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染整工艺原理
染整工艺原理一--- 纺织基础知识
绪言
第一章染整用水及表面活性剂
第二章棉及棉型织物的退浆和精
第三章蚕丝和真丝绸的精练
第四章漂白（Bleaching）
第五章丝光
第六章热定形（Heat Setting）
第七章毛织物的湿整理
第八章一般整理（Finshing）
第九章防缩整理Finishing）
第十章防皱整理（Resin Finishing）
第十一章特种整理
过纺织加工以后的加工工艺。

它是织物在一定的工艺条件下，通过染料、药剂和助剂在专用设备上进行的化学和物理加工过程。

1．特点
（1）属加工工业（在纺织工业中担任承上启下的重要角色）；
（2 ）一种化妆术；
（3）综合的工艺技术，涉及面广；
（4）能耗大（水、热、电），有污染（废水、气、渣）需重视节能和环保。

2．目的
改善织物的服用性能（舒适、保暖、抗皱等），赋予功能性（防霉、防蛀、拒水、阻燃、抗菌等），提高身价。

1）去除杂质；
（2）提高白度；
（3）染着颜色；
（4）改善风格。

二、染整加工的主要内容漂、染、印、整。

三、本课程的任务和要求
1．掌握纺织品的练漂、整理加工的基本原理和方法。

2．能根据纺织品的特性和练漂、整理加工要求，合理制订加工工艺过程及条件；初步具备解决练漂及整理工艺问题的能力。

3．了解练漂、整理加工的质量检验方法。

4．了解练漂及整理加工技术进展和发展前沿。

5．查阅染整专业的有关文献。

第一章染整用水及表面活性剂
§1 染整用水及其处理
一、水和水质
1．自然界中的水源
地面水：流入江、河、湖泊中贮存的雨水，含较多可溶性有机物和少量无机物地下水：深地下水（深井水，不含有机物，有较多矿物质）
浅地下水（深度＜15m的浅泉水、井水，有可溶性有机物和较多的二氧化碳）
天然水
自来水：加工后的天然水，质量较高。

2．水中的杂质悬浮物（泥沙）、胶体物（较少、硅、铝等化合物），过滤可除。

可溶性杂质：Ca Mg Fe、Mn盐，难处理。

3．水的硬度及表示方法
①硬水：含较多钙镁盐的水。

软水：含较少钙镁盐的水。

②硬度：用度数表示钙镁盐含量的方法（即水中含杂的多少）
暂时硬度：水中含Ca Mg重碳酸盐的量。

永久硬度：水中含Ca Mg的氯化物、硝酸盐和硫酸盐的量。

③表示硬度的方法：
a）ppm : 1升水中所含Ca Mg盐类相当于ImgCaCO称1ppm
b）德国度：1升水中所含钙镁盐类相当于10mgCa称1德度。

二、染整用水的要求
1 ．要求
（1）无色、透明、无臭；
（2）pH=6.5~7.4；
（3）铁、锰离子含量<0.1ppm；
（4）硬度<60ppm。

2．硬水对染整加工的影响
（1）练漂加工中消耗肥皂，织物上的钙、镁皂影响手感、色泽；
（2）漂白时影响白度、光泽；
（3）染色时与阴离子染料生成沉淀，消耗染料，造成色斑，降低摩擦牢度，改变色光；（4）对锅炉的影响：水垢消耗燃料，造成爆炸，恶化水蒸气，引起锅炉腐蚀。

三、硬水的软化
1 •沉淀法：用石灰、纯碱处理，使水中Ca2+ Mg2+生成沉淀析出，过滤后即得软水，其中的锰、铁等离子也可除去。

2．软水剂
（1）Na3PO4 3CaSO4+2Na3PO4Ca3（PO）4j +3Na2SO4
（2）六偏磷酸钠：Na4[Na2（P03）6]+Ca2+—Na4[Ca（P03）6]+2Na+
（3）胺的醋酸衍生物（EDTA：与Ca2+ Fe2+、Cu2+等离子生成螯合物
3. 离子交换法：
（1 ）原理：用无机or 有机物组成一混合凝胶，形成交换剂核，四周包围两层不同电荷的双电层，水通过后可发生离子交换。

阴离子交换剂：含碱性基因，能与水中阴离子交换
( 2)常用交换剂：
a. 泡沸石：水化硅酸钠铝
Na20・ Z+Ca(HCO3>CaO・ Z+2NaHCO3
Na20・ Z+CaSO^CaO- Z+Na2SO4
b. 磺化煤：
2Na(K)+CaSO 半Ca(K)2+NaSO4
2H(K)+CaSO 金Ca(K)2+NaSO4
c. 离子交换树脂
4．电渗析法：用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。

