要求,因此實際生產中往往將蠶絲織物的精練和漂白同時進行。

適用于蠶絲的漂白劑有氧化性漂白劑和還原性漂白劑兩大類。二、增白蠶絲織物一般較少進行增白,只有對那些白度有特殊要求的練白綢,在精練后才進行增白處理。1.上藍增白采用少量的上藍劑(藍紫色染料或涂料)處理漂白織物,以吸收可見光中的黃橙光,減弱織物上的黃褐色澤。2.熒光增白采用少量的熒光增白劑處理漂白織物,以吸收紫外光二放出可見的藍紫光,這些藍紫光與織物上偏重的黃橙光混合成白光,同時提高了織物對可見光的總反射率,從而使織物的白度和亮度都增加。第七節(jié)蠶絲織物的增重

隨著蠶絲織物從內衣化向外衣化發(fā)展,要求其具有厚實挺括的風格。蠶絲織物經精練后,質量減少約25%,纖維直徑變細,絲之間的空隙增大,致使織物變薄、變軟、缺乏挺括感。通過增重處理既可彌補蠶絲織物精練損失的質量,又可以賦予蠶絲織物一定的厚實性、防皺性、懸垂性和挺括性。對于近年來大量開發(fā)的真絲針織綢,更適合應用增重整理。蠶絲織物的增重整理主要有錫增重、單寧增重、絲素溶液增重和接枝聚合增重等方法。一、錫增重錫增重是一項傳統(tǒng)又常用的整理工藝,即通過錫來增加蠶絲纖維的質量,同時使織物的手感豐滿厚實,其光澤、身骨和彈性等均有改善。經過合適的錫增重整理,蠶絲的強力和延伸度也有所提高,而吸濕性和光澤等幾乎無變化。提高真絲的增重率雖會降低對酸性染料的親和力,卻能增加對直接染料的親和力。但增重率太高會降低真絲對各類染料的吸附能力,并導致蠶絲纖維脆化、變色,所以要謹慎控制增重程度。目前錫增重主要用于領帶、飾帶、刺繡品和要求厚重風格的高級女禮服等。如意大利、法國和瑞士制的高級領帶幾乎都經過錫增重,增重率一般達35~40%。

1、錫增重處理工藝(四道工序構成)

①氯化錫處理:用18~30°Bé氯化錫(SnCl4·5H2O)溶液(浴比1∶30~50),在10~15℃處理60min后,軋液、水洗、脫水,使SnCl4被蠶絲纖維吸附。

②磷酸鹽處理:用5~7%磷酸氫二鈉(Na2HPO4·12H2O)溶液(浴比1∶30~50),在60~70℃處理60min后,脫液、水洗、脫水,使SnCl4被蠶絲纖維固著。

③硅酸鹽處理:用3~5%硅酸鈉(Na2SiO3)溶液(浴比1∶30~50),在50~65℃處理30min,脫液、水洗、脫水,使錫增重定化。

④皂洗:用0.3~0.5%皂洗液,在70~90℃處理30~60min后,水洗、脫水、烘燥,以去除未反應的錫處理液。

一般每進行一次錫鹽與磷酸鹽處理后可獲10~15%的增重率,因此可將第1和第2道工序反復進行,直至達到所要求的增重率,再進行硅酸鹽處理和皂洗。2.錫增重原理對于錫增重各道工序的化學原理,至今尚未得到統(tǒng)一解釋。一般認為,在進行錫增重處理時,由于纖維的膨化,SnCl4分子在水溶液中通過擴散滲入纖維內部,并發(fā)生如下水解反應:

其中不溶性的Sn(OH)4沉積于纖維空隙內,HCl被水洗除去。繼續(xù)用Na2HPO4處理,則發(fā)生如下反應:

增重蠶絲再用硅酸鈉處理,則堿式磷酸錫與硅酸鈉作用生成最終產物,沉積在蠶絲纖維中:

蠶絲織物的錫增重整理不會產生Oeko-TexStandard100標準中嚴格限制的、可萃取的重金屬和三丁基錫(TBT)、二丁基錫(DBT)等有機錫化物,符合生態(tài)紡織品的要求。

二、單寧增重

由于蠶絲對單寧酸有較強的吸附性能,經單寧增重處理可賦予織物柔軟而蓬松的手感,并改善其抗皺性和耐紫外線性能。國內有人將60%(o.m.f.)的工業(yè)單寧酸用于精練真絲綢的增重。其結果是:經單寧酸增重的真絲綢增重率達20%,手感柔軟,蓬松性、抗皺性和耐紫外線性能得以改善,且耐洗滌性和強力均有提高。與未增重綢的染色性能相比:單寧酸增重綢的陰離子染料上染率明顯下降,且染深性差;而陽離子染料上染率則顯著提高,且色澤濃艷。近年來,則傾向于用MAA(甲基丙烯酰胺)和HEMA(甲基丙烯酸羥基乙酯)進行接枝聚合來進行增重加工。

三、絲素溶液增重蠶絲的主體是絲素,絲素溶液又對蠶絲制品具有強烈的吸附作用,因此用絲素溶液增重是蠶絲織物實現自我完善的最佳途徑。絲素溶液的制備一般采用與絲素結構相同的絲蛋白原料,如制絲、紡絲、精練和染色各工序產生的廢絲和廢綢等,用氯化鈣法、酸法和堿法等制成絲素溶液。整理方法也隨絲素溶液的制備方法而有所不同。①用50%氯化鈣溶液沸煮精練蠶絲2h以上,可以得到絲素溶解液,整理時容易進入蠶絲纖維內部的微隙,以達到增重的目的。該法的缺點是引入的大量鈣離子不易除去。

②酸—堿溶解法即先用濃鹽酸將其完全溶解后,用氫氧化鈉調節(jié)pH值至12左右,制成溶膠狀絲素溶液。然后將絲素溶液稀釋至5%,再加入2%的鋁溶膠和0.5%的硅溶膠制成整理液。蠶絲織物浸漬絲素溶液后,需進行固著處理,一般采用戊二醛法和酒精氯化錫法等。經絲素溶液增重后的蠶絲織物,其縮水率大大下降。

