纺织品染整工艺学前处理 -丝光

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7、丝 光
7.1丝光的含义
❖ 丝光:棉制品(纱线、织物)在有张力的条件下, 用浓的烧碱溶液处理,然后在张力下洗去烧 碱的处理过程。
❖ 碱缩: 棉制品在松驰的状态下用浓的烧碱液处理, 使纤维任意收缩,然后洗去烧碱的过程,也 称无张力丝光,主要用于棉针织品的加工。
7.2丝光原理
丝光过程包含一系列的化学和物理化学变化,因 此棉织物的丝光是一个复杂的过程。 (一)浓烧碱对纤维素的作用 ❖ 不可逆的化学改性过程
❖ 温度低,需要较强的冷却能力;碱液浓度显 著增大,使碱液难以透入纱线的内部,造成 丝光不透,造成表面丝光
❖ 时间:
丝光作用时间为20s左右,目前生产上丝 光的浸碱时间为35~50s ,厚重织物丝光时 浸碱时间要适当延长。
❖ 去碱:
在保持张力情况下,充分去碱,降至5% 以下,使氢键重建,提高 定形效果。
围可调 处理后织物的光泽好,织物缩水率小 宽幅织物扩幅时,会造成布边密、中间松 流程:轧碱槽→绷布辊(延长带碱时间) →后
轧碱槽→布铗伸幅装置(4~5套淋洗和真空 吸水)→去碱箱→平洗机
❖ 直辊丝光机
❖ 依靠摩擦力,阻止收缩,无扩幅作用
❖ 流程:进布→弯辊扩幅→直辊渗透区(碱液 浸轧槽)→轧车→直辊稳定区(冲洗去碱槽) →去碱蒸箱→平洗烘燥
❖ 竹纤维特点:韧性和耐磨性好,但强力较差, 尤其是湿强力低,在染整加工中特别注意减 少强力损伤。
❖ 纯竹纤维织物 :烧毛---退浆---漂白
以淀粉浆为主。竹纤维不 耐碱,一般用淀粉酶冷轧 堆工艺进行退浆。
竹纤维表面含有微黄色 素,染浅色及鲜艳色泽 前,需漂白。
5.6 大豆蛋白纤维织物的前处理
❖ 大豆蛋白纤维特点:单丝纤度细,相对密度 小,强伸度高,手感柔软好羊绒,光泽柔和 似丝绸,且具有棉织物的吸湿性及穿着舒适 性和羊毛的保暖性。
7.4丝光工艺条件分析
❖ 碱液浓度---影响效果的主要因素 只有当碱液浓度达到某一临界值以后才能引起
棉纤维剧烈的膨化。
❖ 张力
棉织物只有在适当的张力情况下,才能获得较 好的光泽。光泽、强力随张力的增加而提高,但断 裂延伸度随张力的增大而降低。
❖ 棉纱线的断裂延伸度则随着张力的增大而降低;
❖ 张力过大,对产品的光泽增加不多,却使断裂延伸 度下降
❖ 所以要求丝光碱纯度高些,浓度适当,并要求不 含有泡沫、绒毛、纤维等杂质,以保证丝光碱液 的清洁。这是保证丝光质量的因素之一。
7.3丝光棉的性质
❖ 形态结构 ❖ 微结构 ❖ 分子结构的变化
继续
形态结构的变化
❖ 纤维直径增大变圆,纵向天然扭曲率改变 (80%→14.5%),横截面由腰子形变为椭圆形, 甚至圆形,胞腔缩为一点。
第二节苎麻纤维及苎麻织物的练漂
