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文檔簡介
緒言
第一章染整用水及表面活性劑
第二章棉及棉型織物的退漿和精練
第三章蠶絲和真絲綢的精練
第四章漂白(Bleaching)
第五章絲光
第六章熱定形(HeatSetting)
第七章毛織物的濕整理
第八章一般整理(Fin$hing)
第九章防縮整理Finishing)
第十章防皺整理(ResinFinishing)
第十一章特種整理
過紡織加工以后的加工工藝。它是織物在一定的工藝條件下,通過染料、藥劑和助劑在專用
設(shè)備上進行的化學(xué)和物理加工過程。
1.特點
(1)屬加工工業(yè)(在紡織工業(yè)中擔任承上啟下的重要角色);
(2)一種化妝術(shù);
(3)綜合的工藝技術(shù),涉及面廣;
(4)能耗大(水、熱、電),有污染(廢水、氣、渣)需重視節(jié)能和環(huán)保。
2.目的
改善織物的服用性能(舒適、保暖、抗皺等),賦予功能性(防霉、防蛀、拒水、阻燃、抗
菌等),提高身價。
(1)去除雜質(zhì);
(2)提高白度;
(3)染著顏色;
(4)改善風(fēng)格。
二、染整加工的主要內(nèi)容
漂、染、印、整。
三、本課程的任務(wù)和要求
1.掌握紡織品的練漂、整理加工的基本原理和方法。
2.能根據(jù)紡織品的特性和練漂、整理加工要求,合理制訂加工工藝過程及條件;初步具備
解決練漂及整理工藝問題的能力。
3.了解練漂、整理加工的質(zhì)量檢驗方法。
4,了解練漂及整理加工技術(shù)進展和發(fā)展前沿。
5.查閱染整專業(yè)的有關(guān)文獻。
第一章染整用水及表面活性劑
第一章染整用水及表面活性劑
§1染整用水及其處理
一、水和水質(zhì)
1.自然界中的水源
地面水:流入江、河、湖泊中貯存的雨水,含較多可溶性有機物和少量無機物地下水:深
地下水(深井水,不含有機物,有較多礦物質(zhì))淺地下水(深度<15m的淺泉水、井水,
有可溶性有機物和較多的二氧化碳)
天然水
自來水:加工后的天然水,質(zhì)量較高。
2.水中的雜質(zhì)
懸浮物(泥沙)、膠體物〔較少、硅、鋁等化合物),過濾可除。
可溶性雜質(zhì):Ca、Mg、Fe、Mn鹽,難處理。
3.水的硬度及表示方法
①硬水:含較多鈣鎂鹽的水。
軟水:含較少鈣鎂鹽的水,
②硬度:用度數(shù)表示鈣鎂鹽含量的方法(即水中含雜的多少)。
暫時硬度:水中含Ca、Mg重碳酸鹽的量。
永久硬度:水中含Ca、Mg的氯化物、硝酸鹽和硫酸鹽的量。
③表示硬度的方法:
a)ppm:I升水中所含Ca、Mg鹽類相當于lmgCaCO3稱Ippm。
b)德國度:1升水中所含鈣鎂鹽類相當于lOmgCaO稱I德度。
二、染整用水的要求
1.要求
(1)無色、透明、無臭;
(2)pH=~;
(3)鐵、缽離子含量v;
(4)硬度v60Ppm。
2.硬水對染整加工的影響
(1)練漂加工中消耗肥皂,織物上的鈣、鎂皂影響手感、色澤;
(2)漂白時影響白度、光澤;
(3)染色時與陰離子染料生成沉淀,消耗染料,造成色斑,降低摩擦牢度,改變色光;
(4)對鍋爐的影響:水垢消耗燃料,造成爆炸,惡化水蒸氣,引起鍋爐腐蝕。
三、硬水的軟化
1.沉淀法:用石灰、純堿處理,使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出,過濾后即得軟水,其
中的缽、鐵等離子也可除去。
2.軟水劑
(1)Na3P04:3CaSO4+2Na3P()4-*Ca3(PO)4I+3Na2SO4
(2)六偏磷酸鈉:Na4[Na2(P03)61+Ca2+-*Na4[Ca(P03)61+2Na+
(3)胺的醋酸衍生物(EDTA):與Ca2+、Fe2+、Cu2+等離子生成螯合物
3.離子交換法:
(1)原理:用無機。「有機物組成一混合凝膠,形成交換劑核,四周包圍兩層不同
電荷的雙電層,水通過后可發(fā)生離子交換。
陽尚子交換劑:含H+、Na+固體與Ca+、、、、、、、、Mg2+離子交換
陰離子交換劑:含堿性基因,能與水中陰離子交換
(2)常用交換劑:
a.泡沸石:水化硅酸鈉鋁
Na20?Z+Ca(HCO3)-CaO-Z+2NaHCO3
Na2O-Z+CaSO4-CaO?Z+Na2SO4
b.磺化煤:
2Na(K)+CaSO4-Ca(K)2+NaSO4
2H(K)+CaSO4-*Ca(K)2+NaSO4
c.離子交換樹脂
4.電滲析法:
用直流電源作動力,使水中的離子選擇性地透過樹脂交換膜而獲得軟水。
5.磁化法:
使水流過一個磁場,鈣、挨鹽類分子間引力減小,不易產(chǎn)生堅硬水垢。
§2表面活性劑
一、表面張力和表面吸附現(xiàn)象
1.表面張力
在數(shù)值上等于,將液一氣界面擴展單位面積所做的功,?!笖U展單位長度所需的拉力。
表面張力的影響:液體的表面張力越大,纖維越難被滲透。
2.表面吸附現(xiàn)象
二、表面活性劑結(jié)構(gòu)特征及其溶液的性質(zhì)
I.表面活性劑
以濃低度存在于水中,能顯著降低溶液表面張力的物質(zhì)。
2.結(jié)構(gòu)特征(雙親結(jié)構(gòu))
不對稱的極性分子,由較大的疏水基與較小親水基組成。
3.分類:按在溶液中所帶電荷情況分
離子型
陰離子:R-COO-Na+陽離子:R-N+H3C1—兩性型:
非離子型:聚氧乙烯酸R-O-(CH2CH2O)nH
4表面活性劑濃度與表面張力的關(guān)系
表面活性劑在溶液中的排列情況與濃度有關(guān),只有當濃度達?定值時,才能在溶液表面聚集
足夠的數(shù)量,而形成單分子膜,此時繼續(xù)增加濃度,無助于表面張力的降低,但有利于表面
活性劑相互聚集,形成膠束。
CMC:指使溶液表面張力達最低值所需表面活性劑的最小濃度,也是表面活性劑在溶液中
剛剛形成膠束的濃度。
表面活性劑的濃度一般梢大于CMC時,才能充分發(fā)揮借用。
三、表面活性劑的主要作用
1.潤濕和滲透
2.乳化
一種液體以極小的微粒均勻地分散在另?種不相溶的液體中的現(xiàn)象。
水分散在油中---油包水(水/油)
油分散在水中---水包油(油/水)
3.分散
一種不溶性固體以極小的微粒均勻的分散在液體中的作用。
4.增溶
屬乳化、分散的極限階段,即非水溶性的油溶于表面活性劑的膠束內(nèi),形成類似透明的溶液。
5.去污
四、表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系
1.親疏平衡值與性能之間的關(guān)系
H-L?B值:表示表面活性劑的親水疏水性能
(Hydrophile-LipophileBalance)
表面活性劑要呈現(xiàn)特有的界面活性,必須使疏水基和親水基之間有一定的平衡。
石蠟HLB值=0(無親水基)聚乙二醇HLB值=20(完全親水)
對陰離子表面活性劑,可通過乳化標準油來確定HLBffio
HLB值15-1813-158~87~9~6-3
用途增溶劑洗滌劑油/水型乳化劑潤濕劑水/油乳化劑消泡劑
HLB值可作為選用表面活性劑的參考依據(jù)。
3.疏水基種類與性能
疏水基按應(yīng)用分四種
(1)脂肪煌:
(2)芳烽:
(3)混合垃:
(4)帶有弱親水性基
(5)其他:全氟嫌基
疏水性大?。?5)>(1)>(3)>(2)>(4)
3.親水基的位置與性能
末端:凈洗作用強,潤濕性差;中間:相反。
4.分子量與性能
HLB值、親水基、疏水基相同,分子量小,潤濕作用好,去污力差;
分子量大,潤濕作用差,去污力好。
5.濁點
對非離子表面活性劑來說,親水性取決于酸鍵的多少,夠與水分子的結(jié)合是放熱反應(yīng)。
當溫度t,水分子逐漸脫離酸建,而出現(xiàn)混濁現(xiàn)象,剛剛出現(xiàn)混濁時的溫度稱濁點。此時表
面活性劑失去作用。濁點越高,使用的溫度范圍廣。
五、常用的表面活性劑
(一)陰離子型
1.肥皂
優(yōu):潤濕,去污力強:洗后手感柔軟,光澤好。
缺:不耐硬水和酸。
2.滲透劑BX(拉開粉)
異丁醇、蔡縮合磺化產(chǎn)品,淡黃色固體
優(yōu):水溶性好,耐acid、base、硬水,良好的潤濕劑
缺:吸濕后結(jié)塊
3.紅油(太古油)
潤濕劑,耐硬水,不受pH影響,水溶性好。
4.凈洗劑AS
耐acid、硬水,價廉,潤濕、去污力遜于肥皂,手感粗。
5.工業(yè)洗衣粉(燒基苯磺酸鈉ABS)
凈洗劑,耐acid、硬水,吩貴
(二)非離子型
1.潤濕劑JFC
耐acid、base、硬水
2.平平加O
3.TX-10
第二章棉及棉型織物的退漿和精練
一、練漂的目的
I.去除雜質(zhì),使染整加工順利進行。
雜質(zhì):①天然雜質(zhì):棉上的蠟狀物,含氮物,果膠等
②加工時沾上的二次雜質(zhì):整經(jīng)用漿,合纖紡紗上油,塵埃,銹跡等
2.改善品質(zhì),提高服用性能,如絲光,熱定形,多在染前進行,也歸為練漂。
二、主要工序
因品種而異
(棉):原布準備一燒毛一退漿一精練一漂白(深色布可免,漂布須復(fù)漂)一開軋烘一絲光一烘
干一染色(印花)
(滌/棉):準備一燒毛一退漿一精練(亞漂可免L熱定形(兼漂布滌加白)一(絲光一氧漂(靠漂布
棉加白)--烘干
三、加工形式
①燒毛、絲光、熱定形、烘干以平幅進行。
②棉輕薄品種除①工序外可進行繩狀加工,厚重棉、滌/棉應(yīng)采用平幅加工。
滌/棉織物印染加工工藝原則,
T/C應(yīng)保留純棉織物的全部染前處理,但傳統(tǒng)的純棉工藝不適用77C,須重新制訂。
①兩種纖維都需要的且可使用同一條件的合并進行;
②只有一方需要,則采取對一方有用而對另一方損傷小的工藝條件;
③都需要又不能用同一條件的則分步進行。
現(xiàn)行工藝只能做到對一方大體無害,個別有嚴重損傷,或是兼顧一方,又難以滿足另一方,
尚需進一步研究。
§2原布準備(grayclothpreparation)
原布:坯布(graycloth),未經(jīng)印染加工的布
I.檢驗(inspecting):保證產(chǎn)品質(zhì)量,避免損失
規(guī)格:長、門幅、重量,經(jīng)緯紗支數(shù)、密度、強力品質(zhì):紡疵(缺經(jīng)、斷緯、稀緯、箱路條)、
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、運輸、須把相同規(guī)格,同一加工工藝的坯布劃為一類加以分批分
箱。
3.打印(marking)
為便于識別管理,每箱布兩頭約10?20cm左右要打上E1子,標明品種,加工工藝、批號、
箱號,發(fā)布日期,翻布人代號等。
4縫頭(sewing):
為適應(yīng)批量連續(xù)加工,把一箱布的布頭子縫接起來(下機布長為30-120m).
