染整概论

前言染整（dyeing and finishing）：对纺织材料(纤维、纱线和织物)进行以化学处理为主的工艺过程，通常也称为印染。

染整同纺纱、机织或针织生产一起，形成纺织物生产的全过程。

染整包括前处理、染色、印花和整理。

纺织品的染整加工是借助各种机械设备，通过化学的或物理化学的方法，对纺织品进行处理的过程，主要内容包括前处理、染色、印花和整理。

通过染整加工，可以改善纺织品的外观和服用性能，或赋予纺织品特殊功能，提高纺织品的附加值，满足对纺织品性能的不同要求。

前处理（预处理亦称练漂）：采用化学方法去除织物上的各种杂质，改善织物的服用性能，并为染色、印花和整理等后续加工提供合格的半制品。

使后续的染色、印花、整理加工得以顺利进行，获得预期的加工效果；染色：染料与纤维发生物理的或化学的结合，使纺织品获得鲜艳、均匀和坚牢的色泽；印花：用染料或颜料在纺织品上获得各色花纹图案；整理：根据纤维的特性，通过化学或物理化学的作用，改进纺织品的外观和形态稳定性，提高纺织品的服用性能或赋予纺织品阻燃、拒水拒油、抗静电等特殊功能。

第一章绪论一、中国古代印染工艺的发展我国古代劳动人民很早就利用矿物、植物对纺织品进行染色，并在长期的生产实践中，掌握了各类染料的提取，染色等工艺技术，生产出五彩缤纷的纺织品。

中国古代印染工艺的发展过程，大致可分三个转变：古代染色的染料，从天然矿物到植物染料的转变（缘于获取难易程度和染色牢度）；从染原色到套色的转变；从在织物上画花、缀花、绣花、提花到手工印花的转变（缬与凸版印花技术为代表）。

至1834年法国的佩罗印花机发明以前，我国一直拥有世界上最发达的手工印染技术。

中国古代经典印花技术——“三缬”夹缬：夹缬是一种镂空型双面防染印花技术。

它是用木板镂刻成两块相同纹样的镂空花版, 然后将麻、丝织物等对折,夹在两块花版中间,用绳捆紧,将染料注入花版空隙。

干后，拆开花版，织物上便印出对称的彩色图案。

用这种方法生产的印花布称作“夹缬”。

夹缬染色工艺最适用于棉、麻纤维。

夹缬制品花纹清晰，经久耐用。

绞缬：又称扎染、“撮缬”、“撮晕缬”，民间通常称“撮花”。

是我国古代纺织品的一种“防染法”印花工艺，也是我国传统的手工染色技术之一。

《资治通鉴备注》详细的描述了古代扎染过程：“撮揉以线结之，而后染色，既染，则解其结，凡结处皆原色，余则入染矣，其色斑斓。

”它依据一定的花纹图案，用针和线将织物缝成一定形状，或直接用线捆扎，然后抽紧扎牢，使织物皱拢重叠，染色时折叠处不易上染，而未扎结处则容易着色，从而形成别有风味的特殊的﹑无级层次晕色效果。

蜡缬：葛缬，又名蜡染，因用蜂蜡作防染剂而得名，距今已有二千多年的历史。

蜡缬制品的花样饱满、层次丰富，是西南少数民族的重要文化特征之一。

制作时，先用蜡刀蘸蜡液在白布上画出纹饰，然后放入靛蓝缸内染色，经过多次染色，无蜡处变成蓝色或青色，涂蜡处则不着色仍呈现白色，最后加温去蜡，经水冲洗，即制成蓝白分明、花纹如绘的蜡染花布。

蜡染纹样多以花草树木和几何图形为主，兼有适量的虫鱼鸟兽。

第二章常用纺织纤维所谓纺织纤维，指的是长度远大于直径（一般长度与直径之比大于1000），并且具有一定柔韧性的物质。

纺织纤维都是高分子化合物。

分子量在1000以上。

平均分子量一般在104～107之间。

一、纺织纤维分类：天然纤维和化学纤维。

①天然纤维包括植物纤维、动物纤维和矿物纤维。

A 植物纤维如：棉、麻。

B 动物纤维如：羊毛、免毛、蚕丝。

C 矿物纤维如：石棉。

②化学纤维包括再生纤维、合成纤维和无机纤维。

A 再生纤维（利用天然原料经过一定的加工如溶解或熔融而纺制成的纤维）如：粘胶纤维、醋酯纤维。

B 合成纤维（是一类以水、空气、石油或煤为原料，通过化学合成的方法制得的高分子化合物，再经纺丝制得的纤维）如：锦纶、涤纶、腈纶、氨纶、维纶、丙纶等。

C 无机纤维如：玻璃纤维、金属纤维等。

第一节纤维素纤维的结构和主要化学性质纤维素纤维天然纤维素纤维（棉、麻）再生纤维素纤维（粘胶纤维、醋酯纤维等）一、天然纤维素纤维1. 棉纤维外形：纵向呈扁平带状，并有天然扭曲，横截面呈腰子形或耳形，中间干瘪空腔。