5．磁化法：使水流过一个磁场，钙、镁盐类分子间引力减小，不易产生坚硬水垢。

§2表面活性剂
一、表面张力和表面吸附现象
1．表面张力
在数值上等于，将液一气界面扩展单位面积所做的功，or 扩展单位长度所需的拉力表面张力的影响：液体的表面张力越大，纤维越难被渗透。

2．表面吸附现象
二、表面活性剂结构特征及其溶液的性质
1．表面活性剂
以浓低度存在于水中，能显著降低溶液表面张力的物质。

2．结构特征(双亲结构) 不对称的极性分子，由较大的疏水基与较小亲水基组成。

3．分类：按在溶液中所带电荷情况分
离子型
阴离子：R-COO-Na+
阳离子：R-N+H3C—l
两性型非离子型：聚氧乙烯醚R-O-（CH2CH2O）nH
4 表面活性剂浓度与表面张力的关系
表面活性剂在溶液中的排列情况与浓度有关，只有当浓度达一定值时，才能在溶液表面聚集足够的数量，而形成单分子膜，此时继续增加浓度，无助于表面张力的降低，但有利于表面活性剂相互聚集，形成胶束。

CMC指使溶液表面张力达最低值所需表面活性剂的最小浓度，也是表面活性剂在溶液中刚刚形成胶束的浓度。

表面活性剂的浓度一般稍大于CMC寸，才能充分发挥作用。

三、表面活性剂的主要作用
1．润湿和渗透
2．乳化
一种液体以极小的微粒均匀地分散在另一种不相溶的液体中的现象。

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
一种不溶性固体以极小的微粒均匀的分散在液体中的作用。

4．增溶
属乳化、分散的极限阶段，即非水溶性的油溶于表面活性剂的胶束内，形成类似透明的溶液。

5．去污
四、表面活性剂的化学结构与性能的关系
1．亲疏平衡值与性能之间的关系
H- L •B值：表示表面活性剂的亲水疏水性能
Hydrophile-Lipophile Balance )
表面活性剂要呈现特有的界面活性，必须使疏水基和亲水基之间有一定的平衡。

石蜡HLB值=0 (无亲水基) 聚乙二醇HLB值=20 (完全亲水)
对阴离子表面活性剂，可通过乳化标准油来确定HLB值。

HLB
值15~18 13~15 8~8 7~9 3.5~6
1.5~3
用途增溶剂洗涤剂油/ 水型乳化剂润湿剂水/油乳化剂消泡剂
HLB值可作为选用表面活性剂的参考依据。

3．疏水基种类与性能
疏水基按应用分四种
1) 脂肪烃：
2) 芳烃：
混合烃：
3)
带有弱亲水性基
4)
5) 其他：全氟烃基
疏水性大小：( 5) >( 1) >( 3) >( 2) >( 4)
3．亲水基的位置与性能
末端：净洗作用强，润湿性差；中间：相反。

4．分子量与性能
HLB值、亲水基、疏水基相同，分子量小，润湿作用好，去污力差；分子量大，润湿作用差，去污力好。

5．浊点
对非离子表面活性剂来说，亲水性取决于醚键的多少，醚与水分子的结合是放热反应。

当温度T,水分子逐渐脱离醚建，而出现混浊现象，刚刚出现混浊时的温度称浊点。

此时表面活性剂失去作用。

浊点越高，使用的温度范围广。

五、常用的表面活性剂
（一）阴离子型
1．肥皂优：润湿，去污力强；洗后手感柔软，光泽好。

缺：不耐硬水和酸。

2 •渗透剂BX （拉开粉）
异丁醇、萘缩合磺化产品，淡黄色固体
优：水溶性好，耐acid、base、硬水，良好的润湿剂
缺：吸湿后结块
3．红油（太古油）
润湿剂，耐硬水，不受pH 影响，水溶性好。