❖ 苎麻纤维的练漂: 脱胶 ❖ 苎麻织物的练漂:
纤维粗,渗透差。
处理要求浓度小、长 时间;平幅
烧毛—退浆—煮练—漂白—半丝光
毛羽多且刚性 大。高温、快
速、烧透
苎麻对酸、碱、氧 化剂抵抗力差,在 常压下煮练
改善吸附性。 半丝光 150~180g/L
第三节 羊毛初加工
❖ 羊毛初加工主要包括:选毛、洗毛、炭化
若施加适当张力,纤维圆度增大,表面原 有皱纹消失,表面平滑度,光学性能得到改 善,增加了反射光的强度,织物显示出丝一 般的光泽。
织物内纤维形态的变化是产生光泽的主要 原因,张力是增进光泽的主要因素
棉纤维丝光前后横截面比较
棉纤维丝光前后纵截面比较
继续
微结构的变化
❖ 结晶度↓(70%→50%),无定形区域↑,使原来在水中不可及 的羟基变为可及,因此纤维对染料的吸附性能和化学反应性 能都有所提高;
❖ 由于膜内外离子分布的不匀(膜内可移动离子的 总浓度大于膜外),结果产生了渗透压,从而使 水向纤维内部渗透,使纤维发生溶胀。
❖ 膜内、外离子浓度相差越大,渗透压就越大,纤 维溶胀也就越剧烈。
❖ 如果突然增加膜外Na+的浓度,会使渗透压减小, 不利于纤维的溶胀。溶液中加入食盐以及碱液浓 度过高,都会使纤维溶胀减小。
(天然纤维素) (碱纤维素) (水合纤维素)
丝光纤维素
Donnen膜平衡理论
❖ 该理论认为棉纤维在浓烧碱溶液中发生溶胀是渗透 压作用的结果。
❖ 假设: 1)把纤维素内部视为膜内系统,外部碱溶液视为膜
外系统; 2)丝光过程中膜内外可移动离子能按唐能膜平衡原
理在膜内外进行分布,达到平衡时保持电性中和; 3)在平衡过程中膜内外体积相等,而且不变; 4)纤维素是一种弱酸,在烧碱溶液中可以形成钠盐,
❖ 松弛处理对织物光泽和强度的提高较小,却可以提 高织物的弹性,使断裂延伸度有了较大增加
碱液温度:
❖ 烧碱与纤维素纤维的作用是放热反应, 所以提高碱液温度会使纤维溶胀减弱,造成 丝光效果降低,收缩率和钡值下降。
❖ 在碱液浓度相同的条件下,温度越高,产 品的收缩率和钡值越小,有降低丝光效果的 作用。
❖ 纤维分子间形成新的结合力和氢键,纤维取 向度提高
水合理论
碱纤维素类型: 加成化合物Cell-OH·NaOH ; 醇化合物 Cell-ONa ;
❖ 烧碱与天然纤维素(纤维素I)作用,生成碱 纤维素。碱纤维素极不稳定,经水洗易水解 成水合纤维素,再经脱水烘干即成为丝光纤 维素(纤维素II)。
纤维素 I HaOH Na-纤维素H2O H2O·纤维素 H2O 纤维素 II
❖ 工艺: ❖ 烧毛---退浆---漂白

暂时硬度和永久硬度 、 软水和硬水 、ppm
❖ 1、漂白、染色和锅炉用水时,对水质有何要求?解释原因。
❖ 2、水的软化方法有几种?各有何优缺点?
❖ 3、棉织物前处理的目的是什么?写出棉织物前处理的工序。
❖ 4、烧毛的目的和作用原理是什么?
