染整工艺原理

染整工艺原理------纺织基础知识绪言第一章染整用水及表面活性剂第二章棉及棉型织物的退浆和精第三章蚕丝和真丝绸的精练第四章漂白(Bleaching)第五章丝光第六章热定形(HeatSetting)第七章毛织物的湿整理第八章一般整理(Finshing)第九章防缩整理Finishing)第十章防皱整理(ResinFinishing)第十一章特种整理过纺织加工以后的加工工艺。它是织物在一定的工艺条件下，通过染料、药剂和助剂在专用设备上进行的化学和物理加工过程。1．特点（1）属加工工业(在纺织工业中担任承上启下的重要角色)；（2）一种化妆术；（3）综合的工艺技术，涉及面广；（4）能耗大（水、热、电），有污染（废水、气、渣）需重视节能和环保。2．目的改善织物的服用性能（舒适、保暖、抗皱等），赋予功能性（防霉、防蛀、拒水、阻燃、抗菌等），提高身价。（1）去除杂质；（2）提高白度；（3）染着颜色；（4）改善风格。二、染整加工的主要内容:漂、染、印、整。三、本课程的任务和要求1．掌握纺织品的练漂、整理加工的基本原理和方法。2．能根据纺织品的特性和练漂、整理加工要求，合理制订加工工艺过程及条件；初步具备解决练漂及整理工艺问题的能力。3．了解练漂、整理加工的质量检验方法。4．了解练漂及整理加工技术进展和发展前沿。5．查阅染整专业的有关文献。第二章棉及棉型织物的退浆和精练一、练漂的目的1.去除杂质，使染整加工顺利进行。杂质：①天然杂质：棉上的蜡状物，含氮物，果胶等②加工时沾上的二次杂质：整经用浆，合纤纺纱上油，尘埃，锈迹等2.改善品质，提高服用性能，如丝光，热定形，多在染前进行，也归为练漂。二、主要工序因品种而异(棉)：原布准备→烧毛→退浆→精练→漂白(深色布可免，漂布须复漂)→开轧烘→丝光→烘干→染色(印花)1(涤/棉)：准备→烧毛→退浆→精练(亚漂可免)→热定形(兼漂布涤加白丝光→氧漂(兼漂布棉加白)→烘干三、加工形式①烧毛、丝光、热定形、烘干以平幅进行。②棉轻薄品种除①工序外可进行绳状加工，厚重棉、涤/棉应采用平幅加工。涤/棉织物印染加工工艺原则，T/C应保留纯棉织物的全部染前处理，但传统的纯棉工艺不适用T/C，须重新制订。①两种纤维都需要的且可使用同一条件的合并进行；②只有一方需要，则采取对一方有用而对另一方损伤小的工艺条件；③都需要又不能用同一条件的则分步进行。现行工艺只能做到对一方大体无害，个别有严重损伤，或是兼顾一方，又难以满足另一方，尚需进一步研究。§2原布准备(grayclothpreparation)原布：坯布(graycloth)，未经印染加工的布1.检验(inspecting)：保证产品质量，避免损失规格：长、门幅、重量，经纬纱支数、密度、强力品质：纺疵(缺经、断纬、稀纬、筘路条)、油污纱、斑渍和破损2.翻布(Turing)：分批、分箱为了避免混乱，便于管理、运输、须把相同规格，同一加工工艺的坯布划为一类加以分批分箱。3.打印(marking)为便于识别管理，每箱布两头约10～20cm左右要打上印子，标明品种，加工工艺、批号、箱号，发布日期，翻布人代号等。4.缝头(sewing)：为适应批量连续加工，把一箱布的布头子缝接起来(下机布长为30—120m).环缝式：接缝处不厚、平整、坚牢，但费线、易卷边、切口大，稀疏织物不宜。平缝式：箱与箱之间的缝接，布头重叠，易生横档，但坚牢不易漏缝。§3烧毛(singeing)一、目的烧去织物表面茸毛，使光洁，并改善风格，减少起球等。①茸毛影响光洁，沾染尘污；②影响色泽均匀度、鲜艳度；③难印精细花纹④涤/棉织物易起毛起球；⑤妨碍后工序加工液的润湿性，影响加工质量，造成疵布。⑥烧毛能赋予涤/棉织物一定身骨，↑刚性、弹性。棉布烧毛多在退浆前进行。涤/棉因烧毛时绒毛尖端熔融成珠球，易产生深色色点，故深色布多放在染色之后进行烧毛。二、烧毛原理织物平幅迅速通过火焰(or擦过炽热金属表面)，利用布面和绒毛温差，达到既烧去绒毛，又不损伤织物的目的。