4．净洗剂AS
耐acid 、硬水，价廉，润湿、去污力逊于肥皂，手感粗
5．工业洗衣粉（烃基苯磺酸钠ABS）
净洗剂，耐acid 、硬水，价贵
（二）非离子型
1．润湿剂JFC
耐acid、base、硬水
2．平平加O
3. TX-10第二章棉及棉型织物的退浆和精练
、练漂的目的
1. 去除杂质，使染整加工顺利进行
杂质：①天然杂质：棉上的蜡状物，含氮物，果胶等
②加工时沾上的二次杂质：整经用浆，合纤纺纱上油，尘埃，锈迹等
2. 改善品质，提高服用性能，如丝光，热定形，多在染前进行，也归为练漂。

二、主要工序
因品种而异
（棉）:原布准备一烧毛一退浆一精练一漂白（深色布可免，漂布须复漂）一开轧烘一丝光一烘干一染色（印花）
（涤/棉）:准备一烧毛一退浆一精练（亚漂可免）T热定形（兼漂布涤加白）T?姿抗狻？氧漂（兼漂布棉加白）一烘干
三、加工形式
①烧毛、丝光、热定形、烘干以平幅进行。

②棉轻薄品种除①工序外可进行绳状加工，厚重棉、涤/棉应采用平幅加工。

涤/棉织物印染加工工艺原则，
T/C应保留纯棉织物的全部染前处理，但传统的纯棉工艺不适用T/C,须重新制订。

①两种纤维都需要的且可使用同一条件的合并进行；
②只有一方需要，则采取对一方有用而对另一方损伤小的工艺条件;
③都需要又不能用同一条件的则分步进行。

现行工艺只能做到对一方大体无害，个别有严重损伤，或是兼顾一方，又难以满足另一方，尚需进一步研究。

§2 原布准备(gray cloth preparation)
原布：坯布(gray cloth) ，未经印染加工的布
1. 检验(inspecting) ：保证产品质量，避免损失
规格：长、门幅、重量，经纬纱支数、密度、强力
品质：纺疵( 缺经、断纬、稀纬、筘路条) 、油污纱、斑渍和破损
2. 翻布(Turing) ：分批、分箱
为了避免混乱，便于管理、运输、须把相同规格，同一加工工艺的坯布划为一类加以分批分箱。

3. 打印(marking)
为便于识别管理，每箱布两头约10〜20cm左右要打上印子，标明品种，加工工艺、批号、箱号，发布日期，翻布人代号等。

4. 缝头(sewing) ：
为适应批量连续加工，把一箱布的布头子缝接起来(下机布长为30—120m).
环缝式：接缝处不厚、平整、坚牢，但费线、易卷边、切口大，稀疏织物不宜。

平缝式：箱与箱之间的缝接，布头重叠，易生横档，但坚牢不易漏缝。

§3 烧毛(singeing)
、目的
烧去织物表面茸毛，使光洁，并改善风格，减少起球等。

①茸毛影响光洁，沾染尘污;
②影响色泽均匀度、鲜艳度;
③难印精细花纹
④涤/ 棉织物易起毛起球;
⑤妨碍后工序加工液的润湿性，影响加工质量，造成疵布
⑥烧毛能赋予涤/棉织物一定身骨，T刚性、弹性。

棉布烧毛多在退浆前进行。

涤/棉因烧毛时绒毛尖端熔融成珠球，易产生深色色点，故深色布多放在染色之后进行烧毛。

二、烧毛原理
织物平幅迅速通过火焰（or 擦过炽热金属表面），利用布面和绒毛温差，达到既烧去绒毛，又不损伤织物的目的。

三、烧毛设备
（一）气体烧毛机
特点：烧毛净（烧除经纬间的绒毛，对化纤提花织物有特效），结构简单，热能利用充分，但需相应的燃气热源。

1. 组成及作用：进布装置、刷毛箱，烧毛部分，灭火装置。

⑴刷毛箱：4〜8只刷毛辊，除纱头杂物，使绒毛坚立，1〜2对砂皮辊及1〜2把刮刀可刷去部分棉籽
壳，箱底有排风管送至集尘器，加工仿毛织物，还须进行烧后刷毛。

(2) 火口：主要部件，构造大体相同，要求燃气与空气混匀，能充分燃烧
适合涤/ 棉织物烧毛火口：火焰辐射热混合式、旋风预混喷射式
主要特点是(a)气体经多次混合，燃烧更完全，温度更均匀，消耗燃气省
(b) 火口位置可调
(3) 灭火装置：扑灭残留火星
灭火槽：热水、退浆液灭火
灭火箱：蒸汽灭火or 冷水喷雾
2. 烧毛工艺
(1) 开机前全面检查设备、清洁加油，根据工艺要求穿布( 以张力适中为准) 织物应平整、干燥、无油污斑渍。