環(huán)縫式:接縫處不厚、平整、堅牢,但費線、易卷邊、切口大,稀疏織物不宜。
平縫式:箱與箱之間的縫接,布頭重疊,易生橫檔,但堅牢不易漏縫。
§3燒毛(singeing)
一、目的
燒去織物表面茸毛,使光潔,并改善風(fēng)格,減少起球等。
①茸毛影響光潔,沾染塵污;
②影響色澤均勻度、鮮艷度;
③難印精細花紋
④滌/棉織物易起毛起球;
⑤妨礙后工序加工液的潤;顯性,影響加工質(zhì)量,造成疵布。
⑥燒毛能賦予滌/棉織物一定身骨,t剛性、彈性。
棉布燒毛多在退漿前進行。滌/棉因燒毛時絨毛尖端熔融成珠球,易產(chǎn)生深色色點,故深
色布多放在染色之后進行燒毛。
二、燒毛原理
織物平幅迅速通過火焰3擦過熾熱金屬表面),利用布面和絨毛溫差,達到既燒去絨毛,又
不損傷織物的目的。
三、燒毛設(shè)備
(一)氣體燒毛機
特點:燒毛凈(燒除經(jīng)緯原的絨毛,對化纖提花織物有特效),結(jié)構(gòu)簡單,熱能利用充分,但
需相應(yīng)的燃氣熱源。
I.組成及作用:進布裝置、刷毛箱,燒毛部分,滅火裝置。
(1)刷毛箱:4?8只刷毛程,除紗頭雜物,使絨毛堅立,1?2對砂皮柜及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,還須進行燒后刷毛。
(2)火口:主要部件,構(gòu)造大體相同,要求燃氣與空氣混勻,能充分燃燒。
適合滌/棉織物燒毛火I」:火焰輻射熱混合式、旋風(fēng)預(yù)混噴射式
主要特點是(a)氣體經(jīng)多次混合,燃燒更完全,溫度更均勻,消耗燃氣省
(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
⑴開機前全面檢查設(shè)備、清潔加油,根據(jù)工藝要求穿布(以張力適中為準)織物應(yīng)平整、干燥、
無油污斑漬。
(2)注意控制火焰溫度、火口角度及其他工藝參數(shù),落布溫度應(yīng)<50℃。
(3)質(zhì)量要求:3?4級,滌/棉門幅收縮V2%
(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
特點:結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占地大、勞動強度大、費時,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(變換織物與銅板接觸面
積)
(2)工藝
銅板T:700?750℃,車速:50?80m/min,薄80—120m/min,二正一負,or三正??椢锱c
銅板接觸長度:厚5—7cm,薄4一5cm
§4退漿(Desizing)
一、退漿目的
去除漿料兼除部分天然雜質(zhì)
漿料的存在對印染加工十分不利:①消耗染化料;②沾污工作液;③阻礙染化料與fibre的
接觸,染深色時產(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)VI%(布重)
二、常用漿料
1.淀粉:
特性:①直鏈一微溶于熱水,支鏈一難溶于水;
②耐base優(yōu),稀堿液中發(fā)生溶脹;
③不耐baei酸,使或鍵水解一可溶性淀粉、糊精一葡萄糖;
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,藍色;
2.PVA
(I)親水性高分子物,低粘度溶于水,高粘度不落于水
(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)生變化,
3.聚兩烯酸酯
(1)溶于水
(2)不耐酸、堿
4.竣甲基纖維素(CarboxymchyeCellulose)
(1)溶解度隨醛化程度不同而異:
低醴化度溶于堿,中醴化度溶于水,高雄化度溶于有機溶劑;
(2)不耐acid,pHV時,混濁、沉淀;
(3)氧化劑使其降解:
三、常用退漿工藝及其條件分析
(一)堿退漿
PVA為主的混合漿(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溶脹,與fibre粘著變松,PVA能部分溶解,用熱水可洗I除
(2)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℃)f繩狀軋堿(NaOH4-10g/L,
50~70℃)堆6~12h->水洗(繩洗機)
滌/棉(平幅):干布軋稀堿液(NaOH5-10g/L)一汽蒸(or保溫)30?90min-熱水洗(85℃,
2格)f冷洗(4格)落布PH7~8
3.特點:
①成本低,可利用前處理中的廢堿液;
②有助于棉籽殼的去除及部分纖維共生物去除,減輕精練負擔,白度、滲透性好;
③對各類漿料都有作用;
④退漿率不高(50—70%),堆置時間長,有礙生產(chǎn)連續(xù)化;
⑤滌綸耐堿性差,滌/棉織物退漿時要控制好堿液T、t。
⑥水先應(yīng)充分(base對PVA等無降解作用,水洗液粘度大),以免漿料重新沾污織物。
存在的問題:浸漬堿液時,部分PVA溶落在槽中,積聚后產(chǎn)生凝凍,粘附在織物及導(dǎo)餛上,
造成染斑并造成織物運行不正,引起皺條,且洗除困難。
(二)酸退漿
僅用于棉布退漿,且少單獨用
I.作用原理:酸在適當條件下使淀粉逐步發(fā)生水解,轉(zhuǎn)化為水溶性較高的產(chǎn)物,最終被水洗
去。
2.工藝:堿(or酶)退漿-水洗->軋水一浸軋酸液堆l-2h->充分水洗(冷洗)
3.特點:
①適于含雜多的棉布,可大量去除礦物鹽、重金屬離子,提高白度;
②H2s04與棉fibre生成纖維素硫酸酯,織物表面光亮度t,退漿后亮度接近絲綢;
③對棉有一定損傷,處理時,T、C不可劇烈;
④淀粉水解不充分,退漿率不高。
僅作為精練前的一種前處理
(三)酶退漿(屬生化法退漿,歷史悠久,最早采用天然發(fā)酵法,現(xiàn)采用淀粉酶制劑反應(yīng)此
法采用淀粉水解酶,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,是日動植物。r微生物(細菌、霉菌)所分泌的?種蛋白質(zhì),對某些物質(zhì)
的分解有特定的催化作用,
其特性是:
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)
對淀粉分解有催化作用的酶稱淀粉酶,包括:
①a一淀粉酶:對直鏈淀粉能在任何位置加以切斷,分成若干短鏈糊精;對支鏈淀粉僅能將
它的長鏈分成若干短鏈,不能分裂1,6結(jié)合,與酸的水解作用相似
②B一淀粉酶:對直鏈淀粉只能從末端逐步水解麥芽糖,對支鏈淀粉分支處的1,6—貳鍵
無水解作用。
所以Q—淀粉酶更適宜于織物的退漿,目前使用的主要有:
BF-7658酶:由枯草桿菌產(chǎn)生的耐熱淀粉水解酶胰酶:由動物胰腺中所取得
BF-7658酶:由枯草桿菌產(chǎn)生的耐熱淀粉水解酶胰酶:由動物胰腺中所取得第三章蠶絲
和真絲綢的精練
§1概述