四、接枝聚合

蠶絲的接枝聚合增重是指在蠶絲絲素分子上接上具有雙鍵結構的單體,在適當的條件下進行聚合反應,生成接枝狀聚合體(也有部分在纖維內部形成三維網狀結構),以增加蠶絲的質量和體積,從而改善蠶絲的品質。1、接枝聚合主要單體乙烯類:醋酸乙烯、丙烯腈和苯乙烯等;甲基丙烯酸酯類:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸羥基乙酯(HEMA)和甲基丙烯酸乙氧基乙酯(ETMA)等;丙烯酰胺類:丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰胺(MAA)、羥甲基丙烯酰胺(M-AM)、羥甲基甲基丙烯酰胺(M-MAA)、甲氧基甲基丙烯酰胺、乙氧基甲基丙烯酰胺等。2、接枝聚合加工方法蠶絲的接枝聚合需要采用引發(fā)劑來使不活潑的單體產生連鎖反應,以生成聚合物。引發(fā)劑:①射線(如γ射線、紫外線);

②熱(焙烘、汽蒸);

③催化劑過氧化物:如過氧化苯甲酰(BPO)、過硫酸銨(APS)、過硫酸鉀(KPS);氧化還原體系:如二價鐵鹽和過氧化氫組成的氧化還原體系。若單體不溶或難溶于水時,可加適量陰離子或非離子表面活性劑作乳化劑。若用甲基丙烯酰胺接枝增重蠶絲織物,可用過硫酸銨作引發(fā)劑,在60~70℃、浴比大于10∶1時,采用吸盡法處理2h以上。第八節(jié)蠶絲織物的砂洗

蠶絲織物的砂洗整理是通過化學和物理機械作用,使蠶絲織物表面產生一層均勻纖細絨毛的加工工藝。經砂洗整理的蠶絲織物,手感豐滿、軟糯而富有彈性,抗皺性和懸垂性得到改善,并具有一定的“洗可穿”性和較好的服用性。一、砂洗原理蠶絲織物的表面起絨是由砂洗機中的砂洗和烘干機中烘干后并在冷風中磨打實現的。在砂洗過程中,由于蠶絲纖維含有大量羥基、羧基和氨基等親水性基團,纖維在水和化學砂洗劑作用下劇烈溶脹,楊氏模量和強力下降;再經過反復的機械摩擦作用,蠶絲表面的部分絲膠被除去,絲素表層的巨原纖或原纖結構因分子鏈降解而部分斷裂、帚化,在絲素纖維表面形成微絨。烘干后,繼續(xù)用轉籠式烘燥機在冷風中磨打織物,使織物不斷經受摩擦和揉搓,顯現出纖維的潛在損傷,最終使織物表面的絨毛完全挺起,從而獲得柔軟而豐滿的手感。

二、砂洗設備砂洗設備主要包括砂洗機、脫水機和烘燥機。砂洗機可采用繩狀水洗機、轉鼓式水洗機、溢流噴射染色機以及專用砂洗機。脫水機一般使用離心式脫水機,內膽使用不銹鋼材料。烘燥機宜采用可正逆交換轉動的轉籠式烘燥機。二、砂洗工藝1、砂洗助劑蠶絲織物的砂洗助劑主要是膨化劑(或稱砂洗劑)和柔軟劑。砂洗時為了使蠶絲纖維膨化均勻,并產生細而稠密的短絨毛,通常還需要加入一些起滲透作用、消泡作用的表面活性劑。

1)膨化劑膨化劑(砂洗劑)的作用是在一定的溫度下使纖維膨化、結構變疏松,為纖維的水解斷裂提供條件,從而使織物表面組織突出點處的巨原纖或原纖發(fā)生斷裂、帚化而起絨。酸、堿及醋酸鋅、氯化鈣等中性鹽都可促使蠶絲纖維膨化。為防止纖維損傷過度,一般使用弱堿或弱酸。

2)柔軟劑砂洗用柔軟劑大多為陽離子型柔軟劑。

三、砂洗工藝條件

1、砂洗工藝流程為:預浸→砂洗→水洗→(中和水洗)→柔軟→脫水→烘干→冷磨

2、主要工藝條件

1)膨化劑用量純堿為膨化劑時,溶液pH值在10.5~11范圍;

2)膨化時間輕砂15~30,中砂30min,重砂30~60min;

3)砂洗溫度堿膨化:40-450C;酸膨化:50-550C;

4)浴比1∶20-505)柔軟處理陽離子柔軟劑,一般用量:3~10g/L,溫度:20~45℃,時間:10~40min,浴比:15∶1~40∶1。四、砂洗技術的發(fā)展保色保強砂洗需要尋求開發(fā)對蛋白質纖維既能起膨化作用,又不易破壞蠶絲纖維中肽鏈的砂洗劑。酶砂洗真絲砂洗蛋白酶以堿性蛋白酶為主,且可與精練配合進行。第九節(jié)蠶絲織物的鹽縮一、鹽縮整理的原理蠶絲纖維在硝酸鈣、氯化鈣等中性鹽類的熱濃溶液中處理,會發(fā)生顯著膨潤、收縮的現象,稱為“鹽縮”。如蠶絲在相對密度為1.36的氯化鈣溶液中最大收縮率可達90%。利用蠶絲的鹽縮性能,加工具有皺縮效果的蠶絲織物,賦予蠶絲織物蓬松而富有彈性的風格,這種整理叫鹽縮整理。二、鹽縮整理的應用目前用于蠶絲織物鹽縮整理的中性鹽主要是硝酸鈣,也可使用氯化鈣和硫氰酸鈉等。其加工方法有浸漬整理工藝,也有通過印花技術進行加工以獲得局部收縮的立體圖案等。第十節(jié)蠶絲織物的防泛黃整理一、蠶絲織物泛黃、老化的原因蠶絲織物在加工、服用和貯存過程中容易泛黃,同時纖維發(fā)脆、強力降低、服用性能和外觀質量下降,即出現老化現象。原因:

①紫外線;②氧氣;③水分;二、防泛黃整理技術防止真絲織物泛黃是長期被關注的研究課題,20世紀70年代研究主要集中在真絲的泛黃機理上,80年代中期逐步走向工業(yè)實用階段。日本在這方面做了大量的工作,研究水平處于領先地位。