三、烧毛设备(一)气体烧毛机特点：烧毛净(烧除经纬间的绒毛，对化纤提花织物有特效)，结构简单，热能利用充分，但需相应的燃气热源。1.组成及作用：进布装置、刷毛箱，烧毛部分，灭火装置。2(1)刷毛箱：4～8只刷毛辊，除纱头杂物，使绒毛坚立，1～2对砂皮辊及1～2把刮刀可刷去部分棉籽壳，箱底有排风管送至集尘器，加工仿毛织物，还须进行烧后刷毛。(2)火口：主要部件，构造大体相同，要求燃气与空气混匀，能充分燃烧。适合涤/棉织物烧毛火口：火焰辐射热混合式、旋风预混喷射式主要特点是（a）气体经多次混合，燃烧更完全，温度更均匀，消耗燃气省(b)火口位置可调(3)灭火装置：扑灭残留火星灭火槽：热水、退浆液灭火灭火箱：蒸汽灭火or冷水喷雾2.烧毛工艺(1)开机前全面检查设备、清洁加油，根据工艺要求穿布(以张力适中为准)织物应平整、干燥、无油污斑渍。(2)注意控制火焰温度、火口角度及其他工艺参数，落布温度应＜50℃。(3)质量要求：3～4级，涤/棉门幅收缩＜2%(4)热源：煤气、石油气、汽油气(5)安全生产：防火、防尘、防毒、防爆(二)铜板烧毛机特点：结构复杂、占地大、劳动强度大、费时，品种适应性差，稀薄易擦伤，但烧毛后光洁度高，适合低极棉(1)装置：(烧毛部分)铜板(3～4块)，炉灶(加热铜板、可用煤、油、气体加热)，摇摆装置(变换织物与铜板接触面积)(2)工艺铜板T：700～750℃，车速：50～80m/min，薄80—120m/min，二正一负，or三正。织物与铜板接触长度：厚5—7cm，薄4—5cm§4退浆(Desizing)一、退浆目的去除浆料兼除部分天然杂质浆料的存在对印染加工十分不利：①消耗染化料；②沾污工作液；③阻碍染化料与fibre的接触，染深色时产生拒染现象，形成“白云花”。退浆率：色、花布应＞80%，残浆应＜1%(布重)二、常用浆料1.淀粉：特性：①直链—微溶于热水，支链—难溶于水；②耐base优，稀碱液中发生溶胀；③不耐baei酸，使甙键水解→可溶性淀粉、糊精→葡萄糖；④能被氧化剂氧化；⑤被淀粉酶分解；⑥遇碘形成颜色：支链，紫红；直链，蓝色；2．PVA(1)亲水性高分子物，低粘度溶于水，高粘度不溶于水(2)耐acid,base(在热碱中膨化，部分溶解)(3)被氧化剂氧化而降解3(4)水解度(醇解度)影响(5)高温下物理状态or性能发生变化，3.聚两烯酸酯(1)溶于水(2)不耐酸、碱4.羧甲基纤维素(CarboxymchyeCellulose)(1)溶解度随醚化程度不同而异：低醚化度溶于碱，中醚化度溶于水，高醚化度溶于有机溶剂；(2)不耐acid,pH＜2.5时，混浊、沉淀；(3)氧化剂使其降解；三、常用退浆工艺及其条件分析(一)碱退浆PVA为主的混合浆(含淀粉)及PA类浆料用此法。历史悠久，可利用前处理稀base。1.作用原理：(1)各类浆料在热碱液中均会溶胀，与fibre粘着变松，PVA能部分溶解，用热水可洗除(2)C.M.C和PA在热碱液中可溶解，经水洗可除2.退浆工艺棉（绳状加工）：平幅轧碱（灭火槽中：NaoH2~4g/L，60~90℃）→绳状轧碱（NaOH4~10g/L，50~70℃）→堆6~12h→水洗（绳洗机）涤/棉（平幅）：干布轧稀碱液（NaOH5~10g/L）→汽蒸(or保温)30~90min→热水洗（85℃，2格）→冷洗（4格）→落布PH7~83.特点：①成本低，可利用前处理中的废碱液；②有助于棉籽壳的去除及部分纤维共生物去除，减轻精练负担，白度、渗透性好；③对各类浆料都有作用；④退浆率不高(50—70%)，堆置时间长，有碍生产连续化；⑤涤纶耐碱性差，涤/棉织物退浆时要控制好碱液T、t。⑥水先应充分(base对PVA等无降解作用，水洗液粘度大)，以免浆料重新沾污织物。存在的问题：浸渍碱液时，部分PVA溶落在槽中，积聚后产生凝冻，粘附在织物及导辊上，造成染斑并造成织物运行不正，引起皱条，且洗除困难。(二)酸退浆仅用于棉布退浆，且少单独用1.