無論何種真絲綢均需經(jīng)過精練工序。蠶絲的精練因纖維狀態(tài)而異。對使用生絲的織物要完全
精練,對精練絲與生絲交織物既要防止精練絲的過度精練,又要保證生絲的充分精練。絹紡
絲是在絹絲制造過程中進行精練,但仍殘留少量絲膠,而且燒毛后為褐色,所以也要精練。
一、精練目的
繭絲除了絲素外,還有絲膠、蠟質(zhì)、色素和灰分,在泡絲、制織和捻絲過程中又會沾上第二
次雜質(zhì)。這些雜質(zhì)不僅成為染色障礙,而且使纖維原有特性不能充分發(fā)揮,有損成品質(zhì)量,
必須在染色前除去。去除色素以外的雜質(zhì)的工藝過程叫精練;去除色素的工藝過程,叫漂白。
二、絲膠的溶解性
蠶絲的精練就是絲膠的溶解和去除。,絲膠的溶解性是極重要的問題。絲膠雖含蛋白質(zhì),但
在水中的性能與明膠相似,故得名。在熱、酸、堿,重金屬離?子的作用下其性狀發(fā)生變化(稱
蛋白質(zhì)變性)。絲膠遇熱水特別含堿劑的熱水容易溶解,而絲素卻難溶解,利用這種溶解性
的差異進行蠶絲的精練。
(1)剛吐出的絲中所含絲膠,系非晶性分子構(gòu)造,幾乎能100%溶于水,但在在吐絲中的環(huán)境
和貯繭狀or制絲工程的影響下,發(fā)生變性,其溶解性顯著改變。
(2)在制成生絲時,絲膠結(jié)晶化,幾乎不溶解于20℃的水中,當T>60℃,絲膠即膨澗,T
繼續(xù)t,則溶解,但即使T達I00C,也不能完全溶解,若加入堿劑,即使僅為%的低堿濃
度,也能促進生絲膠的溶解。
(3)用繭層破壞劑(NaHSO3+結(jié)晶硫酸鈉)由精練廢液中分離,回收的絲膠不溶于水且在稀堿
液中也不溶解。
絲膠按其溶解性,外觀性狀,分子構(gòu)造。r吸濕性,相對密度可明顯分為四層,繭絲表面的
絲膠最容易溶解于水,越是內(nèi)部的絲膠,越難溶于水。
三、練減率
經(jīng)精練處理,生絲重量減少,叫生絲練減,其減少比率稱作生絲練堿率,可按下式計算。
對真絲織物進行精練,則織物重量減少的比率叫織物練減率,與絲素分了?連接部分的絲膠
IV最難溶解,若完全去除,遇強base會損傷絲素,造成“過練”。,要求全脫膠的蠶絲,
應(yīng)保留一部分(1%?3%)的絲膠IV,如果脫膠,因絲膠與絲素染色性不同,精練斑發(fā)展為染
色斑,,精練應(yīng)既具有適宜的練減率而且無精練斑。
四、影響脫膠的因素
1、pH值絲膠的溶解性在很大程度上取決于精練浴的pH值。從生絲在不同pH值溶液中沸
水處理30'的脫膠情況看,過低or過高的pH值對溶解絲膠有利,但對絲素有害,在酸性
介質(zhì)中脫膠會使fibre溶化和產(chǎn)生染斑,,目前精練仍以堿性介質(zhì)為主,pH值為?之間,絲
膠溶解迅速而絲素不受損傷。
2、溫度:因精練方法、設(shè)備及織物厚薄而定,堿法精練(90?95C),堿性酶精練(55?
60℃)
3、浴比:視設(shè)備及織物品種而定,機織綢掛練:40?50:1
4、時間:因設(shè)備品種,精練條件而異,常規(guī)皂堿法98℃,pH10,60分
5、精練后的水洗:水洗不充分or不勻,蠶絲纖維中殘留肥皂和絲膠會駢生疵痛,肥皂殘
留斑會直接引起染斑,肥皂被空氣氧化。r水解生成拒水的脂肪酸:影響dye透入fibre內(nèi)部
并產(chǎn)生污色,殘留的絲膠可吸附更我的dye,使該部分染很深。
6、精練川水:要求用軟水(蠶絲織物容易吸附鈣、鎂等不溶性鹽)
???Fe等離子被蠶絲吸附會著色,泛黃,Ca2+,Mg2+離子消耗肥皂,并生成皂斑
§2常用精練方法
1、水萃取法
纏絲時,繭絲在50?60℃的熱水浴中約有1?3%的絲膠溶于水中。將此生絲放進熱水中,
絲膠會斷續(xù)溶出,要完全去除絲膠,必須用120C的熱水進行4次2h萃取,這種不用精練
劑而采用高溫高壓精練的優(yōu)點是:可由精練廢液中回收蠶絲絲膠,回收容易(回收的絲膠可
用作食品添加劑及化妝品添加物)。經(jīng)短時間的高溫高壓精練再進行酶精練,絲綢手感柔軟
不易泛黃。
2、肥皂精練
精練作用肥皂在浴中水解:RCOONa+H2O-*RCOOH+NaOH(1)
脂肪酸與肥皂再結(jié)合,形成脂肪酸皂膠體(酸性肥皂):
RCOOH+RCOONa-*RCOONa?RCOOH(2)
(1)中生成的堿與絲膠化學(xué)結(jié)合,生成絲膠鈉鹽,稱“膨化”,膨化的絲膠與Q)生成的酸性肥
.皂和未分解的肥皂作用與蠶絲脫離,稱“解膠”脫離到浴中的絲膠,借肥皂的乳化作用在水
中分散,不再吸附到蠶絲上,一部分絲膠在浴中的base作用下分解。
脫膠用皂應(yīng)易溶于水,無色,其1%溶液室溫下不會膠凝,馬賽皂(橄欖油皂)及油酸皂效果
較佳,精練的絲綢質(zhì)量上乘光澤,手感俱佳,此外,國內(nèi)精選多種植物油,脫色精練后制成
的練絲皂也不錯,肥皂的作用溫和,滲透性高,不易選成精練過度及練斑,且膨松性懸垂性,
白度,光澤良好,并防止折皺及擦傷的產(chǎn)生。
缺點是,對蠶絲吸附強,難以洗凈,殘皂會帶來染斑、泛黃、脆化等,肥皂不耐硬水,成本
較高,可以在皂液中加入base(Na2SiO3、Na2SiO3、NaHCO3>Na3PO4),既t脫膠速率,
又I皂用量。
3、堿精練
機理:base進攻肽鍵,使絲膠蛋白水解,其反應(yīng)是非專一性的,主要作用的氨基酸是半胱氨
酸,絲氨酸蘇氨酸,精氨酸。
脫膠時,精練浴的pH值為?,以緩沖液為好,K2CO3/NaHCO3
優(yōu)點:脫膠速率高于肥皂、耐硬水、練后殘留物易洗除。
缺點:柔軟性、白度、光澤差、缺乏膨松感,身骨欠佳。
4、酸精練
經(jīng)研究,?2較為安全(蠶絲的強度超過皂法脫膠)。酸充絲膠蛋白的水解作用是打斷了天門
冬氨基酸和谷氨酸的肽健,
(1)用酸類精練劑易控制脫膠率,去除程度可以進行部分脫膠,以迎合市場上的某些特殊
需要(所謂三分練、五分練、七分練等)
(2)在高壓下在有機酸(蘋果酸、灑石酸、琥珀酸等)酸浴中同時精練和染色的方法。節(jié)能,染
色牢度高于常壓染色法。
5、酶精練
利用蛋白水解酶精練,優(yōu)點:膨松性好、不起毛、不傷絲素等,也可去除死繭造成的污垢。
主要酶:胰蛋白iW(pH7?9),木瓜酶(pH5?,70?90℃活性最大),細菌酶℃),
2709酶,209堿性蛋白酶等
二、精練方法發(fā)展新趨向
1、過酸膨化預(yù)處理
蠶絲在酸中70C產(chǎn)生的膨化效果,在水中需90℃才可達到,,在一定T下,采用過酸預(yù)處
理,再快速精練,可IT,縮短t,避免灰傷。
2、精練前后膨化處理
(1)練前膨化,將坯綢(電力紡)用抽真空機減壓處理兩次,使織物充分吸水后,用膨化丸溶液
浸漬一定時間。
(2)練后處理,將練熟絲織物在50℃左右的水中處理后,脫水,放入減壓滲透機用膨化劑溶
液滲透處理兩次,堆置12h,水洗。
3、蠶絲精練劑高效化和多功能化
為滿足平幅快速精練的需要,推出快速精練劑第四章漂白(Bleaching)
§1概述
一、漂白目的
去除天然色素,賦于織物必要和穩(wěn)定的白度。
廣義上還包括上藍。r熒光增白等利用增白劑使產(chǎn)生光學(xué)性的泛白作用。