1、紫外線吸收劑整理由于引起真絲綢泛黃、老化的最主要因素是日光中的紫外線,故在真絲綢上施加紫外線吸收劑可以防止織物泛黃。具有實用價值的紫外線吸收劑應能有效地吸收波長為270~400nm的紫外線,并有良好的光穩(wěn)定性,即使在長期曝曬下其吸收能力也不降低,且無毒、耐洗。紫外線吸收劑:主要有水楊酸酯類、二苯甲酮類、苯并三唑類、丙烯腈衍生物和三嗪類等。真絲綢防泛黃整理上應用較廣泛的是二苯甲酮類紫外線吸收劑101—S(2-羥基-4-甲氧二苯酮-5-磺酸),它能吸收235~325nm的紫外線,吸收能力強,易溶于水,安全性高,并可應用于化妝品中。2、抗氧劑整理絲素在無氧狀態(tài)下即使用紫外線照射也不會泛黃。絲素大分子的活性部位在紫外線作用下生成自由基,再與氧氣作用發(fā)生光氧化反應,所以氧對真絲的泛黃、老化起著重要作用??寡鮿┛墒菇z素分子的光氧化反應受到抑制,從而獲得防泛黃效果。用于真絲防泛黃整理比較典型的抗氧劑是烷基肼衍生物。硫脲也具有良好的防泛黃性能,可采用浸漬或浸軋法處理。由于硫脲容易互變成異硫脲,其分子結構中的NH及SH基能作為抗氧劑而終止游離基的自動光氧化作用,從而防止真絲織物的泛黃。3、樹脂整理反應性樹脂可以將絲素分子中的活性基團及酪氨酸、色氨酸等易產生泛黃基團的氨基酸殘基封閉起來,同時也可隔斷絲素分子與外界的聯系,從而改善和緩解真絲織物的泛黃現象。因此,樹脂整理可賦予真絲織物一定的防泛黃效果,同時使真絲織物獲得耐久的抗皺性能。如:硫脲—甲醛樹脂、乙烯脲樹脂等4、接枝整理接枝整理除了能賦予蠶絲織物防縮抗皺性,還能賦予其一定的防泛黃性。在一定條件下,接枝單體可與絲素分子中的活性基團發(fā)生接枝反應,降低某些活性基團的活性,使絲素免受紫外線侵擾,達到抗泛黃的效果。如:甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和N-羥甲基丙烯酰胺等。

防染印花和防印印花本章要求掌握的內容1、概念:防染印花、防印印花2、硫酸銨防白印花工藝流程及色漿處方3、涂料色防的工藝流程及色漿處方4、防印印花與防染印花的區(qū)別第一節(jié)防染印花防染印花是在未經染色或已經浸軋染液而未顯色(或固色)的織物上印花,印花色漿中含有能阻止染料上染(或顯色、固色)的化學藥品,印花后染色(或顯色、固色)時,印有花紋處,地色不能上染(或顯色、固色),從而得到白色或異于地色的有色花紋。前者稱為防白,后者稱為色防防染與拔染印花的區(qū)別防染印花在未經染色或已經浸軋染液而未顯色(或固色)的織物上印花。工藝相對簡單,成本低,易發(fā)現疵病花紋輪廓不夠清晰防白效果不如拔白理想拔染印花在已染地色的織物上印花有些染料不能作拔染,只能防染防染與拔染印花與直接印花比較防染、拔染印花工藝復雜,生產成本高,占用設備多地色染料品種受限制輪廓清晰直接印花地色面積大的織物,印花均勻性、滲透性難以達到要求精致白花或淺花,易失真,產生疊印、第三色或留白邊現象一、防染方法防染方法機械防染化學防染機械性防染劑在纖維和地色染料間形成一物理性的阻擋層。蠟、油脂、樹脂、漿料化學性防染劑通過和地色染料或地色染料固色所必需的化學藥劑發(fā)生化學反應,阻礙地色染料上染或固色。酸、堿、還原劑、氧化劑一、防染方法防染體系所選用防染劑的性質和機理要與染色體系的相反染色體系防染體系酸性堿性堿性酸性中性強酸或強堿二、活性染料地色防染印花防染方法酸性防染亞硫酸鈉防染機械性半防印花硫酸銨法防白檸檬酸法防白涂料色防(一)酸性防染印花思考:活性染料在什么條件下染色?活性染料染色處方的組成染料、促染劑(食鹽)、堿劑(一)酸性防染印花防染原理利用活性染料在酸性條件下不固色的性質,達到防染目的。適用的酸劑不揮發(fā)的有機酸,如:酒石酸、檸檬酸適用的釋酸劑有機酸或無機酸的銨鹽,如:硫酸銨、硝酸強酸弱堿鹽:如,硫酸鋁,氯化鋅1、硫酸銨法防白印花工藝流程白布→印花→軋染活性染料地色、烘干→汽蒸→水洗、皂洗、水洗、烘干

硫酸銨法防白色漿處方

中淺色中深色涂料白龍膠糊30~40淀粉印染膠糊20~30x涂料白20~4020~40東風牌粘合劑4050%DMEU5加白劑VBU0.5硫酸銨5~64~54~5合成100%100%100%地色軋染處方海藻酸鈉/g50~100活性染料/gx尿素/g10~15水/gy小蘇打/g15~20防染鹽S/g7~10熱水/gz合成/L1冷卻后加地色軋染工藝工藝一浸一軋或二浸一軋,液溫25~30℃,軋余率70%~80%軋后紅外線預烘,再烘筒汽蒸(102~104℃,5~7min)水洗、皂洗、烘干2、檸檬酸法防白印花工藝流程常法:先印后染,同硫酸銨法白布→印花→軋染活性染料地色、烘干→汽蒸→水洗、皂洗、水洗、烘干先染后?。喊撞肌埲净钚匀玖系厣ò肴荆┖娓伞』ā躺础⒃硐?、水洗、烘干2、檸檬酸法防白印花防白處方HES糊30~40檸檬酸10水x合成100%2、檸檬酸法防白印花地色軋染處方常法先染后印法NaAlg糊50~100gHES糊50g乙烯砜型活性染料xx小蘇打15~20g防染鹽S7g5g50%乳酸2g合成1L1L2、檸檬酸法防白印花固色常法蒸化機一般采用軋堿快速短蒸兩相固色法先染后印法懸掛式烘干機給色量較高3、涂料色防工藝流程與酸性防白印花的工藝流程相一致白布→印花→烘干→汽蒸→軋染活性染料地色、烘干→汽蒸→水洗、皂洗、水洗、烘干印花色漿涂料w東風牌粘合劑40乳化糊A或Nx龍膠糊y硫酸銨3~7水z50%DMEU