(2) 注意控制火焰温度、火口角度及其他工艺参数，落布温度应v 50C 。

⑶质量要求：3〜4级，涤/棉门幅收缩v 2%
(4) 热源：煤气、石油气、汽油气
（5）安全生产：防火、防尘、防毒、防爆
（二）铜板烧毛机
特点：结构复杂、占地大、劳动强度大、费时，品种适应性差，稀薄易擦伤，但烧毛后光洁度高，适合低
极棉
（1）装置：（烧毛部分）
铜板（3〜4块），炉灶（加热铜板、可用煤、油、气体加热），摇摆装置（变换织物与铜板接触面积）
（2）工艺
铜板T: 700〜750C，车速：50〜80m/min,薄80—120m/min,二正一负，or三正。

织物与铜板接触长度：厚5—7cm，薄4—5cm
§4 退浆（Desizing）
一、退浆目的
去除浆料兼除部分天然杂质
浆料的存在对印染加工十分不利：①消耗染化料；②沾污工作液；③阻碍染化料与fibre的
接触，染深色时产生拒染现象，形成“白云花”。

退浆率：色、花布应〉80%残浆应V 1%(布重)
、常用浆料
1. 淀粉：
特性：①直链一微溶于热水，支链一难溶于水;
②耐base 优，稀碱液中发生溶胀；
③不耐baei酸，使甙键水解一可溶性淀粉、糊精一葡萄糖;
④能被氧化剂氧化;
⑤被淀粉酶分解;
⑥遇碘形成颜色：支链，紫红；直链，蓝色;
2．PVA
(1) 亲水性高分子物，低粘度溶于水，高粘度不溶于水
(2) 耐acid,base( 在热碱中膨化，部分溶解)
(3) 被氧化剂氧化而降解
(4) 水解度( 醇解度) 影响
(5) 高温下物理状态or 性能发生变化，
3. 聚两烯酸酯
(1) 溶于水
(2) 不耐酸、碱
4. 羧甲基纤维素(Carboxymchye Cellulose)
(1) 溶解度随醚化程度不同而异：
低醚化度溶于碱，中醚化度溶于水，高醚化度溶于有机溶剂；
⑵不耐acid,pH v 2.5时，混浊、沉淀;
(3) 氧化剂使其降解；
三、常用退浆工艺及其条件分析
( 一) 碱退浆
PVA为主的混合浆（含淀粉）及PA类浆料用此法。

历史悠久，可利用前处理稀base。

1. 作用原理：
（1）各类浆料在热碱液中均会溶胀，与fibre粘着变松，PVA能部分溶解，用热水可洗除
（2） C.M.C和PA在热碱液中可溶解，经水洗可除
2. 退浆工艺
棉（绳状加工）：平幅轧碱（灭火槽中：NaoH2~4g/L 60~90C）—绳状轧碱（NaOH 4~10g/L，
50~70C）—堆6~12h^水洗（绳洗机）
涤/棉（平幅）：干布轧稀碱液（NaOH5~10g/ L）-汽蒸（or保温）30~90min-热水洗（85C,
2格）-冷洗（4格）-落布PH7~8
3. 特点：
①成本低，可利用前处理中的废碱液；
②有助于棉籽壳的去除及部分纤维共生物去除，减轻精练负担，白度、渗透性好；
③对各类浆料都有作用；
④退浆率不高（50—70%），堆置时间长，有碍生产连续化；
⑤涤纶耐碱性差，涤/棉织物退浆时要控制好碱液T、t
⑥水先应充分（base对PVA等无降解作用，水洗液粘度大），以免浆料重新沾污织物
存在的问题：浸渍碱液时，部分PVA溶落在槽中，积聚后产生凝冻，粘附在织物及导辊上, 造成染斑并造成织物运行不正，引起皱条，且洗除困难。

（二）酸退浆
仅用于棉布退浆，且少单独用
1. 作用原理：酸在适当条件下使淀粉逐步发生水解，转化为水溶性较高的产物，最终被水洗去。

2. 工艺：碱（or酶）退浆—水洗—轧水—浸轧酸液—堆1—2h—充分水洗（冷洗）
3. 特点：
①适于含杂多的棉布，可大量去除矿物盐、重金属离子，提高白度；
②H2SO4W棉fibre生成纤维素硫酸酯，织物表面光亮度T,退浆后亮度接近丝绸；
③对棉有一定损伤，处理时，T、C不可剧烈；
④淀粉水解不充分，退浆率不高。