❖ 5、阐述碱退浆、酶退浆的退浆原理和优缺点。
7.5丝光工序
❖ 坯布丝光:润湿性差,碱液会受坯布所含杂 质沾污而难以回收。
❖ 漂前丝光:织物白度及手感较好,但丝光效 果不如先漂白后丝光,织物易受损。
❖ 漂后丝光:丝光效果较好,织物白度稍差 。 ❖ 染后丝光:色泽匀净,但不能发挥丝光节省
染料的优越性。
7.6丝光设备
❖ 布铗丝光机 特点:可对织物进行扩幅,经向张力和扩幅范
分子结构的变化
❖ 棉纤维在浓碱液中发生溶胀后,大分子链间 的氢键被拆散,舒解了织物中贮存的内应力, 通过拉伸,大分子进行取向排列,在新的位 置上建立起新的分子键,且分子间力比溶胀 前大。最后在张力下去碱,已取向排列的纤 维间的氢键被固定下来,这时的纤维处于较 低的能量状态,因此尺寸稳定。
继续
❖ 光泽变好; ❖ 尺寸稳定性增强; ❖ 强度增加,尺寸延伸度减小; ❖ 化学反应性能增强,对染料的吸附能力增强;
8、天然彩棉的前处理
❖ 工艺流程:
烧毛
天然彩棉纤维 长度短,强力 较差,织物表 面易起毛。
退浆
精练去除杂质,使 颜色加深,色泽丰 满。工艺与普通白
棉类似。
精练
丝光
为保持原来的色 泽,多用酶退浆
工艺。
百度文库
烧碱浓度180~230g/L,使织物色 泽、色光趋向一致,增加织物平 整性、提高尺寸稳定性,降低缩
水率,略提高强度。
烧毛---退浆---煮练---漂白 加工方式:无张力机械
5.2合成纤维的前处理
❖ 合成纤维织物的练漂目的:去除制造过程中 施加的油剂、织造时粘附的油污、浆料
5.3 Lycell纤维织物的前处理
❖ Lycell纤维特点:湿模量大,易于原纤化,染 整加工过程中易产生死折痕、擦伤等疵病。
❖ 工艺流程:
纤维素钠盐电离生成不可移动的纤维素阴离子CellO- ,溶液中留有可移动的Na+和OH-等离子,如果 有食盐存在,则还有Cl-存在。
❖ 设:C1-为平衡后Cell-O-的浓度;
C2、 C3-为反应前NaOH和NaCl的浓度;
X、Y-为平衡后膜内Na+、OH-的浓度
根据上述假定,平衡时膜内(I)膜外(O)离子浓度可
烧毛--碱氧一浴法退浆--原纤化--纤维素酶处理
5.4 Modal纤维织物的前处理
❖ Modal纤维特点:高湿模量、高强力,加工适 应性强,无特殊工艺要求。
❖ 流程: 冷堆---烧毛---漂白---半丝光
本身光泽好,半丝光提高 尺寸稳定性和染色得色量。 烧碱浓度 110~120g/L。
5.5 竹纤维织物的前处理
❖ 精练原理:利用丝胶与丝素分子构型和形态 结构的差异。
工艺流程
坯绸准备→ 预处理 → 初练 → 复练 → 热水洗 → 温水洗 → 冷水洗 →半制品
方法以皂碱法为主
第五节 化学纤维织物的前处理
5.1粘胶纤维织物的前处理 粘胶纤维特点:物理结构松散,化学稳定性差,
湿强度差,易产生变形,不耐酸,耐碱性也 比棉差。吸湿性好。 练漂工艺流程:
❖ 光泽 ---尚无统一的理想手段,故目前多用目 测评定
❖ 显微切片测定丝光织物的物态变化--利用显微 镜测量纤维截面的轴长 ,椭圆度=短轴/长轴。 当椭圆度趋于1时,丝光效果也最好。
❖ 吸附性能
钡值法:检验丝光效果的常用方法。
碘吸收法 :
碘沾污和染色测试法:
❖ 尺寸稳定性 :尺寸稳定性表现在门幅的稳定 和缩水率的降低。