5合成100%(二)亞硫酸鈉防染印花防染原理KN型活性染料的乙烯砜基與亞硫酸鈉發(fā)生加成反應,使染料失去活性,達到防染印花。防染劑Na2SO31、工藝流程白布→印花→面軋活性染料地色、烘干→汽蒸(4~6min)→水洗、皂洗、烘干2、防白處方龍膠糊40~5040~50亞硫酸鈉0.75~20.75~2涂料白10~20合成100%100%3、色防處方(K型)海藻酸鈉40~50K型活性染料x尿素5防染鹽S1小蘇打1.5亞硫酸鈉1.0~1.2合成100%活性防活性印花4、地色染液處方(KN型)海藻酸鈉/g100KN型活性染料/gx熱水/gy尿素/g50防染鹽S/g10小蘇打/g12~15合成1L(三)半防印花不完全的防染印花或半色調印花活性染料地色、還原或可溶性還原染料地色利用不完全破壞地色的防染劑,使花紋處地色不能充分上染,造成花紋處色淺或疊色1、半防印花方法先印原糊,再印地色色漿中加入機械類防染劑(鈦白粉,涂料白)醇類防染(甘油,硫代雙乙醇)2、半防印花色漿

(1)(2)(3)海藻酸鈉503040鈦白粉1010乳化糊A10三乙醇銨3~5合成100%100%100%(1)半防效果較差(2)若加入洗性染料色漿,可獲得疊加效果(3)半防效果較大第二節(jié)防印印花一、防印與防染的異同點相同點工藝原理相同不同點防染印花的地色是在浸軋機上完成防印印花的地色是在印花機上完成優(yōu)點防止防染劑溶落進入染液,色光容易控制,花紋輪廓清晰克服軋染液的初開車深淺難控制的問題。二、防印印花工藝方法工藝方法干法罩?。河』ê娓珊笤儆≈频厣裾钟。河』ê蟛缓娓芍苯诱钟〉厣U撐慕榻B棉織物活性染料防印印花工藝作者:彭志忠(江西新余天翔紡織印染有限公司江西新余338025)

防縮整理第一節(jié)引言經過染整加工的干燥織物,如果在松馳狀態(tài)下再被水潤濕時,往往會發(fā)生明顯的收縮,這種現象稱為縮水。其縮水程度通常用縮水率來表示:1、縮水率指織物按規(guī)定方法洗滌前后的徑向或緯向的長度差,占洗滌前長度的百分率。2、氈縮對于羊毛織物,除了具有一般的縮水現象外,在一定條件下洗滌時,由于機械作用纖維會產生特殊的蠕動而相互糾纏,并使織物縮成緊密狀態(tài),這種現象稱為氈縮。此時,通常用面積收縮百分率來表示。

由于纖維性能上的差異,因此不同纖維的織物其縮水情況也是不一樣的如:

①毛織物:在洗滌時除了具有較大的初次收縮外,而且經多次洗滌后,還會繼續(xù)發(fā)生很大的后續(xù)收縮;

②棉、麻織物:一般初次收縮較大,但其后續(xù)收縮較低;

③合成纖維及其混紡織物:由于經過熱定型加工,外加其吸濕性能較低,縮水問題不如棉、麻織物那樣嚴重;

④粘膠織物:除了具有一般的縮水現象外,有時還易發(fā)生氈縮現象;關于織物的收縮,除了纖維本身發(fā)生收縮外,還與紗和織物的組織結構及加工過程有關。第二節(jié)織物縮水機理

織物尺寸收縮的原因主要來自內應力和吸濕溶脹而產生的不可逆收縮??椢锏目s水,主要是徑向縮水較為嚴重,這與織物在整理加工中徑向常處于緊張狀態(tài),干燥后織物中的纖維存在內應力有關。棉布的縮水率有時可高達10%。

為了弄清棉布的縮水機理,必須分析纖維、紗線和織物在水中的尺寸的變化情況。一、纖維在水中的尺寸變化對紡織纖維而言,吸濕后溶脹,并呈現各向異性即長度和直徑的變化率相差較大。

幾種纖維濕潤后直徑與長度的變化:纖維長度增加∕%直徑增加∕%纖維∕%長度增加∕%直徑增加∕%錦綸1.25.0天然絲1.728.7棉1.214.0粘膠纖維2.526.0羊毛1.216.0

其實潤濕后纖維的長度和直徑都是增長的。若纖維中存在著“干燥定型”形變,潤濕后的尺寸變化情況是:“干燥定型”形變大的纖維,在再度潤濕后的長度收縮也較多,但形變不能全部消失。注意:當棉纖維拉伸7-8%時,已接近纖維的斷裂延伸度,但在實際染整加工中是不可能出現上述情況的。因此在棉織物的縮水率中,由纖維內應力松馳所引起的收縮不會超過1-2%。二、紗在水中的尺寸變化情況

紗線潤濕時,主要表現為紗線的溶脹和長度的收縮,同時也伴有應力松弛。當紗線處于自由狀態(tài)時,纖維吸濕導致纖維直徑的增大,纖維必然要調整其在紗線中的位置和姿態(tài)來適應變化。由實驗結果可知:對于中等捻系數的棉紗,在水中的收縮率一般為1-2%左右。因此,對于縮水率較大的棉織物的收縮,必然與織物的組織結構有關。三、織物在水中的尺寸變化

織物是由徑、緯紗交織而成,當織物潤濕后,由于其結構的變化而導致織物收縮:其示意圖如右所示:當織物潤濕后,紗的直徑變大,如果緯紗仍要保持潤濕前的間距,那徑紗勢必要發(fā)生一定伸長才能滿足。

而實際情況是經染整加工后徑紗本身就有縮短的趨勢,唯一的可能是緯紗間的距離減小,從而導致織物徑向長度的縮短即織縮增加。綜上所述:對棉織物縮水影響最大的是織物的織縮,其次是紗線長度的收縮,而纖維長度的收縮影響最小。第三節(jié)防縮整理方法一、定形法定形的作用是通過消除內應力或構造更大的形變回復位壘而穩(wěn)定織物的形態(tài),達到防縮的目的。防皺整理后織物縮水率的變化:織物整理前織物縮水率∕%整理劑用量∕%整理后織物縮水率∕%縮水率降低幅度∕%薄棉織物6.745.21.0984厚棉織物5.584.81.1779粘膠短纖織物12.16.12.9076粘膠長絲織物11.45.94.3062二、預縮法預縮法是通過預縮工序為織物提供充分回縮的機會,回復織物原有的平衡,從而減少織物在以后使用過程中的縮水。1.機械預縮法最常用的是機械預縮整理,主要是解決徑向縮水問題?;驹恚菏峭ㄟ^機械預縮整理,使織物的緯密和徑向織縮預先增加到一定程度,即織物具有松馳結構,來降低成品的縮水率。