二、漂白法分類:化學(xué)漂白法一氧化劑、還原劑
日曬法:利用紫外線作用使水產(chǎn)生氧0rH202起到氧化作用,
增白法一上藍or熒光增白
1、氧化劑漂白:fibre易受損、但很少變色
常用的NaClO、H2O2、NaClO2、過乙酸等。
漂白原理:破壞色素發(fā)生體分達到消色目的
2、還原劑漂白:fibre脆損少,但漂白后有因空氣氧化變色傾向,僅對絲及羊毛等使用一部
分
常用的:SO2、NaHS03>Na2S2O4
漂白原理:通過還原色素產(chǎn)生漂白作用
三、對漂白產(chǎn)品質(zhì)量要求
I、白度:87%以上
2、損傷小(對NaClO漂白,要求“潛在作用”小)
四、設(shè)備及加工方式
視品種和漂白劑而定,純棉織物采用繩狀連續(xù)漂機,厚重棉布和滌/棉織物則用平幅連續(xù)練
漂機。
漂白方式:
(1)浸漂:
(2)淋漂:
(3)軋漂:
不同品種,對漂白要求不同。
§2NaC10漂白
一、NaClO溶液的性質(zhì)
NaClO是白色粉末,易溶于水,商品以液狀出售(以電解食鹽溶液制的,卬染廠用C12通入
NaOH溶液中自制。
I、無色。r淡黃色帶有C12臭味液體,商品溶液濃度為有效氯含量10?15%
2、強堿弱酸鹽,易水解
3、遇過最HC1放出。2:NaClO+HCl->HClO+NaCl
HCI0+HC1-C12t+H20
4、NaClO溶液處于復(fù)雜和不穩(wěn)定狀態(tài)。溶液中各成分組合隨pH值不同而變
NaClO在堿性條件下更穩(wěn)定,商品溶液pH為12
5、重金屬及其化合物對NaClO有催化分解作用,使fibre嚴重受損,以Fe、Co、Ni知Cu
的化合物較為強烈,,設(shè)備不宜用鐵質(zhì)。
二NaClO漂白原理
NaClO與色素的作用很復(fù)雜,只能對漂白原理作一般說明。
根據(jù)NaQO溶液組成的資料,產(chǎn)生漂白作用的有效成分可能是CIO-、HCIO和。2,且溶液
由堿性轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝詴r,依下列次序變化:NaClO->HClO--C12
根據(jù)實驗的結(jié)果,隨pHI,漂白速率3當pHV4時,漂白速率t
???認為NaClO的漂白在不同條件下可能是不同成分在起作用。
籠統(tǒng)地說,漂白的主要成分是HCIO和C12,堿性范圍是HC1O為主,PH<4是C12
觀點一:漂白作用是依賴HC1O分解產(chǎn)生的新生氧將發(fā)色基團破壞而消色,該反應(yīng)在弱酸性
條件下才迅速發(fā)生,纖維損傷亦很劇烈。
觀點二:漂白作用主要是由于HC1O和CI2的分解產(chǎn)物對色素雙鍵有加成作用
此外NaClO對其他雜質(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竣基。
②含氮物質(zhì)和蠟狀物可被氯化成相應(yīng)的氯氨酸及脂肪酸的氯化衍生物。
③棉籽殼中的木質(zhì)素可被氯化為氯化木質(zhì)素。
NaClO對纖維素亦有氧化作用(非選擇性氧化),氧化作川復(fù)雜。
三NaQO漂白工藝條件分析
1、漂液的pH值
主要表現(xiàn)在對漂白速率和對纖維損傷大小影響
①酸性條件下,但C12逸出,污染環(huán)境
②中性條件,fibre損傷最嚴重,此時氧化纖維素粉基多,對纖維的損傷程度較大。
所以選擇pH9—10漂白,盡管漂白速度慢一些,但通過延長I可達到目的。
注意:漂白時,由于fibre吸收NaClO水解產(chǎn)生的NaOH,加之纖維素,果膠等有機物產(chǎn)生
酸的影響,還有空氣中C02的作用,使漂液pH逐漸I,???軋漂時要不斷補充新鮮漂液,
淋漂和浸漂時需要加堿劑Na2CO3以維持pH值,防止fibre損傷。
2、溫度和時間
Tt,漂白速率t,但棉fibre的氧化速率t,在一定pH下,T每t10℃,氧化速率t倍,TV35C,
TV35°C,急劇I,高溫不宜,但低溫需制冷設(shè)備,能耗大,時間長。
???選擇室溫20?35C,時間以30?45min為宜
3、濃度
在pH、T和t一定時,C1,白度t,但并非成正比,C達一定值白度提高不多,而損傷大,
實際生產(chǎn)時應(yīng)根據(jù)含雜、織物厚薄,對白度要求確定
四NaClO漂白工藝
1、工藝過程
(1)純棉:繩狀軋漂一在繩狀漂白聯(lián)合機上進行
水洗一浸軋漂液(軋余率100-120%)一堆置水洗一酸洗一中和(Na2co3)一水洗一脫氯一水
洗。
(2)滌/棉織物采用平幅加工,深色織物有效氯2~4g/L。
2、應(yīng)注意的兩個問題
(1)前處理問題:必須有較好的退漿和精練效果,否則要加重漂白負擔,影響棉fibre的強度,
對T/C來說,這一點較難滿足,一旦精練不凈,fibre上的含氮物質(zhì)漂白時會與HC1O生成
氯胺類化合物,釋出HCL使fibre泛黃、脆損。
???NaQO漂白對T/C僅適用于深色品種,中、淺色須復(fù);票一次
(2)脫氯問題:漂白后,殘留氯經(jīng)過一定時間會使纖維損傷,色澤發(fā)萎,泛黃,對不耐氯的
dye亦有破壞作用。
3、對NaCeO漂白工藝評價
(l)NaClO價格低,工藝設(shè)備簡單,廣泛用于棉布的漂白。
(2)該工藝要求有較好的退漿精練效果,否則會加重漂白復(fù)擔影響棉fibre的強度。
(3)對T/C僅限于深色品種,不用于蛋白質(zhì)fibre的漂白(引起損傷、泛黃)
(4)有C12逸出,有污染。
3H202漂白
H2O2氧化電位低于NaClO,對fibre損傷小,且無潛在損傷,適用范圍較廣。.最早出現(xiàn)于1938
年,國內(nèi)主要用于T/C和棉針織物的漂白,白度高,不泛黃,手感好。
一、H2O2溶液的性質(zhì)
1、俗稱雙氧水,商品有多種濃度,低濃度(3%?35%)為無色無臭溶液,高濃度為淺籃色粘
稠液體,印染廠使用30?36%左右商品。
2、系強氧化劑,30%H2O2對皮膚有刺激性和“灼傷”作用,濃度>65%的H2O2與易燃物
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
保存。
4、30℃以下的H2O2較穩(wěn)定,>70eC,分解速率加快。
5、遇有色金屬離子及酶等劇烈分解,其分解是一個劇烈的放熱反應(yīng),可能引起爆炸。
6、對玻璃、和純鋁都不起作用、可用來制容器的設(shè)備,工廠用不繡鋼材料,
7、II2O2遇強氧化劑KMnO4則顯還原性,可利用該性質(zhì)對II2O2進行分析。
二、H2O2漂白原理
H2O2是弱二元酸,在水溶液中按下式電離
H2O27H++HO2-(I)K1=X10-12
HO2--H+O22-(2)K2=X19-25
1、最早認為H2O2分解放出新生氧,而起漂白作用,
但H2O2分解極復(fù)雜,目前對H2O2破壞色素的化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)了解很少,,對新生氧起漂
