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第一章水和表面活性剂1.术语和名词解释1）暂时硬度和永久硬度暂时硬度：以钙、镁重碳酸盐形式存在而形成的水的硬度永久硬度：由溶于水的钙、镁氧化物、氯化物、硝酸盐或硫酸盐等非碳酸盐形式存在而形成的水的硬度2）软水和硬水软水：不含或含有少量钙、镁离子的水硬水：含有较多钙、镁离子的水3）ppm：每升水中钙、镁含量换算成CaCO3的毫克数，单位:mg/L4）CMC值：即临界胶束浓度，表面活性剂完全占据虽表面，表面张力达最小值5）HLB值：亲疏平衡值，描述表面活性剂中亲水、疏水基之间的大小和力量平衡程度的量6）浊点：非离子表面活性剂性能发生突变，溶液由清澈变为浑浊时的温度7）Krafft点：当温度到达某一温度时，理智型表面活性剂溶解度急剧升高（达CMC），此时的温度即为Krafft点8）BOD值与COD值BOD：微生物代谢作用处理水样时，好氧微生物分解单位体积水中有机物消耗游离氧的数量，单位mg/LCOD：用前氧化剂（K2Cr2O7，KMnO4）处理水样时消耗的氧化剂的量，单位mg/L9）乳化与分散乳化：乳化是一种液体以微小液滴分散在互不相溶的另一种液体中所形成的体系分散：分散是一种固体以微小颗粒分散在互不相溶的另一种液体中所形成的体系10）表面张力与表面自由能表面张力：液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力表面自由能：：恒温恒压条件下增加单位表面积所引起体系自由能的增加量√2.漂白、染色和锅炉用水时，对水质有何要求？解释原因。pH6.3-7.2，总固含量≤100mg/L，硬度0-60mg/L原因：1.硬水会对锅炉的安全形成隐患，严重时会引发爆炸；2.形成的锅垢对燃料的节约影响很大；3.会引起锅炉的腐蚀√3.染整加工100公斤棉织物、化纤织物和羊毛织物时用水量是多少？25-30m3水/100kg棉布22-30m3水/100kg羊毛织物10-20m3水/100kg化纤织物4.水的软化方法有几种？各有何优缺点？（1）石灰—纯碱法，采用这种方法可以消除大部分可溶性固体类物质，但仍会有至少30mg/L碳酸钙和10mg/L氢氧化镁存在于水中；（2）离子交换法，可选择性去除特殊杂质，当离子交换器的交换能力消耗殆尽时，可用氯化钠溶液进行活化处理；（3）软水剂添加法，NTA毒性较高，EDTA，NTA生物降解性较差。5.用Gibbs等温吸附公式证明表面活性剂的表面正吸附现象；这种表面正吸附现象为什么会引起液体表面张力的降低？Gibbs等温吸附公式：e=-(C/RT)*(d/dC)，若ｄγ／ｄｃ＜0，则ｅ＞0，表明表层溶质浓度大于溶液内部浓度，即表面正吸附现象√6.分析液滴在固体表面上达到平衡时的情况；说明加入表面活性剂为什么有利于润湿？铺展系数S=(sg-sl)-lglg下降，故S增大，有利于润湿的铺展√7.以水包油型（o/w）乳状液为例，说明乳化剂的作用。乳化剂分子在油/水界面膜上定向吸附，亲水基在外侧，提高了油/水界面膜上的分子密度，从而加强了界面膜的强度，减少液滴互相聚集的倾向√8.什么叫中水回用技术？中水回用时对纺织品质量有何影响？（请同学课后查阅相关资料）工业废水经集中深度处理后，达到一定标准后进行循环再利用，运用到对水质要求稍低的印染环节中。回用的中水含盐量过高，容易在织物上产生斑迹，金属离子过多，残留在织物上影响上染效果。√9.简述表面活性剂的结构特征？写出APEO的分子结构，为什么国际上禁止使用APEO？有哪些环保的化合物可以取代APEO？表面活性剂分子由极性不同的两部分结构组成，一端是极性弱的疏水基，一般由烃基构成；另一端是极性强的亲水基，由各种极性基团组成。APEO：APEO毒性较大在水中浓度为几个ppm时，，即达到某些鱼类的致死量，往往能污染水域，杀害鱼类。同时其生物降解性也较差。取代物：脂肪醇聚氧乙烯醚，失水山梨醇酯等。