棉织物耐洗色牢度与皂洗的影响

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棉织物耐洗色牢度与皂洗的影响

浙江经纬公证检验行有限公司 张荣

摘 要：介绍测试棉织物永久耐洗色牢度的耐洗色牢度与皂洗次数测试条件等关系。

关键词：棉织物 色牢度 皂洗

棉织物耐洗色牢度是评价产品质量的一个重要指标，它直接影响到产品外观和服用性能。耐洗色牢度检测方法仅适于检测洗涤对纺织品色牢度的影响。

一、检测准备1、试样的制备

选用不同颜色的棉织物。2、试剂：

（1）肥皂，含水率不超过5％，成分含量按干质量计，应符合下列要求：

游离碱(以Na2CO3计)：0.3％(最大)；游离碱(以NaOH 计)：0.1％(最小)；总脂肪物：850g/kg(最小)；

制备肥皂混合脂肪酸冻点：30℃(最高)；

碘值：50(最大)；不含荧光增白剂。

（2）皂液，每升水含5g 肥皂和2g 无水碳酸钠。（3）如需要，可用合成洗涤剂4g/L 代替皂片5g/L。二、检测方法

检测是在装有一根旋转轴杆的水浴锅内进行的。将组合试样放在容器内(五种检测方法中有两种是将试样和钢珠一同放入容器内)，注入预热至所需温度的皂液，使浴比为50∶1。按表3-26选定的方法、配方和试验条件在设备中处理。

按照GB/T3921—2008，C （3）测定耐洗色牢度、皂洗牢度，每个颜色重复进行同一实验。所得结果见表1

表1.耐洗色牢度与皂洗次数的关系

从表一我们可以发现，棉织物皂洗后都有一定程度的褪色，皂洗5~8次趋向于某一稳定值，往后不再褪色，此时应该是该织物的永久耐洗色牢度。通常皂洗1次与皂洗10次后色牢度相差0.5~2级。有些色牢度较好者，如黑、咖啡等颜色，皂洗1次褪色不多，首次皂洗与永久色牢度相差不多，约为0.5~1级；有些色牢度较差者，如浅绿、红蓝格等颜色，皂洗1次褪色较多，以后褪色不多，首次皂洗与永久色牢度相差也约为0.5~1级；有些色牢度较差者，如深蓝、大红等颜色，皂洗1次褪色虽然不多，但随着皂洗次数的增加，褪色不断增多，首次皂洗与永久色牢度相差约为1.5~2级；

棉纤维大分子上有较多具有亲水性和吸湿性的自由羟基，公定回潮率为8﹪.在染色过程中，染料首先在纤维表面发生吸附，然后促使染料向纤维内部扩散，后通过氢键、范德华力和共价键与纤维结合而固着在纤维上。棉织物在皂洗时，在洗涤剂的作用下，首先将少量机械地吸附在纤维表面的浮色，或者使其扩散到纤维内部；其次是才散棉纤维无定形区分子间的结合力，增加纤维的膨化程度，使染料与纤维分子间结合力减弱，部分靠结合力固着的染料分子客服分子间引力及大分子结构因素产生的障碍也脱落下来，最终达到永久耐洗色牢度。棉织物上的染料一部分脱落，脱落到皂洗液中的染料，一部分又转移到衬布上。衬布沾色与棉织物褪色并不成正比，沾色程度不仅取决于褪色程度，还取决于皂洗液的条件是否适合染料重新上染等因素。

为了优化测试条件，进行了5因素4水平的正交试验，实验方案及结果如表2示。

表2.耐洗色牢度正交试验表及实验结果

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通过对表2的分析我们可以看出，随着洗涤剂浓度的增加、温度升高及皂洗时间的延长，各色织物的褪色不断增加。

1、涤剂浓度的增加，各色织物褪色不断增加，而耐洗色牢度明显降低，严重的比永久色牢度还差。当净洗剂为低浓度时，作用只发生在纤维表面或无定形区，只能部分地洗除浮色；当洗涤浓度曾达到一定程度，能深入到棉纤维的晶区，则会破坏更多的染料分子与棉纤维的结合而使褪色增多，耐洗色牢度降低。

2、当皂洗温度从40℃升高到95℃，各色织物褪色程度不断增加，耐洗色牢度明显降低，严重者比永久性耐洗色牢度值还低。皂洗温度低，皂洗液的浸透性差，褪色大多为表面浮色；温度增加，可以增加染料分子的动能，有利于提高燃料的扩散速率；但温度过高，会使染料过度分解，形成剥色现象。并损伤纤维。因此皂洗温度应在60℃~80℃较好。