白作用的說法缺乏有力的論證。
2、亦有人認為,H2O2漂白是由于羥基陰離子的作用,依據(jù)是,當pHf時,(1)式中[HO2-]
t,而漂白速率也因pHt而t
3、有人提出H2O2分解的游離基在起漂白作用。
在某些金屬離子存在時,H2O2的分解會加速,有復(fù)雜的反應(yīng),對色素雖有破壞作用,但將
使纖維素受到損傷。
關(guān)于H2O2的漂白機理,通常認為HO2-是漂白的主要成份,能解除有機色素的電子流動性
能,而起脫色作用,也可能引發(fā)游基侵襲發(fā)色基團:
三、H2O2漂白工藝條件分析(以棉為例)
I.pH值的影響
pH值對H2O2分解率和漂白質(zhì)量有影響。從強力看,pH3?10范圍強力變化不大,有較高
水平,從聚合度看,只有pH在6?10范圍內(nèi)能達滿意水平。
綜上所述,pH為9?10較理想,若加入穩(wěn)定劑,pH可以提高至?11。
2、溫度、濃度和時間
H2O2的分解、織物的白度與溫度成正比,當T=90?100℃時,H2O2可分解90%,向度亦
最好,若T=60℃,分解率僅50%,在正確使用穩(wěn)定劑的情況下,織物的白度和纖維受損程
度僅與H2O2分解率有關(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,強力符合要求,根據(jù)前處理情況,H2O2濃度在2?6g/L。漂白時間與T有關(guān),
95?100℃條件下,45?60分鐘,大部分H2O2已經(jīng)分解。
3、穩(wěn)定劑的作用
加工過程中,織物不可避免地會沾上重金屬離子,它們對H2O2有加速分解作用從而脆損纖
維素,若局部不勻,會造成破洞。,織物在漂白前,必須充分洗凈,盡可能I金屬性雜質(zhì),
同時在漂液中加適量穩(wěn)定劑,其不僅可防止金屬離子催化分解,而且可調(diào)節(jié)堿度和起緩沖作
用。
(1)對氧漂穩(wěn)定劑的要求
I、要有高效的穩(wěn)定作用,能控制其分解率達到需要的程度(95?100C存放時,lh內(nèi)H2O2
分解率應(yīng)W40%,加入織物時經(jīng)lh漂白,H2O2含分解率宜控制在70%左右;
II、對fibre的損傷要減少到最低限度
H2O2漂白的優(yōu)點是纖維素的損傷比NaCeO少,與使用H2O2的濃度有關(guān),也與穩(wěn)定劑有
美,一般只允許漂后下降15%左右;
IH、能耐不同濃度的堿(堿性能催化H2O2的分解,而H2O2漂白又需在pH時進行,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)定劑的種類
按其化學(xué)組成是否含硅鹽,分含硅和非硅兩類
按其作用機理分為吸附型,絡(luò)合型及混合型。
I吸付型
A、最典型的是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的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值提高而加速HO2分解,但當Fe2+
含量超過Na2SiO3吸附能力時,就會減弱其穩(wěn)定作用
②作為堿劑,可緩沖漂液的pH值。(引起H2O2活化)
優(yōu):穩(wěn)定效果好,白度,價格便宜
缺:易結(jié)硅垢,影響手感,清除困難,不耐強堿浴
B、脂肪酸鎂
穩(wěn)定機理: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)定機理:能與重金屬離子形成絡(luò)合物,從而降低?!赶浯呋纸庾饔?,是當今抵制催
化分解最佳的穩(wěn)定劑(遠遠大于吸附型)。
絡(luò)合物分兩類:一類是與金屬離子間只有配位鍵(稱絡(luò)合物);另一類是與金屬離子間既有配
價鍵又有共價鍵(螯合物)
品種有:
①磷酸鹽,受pH值影響大,又會造成水富營養(yǎng)化
②氨基段酸鹽(氨基上接猴甲基的鹽類)
整合能力強,但分散力差,不耐濃堿,EDTA生物降解性差
③羥基竣酸鹽
灑石酸,葡萄糖酸鈉,海藻酸鈉,整合能力強,但分散力差,易為生物降解
④有機瞬酸鹽
胺三甲又瞬酸鹽,乙二胺四又基瞬酸鹽等具有比EDTA還要強的螯合能力,絡(luò)合容量高,
絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)大,耐一定量的堿,易于生物降解
IV混合型
一種是將吸附型與整合型穩(wěn)定劑進行物理性拼混;
另一種是穩(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,具有良
好的膠體特性和分散作用,有溫和的贅合作用,耐堿性較好有機瞬酸酯,能耐50g/L的燒堿,
可用于高堿量的煮漂一浴法
四、生產(chǎn)工藝
氧漂工藝適應(yīng)性廣泛,漂白方式有①軋漂(汽蒸漂白,是H前應(yīng)川最廣的一種,工藝連續(xù)化,
效率高,以平幅汽蒸為多);②浸漂(卷染機平幅漂白,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,另外可與其它漂白劑聯(lián)合進行。
1、棉布
以汽蒸漂白為主
退、煮后織物一浸軋漂液汽蒸(95?100℃,45?60min)一水洗
100%
2、T/C:
①常壓汽蒸
退漿,輕精練后一浸軋漂液(H2O2:4?6g/L,?11)一汽蒸(95C,45')一水洗
②高溫高壓
A、退漿》浸扎漂液(H2O2:5-7g/L;NaOII:3~5)?汽蒸130-142℃,1-2min)
B、燒毛一浸軋漂液(H2O2:7-14,NaOH:10?15滲透劑)一汽蒸(142℃/min)-水洗
③浸漂(卷染機平幅):厚宜織物
對小批量織物,可選擇不銹鋼or木質(zhì)卷染機
工藝流程:冷洗一道f漂白8?1()道(95?98℃)->熱洗4道(70?80℃)f冷洗上卷
④冷堆法
在完全沒有氧漂汽蒸設(shè)備的條件下,可采用冷堆法,尤其適合不宜高溫處理的合纖與棉混紡
品種,產(chǎn)品手感好,損傷小,能耗低,但滲透性較差,要注意漂白的水洗(島效洗滌在冷漂
中的重要性超過其他任何工藝)。此法,采用軋卷堆置,用塑料薄膜包覆好,不使風(fēng)干,再
在特定設(shè)備上低速遠轉(zhuǎn),防止工作液積聚在布卷下層,造成漂白不勻。
工藝流程:室溫浸軋漂液f打卷一堆置130C,14?24h)一充分水洗
漂液組成:H2O2:10?12g/L,Na2SiO325-30g/L,NaOH:5g/L
H2S2O8:7?lOg/L(強退漿劑,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,時間短,能耗低。
工藝:退漿后一液下浸漬[60℃,lOmin)一汽蒸(I00C,2min)一熱洗一酸洗一水洗
3、蛋白質(zhì)纖維(浸漂)
①羊毛