10.在水为介质的洗涤过程中，为什么非极性油污在疏水性固体表面上比在亲水性固体表面上难以去除？11.举出增溶发挥重要作用的去污过程的实例，并从理论上给以说明。12.与传统表面活性剂相比，绿色表面活性剂应当具有那些主要特点？13.试推导出Ww=ow(cos+1)，并说明加入洗涤剂对油和水的分离所起的作用。第二章棉及棉织物的烧毛、退浆、精练1.棉织物前处理的目的是什么？棉织物的前处理包括哪些工序？前处理目的：去除各种杂质，提高织物的白度和吸水性，以满足后续染整加工的需要VIP工序：烧毛、退浆、丝光、精练、漂白、热定形。2.烧毛工艺的主要目的和原理是什么？生产中常用的烧毛机有哪几种类型？试比较它们的优、缺点。目的：改善布面光泽，提高光洁度；改善抗起毛起球性能；改善风格，使织物挺括有身骨原理：利用绒毛与织物本身升温速率不同，使绒毛被烧掉的同时对织物本身无影响。3.试比较纯棉织物和涤/棉混纺织物烧毛工艺有何不同，为什么？纯棉织物采用透烧法烧毛；涤/棉织物必须在火口三方安装冷水辊降温和落布前向布面吹冷风，同时采用切烧法或对烧法，一般门幅收缩控制在2%以下，落布温度控制在50℃以下。原因：涤纶是热塑性纤维，受热处理后性能会发生变化。4.简述酸降解和氧化降解淀粉、醋酸酯淀粉的化学组成、特点和加工（适用）对象。(*另写)酸降解淀粉：组成P44，特点：经酸降解后黏度大大降低，加工对象：适用于中、高浓度的上浆工艺；氧化降解淀粉：组成P44，特点：经氧化处理后淀粉的聚合度下降，同时葡萄糖基环中的伯羟基被氧化成醛基和羧基，改善了水中的溶解度和稳定性，因此提高了成膜能力；加工对象：经纱上浆剂。5.试分析PVA浆料醇解度对其溶解性能、上浆性能及生物可降解性能的影响。6.聚丙烯酸类浆料有几大类？作为浆料使用时，其主要的优缺点是什么?聚丙烯酸酯，聚丙烯酰胺，聚丙烯酸盐；聚丙烯酸酯：对疏水性纤维粘附性好；聚丙烯酰胺，聚丙烯酸盐：对亲水性纤维的粘附力高7.阐述碱退浆和氧化剂退浆对变性淀粉和PVA、PA浆料的退浆原理，写出退浆剂（碱、氧化剂）与浆料之间发生的化学反应式，分析这两种退浆方法的优缺点。碱退浆原理：在热碱液中，天然浆料、合成浆料发生溶胀作用，与纤维间作用力减弱，在机械力作用下，从织物上脱落。优点：适用性强，可用于各种浆料的退浆，可使用丝光的废碱液，成本低；缺点：退浆率低（50%-70%），剩余浆料在煮练中进一步去除；同时对大部分浆料没有化学降解作用（只有机械作用、水洗）氧化剂退浆原理：在碱性条件下，氧化剂可与淀粉大分子中的α-1,4-苷键和α-1,6-苷键、伯羟基和C-C键反应，使苷键断裂，伯羟基被氧化成羧基，葡萄糖环发生开环，最终生成二氧化碳和水。优点：可用于任何天然或合成浆料的退浆，退浆率比碱退浆高（90-98%）缺点：对纤维不能保证安全，成本较高8.阐述纤维素共生物的化学组成和结构，在精炼过程中它们和烧碱、助炼剂之间发生了哪些化学反应？化学组成和结构：果胶物质，含氮物质，蜡状物质，灰分，色素，棉籽壳1.果胶物质，果胶酸的衍生物,（α-Ｄ－半乳糖醛酸果胶物质中部分果胶酸是以甲酯或钙、镁盐形式存在；2.含氮物质，以蛋白质的形式存在于胞腔中及初生胞壁和次生胞壁；3.蜡状物质，高级脂肪一元醇、脂肪酸、高级一元醇酯和固体烃；4.灰分，无机盐，有几十种，主要K，Na盐（95%），含有少量Fe+3还有Ca2,Mg2；5.色素，黄柏素、棉色素；6.棉籽壳，棉籽壳本不是纤维素上共生物，主要是木质素。化学反应：精练时，在热碱溶液中可使果胶中酯键水解，成为可溶性羧酸钠盐而被除去，果胶大分子链的断裂，在水中溶解度提高，能比较彻底去除。一部分无机盐类蛋白质,约15%～20%，可溶解在60℃水中或常温的弱酸和弱碱溶液中。另一部分蛋白质,在烧碱溶液长时间煮沸，使蛋白质分子中-CONH-会发生水解断裂，形成氨基酸钠盐而被洗去，大部分能去除。9.何谓冷轧堆和热轧堆工艺？写出冷轧堆工艺基本工艺处方和流程，并分析其优缺点。