常用設備有:橡膠毯預縮機、毛氈預縮機、超喂烘干機、超喂預縮機和振蕩預縮機等。以橡膠毯預縮機工作原理為例。1.橡膠毯預縮工作原理橡膠毯預縮設備的關鍵部件是具有彈性和一定厚度的橡膠毯。具有一定厚度的橡膠材料在彎曲變形時,彎曲內外兩側將出現外側拉伸、內側壓縮的形變。如下圖所示:

如果使織物緊貼于彈性材料表面,則織物會隨著橡膠毯的變形而被拉伸或被壓縮,顯然,當只選擇被壓縮的部分時,則實現了對織物的預縮作用。為促進織物的變形,通常需要有溫度與濕度的配合。常用的三輥橡膠毯預縮裝置就是利用上述原理實現預縮的,其結構如右圖所示:

若將含濕的橡織物緊貼在橡膠毯表面,則該織物將隨著橡膠毯發(fā)生形變,隨著彈性膠毯表面的壓縮而壓縮,結果使織物緯紗密度增加、經向收縮,達到一定的預縮效果。圖10-6所示為織物預縮整理時橡膠毯受力情況示意圖。2.影響預縮效果的主要要素擠壓力、橡膠毯品質、布面濕度、布面及承壓輥溫度、預縮時間、織物狀態(tài)是直接影響預縮效果的六個要素。它們既有一定的獨立性,又相互聯系和影響。

1)擠壓力:在特定幾何形狀的條件下,擠壓力的大小直接決定了橡膠毯變形量的大小,即橡膠毯經向伸長量的大小。擠壓力越大,經向伸長量越大,回縮自然也越大,則織物預縮率相應增大。擠壓力是預縮機預縮能力的標志,性能優(yōu)良的預縮機,其擠壓力可達200~250kN。2)橡膠毯品質:橡膠毯品質對織物預縮的影響極大,橡膠毯的彈性、硬度、均勻性、親水性、摩擦系數、抗疲勞性、抗斷裂性、耐熱及抗老化性、耐磨性、可修補性等都直接影響預縮效果。3)布面濕度:指預縮前織物的含濕率。預縮前織物的含濕率般為l0%~15%。水是纖維素纖維的有效增塑劑,可強化織物的變形與“定形”。給濕方式有如下幾種:噴霧、汽蒸箱、汽蒸烘筒、泡沫法、帶水輥、橡膠毯表面含潮等,其關鍵是給濕的均勻性。4)溫度:指進預縮機前布面溫度和承壓輥溫度??椢镌谝欢ǖ臏囟葪l件下通過濕度等因素的配合,使織物容易產生預縮變形,并使織物預縮后形狀穩(wěn)定??椢镱A縮前的溫度控制在60~80℃是較理想狀態(tài)。但由于布面溫度不易檢測,一般通過烘筒溫度或壓力來大致控制布面溫度。(5)預縮整理時間:沒有足夠的時間,織物隨著橡膠毯壓縮而回縮就不能充分地完成。若時間較短,即使溫度、濕度、橡膠毯壓力等因素調整的很合適,也不會達到穩(wěn)定的預縮效果。

6)織物本身狀態(tài)及前道工序對預縮的影響:織物本身狀態(tài)對預縮的影響,主要表現在織物是否具有吸濕性。坯布通常有很強的拒水性,此類織物預縮前需要進行前處理,以提高吸濕能力。經過煮練、漂白等工藝的織物,其吸濕性已大大增強,但在這些工序中,一定要注意盡可能減少織物的張力,即減少織物的意外伸長。否則,勢必會提高織物的潛在縮水率,增加預縮的壓力??椢锏慕浘暶芏燃凹喌木€密度不同,其預縮的難易程度也不同。3.常用機械預縮機及工藝1)常用機械預縮機:①三輥橡膠毯預縮機②呢毯式機械預縮機:呢毯縮布部分工作示意圖:③高效機械預縮整理聯合機:2)機械預縮機主要機構和工作過程:①給濕裝置:為使水分能均勻滲透到纖維內部,使紗線、纖維充分潤濕,織物預縮前應預先給濕。目前的給濕方式主要有:

a.直接噴濕式;它是將壓縮空氣經噴氣管噴出,將流經水槽中的水流吹成細霧而噴向織物,使織物獲得均勻、較大的給濕量。b.蒸汽、噴霧混合式:一般由噴霧器和汽蒸箱構成。織物在噴霧給濕后,進入后續(xù)的汽蒸箱穿行,箱內蒸汽管噴出蒸汽,使織物充分潤濕,提高了給濕量。

c.金屬網轉鼓給濕式:是一種新穎的蒸汽給濕方式。工作時,蒸汽由轉鼓軸芯進入兩端的環(huán)形夾套,再從金屬網眼中噴出,均勻潤濕織物,可獲得較好的給濕效果。

②預縮裝置;預縮裝置是整臺機械預縮機的核心部分。以三輥橡膠毯預縮裝置為例,主要由給布輥(加壓輥)、加熱承壓輥、環(huán)狀橡膠毯、橡膠毯導輥、張力調節(jié)輥等部分組成。③呢毯烘燥機:呢毯烘燥機是機械預縮聯合機的重要組成部分??椢锝涱A縮裝置預縮后,再經呢毯烘燥機烘干、定形,達到穩(wěn)定下機縮水率的目的,使織物尺寸穩(wěn)定。同時烘燥又可去除由于收縮而在織物表面上形成的皺紋,并賦予織物柔軟的手感和光澤。

