丝光工艺

一、含义

1.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。

2.碱缩

棉制品在松弛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。

二、丝光与碱缩织物的特点

丝光后：织物发生以下变化

1、光泽提高

2、吸附能力，化学反应能力增强

3、缩水率，尺寸稳定性，织物平整度提高

4、强力、延伸性等服用机械性能有所改变

碱缩虽不能使织物光泽提高，但可使纱线变得紧密，弹性提高，手感丰满，此外，强力及对染料（dye）吸附能力提高。

三、丝光的流程

1、先漂后丝：

丝光效果好，废碱较净，但白度差，易沾污，适合色布，尤其厚重织物。

2、先丝后漂：

白度好、但光泽差，漂白时纤维易受损伤，适用于漂布，印花布

3、染后丝光：

适合易擦伤或不易匀染的品种(丝光后，织物手感较硬，上染较快)染深色时为了提高织物表面效果及染色牢度，以及某些对光泽要求高的品种，也可采用染后丝光。

4、原坯丝光：

个别深色品种(苯胺黑)可在烧毛后直接进行丝光，但废碱含杂多，给回收带来麻烦，很少用。

5、染前半丝光，染后常规丝光：

为了提高染料的吸附性和化学反应性。

棉布丝光分干布丝光和湿布丝光两种，由于湿布丝光含湿较难控制，因此以干布丝光较多。

其他碱金属的氢氧化物对纤维素纤维也有一定的膨化作用，但其膨化能力随原子量增大而↓，且成本较高，因此只有烧碱才具实用价值，某些酸和盐类溶液(H2SO4,HNO3,)也可使纤维素纤维膨化，获得丝光效果，但实际生产有困难，缺少实际意义。

无水液氨因分子小，纯度高，也是一种优良的膨化剂，20世纪60年代未曾进行过丝光研究，其产品的光泽和染色性能均不及碱丝光，但手感柔软、尺寸稳定性和抗皱性较高，故近年来作为与后整理中机械预缩、树脂整理结合应用的新工艺，称为液氨整理。

四、效果评定

1、光泽

是衡量丝光织物外观效应的主要指标之一。

可用变角光度法、偏振光法等测，但尚无统一的理想的测试手段，目前多用目测评定。

2、显微切片观察纤维形态变化

3、吸附性能

(1)钡值法：是检验丝光效果的常用方法，钡值大，丝光效果好本光棉布钡值=100，钡值>150表示充分丝光，一般为135～150。

(2)碘吸收法：

(3)碘沾污和染色测试法：

将不同钡值(100～160)试样，用一定浓度碘液or直接蓝2B染液处理，制成色卡，再将未知试样的碘沾污和染色深度与色卡对比，定量评定丝光钡值。

4、尺寸稳定性 (%)

采用机械缩水法或浸渍缩水法测量处理前后织物长度变化，通过公式计算缩水率，一般经向缩水率常大于纬向，但有些经密较高的品种产生负缩水率(门幅增大)。

原理

五、丝光纤维的性质

棉纤维浓碱作用后的变化

1、形态结构

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，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(对光线的反射由漫反射转变为较多的定向反射)，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。

2、微结构

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，另外，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，同时，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。

3、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(是在更为自然，稳定的状态下被固定下来的)，这时的纤维处于较低的能量状态，因此尺寸稳定。

六、丝光原理

丝光是一个复杂的过程，关于棉纤维在浓碱液中发生剧烈溶胀的原因有两种理论作出解释

1、水合理论

(1)烧碱与天然纤维素(纤维素)作用，生成碱纤维素，主要有两种类型：

①醇化合物：

②分子化合物(加成化合物)：

两种产物都不稳定，经水洗便水解成水合纤维素，再通过脱水烘干后即成为丝光纤维素(纤维素Ⅱ)整个过程纤维素的变化表示如下：

纤维素ⅠⅡ从而引起棉纤维物理和化学特性的相互的变化，呈现出优良的性能

(2)棉纤维经浓NaOH处理发生剧烈的不可逆溶胀原因是：钠离子体积小，它可以进入到纤维的晶区；同时Na+是一种水化能力很强的离子，环绕在一个Na+周围的水分子多达66个之多，以至形成一个水化层，当Na+进入fibre内部并与fibre结合时，大量的水分也被带入，因而引起了剧烈溶胀，由于能进入晶区，因此，溶胀是不可逆的。

(3)这种溶胀受温度的影响：

（4）溶胀也受NaOH浓度及中性盐的影响，

2、Donnen膜平衡理论

溶胀是渗透压作用的结果。

假设纤维素是一种弱碱，在烧碱溶液中可形成钠盐，纤维素钠盐电离生成不可移动的纤维素阴离子Cell-O?，溶液中尚有可移动的Na+和OH-，如果有NaCl 存在，还有Cl?，将纤维表面看作有类似半透膜性质，这些离子按一定条件分布，达到平衡时，膜内外必须分别达到电性中和。

膜内可移动离子总浓度： CI=[Na+]I+[OH-]I+[Cl-]I=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′)

P=RT( ) （1）

根据（1）式

（1）当C2不是很大时，C2↑，C1↑，P↑，溶胀↑

（2）若有盐存在，膜外[Na+]↑,即X1↑，P↓，溶胀↓

（3）若C2↑↑，C1相对C2很小，而膜外[Na+]↑↑，X‘很大，P→O 七、工艺条件

丝光工艺的基本条件是NaOH溶液的浓度，温度，作用时间，张力和去碱。