3、另外皂洗时间和浴比也会对此产生一定的影响。皂洗

到一定时间后，因为纤维与染料间有一定的结合力，难于继续使染料从纤维脱落。浴比的大小会影响洗涤剂的用量和皂洗效果。还有在皂洗液中加入钢珠，可以增加与织物的碰撞和机械摩擦，作用明显，能够帮助去除织物表面的颜色，但对于去除织物内部的颜色作用不大。

三、总结

综上所述将表2与表1对照，在温度为80℃‘纯碱/皂浓度为5/10g/L 浴比1：50的溶液中皂洗30min,耐洗色牢度最接近永久性耐洗色牢度，此条件具有一定的参考价值。参考文献：[1] 王德竹等：《染色牢度指标的比较分析》，《中国纤检》，2006年第2期。

[2] 刘瑛：《棉织物永久耐洗色牢度的测试》，《印染》，2001年第10期。

半导体材料切割设备概况

西北机器有限公司 王 帅 马利军 张国库 刘 薇

摘 要：本文介绍了半导体切割设备的发展概况以及趋势，各国的先进设备，将内圆切割和线切割进行技术分析和比较，介绍了该类设备的特点。

关键词：半导体材料加工 内圆切割 多线切割 张力控制 张力的伺服控制

为了提高IC 生产线的生产效率，降低生产成本，IC 生产线所需硅圆片直径不断增大。为了满足硅圆片加工的需要，硅片切割设备一直向大直径化、高精度、高自动化及高智能化方向发展。

硅圆片的加工的工艺流程：

晶棒成长——晶棒裁切与检测——外径滚圆——切片——圆角（倒角）——表面研磨——蚀刻——去疵——抛光——清洗——检验——包装

硅圆片的加工工艺流程中的切片大多应用内圆切割技术，该技术于20世纪70年代末发展成熟。随着硅圆片直径的增大，内圆切割工艺中所需内圆刀片尺寸增大，刀片张紧力也相应增大。同时刀片刃口的加厚增加了切割的损耗，高速切割使硅片表面的损伤层及刀具损耗增大，这些缺点使内圆切割技术在大片径化方向中提高效率，降低生产成本受到制约。基于这种情况，国际上又出现了一种新的切割工艺——多线切割（简称线切割）。

一、内圆切割技术与线切割技术分析

200mm（8吋）以上规格硅单晶圆片加工可采用内圆切割技术或线切割技术两种切割方式。在硅圆片规模化生产中，线切割技术作为主流加工方式，逐步取代了传统的内圆切割技术方式。随着硅圆片直径的增大，内圆切割技术固有的缺点使硅片表面的损伤层加大（约为30~40微米）。线切割技术优点是效率高（大约为内圆切割技术的6~8倍，在8小时左右切割过程中一次可切出2000圆片左右）。切口小，硅棒切口损耗小（约为内圆切割技术的60%，这相当于内圆切片机切割6片圆片的长度多线切割可切出7片圆片），切割的硅片表面损伤层较浅（约为10~15微米），硅圆片质量受人为因素影响较小。

但线切割技术同内圆切割技术相比也有其明显的弱点，一是片厚平均误差较大（约为内圆切割技术的2倍）。二是切割过程中智能检测控制不易实现。三是切割过程中对成功率的要求很高，风险大，一旦断丝而不可挽救时，直接浪费一根单晶棒。四是不能实现单片质量控制，一次切割完成后才能检测圆片的切割质量，并且圆片之间切割质量也不相同。在这些方面，内圆切割技术却显示出其自身的优越性来。具体表现为：一是切片精度高；二是切片成本低，同规格的切片机价格为线切割机价格的1/3~1/4，线切割机还需配置专用粘料机；三是每片都可进行调整；四是小批量多规格加工时灵活的加工可调性；五是自动、单片方式切换操作方便；六是低成本的辅料（线切割机磨料及磨料液要定时更换）；七是不同片厚所需的调整时间较少；八是不同棒径所需较的调整时间较少；九是修刀、装刀方便。

二、内圆切割技术与线切割技术在实际应用中互为补充而存在

在新建硅圆片加工生产线时，规模在年产达50吨以上的硅单晶加工生产线，并且圆片品种主要针对较大数量集成电路用硅圆片时，切割设备选型可定位在线切割机上。同时大规模、单一硅圆片品种（主要指圆片的厚度规格品种）的太阳能级圆片加工，切割设备选型也可定位在线切割机上。厚度规格品种的多少，直接关系到线切割机排线导轮的多少。该排线导轮目前国内无法配套，国外供应商配套，价格较高。频繁更换排线导轮增加了辅助时间，还会增加线