作用原理：酸在适当条件下使淀粉逐步发生水解，转化为水溶性较高的产物，最终被水洗去。2.工艺：碱(or酶)退浆→水洗→轧水→浸轧酸液→堆1—2h→充分水洗(冷洗)3.特点：①适于含杂多的棉布，可大量去除矿物盐、重金属离子，提高白度；②H2SO4与棉fibre生成纤维素硫酸酯，织物表面光亮度↑，退浆后亮度接近丝绸；③对棉有一定损伤，处理时，T、C不可剧烈；④淀粉水解不充分，退浆率不高。仅作为精练前的一种前处理(三)酶退浆（属生化法退浆，历史悠久，最早采用天然发酵法，现采用淀粉酶制剂反应此法采用淀粉水解酶，凡织物上浆料以淀粉占多数者就可使用。）1.酶：即生物催化剂，是由动植物or微生物(细菌、霉菌)所分泌的一种蛋白质，对某些物质的分解有特定的催化作用。4其特性是：①催化效率高；②催化范围狭小，某种酶只能催化某种反应；③温和性：(在常温、常压，近中性条件下发挥作用)对淀粉分解有催化作用的酶称淀粉酶，包括：①α—淀粉酶：对直链淀粉能在任何位置加以切断，分成若干短链糊精；对支链淀粉仅能将它的长链分成若干短链，不能分裂1，6结合，与酸的水解作用相似②β—淀粉酶：对直链淀粉只能从末端逐步水解麦芽糖，对支链淀粉分支处的1，6—甙键无水解作用。所以α—淀粉酶更适宜于织物的退浆，目前使用的主要有：BF-7658酶：由枯草杆菌产生的耐热淀粉水解酶胰酶：由动物胰腺中所取得BF-7658酶：由枯草杆菌产生的耐热淀粉水解酶胰酶：由动物胰腺中所取得第四章漂白(Bleaching)§1概述一、漂白目的去除天然色素，赋于织物必要和稳定的白度。广义上还包括上蓝or荧光增白等利用增白剂使产生光学性的泛白作用。二、漂白法分类：化学漂白法—氧化剂、还原剂日晒法：利用紫外线作用使水产生氧orH2O2起到氧化作用，增白法—上蓝or荧光增白1、氧化剂漂白：fibre易受损、但很少变色常用的NaClO、H2O2、NaClO2、过乙酸等。漂白原理：破坏色素发生体分达到消色目的2、还原剂漂白：fibre脆损少，但漂白后有因空气氧化变色倾向，仅对丝及羊毛等使用一部分常用的：SO2、NaHSO3、Na2S2O4漂白原理：通过还原色素产生漂白作用三、对漂白产品质量要求1、白度：87%以上2、损伤小(对NaClO漂白，要求“潜在作用”小)四、设备及加工方式视品种和漂白剂而定，纯棉织物采用绳状连续漂机，厚重棉布和涤/棉织物则用平幅连续练漂机。漂白方式：(1)浸漂：(2)淋漂：(3)轧漂：不同品种，对漂白要求不同。§2NaClO漂白一、NaClO溶液的性质NaClO是白色粉末，易溶于水，商品以液状出售(以电解食盐溶液制的，印染厂用Cl2通入NaOH溶液中自制。1、无色or淡黄色带有Cl2臭味液体，商品溶液浓度为有效氯含量10～15%2、强碱弱酸盐，易水解3、遇过量HCl放出Cl2：NaClO+HCl→HClO+NaClHClO+HCl→Cl2↑+H2O54、NaClO溶液处于复杂和不稳定状态。溶液中各成分组合随pH值不同而变NaClO在碱性条件下更稳定，商品溶液pH为125、重金属及其化合物对NaClO有催化分解作用，使fibre严重受损，以Fe、Co、Ni和Cu的化合物较为强烈，∴设备不宜用铁质。二NaClO漂白原理NaClO与色素的作用很复杂，只能对漂白原理作一般说明。根据NaClO溶液组成的资料，产生漂白作用的有效成分可能是ClO-、HClO和Cl2，且溶液由碱性转变为酸性时，依下列次序变化：NaClO→HClO→Cl2根据实验的结果，随pH↓，漂白速率↑，当pH＜4时，漂白速率↑↑。∴认为NaClO的漂白在不同条件下可能是不同成分在起作用。笼统地说，漂白的主要成分是HClO和Cl2，碱性范围是HClO为主，PH4是Cl2观点一：漂白作用是依赖HClO分解产生的新生氧将发色基团破坏而消色，该反应在弱酸性条件下才迅速发生，纤维损伤亦很剧烈。观点二：漂白作用主要是由于HClO和Cl2的分解产物对色素双键有加成作用此外NaClO对其他杂质，也可发生氧化