3)機械預縮整理工藝:①工藝流程:織物預縮整理工藝流程因選用設備的不同而不同。簡式預縮機:進布→蒸汽給濕→橡膠毯預縮→烘筒松式烘干→路布普通三輥預縮機:進布→噴霧給濕→小布鋏拉幅定幅→橡膠毯預縮→呢毯烘干→落布預縮整理聯合機:平幅進布→噴霧給濕→橡膠毯預縮→呢毯烘干→落布②工藝條件:車速:30~40m/min。含潮率:預縮前府綢類織物控制含濕率在7%~9%,卡其華達呢含濕率為11%~15%。加熱承壓輥氣壓:根據織物預縮率來決定,一般掌握在98.07~147.1kPa。橡膠毯溫度:60~70℃。毛毯供筒蒸汽壓力:49.04~98.07kPa。承壓輥與給布輥間隙小于橡膠毯厚度:薄織物2~3cm,厚織物2~4cm??椢镱A縮率:真預縮的預縮率為5.5%以上。假預縮的預縮率為1.5%~2%,其目的在于改善織物手感。2、松弛水洗法通過松弛水洗過程促使織物預縮,以保證織物在使用過程中的穩(wěn)定。這種加工方式是水洗布類產品的常用手段.可選用傳統(tǒng)的加工裝置,如溢流式噴射染色機、轉鼓式工業(yè)洗衣機等。然而近年來AIRO-1000型松式柔軟整理機更引入注口。該機是一種多功能整理裝置.通過變換加工條件可以獲得不同的防縮、柔軟、折皺等功效。圖10-11AIRO-1000型松式柔軟整理機1-柵格2-文氏管3-大導布輥4-處理槽5-水平導布框架6-織物7-葉形導布輥8-垂直導布輥9-鼓風機10-熱交換器l.設備結構及組成

AIRO-1000型松式機械柔軟整理機結構如圖所示,主要的工作部件有:處理槽、導布機構。文氏管、柵格、氣流調節(jié)系統(tǒng)、氣流溫度調節(jié)系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)。2.工作原理利用高壓氣體的沖擊和驅動力,對織物纖維進行機械的甩打和膨化處理而獲得整理效果。3、冷凝法冷凝法又稱凍結凝縮法,通過溫差的劇烈變化為纖維乃至織物的伸縮變形提供動力,從而實現預縮效果。典型結構如圖10—12所示,它的工藝過程為:給布→液化氮冷凍→蒸汽噴濕→振動松弛→過熱蒸汽烘干→機械預縮→真空冷卻→擺動出布

為強化織物的收縮作用,在設備結構中還采用傳送帶振動方式,也可增加強制式的機械預縮。該設備雖然還處于研發(fā)階段,但隨著技術進步,它將逐步成熟并裝備于染整加工中。

防皺整理第一節(jié)引言

純棉、粘膠及其混紡織物具有很多優(yōu)良的特性,但它們也存在著彈性差、易變形、易折皺等缺點。為了改善上述不足之處,人們通過樹脂整理后,改變織物及纖維的物理和化學性能,從而提高織物的防縮、防皺性能。因此棉織物的防皺整理通常稱為樹脂整理。防皺整理發(fā)展過程

防皺整理是隨著高分子化學的發(fā)展而發(fā)展起來的,至今已有80多年的歷史??v觀樹脂整理的發(fā)展過程基本上可分為三個階段即第一階段:防縮防皺整理第二階段:洗可穿整理或免燙整理第三階段:耐久壓燙整理第二節(jié)織物的折皺一、織物折皺的形成原因:織物上折皺的形成,可認為是由于外力使纖維彎曲變形,放松后未能完全復原所造成。當纖維受力彎曲時,可以認為中心區(qū)域不受影響,外層受到拉伸,而內層受到壓縮,中心區(qū)域則不受影響。

在纖維受到拉伸時,大分子的取向度提高,而且還會發(fā)生相對位移,纖維分子上的極性羥基能在新的位子重新建立新的氫鍵;當外力去除后,纖維素分子間未斷裂的氫鍵及分子的內旋轉,有使系統(tǒng)拉回到原來狀態(tài)的趨勢,但因在新的位子上形成的新氫鍵的阻滯作用,使系統(tǒng)不能立即回復,往往要推遲一段時間,形成蠕變回復。如果拉伸時分子間氫鍵的斷裂和新的氫鍵形成已達到充分劇烈的程度,使新的氫鍵具有相當穩(wěn)定性時,則蠕變回復速度較小,便出現所謂永遠久形變,這就是造成折皺的原因。二、影響織物折皺的其他因素

織物抗皺性主要表現在兩個方面:一方面織物在穿著過程中受到伸長、剪切和彎曲作用時,紗線間纖維的相對移動量?。涣硪环矫娈a生折皺時織物因彈性好容易回復。紗線性能(紗線的捻度、細度)織物的組織結構(織物的緊度、厚度、組織結構)樹脂整理第三節(jié)防皺原理一、樹脂沉積理論沉積的樹脂通過物理-機械作用,改變了纖維素纖維中大分子或基本結構單元的相對移動性,也就是說靠機械摩擦作用或氫鍵,改變了纖維的流變性能。二、樹脂交聯理論樹脂與兩個纖維素分子中的羥基形成共價交聯,將相鄰的分子鏈互相聯結起來,減少了由于氫鍵拆散所導致的不能立即恢復的形變,使纖維從形變中的恢復能力獲得提高。第四節(jié)酰胺-甲醛類整理劑一、酰胺-甲醛類整理劑的分類、結構及制備酰胺-甲醛類整理劑是以酰胺和甲醛在一定條件下反應生成的含N-羥甲基的化合物,其結構通式為:

OCNCH2OHR(一)脲-甲醛(DMU)

脲醛樹脂是由脲和甲醛加成制得的,結構式為:用于粘纖及其混紡織物的防縮防皺整理。

在制備脲-甲醛初縮體時,要選擇甲醛對脲的摩爾比,并在酸或堿催化下反應,得到的初縮體溶液是單羥甲基脲和雙羥甲基脲的混合物,反應過程如下:

一般用堿作催化劑更易得到二羥甲基脲,因為用酸催化,羥甲基脲會進一步縮合成甲撐脲。

脲醛樹脂的應用

應用脲-甲醛初縮體處理棉織物可以獲得良好的洗可穿性能。但由于初縮體中有=NH存在,整理后的織物在洗滌時如遇氯,會產生吸氯現象,形成氯酰胺。吸氯織物在高溫熨燙時會發(fā)生不同程度的損傷,該現象稱為氯損現象。織物經脲-甲醛樹脂整理后氯損現象嚴重,提高脲與甲醛的比例,會改善耐氯性能。(二)二羥甲基乙撐脲(DMEU)

二羥甲基乙撐脲是先由脲與乙二胺加熱反應生成乙撐脲,然后乙撐脲再與甲醛反應生成,反應方程式如下:

二羥甲基乙撐脲中只有兩個羥基,受熱不會生成熱固性樹脂,與纖維素反應,可使鄰近的兩個纖維素鏈交聯,所以具有較好的防皺和洗可穿性能。其用于棉織物的洗可穿整理,有一個嚴重的缺點,會引起許多直接染料和活性染料耐光牢度顯著下降,對于機理沒有明確的解釋。(三)二羥甲基二羥基乙撐脲(DMDHEU)

二羥甲基二羥基乙撐脲樹脂是用尿素、乙二醛和甲醛為原料制成的反應性交聯劑。它是目前應用最廣的一種交聯劑,它既可以單獨用于織物的防皺整理,也可以和其他整理劑組成混合樹脂應用;既可以用于織物的一般防皺整理,也可以用于耐久壓燙整理。二羥甲基二羥基乙撐脲樹脂簡稱2D樹脂。

二羥甲基二羥基乙撐脲(DMDHEU,簡稱2D樹脂)最早是德國BASF公司在20世紀50年代初期應用乙二醛、脲和甲醛反應制得,20世紀50年代后期在歐洲廣泛流行,從60年代以來,2D樹脂得到廣泛應用。目前二羥甲基二羥基乙撐脲及醚化二羥甲基乙撐脲仍然使用在防皺整理中。反應方程式如下所示:

二羥甲基二羥基乙撐脲用于棉織物的耐久壓燙整理效果很好,但與前述的二羥甲基乙撐脲一樣,也存在吸氯、氯損及泛黃現象。泛黃是乙二醛衍生物的存在而引起的。在整理有色織物時泛黃現象影響不大,但處理白色織物時效果不能令人滿意。(四)三聚氰胺-甲醛(TMM、HMM等)三聚氰胺與甲醛發(fā)生羥甲基化反應,生成三聚氰胺-甲醛樹脂初縮體。因三聚氰胺與甲醛摩爾比及反應條件的不同,可分別得到1~6羥甲基的化合物,通常產品是三羥甲基三聚氰胺(TMM)和六羥甲基三聚氰胺(HMM)。

三聚氰胺-甲醛樹脂初縮體的制備

三聚氰胺-甲醛樹脂初縮體是由三聚氰胺和甲醛在中性或微堿性介質中反應生成。其化學反應式如下:

NCHOH2CHNNCNCNHCH2OHNHCH2OH+3HCHONCH2NNCNCNH2NH2三聚氰胺三羥甲基三聚氰胺(TMM)三聚氰胺-甲醛樹脂的應用及特點

三聚氰胺-甲醛樹脂在酸性催化和高溫焙烘時,一方面自身縮合成線型和網狀的聚合物,另一方面樹脂初縮體與纖維素交聯,成醚鍵結合,以自身縮聚為主。三聚氰胺-甲醛樹脂整理的織物彈性高、耐洗性好、強度損失少、氯損小,但整理后織物的手感粗硬,用于漂白織物整理吸氯泛黃嚴重,因此不適用漂白織物的防皺整理。常用于干態(tài)整理工藝。二、酰胺-甲醛類整理劑與纖維素纖維的交聯機理(一)質子催化理論酰胺-甲醛類化合物在酸性催化劑作用下,可以與纖維反應,反應機理如下:(二)路易士酸催化理論所謂路易士酸就是能接受外來電子對的物質,所以金屬陽離子都是路易士酸。在樹脂整理中,金屬陽離子作為路易士酸催化樹脂與纖維素的反應,反應機理與質子催化作用相似,可表示如下:三、酰胺-甲醛類整理劑與纖維素分子的反應N-羥甲基酰胺類整理劑與纖維素反應可能產生的結合方式很多,比較復雜;以DMDHEU為例,有以下幾種主要的結合方式:單分子交聯:單分子支鏈:線型大分子交聯:四、酰胺-甲醛類整理劑整理工藝:

(一)工作液配方二羥甲基二羥基乙撐脲(DMDHEU)60~80g/L催化劑氯化鎂(不含結晶水)6~9g/L有機硅柔軟劑適量強力保護劑(PEN類柔軟劑)適量滲透劑JFC2g/L加水合成1L(二)一般加工工藝織物二浸二軋整理液,軋余率70%~80%→80~100℃烘干3min→160℃焙烘2~3min→堿洗或充分水洗(三)其他加工工藝

1.非干態(tài)交聯工藝

2.預焙烘和延遲焙烘工藝五、酰胺-甲醛類整理劑整理織物游離及釋放甲醛

在整理劑初縮體的制備過程中,甲醛和酰胺類化合物在酸或堿的催化作用下發(fā)生反應,生成N-羥甲基化合物,同時酸、堿也催化可逆反應,因此酰胺-甲醛類整理體系中存在游離甲醛。六、低甲醛和超低甲醛整理劑的合成

對N-羥甲基酰胺類化合物中的羥基進行醚化改性是降低整理織物上甲醛含量最有效的辦法,下面以DMDHEU為例說明。一般采用醇類化合物對2D樹脂中1,3位上的羥甲基進行醚化,反應方程式如下:

如用甲醇對羥甲基進行醚化改性,反應浴pH值控制在1.5,溫度控制在45~50℃,反應時間0.5h,可以獲得最佳的醚化效果。對2D樹脂醚化改性后,反應活性較未醚化改性的2D樹脂低,為了增加醚化2D樹脂的反應性,需使用高效催化劑,一般用氯化鎂和檸檬酸的混合催化劑,且根據醚化時所用的醇類不同,氯化鎂和檸檬酸的比例也有所不同。第五節(jié)多元羧酸類無甲醛整理劑一、多元羧酸類整理劑(一)1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)在目前所研究的多元羧酸類化合物中,1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)是被研究最多、整理織物后效果最好的一種多元羧酸。其分子結構如下:

BTCA的制備方法主要有化學合成法、輻射合成法和電化學合成法種,下面就上述三種方法做簡單敘述。(1)化學合成法

化學合成法,或稱化學氧化法,是指用氧化劑氧化l.2.5.6-四氫化鄰苯二甲酸酐(1.2.5.6-Tetrahydrophthalicanllydride.縮寫為THPA)來制備BTCA,這是目前工業(yè)上生產BTCA的主要方法。