②蠶絲:單漂(桑蠶)H2O2(35%)+Na4P203,1?2g+EDTAlg,?9,71℃,2?4h:
雙漂(柞蠶絲)氧漂LH2O2,70c6h)f水洗還原漂Qg/LNa2so4)
五、對H2O2漂白的評價
1、對纖維損傷小,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、對設(shè)備有較高要求
§4NaClO2漂白
NaCO2是一種溫和的氧億劑,1939年便作為紡織纖維漂白劑;合纖出現(xiàn)后,得以廣泛的應(yīng)
用。主要用于棉、合纖維及其混紡織物,不適用于蛋白質(zhì)纖維
一、NaClO2溶液性質(zhì):
商品有固體和液體兩種,純粹的NaQ02固體是白色,因含QO2而呈黃綠色砂狀結(jié)晶,含
量約8%左右,吸濕性強,高溫分解.遇有機物還原劑易燃、易爆(受沖擊時)液體NaC102
濃度在10-25%,比固體安全。
1、液體NaC102液液呈弱堿性,可水解.
2、酸性條件下不穩(wěn)定,產(chǎn)生C1O2,且pHI,分解速率t。
3,金屬離子能促進NaCIO2分解,但比H2O2弱
4、氧化能力較NaClO弱,,不會造成大分子斷鏈,故電纖維損傷小,且能溶解果膠和木質(zhì)
素。
5、酸性條件下,使KI生成12,可用Na2s203滴定NaQO2的含量。
二、漂白原理
NaClO2的漂白機理,目前尚不很清楚,有以下幾種觀點。
5CO2-+2H+-*-*4CO2+CI-+2OH-(1)3C1O2--*2C1OS-+Cl-(2)C1O?->C1-+2(O)(3)
1、有人認為(0)起漂白.主導(dǎo)作用,當無漂物存在時,生成的(O)形成分子氧釋放出來,當有
漂物存在時,O放出少,可能(O)對漂物進行作用。
2、有人認為,加速NaC102漂白主要是由于C12起作用,漂白速率隨PHI而t,而C1O2
隨pHI而f。
3、也有人認為,CO2在干態(tài)時無漂白作用,常規(guī)浴中只有HQ02產(chǎn)生漂白作用.
4、阿葛斯特提出NaCI02漂白時,pH值t,是由于棉吸附了NaOH,而決定漂白反應(yīng)是
HC102fHe1+2(0)
綜上所述,認為HQ02存在是漂白必要條件,C102可能是漂白的有效成分。
三、NaClO2漂白工藝條件分析
1、pH值:它對NaC102的穩(wěn)定性和漂白效果有很大關(guān)系。
PH=~4,NaClO2的分解和002生成率達到最高,白度亦最佳;pH>5,分解緩慢:pH>7,
幾乎無漂白作用。
當pH二時,C102生成速率〉消耗速率,造成環(huán)境污染;當pH=8.,NaC102利用率較高,
但漂白時間很長。從纖維受損情況看,pH8?,損傷增大,而?時,損傷較小.實際生產(chǎn)中選
擇pH4?。
2、溫度:90?100℃
對漂液穩(wěn)定性和白度有關(guān),TI,穩(wěn)定,Tt,白度t,但T與催化劑有關(guān)(有機酸80℃,有
機酸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,方式及活化劑性質(zhì)有所不同,濃度過高,白度不會t,浪費t,
污染環(huán)境。
根據(jù)經(jīng)驗,一般NaC102用量為織物重量的1%左右,浸軋液濃度15?25g/L。
4、時間
tt,分解速率,但t和活化劑有關(guān),決定t的是NaC102的分解速率,連續(xù)汽蒸漂白時Z60-
90min,采用(HN4)S2O8和H2O2協(xié)同活化,15~40min。
5、活化劑與緩沖劑
活化劑的作用:
將呈堿性的商品NaC102溶液調(diào)節(jié)成弱酸性,01?在漂白過程中將NaC102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?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IpH值,Tt.pHI,
對勞動保護有利,但成本高。
(3)錢(胺)型
水合腓及各種助鹽
有無機錢和有機胺,借反應(yīng)中產(chǎn)生酸使活化,反應(yīng)液較穩(wěn)定,生成的氨,有利于勞動保護和
減少對設(shè)備腐蝕。
活化劑選用時注意幾點:
①用量與NaCIO2分解速境、C1O2生成率成正比,因此酸性活化劑不合適,應(yīng)選具有潛在
酸性的活化劑;
②有些活化劑用量超過一定值,變化I,有些則使NaC102分解終止(分解較快),故用量過
多,白度I;
③雖然漂液加入活化劑不同,在漂前與漂白過程中pH值的變化互不相同,但最終pH值接
近?。
漂液中除使用活化劑外,有時還需加入緩沖。,其作用:使漂液pH值穩(wěn)定在合適的范圍內(nèi),
既保證良好的漂白效果,又穩(wěn)定了漂白浴。一般用磷酸鹽or胺鹽。
四、漂白工藝
主要用于涂棉織物,多采用軋蒸法,也有用冷堆法(無適當設(shè)備時)。
五、NaC102漂白特點
I、對棉纖維損傷小,可保持較高的物理強度,漂白在酸性條件下進行,滌論不致?lián)p傷;
2、能夠得到良好的白度,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、對棉纖維共生物有選擇的去留,即保留多量的脂蠟(手感柔軟),去除果膠、色素、含氮
物等較徹底,兼有精練、凜白兩種效果:
4、由于在酸性狀態(tài)下漂白,能放出C102,毒性大,且不易散失,Q02濃度增至一定程度,
有爆炸危險,其次,易污染水源,與其他工業(yè)廢水中的有機物作用生成毒性更大的有毒氣體,
第三C1O2是強腐蝕劑,因為對設(shè)備的要求高,須用含鈕成分很高的合金鋼。
5、NaCI02漂白時消耗量大,價格貴
因此,NaQO2漂白不是一種理想的生產(chǎn)工藝
三種漂白劑的比較
NaCIOH2O2NaC102
適用范圍C.T/C低檔C.T/C中高檔蛋白質(zhì)纖維高檔C.T/C
白度一股較好很好
白度穩(wěn)定性脫氯不凈,易泛黃不易泛黃脫氯不凈會泛黃
手感粗糙較好很好
去雜能力較差,但對有效有一定去雜能力去雜能力好,對煮要求低
對棉較大中等較小
常用漂的方式冷漂(繩狀平幅)軋漂等(第五章絲光
§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
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
3、縮水率,尺寸穩(wěn)定性,織物平整度提高
4、強力、延伸性等服用機械性能有所改變
堿縮雖不能使織物光澤提身,但可使紗線變得緊密,彈性提高,手感豐滿,此外,強力及對
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)染深色時為了提高織物表
面效果及染色牢發(fā),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:
個別深色品種(苯胺黑)可在燒毛后直接進行絲光,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,但其膨化能力隨原子量增大而
I,且成本較前因此只有燒堿才具實用價值,某些酸和鹽類溶液(H2so4JHNO3,)也可使纖
維素纖維膨化,獲得絲光效果,但實際生產(chǎn)有困難,缺少實際意義。
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60年代未曾進行過絲光研究,
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)的主要指標之一。
可用變角光度法、偏振光法等測,但尚無統(tǒng)?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)鍬值法:是檢驗絲光效果的常用方法,鋼值大,絲光效果好
本光棉布領(lǐng)值二100,鋼值>150表示充分絲光,一般為135?150。
(2)碘吸收法:
(3)碘沾污和染色測試法:
將不同鋼值(100?160)試樣,用一定濃度碘液or直接藍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,定量評定絲光鈿值。
4、尺寸穩(wěn)定性
(%)
采用機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
I、形態(tài)結(jié)構(gòu)
纖維更徑增大變圓,縱向天然扭曲率改變(80%-%),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(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。
2、微結(jié)構(gòu)
結(jié)晶度1(70%-5()%),無定形區(qū)域t,使原來在水中不可及的羥基變?yōu)榭杉?,因此纖維對
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,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,同時,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(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)生溶張后,大分子鏈間的氫鍵被拆散,舒解/織物中貯存的內(nèi)應(yīng)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(是在更為自然,穩(wěn)定的狀態(tài)下
被固定下來的),這時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?個復(fù)雜的過程,關(guān)于棉纖維在濃堿液中發(fā)生劇烈溶脹的原因有兩種理論作出解釋
I、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:
①醇化合物:
②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H)整個過程纖維素的變化表示如下:
纖維素III
從而引起棉纖維物理和化學(xué)特性的相互的變化,呈現(xiàn)出優(yōu)良的性能
(2)棉纖維經(jīng)濃NaOH處理發(fā)生劇烈的不可逆溶脹原因是:鈉離了?體積小,它可以進入到fibre
的晶區(qū);同時Na+是一種水化能力很強的離子,環(huán)繞在一個Na+周圍的水分子多達66個之
多,以至形成一個水化層,當Na+進入fibre內(nèi)部并與fibre結(jié)合時,大量的水分也被帶入,
因而引起了劇烈溶脹,由于能進入晶區(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的纖維素
陰離子Cell-O?,溶液中尚有可移動的Na+和OH?,如果有NaCl存在,還有C1?,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,達到平衡時,膜內(nèi)外必須分別達到電
性中和。
膜內(nèi)可移動離子總濃度:CI=[Na+]I+[0H-]I+[Cl-]I=2X-C1
膜外可移動離子總濃度:CO=2(C2+C3-X)=2X,
CI>CO,因而產(chǎn)生了滲透玉(P),引起纖維溶脹。
P=RT(CI-CO)=RT(2X-C1-2X/)
P=RT()(1)
根據(jù)(1)式
(1)當C2不是很大時,C2t,Clt,Pt,溶脹t
(2)若有鹽存在,膜外[Na+]f,即XIf,Pl,溶脹I
(3)若C2tt,Cl相對C2很小,而膜外[Na+]tt,X'很大,P-O
§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,作用時間,張力和去堿.
一、堿液濃度
是影響絲光效果的主要因素
①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
②棉紗在不同濃度NaOI【溶液中的收縮和染著力
③棉布絲光對濃度要求(C與收縮及鋼值關(guān)系)
C=177g/L時,領(lǐng)值為150,C=245g/L鋼值最高。
C=24()~280g/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
I、張力對織物光澤的影響
棉織物用濃堿處理時,只有加上適當?shù)膹埩?,才能顯示由良好的光澤,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、張力對織物機械性能和吸附性能的影響
即在無力條件下,棉紗線的強力已獲得提高,如果施加適當?shù)膹埩?,其強力還可以進一步提
高,但光澤增加的并不多,且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,經(jīng)緯向張力對織物縮水率有極為重要作用。
實際生產(chǎn)中,各種規(guī)格的織物經(jīng)緯向縮水率是不平衡的??ㄆ?、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)在收縮率和根值下降,所以絲光堿液以低溫較好,但實際生產(chǎn)中考慮到經(jīng)濟
效益,以及溫度過低堿液咕度增大,使減液難以滲透到紗線和織物內(nèi)部,再有擴幅較難,所
以通常采用軋槽夾層通入冷流水使堿液冷卻即可。
四、時間
絲光作用是使燒堿迅速均勻而充分地滲入棉紗or織物內(nèi)部和纖維發(fā)生作用,因此必須保證
一定的時間。
將棉紗用280g/INaOH在無張力下絲光,發(fā)現(xiàn),20s
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