棉纤维从外到内分成三层：初生胞壁：纤维素含量低，纤维素共生物特别是果胶物质、蜡状物质的含量较高。

初生胞壁决定棉纤维的表面性质，具有拒水性阻碍化学品向纤维内部扩散，织物渗透性差。

可分为三层：外层是由果胶物质和蜡状物质组成的皮层，二、三层纤维素成网状结构，对纤维溶胀起束缚作用。

次生胞壁：由纤维素组成，为棉纤维的主体，质量约占整个纤维的90％以上。

胞腔：含有蛋白质及色素，决定棉纤维颜色。

为纤维内最大的空隙，是化学品的主要通道。

2. 麻纤维主要化学组成和棉纤维一样是纤维素，但含量低。

并含有较多的半纤维素、果胶和木质素。

结晶度高、取向度高，含有一定量的木质素和半纤维素等杂质，染色性能差，染料扩散困难，上染率低，得色量低，不易染深色。

二. 再生纤维素纤维1. 粘胶纤维化学结构与棉纤维相似，聚合度低，普通粘胶300～400，高强粘胶500～600，存在皮层和芯层。

普通粘胶纤维性能：强度低，宜低张力或松式加工；无定形区多，结构松散，对化学试剂的吸附能力大；其耐酸、碱性比棉差，特别是耐碱性差，在浓碱的作用下会剧烈溶胀直至溶解，避免浓碱处理；皮芯结构对染色有影响，对染料吸附量大于棉，但皮层结构紧密，妨碍染料的吸附和扩散。

一般粘胶纤维：纵向平直有沟横，截面是不规则的锯齿形。

粘胶纤维具有良好的吸湿性，吸湿后显著膨胀，直径增加可达50%，所以织物下水后手感发硬。

粘胶纤维的强度较低，润湿后的粘胶纤维强力下降，其湿干强度比为40％－50％。

2. 高湿模量粘胶(1) 富强纤维：组成和结构与普通粘胶纤维相似，但聚合度较大。

较高的聚合度、强力和湿模量。

(2) Modal（莫代尔）纤维：是奥地利兰精公司开发的高湿模量的再生纤维素纤维, 原料采用欧洲的榉木,先将其制成木浆,再纺丝加工成纤维。

Model纤维是具有较高的聚合度、强力和湿模量的粘胶纤维。

Modal纤维系第二代再生纤维素纤维。

Modal纤维面料吸湿性能、透气性能优于纯棉织物，其手感柔软，悬垂性好，穿着舒适，色泽光亮，是一种天然的丝光面料。

(3) Lyocell纤维：商品名“Tencel”，中文商品名称有“天丝”“木浆纤维”等。

采用4-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）溶解纤维素，纺丝制得。

溶剂不含毒，且98.5％的溶液可以循环再利用。

废弃的天丝纤维在泥土中可以完全降解，因此对人体及生态环境不构成污染，被誉为“二十一世纪绿色纤维”。

天丝具有许多突出的优良性能，干、湿强度大，具有较高的湿模量。

干强接近涤纶，远大于棉，是粘胶纤维的1.6倍；湿强降低很小，约为干强的85％－90％。

天丝纤维集棉的舒适性，粘胶纤维的悬垂性，涤纶的强度和真丝的手感于一身，用其制作的服装面料，具有很高的附加值三、纤维素的化学结构由β-D-葡萄糖剩基以1,4甙键联结而成，分子式为(C6H10O5)n。