反應過程有三步:第一步:以丁二烯和順丁烯二酸酐為原料,用Diels-Alder反應合成1.2.5.6.-四氫化鄰苯二甲酸酐。

第二步:在沒有催化劑的作用下,用氧化劑將第一步產物1.2.5.6.-四氫化鄰苯二甲酸酐氧化成4.5—二羥基—1.2-環(huán)己烷羧酸。

第三步:在鎢酸的催化下,用氧化劑將4.5—二羥基—1.2-環(huán)己烷羧酸氧化成1.2.3.4-丁烷四羧酸(BTCA)也有研究者采用不同的路線,利用化學合成制備BTCA,如紀曉玲等人利用下述反應制備BTCA:

目前,化學法合成BTCA是最主要的方法,但反應過程復雜,危險性大,且普遍存在環(huán)境污染問題,最近十幾年來,對其它的一些合成方法如輻射合成法、電化學法等研究越來越多。(2)輻射合成法輻射合成法或稱聲解合成法,是一項全新的技術,它是利用在輻射波作用下,介質的微區(qū)在極短的時間內,產生高溫高壓的高能環(huán)境、強沖擊波和微射流,空腔內充電放電、發(fā)光等,進而引起熱離解、分子離子化、自由基化,導致一系列化學變化。

墨西哥的A.N.Mendoza等人利用琥珀酸為原料,利用輻射誘發(fā)聚合,可以一步法合成BTCA,產率超過60%。目前該方法的最大缺點是產率不夠高。

(3)電化學合成BTCA

與傳統(tǒng)的有機合成方法相比,有機電化學合成具有副反應少,環(huán)境污染少,易實現自動控制等優(yōu)點。但也存在一些不足之處.如:反應設備的生產強度較低,電極易受污染等,但在節(jié)約能源和保護環(huán)境顯得非常突出的當今世界,有機電化學合成仍具有很大的吸引力。目前電化學合成的BTCA的研究還僅限于馬來酸或二烷基馬來酸酯的電氫化二聚,條件選擇適當,可以獲得較高的產率。

盡管BTCA整理棉織物的免燙效果可以與DMDHEU樹脂整理效果相媲美,強力保留率也較高,但由于BTCA的成本高、水溶性低,因此,沒能在工業(yè)上得到大面積推廣應用。(二)改性檸檬酸(CA)

為了用其他多元酸代替BTCA,人們發(fā)現檸檬酸價格便宜、無毒、資源豐富,因此成為研究者的首選。但用檸檬酸整理后織物明顯泛黃,泛黃的主要原因是檸檬酸在高溫焙烘時,2位上的羥基會發(fā)生脫水,生成烏頭酸。反應如下所示:

烏頭酸本身呈黃色,整理織物后織物泛黃現象比較嚴重。為了克服檸檬酸整理織物泛黃的缺點,研究者嘗試了多種方法。

C.Q.Yang發(fā)現,用馬來酸聚合物和檸檬酸一起整理棉織物,可以改善檸檬酸的泛黃性。

Charles認為在高溫焙烘過程中,聚馬來酸上的羧基與檸檬酸中的羥基發(fā)生了如下所示的酯化反應:

受此影響,研究者嘗試對檸檬酸進行改性,封閉檸檬酸中的自由羥基,改善檸檬酸整理織物的泛黃性及提高其免燙效果。

楊百春等人利用氯乙酸對檸檬酸進行改性,生成四羧基化合物,并利用合成的四羧基化合物整理棉織物,實驗發(fā)現,與檸檬酸相比,改性檸檬酸整理織物的白度有明顯的提高。(三)馬來酸聚合物的合成

由于馬來酸聚合物的鏈段結構與BTCA相似,研究者對聚馬來酸化合物用于棉織物的免燙整理進行了研究,發(fā)現馬來酸聚合物整理棉織物可以獲得良好的免燙效果,特別是馬來酸聚合物與檸檬酸或BTCA聯合使用時效果更好。

馬來酸的聚合一般是以馬來酸酐作為原料,先在堿性條件下將馬來酸酐水解生成馬來酸,然后在過氧化物的引發(fā)作用下聚合。反應過程如下:

二、多元羧酸類防皺整理劑與纖維素纖維的交聯機理(一)催化成酐理論

多元羧酸用于防皺整理時,先脫水成酐,再與纖維素上的羥基進行酯化反應已經為多數研究者接受。催化機理可表示為:(2)催化成酯理論也有研究者認為,多元羧酸先脫水成酐,催化劑只在酸酐與纖維素酯化交聯階段起催化作用,即催化成酯。

D.Lammerman提出了三步法的催化機理:(1)多元羧酸在焙烘時,由于熱作用失水生成環(huán)酐;(2)活潑酐與次亞磷酸鈉催化劑反應生成?;姿猁}、酰化亞磷酸鹽或混合酐;(3)這些中間體再酯化纖維素羥基基,同時釋放催化劑。(3)催化成酐、成酯理論

Kasparck、Morries、Yang等人證明,次亞磷酸鈉即可以降低多元羧酸的成酐溫度,也可以在適當的情況下與酸酐反應,他們認為次亞磷酸鈉可能即催化了羧酸劑的脫水成酐、也催化了酸酐與纖維素羥基的反應。(4)其它催化機理在多元羧酸和次磷酸鈉的反應體系中,Nkeonye等人認為,起催化作用的是次磷酸。次磷酸鈉在水中電離成次磷酸根離子,由于體系酸性很強,次磷酸根離子與質子結合,生成次磷酸,次磷酸直接與羧酸中的羧酸根反應,生成?;?亞)磷酸鹽,然后?;?亞)磷酸鹽與纖維素羥基反應,催化反應如下:(5)其它催化劑催化機理研究者還研究了多元羧酸鹽、咪唑類等非磷類催化劑的催化機理,他們認為,羧酸鹽主要催化羧酸脫水成酐,再催化酐與纖維素羥基反應。對于咪唑類無磷催化劑,其反應機理是首先形成?;溥螓}中間體,再酯化纖維素羥基,這顯然是支持催化成酯機理。其催化機理可表示為:三、多元羧酸類整理劑加工工藝1、工作液配方多元羧酸60~80g/L(整理劑以100%計)次亞磷酸鈉30~40g/L(不含結晶水)有機硅柔軟劑適量強力保護劑適量水余量調整整理液pH值至適當值。2、整理工藝二浸二軋整理液,軋余率70~80%→80℃烘3min→170℃或180℃焙烘適當時間(焙烘時間取決于焙烘溫度和整理液pH值)第六節(jié)整理后紡織品的品質一、織物平挺度等級5級—非常平整,有熨燙、整理過效果

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