2纺织品染整概论__练漂完整版

1纺织品染整概论纺织品的染整加工—练漂、染色、印花和整理KeyLabofAdvancedTextileMaterials&ManufacturingTechnologyNationalMinistryofEducation,ZhejiangSci-TechUniversity2纺织品染整概论课程主要内容•纺织品染整的基本概念•纺织纤维及纺织品基本知识•与染整相关的基本化学知识•纺织品的练漂（前处理）•纺织品的染色•纺织品的印花•纺织品的整理•纺织品染整与环境3日/月课程内容时日/月课程内容时17/02纤维材料，织物结构与性能224/02与染整相关基本化学知识203/03棉织物练漂210/03蛋白质纤维化学纤维的练漂217/03机动224/03颜色和染料的基础知识231/03染色工艺设备方法过程207/04染色原理及工艺简介214/04纺织品印花引言221/04制版印花糊料228/04直接印花拔染印花205/05防染印花特种印花212/05纺织品整理一般整理219/05防皱整理功能整理226/05染整与环境生态纺织品202/06考查/习题课2纺织品染整概论课程表浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学4纺织品的练漂（前处理）练漂目的去除天然和加工过程添加的杂质，使纺织品获得优良白度、光泽、柔软手感、良好吸水性。利于后续加工。不同纤维的练漂要求和过程是不同的，须根据实际情况确定合适的工艺和条件。5纺织品的练漂（前处理）不同织物的练漂工艺棉：烧毛改善布面退浆改善手感煮练提高吸水性漂白提高白度丝光增加光泽增白光学增白蚕丝：精练/脱胶改善外观、手感羊毛：洗呢去油脂等煮呢改善呢面外观手感缩呢使呢面产生绒毛炭化去植物性杂质涤纶：热定形提高热稳定性6纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂织造时，为减少断经，经纱在织造前一般要进行上浆处理：经纱浸轧浆液后烘干，使经纱纤维粘合，并在表面形成坚韧薄膜，增加强力和耐磨性。常用浆料有淀粉、PVA(聚乙烯醇)、聚丙烯酸酯类合成浆料。上浆率4-14%不等。浆膜的存在影响织物的渗透性能，阻碍染料及化学药剂与纤维作用，并严重影响织物手感，烧毛后，练漂前必须除去，即退浆。2.退浆7纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂退浆工艺：碱退浆：利用碱对浆的膨化作用退浆，应用广；酶退浆：利用酶分解淀粉大分子，使之溶解性提高而除去；可在较低温度下进行；酸退浆：利用稀硫酸水解淀粉大分子，使之溶解性提高而除去；容易损伤纤维；氧化剂退浆：利用氧化剂氧化浆料（淀粉或合成浆），使之降解（分子链断裂），溶解度增大；常用过氧化氢（H2O2）、亚溴酸钠。2.退浆8纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂目的：退浆后织物上仍遗留少量浆料及大部分天然杂质（果胶、蜡质、含氮物质、棉籽壳等），使布面白度不佳，吸湿性差，必须进一步除去。原理：使果胶在烧碱作用下水解除去；利用表面活性剂乳化分散蜡质而去除；利用热碱将含氮物质水解转变为可溶的盐；棉籽壳很顽固，煮练中一般只能除去一小部分。3.煮练9纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂煮练用剂：烧碱—NaOH,主要用剂；表面活性剂—起湿润、乳化、净洗等作用；常用肥皂、红油、烷基磺酸钠和烷基苯磺酸钠等；硅酸钠—吸附煮练液中的铁和其他杂质，避免产生锈渍和防止杂质重新吸附；亚硫酸氢钠—还原剂，防止纤维氧化，提高白度；磷酸三钠—软化硬水，提高煮练效果。3.煮练10纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂煮练设备及工艺：间隙式煮练–绳状煮练3.煮练煮布锅属间隙式煮练设备，织物浸轧烧碱液后置于锅内，加入碱液，排去空气，加热，并循环喷淋碱液，煮练完毕放去碱液，排气，放入净水充分水洗。对棉籽壳有很好的去除作用。11纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂3.煮练轧卷式汽蒸练漂机煮练设备及工艺：间隙式煮练–平幅煮练织物平幅进入汽蒸室汽蒸，并立即在与汽蒸室相连的可移动汽蒸车内打卷，移开后继续封闭转动，最后移至平洗机退卷水洗。12纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂3.煮练J形箱绳状连续汽蒸练漂机煮练设备及工艺：连续式煮练–绳状煮练织物退浆后轧碱，进入汽蒸练漂机，在管形加热器处受饱和蒸汽作用升温至95-100℃，通过导布和摆布装置均匀堆置于J形箱内，汽蒸60-90min，可反复进行2-3次，最后进入水洗槽水洗。13纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂3.煮练煮练设备及工艺：连续式煮练–平幅煮练J形箱平幅连续汽蒸练漂机紧密厚实织物，采用绳状煮练容易产生不均匀疵病，可采用平幅方式煮练。有多种类型的设备，J型箱平幅连续煮练设备是其中一种。14纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂煮练设备及工艺：连续式煮练–平幅煮练3.煮练履带式连续汽蒸练漂机15纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂3.煮练叠卷式连续汽蒸练漂机煮练设备及工艺：连续式煮练–平幅煮练16纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂3.煮练翻板式连续练漂机煮练设备及工艺：连续式煮练–平幅煮练17纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂3.煮练履带式连续汽蒸练漂机煮练设备及工艺：连续式煮练–平幅高温高压煮练18纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂3.煮练生物酶精练原理；表面微孔和裂缝，表面活性剂，复合物，棉蜡的熔点为70℃。混用（果胶酶40-65℃、纤维素酶、脂肪酶、蛋白酶）棉精练工艺：设备：溢流、喷射或绞盘染色机酸性果胶酶：pH4.0-6.5碱性果胶酶：pH9-1019纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂4.漂白目的：退浆煮练后的棉织物，虽然大部分杂质已去除，但依然留有天然色素，白度仍达不到要求，会影响后续染色印花的色泽鲜艳度，因此大部分品种仍然需要继续加工以提高白度；同时，也可更彻底地去除残留的其他杂质如棉籽壳、蜡质、含氮物质等。这就是漂白。20纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂4.漂白漂白原理：目前采用的棉织物漂白工艺多为氧化漂白工艺，即利用氧化剂对色素的氧化破坏作用分解色素或破坏色素的分子结构使之消色。漂白是染整加工中最容易造成织物损伤的过程之一，必须严格控制工艺条件和整个工艺过程。21纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂4.漂白漂白工艺：目前常用的棉织物漂白工艺主要有三种：氯漂—次氯酸钠（NaCIO）漂白亚漂—亚氯酸钠（NaCIO2）氧漂—双氧水（过氧化氢，H2O2）漂白纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂纺织品的练漂（前处理）棉织物的练漂22次氯酸钠漂白漂白粉（主要成分为次氯酸钙）是最早用于纺织品的漂白剂，但有效成分低（30-35%），不溶性杂质多，使用不便，生产时容易造成病疵，已被次氯酸钠替代；次氯酸钠（NaOCl）制备容易、成本低廉、使用方便，长期以来是天然纤维最常用的漂白剂；23NaOCl在水中发生水解，溶液呈碱性：NaOCl+HOH→NaOH+HOCl若在溶液中加入酸，则有次氯酸产生：NaOCl+HCl→HOCl+NaCl若酸过量，则产生氯气：HOCl+HCl→H2O+Cl2次氯酸钠漂白次氯酸钠溶液的性质及其漂白原理24溶液pH10987.576.565HOCl%0.33.021.050.073.091.096.099.7HOCl/Cl2比值与溶液pH的关系溶液pH543.532.521.51HOCl/Cl22222222.271.022.27.12.20.710.22次氯酸钠溶液的性质及其漂白原理次氯酸含量与溶液pH的关系次氯酸钠漂白25次氯酸钠溶液中的OCl-、和Cl2都具有氧化能力，因此，在漂白时起作用的成分是随pH的不同而不同的，在pH较高条件下主要是HOCl起作用,在pH较低时，Cl2起主要作用。