每隔两环有周期性重复，两环为一基本链节，链节数为（n-2）/2，n为聚合度，棉和麻为10000～15000，粘胶纤维为250～500。

四、纤维素纤维的化学性质（1）碱的作用甙键对碱的作用比较稳定。

在常温下，浓NaOH溶液会使天然纤维素纤维溶胀，纵向收缩，直径增大。

如果施加张力，可防止收缩，及时洗除碱液可达到丝光效果。

如不施加张力，则发生碱缩。

对于针织物，增加弹性和厚实的手感。

（2）酸的作用酸对纤维素分子中的甙键水解起催化作用，导致纤维素大分子聚合度降低和潜在的醛基增加，使纤维受到损伤。

甙键在酸性条件下发生水解。

酸性越强，水解速率越快，强酸催化作用强，弱酸较弱，有机酸更缓和；浓度越大，水解速率越高；温度越高，水解速率愈快，温度升高10℃，速率增加2～3倍。

麻、棉、丝光棉、粘胶水解速率依次递增。

棉织物用酸处理生产蝉翼纱、涤/棉织物的烂花。

中和织物上的残余碱。

注意：酸的浓度很稀，温度低于50℃，彻底洗净，避免带酸干燥。

（3）与氧化剂的作用氧化剂能使纤维素氧化成为氧化纤维素，使纤维受到损伤。

氧化剂漂白时，应注意工艺条件。

第二节蛋白质纤维的结构和主要化学性质蛋白质纤维天然蛋白质纤维：羊毛、蚕丝再生蛋白质纤维：大豆蛋白纤维、酪素纤维、含牛奶蛋白纤维有机含氮高分子化合物，分子量很高。

组成蛋白质的元素包括：碳、氢、氧、氮，有的含有硫、磷。

蛋白质蛋白质的基本组成单位是氨基酸。

天然蛋白质中的氨基酸均属于α-氨基酸，主要有20种左右，其结构上的区别在于侧基R。

不同蛋白质所含α-氨基酸的种类和数量有很大差别，造成了各种蛋白质在结构和性质上的差异。

蛋白质的分子结构：蛋白质的大分子由α-氨基酸彼此通过氨基与羧基之间的脱水缩合，以酰胺键联结而成。

酰胺键称为肽键，由肽键联结的缩氨酸叫作肽，蛋白质兼有酸、碱性质，既能吸酸也能吸碱，是典型的两性高分子物质，在不同的PH 值中，会有不同的变化。

等电点：调节溶液的pH值，使蛋白质分子上所带的正负电荷数量相等，这时溶液的pH值称为该蛋白质的等电点。

当蛋白质处于等电点时，呈现一系列特殊的也是极为重要的性质，如溶胀、溶解度等都处于最低值。

一、羊毛1、羊毛的形态结构羊毛可分为三个部分：毛尖、毛根、毛干。

外观：羊毛纤维具有天然卷曲、纵向呈鳞片覆盖的圆柱体。

从外至里分为三层：鳞片层（表皮层）、皮质层、髓质层。

2、羊毛的组成羊毛的主要成分：角质（角朊，角蛋白），由α－氨基酸缩合而成。

角蛋白：碳50.2～52.5%，氢6.4 ～7.3%，氧20.7～25%，氮16.2 ～17.7%，硫0.7～5%（取决于羊的品种、饲养条件、羊的部位、羊毛的部位。

细羊毛高于粗羊毛，鳞片层高于髓质层。

）。

杂质：羊脂（高级脂肪酸和高级一元醇组成的复杂有机混合物。

）、羊汗（有机酸盐类和无机酸盐类组成，以碳酸钾等无机盐为主。

）、砂土、植物性杂质。

3、羊毛的主要性质(1). 羊毛的可塑性：(2). 热的作用：(3). 酸的作用：(4). 碱的作用：(5). 氧化剂的作用：二、蚕丝1. 蚕丝的形态结构（以桑蚕丝为例）一根蚕丝由两根平行的单丝（丝素）组成，外包丝胶，丝素截面为三角形，三边相差不大，角略圆钝，脱胶后蚕丝纵向为光滑表面。

蚕丝除含主要成份丝素和丝胶外，还含有色素、蜡质、无机物等少量杂质。

2．丝素的结构和性质丝素的基本结构单元是氨基酸。

桑蚕丝丝素主要由乙氨酸、丙氨酸和丝氨酸组成。

3. 丝素的性质：酸的作用：丝素为两性物质，酸性略强，对酸具有一定的抵抗力，抗酸性比棉强，但比羊毛差。

碱的作用：丝素耐碱性差，但好于羊毛，在室温下对碱较稳定。

氧化剂和还原剂作用：氧化剂容易使丝素分子中的肽键断裂，甚至造成丝素完全分解。

在丝纤维漂白时要注意氧化剂的选择以及浓度、温度、PH值、时间等条件的控制。