仅作为精练前的一种前处理
（三）酶退浆（属生化法退浆，历史悠久，最早采用天然发酵法，现采用淀粉酶制剂反应此法采用淀粉水解酶，凡织物上浆料以淀粉占多数者就可使用。

）
1. 酶：即生物催化剂，是由动植物or 微生物（细菌、霉菌）所分泌的一种蛋白质，对某些物质的分解有特定的催化作用。

其特性是：
①催化效率高；
②催化范围狭小，某种酶只能催化某种反应；
③温和性：（在常温、常压，近中性条件下发挥作用）
对淀粉分解有催化作用的酶称淀粉酶，包括：
①a—淀粉酶：对直链淀粉能在任何位置加以切断，分成若干短链糊精；对支链淀粉仅能将它的长链分成若干短链，不能分裂1，6 结合，与酸的水解作用相似
②B—淀粉酶：对直链淀粉只能从末端逐步水解麦芽糖，对支链淀粉分支处的1, 6—甙键无
水解作用。

所以a—淀粉酶更适宜于织物的退浆，目前使用的主要有：
BF-7658 酶：由枯草杆菌产生的耐热淀粉水解酶
胰酶：由动物胰腺中所取得第三章蚕丝和真丝绸的精练
§1 概述
无论何种真丝绸均需经过精练工序。

蚕丝的精练因纤维状态而异。

对使用生丝的织物要完全
精练，对精练丝与生丝交织物既要防止精练丝的过度精练，又要保证生丝的充分精练。

绢纺
丝是在绢丝制造过程中进行精练，但仍残留少量丝胶，而且烧毛后为褐色，所以也要精练。

一、精练目的
茧丝除了丝素外，还有丝胶、蜡质、色素和灰分，在泡丝、制织和捻丝过程中又会沾上第二
次杂质。

这些杂质不仅成为染色障碍，而且使纤维原有特性不能充分发挥，有损成品质量，
必须在染色前除去。

去除色素以外的杂质的工艺过程叫精练；去除色素的工艺过程，叫漂白
二、丝胶的溶解性
蚕丝的精练就是丝胶的溶解和去除。

.••丝胶的溶解性是极重要的问题。

丝胶虽含蛋白质，但在水中的性能与明胶相似，故得名。

在热、酸、碱，重金属离子的作用下其性状发生变化( 称蛋白质变性)。

丝胶遇热水特别含碱剂的热水容易溶解，而丝素却难溶解，利用这种溶解性的差异进行蚕丝的精练。

(1) 刚吐出的丝中所含丝胶，系非晶性分子构造，几乎能100%溶于水，但在在吐丝中的环境和贮茧状or 制丝工程的影响下，发生变性，其溶解性显著改变。

⑵在制成生丝时，丝胶结晶化，几乎不溶解于20C的水中，当T>60C，丝胶即膨润，T继续T,则溶解，但即使T达100C，也不能完全溶解，若加入碱剂，即使仅为0.001%的低碱浓度，也能促进生丝胶的溶解。

(3) 用茧层破坏剂(NaHSO3结晶硫酸钠)由精练废液中分离，回收的丝胶不溶于水且在稀碱液中也不溶解。

丝胶按其溶解性，外观性状，分子构造or 吸湿性，相对密度可明显分为四层，茧丝表面的丝胶最容易溶解于水，越是内部的丝胶，越难溶于水。

三、练减率
经精练处理，生丝重量减少，叫生丝练减，其减少比率称作生丝练碱率，可按下式计算。

对真丝织物进行精练，则织物重量减少的比率叫织物练减率，与丝素分子连接部分的丝胶IV 最难溶解，若完全去除，遇强base会损伤丝素，造成“过练”。

.••要求全脱胶的蚕丝，应保留一部分（1%〜3%）的丝胶IV，如果脱胶，因丝胶与丝素染色性不同，精练斑发展为染色斑，•••精练应既具有适宜的练减率而且无精练斑。

四、影响脱胶的因素
1、pH值丝胶的溶解性在很大程度上取决于精练浴的pH值。

从生丝在不同pH值溶液中沸
水处理30'的脱胶情况看，过低or过高的pH值对溶解丝胶有利，但对丝素有害，在酸性介质中脱胶会使fibre溶化和产生染斑，•目前精练仍以碱性介质为主，pH值为8.8〜10.5之间，丝胶溶解迅速而丝素不受损伤。