它们能发生各种形式的分解：HOCl→HO-+Cl+，Cl2→Cl-+Cl+；HOCl→•OH+Cl•,HOCl+OCl-→CIO•+Cl-+•OH分解产物能使色素中的双键饱和，达到消色目的。次氯酸钠漂白次氯酸钠溶液的性质及其漂白原理26pH:一般采用pH10左右的碱性条件；304050607002468101214pH断裂强力（kg）左图显示：棉纤维的强力在漂液pH很高或很低时，都能较好地保持，在pH接近中性时，纤维的损伤最大。由于在酸性条件下，氧化速率过快，且有氯气逸出，不予采用。次氯酸钠漂白次氯酸钠漂白的工艺条件27温度:一般采用室温条件；温度升高时，次氯酸钠对纤维的氧化作用以及对色素的氧化作用的提高是不同的，由右图可见，低温下，对色素的氧化较快，随着温度升高，对纤维的氧化速率提高得较快。060204060温度（C）氧化速率对色素氧化对纤维氧化次氯酸钠漂白次氯酸钠漂白的工艺条件28织物轧漂液（轧液率100-120%）—堆置（伞柄箱堆置30-60min）—水洗—酸洗(2-4g/l硫酸溶液)—堆置（15-30min）—水洗—脱氯（硫代硫酸钠或亚硫酸氢钠）—堆布—开幅—轧水—烘干次氯酸钠漂白次氯酸钠漂白的基本工艺流程29亚氯酸钠漂白亚氯酸钠（NaClO2）是一种较温和的氧化剂，适用于纤维素及其混纺织物的漂白，其特点是去杂效果好、工艺流程短、对纤维的损伤小，漂白白度高。但亚氯酸钠的成本高，漂白过程会产生有毒且腐蚀性很强的二氧化氯（ClO2）气体，因此其应用受到很大限制。30亚氯酸钠溶液性质及其漂白原理亚氯酸钠在水中溶解度为40%（20℃）溶液呈弱碱性：NaClO2+H2O→HClO2+NaOHpH降低，亚氯酸的浓度会增加。亚氯酸电离常数约为10-2，当溶液pH大于3.5时，亚氯酸可以接近完全分解：HClO2→H++ClO2-亚氯酸钠漂白31亚氯酸钠在酸性条件下不稳定，发生分解：5CIO2-+2H+→4CIO2+Cl-+2OH-3CIO2-→2ClO3-+CI-CIO2→Cl-+2(O)其中，CIO2可能是漂白的有效成分。CI-和CIO3-无漂白作用。亚氯酸钠漂白亚氯酸钠溶液性质及其漂白原理32亚氯酸钠漂白工艺条件pH:4.0-4.5pH较高（8.0以上）时，白度差，纤维损伤严重；pH过低（3.5以下）时，分解过快，CIO2容易逸出，且副反应也加快。活化剂：可根据不同工艺选用醋酸、六亚甲基四胺、硫酸铵、硫酸肼、过硫酸铵等。亚氯酸钠漂白33亚氯酸钠漂白工艺流程织物浸轧漂白液（带液率60-70%）—汽蒸（0.5-1h）—水洗—脱氯为避免有毒的CIO2逸出，常常加入过氧化氢、硫酸肼等来加以抑制；亚漂所用的容器、设备必须耐腐蚀，常用钛金属、陶瓷或玻璃钢等材料制作。亚氯酸钠漂白34过氧化氢漂白过氧化氢（H2O2）漂白适应性广，不但可用于纤维素的漂白，也很适于蛋白质纤维的漂白。相对于前述的漂白工艺，过氧化氢漂白最大优点是不含氯，不产生有毒物质，有利于环保和劳保。用于纤维素纤维漂白时，需要在较高pH和较高温度下进行，需时也较长。35过氧化氢溶液的性质和漂白原理高浓度的过氧化氢很不稳定，易发生爆炸，但30-35%浓度的过氧化氢有足够的稳定性。过氧化氢在碱性条件下易分解，商品过氧化氢中都加入酸类作稳定剂。在放置过程中或受热、受光照、遇到某些金属离子时，过氧化氢都会发生分解，不同情况下分解产物也不同。过氧化氢漂白36H2O2→H2O+[O]（分解出新生态氧）H2O2→H++HO2-（热、光照时，高pH有利）HO2-→OH-+[O]（H02-不稳定）HO2-+H2O2→HO2•+HO•+OH-（形成游离基）Me+3H2O2→HO•+2HO-+H2O+O2+H++Me+(金属离子可以降低分解的活化能，加速双氧水分解，发生复杂反应）过氧化氢漂白过氧化氢溶液的性质和漂白原理37最早的有关漂白原理的说法：起漂白作用的是初生态氧[O]。但目前确认：[O]的漂白作用不能证实，却在高温强碱条件下能损伤纤维；较被接受的是德国PeterNey的观点，认为：使织物漂白的是HO2-，而导致纤维氧化的主要是过氧化氢自由基HO2•和HO•；过氧化氢漂白过氧化氢溶液的性质和漂白原理38K2HOO-+H2OH2O2+2HO-络合物OH-+氧化色素H2O+[O]O2Cell-OHK1K3K4稳定剂Fe3+色素纤维素要得到理想的漂白效果，必须：K2K3,因此，应该使用稳定剂、去除金属离子，促进对色素氧化反应的速率，而降低对纤维氧