热轧堆工艺：平幅织物浸轧后汽蒸加热，并绕成布卷。待布卷绕至一定直径时，暂停运转，并使布卷继续回转汽蒸到规定的时间，送到平洗机退卷水洗。冷轧堆工艺：室温浸轧、打卷、室温堆置、高温水洗的工艺。过氧化氢轧蒸退浆工艺流程：浸轧退浆液（NaOH4-6g/L，35%H2O28-10ml/L，渗透剂2-4ml/L，稳定剂3g/L，轧液率90-95%，室温）→气蒸（100-102℃，10min）→水洗优点：冷压堆工艺适应性强，可用于短流程前处理工艺。织物强力损伤小。不足之处：化学品用量高，毛效相对低。10.名词解释：浴比轧余率浴比：浸染方式下织物与染液的比值轧余率：也称带液率，是织物上带的液体重量与织物本身重量的百分比第三章漂白1.试从生态、经济和品质的角度出发，比较过氧化氢、次氯酸钠、亚氯酸钠三种漂白工艺的优缺点。1.过氧化氢漂白：在碱性介质中进行，有煮练作用，能去除棉籽壳等天然杂质，对煮练要求较低；白度较高，不泛黄，手感较好；无公害，劳动条件较好；成本较高；既可用于纯棉布漂白，又广泛地应用于其它纤维的漂白2.次氯酸钠漂白：成本较低，设备简单；对退浆、煮练要求高；有氯气放出，要求有排风设备3.亚氯酸钠漂白：白度好，手感好，适于高档棉织物的漂白加工；成本较高；释放有毒气体ClO2，要有良好的防护设备；对设备有较强的腐蚀性，对设备有限制2.过氧化氢漂白中为何需加入稳定剂？常用的稳定剂有哪些？有何优缺点？作用：阻止重金属离子对H2O2的催化分解，使H2O2在总的漂白时间内保持较高的氧化能力，进行有效的漂白，不致浪费有效成分和过度损伤纤维。常用：硅酸钠和其他非硅稳定剂。硅酸钠优缺点：产品白度高，价格便宜。但会产生硅垢，导致织物手感发硬，造成疵病。3.试述过氧化氢在碱性条件下的漂白原理（写出化学反应式，并用文字加以说明）。P71H2O2+OH-→HO2-+H2O，HO2-与色素中的双键发生加成反应，使色素中原有的共轭体系被中断，π电子的移动范围变小，天然色素的发色体系遭到破坏而消色，达到漂白目的。4.试分析过氧化氢漂白的工艺条件（pH值、温度、浓度、时间、稳定剂等方面）并举1-2实例。工艺处方：浸轧漂液（过氧化氢10～40g/L，硅酸钠或有机稳定剂等，pH值为10～11，轧余率90%）（平幅浸轧）——汽蒸堆置(95～100℃，1小时)——洗净。2分pH3-9，ph↑白度↑；ph9-10，白度max；ph3or10，白度↓T↑H2O2分解↑漂白速率↑5.试说明过氧化氢漂白中使用过氧化氢酶的作用和优点。作用：去除漂白织物上和染缸残留的H2O2，以免纤维进一步氧化和染色时染料的氧化。优点：减少大量的织物冲洗次数，有效去除H2O2，节省资源和时间。6.次氯酸钠的漂白原理及漂白工艺。（思考题）NaClO＋H2O——→HClO＋NaOHHOCL——→H+＋ClO-Cl2+H2O——→HOCl＋H+＋Cl-工艺（连续化绳状工艺）：浸轧漂液（轧液率100-120%，1-3g/L）→堆置（30-60min）→水洗→酸洗（50℃，2-4g/L）→堆置（15min）→水洗→脱氯→水洗→开、轧、烘→丝光7.亚氯酸钠的漂白原理及漂白工艺。（思考题）P85第四章丝光1.比较丝光和碱缩的异同点。（目的）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。目的：增加织物的组织密度，并使织物富有弹性。2.棉纤维经丝光处理后性能发生了哪些变化，分析其原因。光泽变↑：在张力作用下，纤维得到拉伸变成光洁圆柱体，对光线产生反射。结晶度↓(70%→50%)，无定形区域↑：浓烧碱渗透到纤维的结晶区，破坏分子间作用力。尺寸稳定性↑：无定形区分子排列倾向整齐，纤维取向度提高，纤维处于较低能量状态，尺寸稳定性提高。纤维强度↑：浓碱消除纤维中弱的结合点，使纤维受力均匀，强度提高。3.什么是液氨丝光？试述其优缺点。液氨丝光：使用无水的液氨对棉布进行处理的一种丝光方法。优点：渗透深入，溶胀均匀，机械性能更好，强度和回弹性好；缺点：光