冷丝光时,当浓碱首先吸附于纱线表层的纤维 时,由于纤维剧烈溶胀,纱线表面层密度增 高,从而阻碍了浓碱从纱线表面层向芯层渗 透,导致芯层丝光化程度降低。 冷的NaOH粘度很高,也增加了向芯层扩散 的阻碍
热丝光与冷丝光相比: ❖ 光泽更好 ❖ 手感变柔软 ❖ 染色均匀性获得提高 ❖ 溶胀速度快
7.8丝光效果的评定
7.7 热丝光
❖ 平衡溶胀——棉纤维的最大溶胀 在低温(5℃)时,平衡溶胀值最高 随着温度的提高,平衡溶胀明显下降 达到60 ℃时,平衡溶胀几乎不随温度上升而下降
溶胀速度
❖ 工业实践中,丝光浸碱溶胀时间一般限定在30~ 60s,故纤维的溶胀不可能达到最大溶胀,必须考 虑纤维的溶胀速度。
溶胀的均匀性
分别表示如下:
膜内可移动离子总浓度:
CI=[Na+]I+[OH-]I+[Cl-] =2X-C1
膜外可移动离子总浓度: CO=2(C2+C3-X)=2X′,
CI>CO,因而产生了渗透压P,引 起纤维溶胀。 P=RT(CI-CO)
=RT(2X-C1-2X′)
(1)当C2不是很大时,C2↑,C1↑,P↑,溶胀↑ (2)若有盐存在,膜外[Na+]↑,即X ′ ↑,P↓,溶胀↓ (3)若C2↑↑,C1相对C2很小,而膜外[Na+]↑↑,X ′很大,P→O
❖ 6、煮练的目的及意义是什么?怎样衡量煮练的质量。
❖ 7、阐述棉布精练中烧碱和助练剂所起的作用。
❖ 8、从生态、经济和高品质的角度出发,分析次氯酸钠、双氧水和亚氯酸钠这三 种漂白工艺的优缺点;并指出这些工艺的适用范围。
❖ 9、阐述次氯酸钠溶液的化学性质和漂白原理,并写出次氯酸钠漂白的工艺流程 和处方。
❖ 浓烧碱:可渗透到无定形区,还可以渗透到晶区, 使晶格发生改变,将部分晶区转变为无定形区
❖ 只有到一定浓度时才会产生丝光作用
❖ 浓碱液处理能消除纤维中一些弱的结合点,使纤维 受力均匀,减少由于应力集中而造成的纤维断裂, 提高了纤维强度
(二)张力
❖ 纤维得到拉伸而不发生收缩,纤维表面的皱 纹消失,变成光洁的圆柱体,对光线产生规 则反射,显现出光泽 无定形区分子伸展得较 为平直,或排列得趋向于整齐
❖ 由于丝光后,纤维形态变化,表面和内部的光散射减少,因 此同浓度染料染色时,染色深度也增加。
❖ 纤维溶胀后,大分子间的氢键被拆散,在张力作用下,大分 子的排列趋向于整齐,使取向度提高;
❖ 纤维表面不均匀变形被消除,减少了薄弱环节。使纤维能均 匀的分担外力,从而减少了因应力集中而导致的断裂现象。 加上膨化重排后的纤维相互紧贴,抱合力,也减少了因大分 子滑移而引起断裂的因素。 继续
第四节 丝织物前处理
❖ 蚕丝的主体是丝素 ❖ 天然杂质:丝胶、脂蜡、色素、无机物和碳
水化合物 ❖ 人为杂质:着色剂(识别捻向)、油污 ❖ 影响丝绸柔软、光亮和洁白等品质,妨碍染
色、印花和整理等后加工
❖ 丝织物精练:去除生丝及其织物(坯绸)上 所含的各类杂质,为后加工提供合格的半制 品或直接得到练白产品的加工过程,称精练, 也叫脱胶。
❖ 10、阐述双氧水的化学性质和漂白原理。
❖ 11、在双氧水漂白中稳定剂的作用是什么?
❖ 12、棉纤维经丝光整理后发生了哪些变化?试解释之。
❖ 13、丝光和碱缩有何区别?它们的整理的目的是什么?
❖ 14、影响丝光效果的因素有哪些?
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