纺织品染整工艺学前处理丝光

1、纺织品染整工艺学前处理丝光 7、丝 光 纺织品染整工艺学前处理丝光 7.1丝光的含义 v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。 v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。 纺织品染整工艺学前处理丝光 7.2丝光原理 丝光过程包含一系列的化学和物理化学变化，因 此棉织物的丝光是一个复杂的过程。 （一）浓烧碱对纤维素的作用 v不可逆的化学改性过程 v浓烧碱：可渗透到无定形区，还可以渗透到晶区， 使晶格发生改变，将部分晶区转变为无定形区 v只有到一定浓度

2、时才会产生丝光作用 v浓碱液处理能消除纤维中一些弱的结合点，使纤维 受力均匀，减少由于应力集中而造成的纤维断裂， 提高了纤维强度 纺织品染整工艺学前处理丝光 （二）张力 v纤维得到拉伸而不发生收缩，纤维表面的皱 纹消失，变成光洁的圆柱体，对光线产生规 则反射，显现出光泽 无定形区分子伸展得较 为平直，或排列得趋向于整齐 v纤维分子间形成新的结合力和氢键，纤维取 向度提高 纺织品染整工艺学前处理丝光 水合理论 v烧碱与天然纤维素（纤维素I）作用，生成碱 纤维素。碱纤维素极不稳定，经水洗易水解 成水合纤维素，再经脱水烘干即成为丝光纤 维素（纤维素II）。 纤纤维维素素I OHHa N Na a-

3、-纤纤维维素素 OH2 H H2 2O O纤纤维维素素 OH2 纤纤维维素素I II I （天天然然纤纤维维素素） （碱碱纤纤维维素素） （水水合合纤纤维维素素） 丝丝光光纤纤维维素素 碱纤维素类型： 加成化合物Cell-OHNaOH ； 醇化合物 Cell-ONa ； 纺织品染整工艺学前处理丝光 Donnen膜平衡理论 v该理论认为棉纤维在浓烧碱溶液中发生溶胀是渗透 压作用的结果。 v假设： 1）把纤维素内部视为膜内系统，外部碱溶液视为膜 外系统； 2）丝光过程中膜内外可移动离子能按唐能膜平衡原 理在膜内外进行分布，达到平衡时保持电性中和； 3）在平衡过程中膜内外体积相等，而且不变； 4）纤

4、维素是一种弱酸，在烧碱溶液中可以形成钠盐， 纤维素钠盐电离生成不可移动的纤维素阴离子Cell- O- ，溶液中留有可移动的Na+和OH-等离子，如果 有食盐存在，则还有Cl-存在。 纺织品染整工艺学前处理丝光 v设：C1为平衡后CellO的浓度； C2、 C3为反应前NaOH和NaCl的浓度； X、Y为平衡后膜内Na+、OH的浓度 根据上述假定，平衡时膜内（I）膜外（O）离子浓度可 分别表示如下： 膜内可移动离子总浓度： CI=Na+I+OH-I+Cl- =2X-C1 膜外可移动离子总浓度： CO=2(C2+C3-X)=2X， CICO，因而产生了渗透压P，引 起纤维溶胀。 P=RT（CI-C

5、O） =RT(2X-C1-2X) （1）当C2不是很大时，C2，C1，P，溶胀 （2）若有盐存在，膜外Na+,即X ，P，溶胀 （3）若C2，C1相对C2很小，而膜外Na+，X 很大，PO 纺织品染整工艺学前处理丝光 v由于膜内外离子分布的不匀（膜内可移动离子的 总浓度大于膜外），结果产生了渗透压，从而使 水向纤维内部渗透，使纤维发生溶胀。 v膜内、外离子浓度相差越大，渗透压就越大，纤 维溶胀也就越剧烈。 v如果突然增加膜外Na+的浓度，会使渗透压减小， 不利于纤维的溶胀。溶液中加入食盐以及碱液浓 度过高，都会使纤维溶胀减小。 v所以要求丝光碱纯度高些，浓度适当，并要求不 含有泡沫、绒毛、纤维

6、等杂质，以保证丝光碱液 的清洁。这是保证丝光质量的因素之一。 纺织品染整工艺学前处理丝光 7.3丝光棉的性质 v形态结构 v微结构 v分子结构的变化 继续 纺织品染整工艺学前处理丝光 形态结构的变化 v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，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 纺织品染整工艺学前处理丝光 棉纤维丝光前后横截面比较 纺织品染整工艺学前处理丝光 棉

7、纤维丝光前后纵截面比较 继续 纺织品染整工艺学前处理丝光 微结构的变化 v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； v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。 v 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； v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。 继续 纺织品染整工艺学

8、前处理丝光 分子结构的变化 v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，这时的纤维处于较 低的能量状态，因此尺寸稳定。 继续 纺织品染整工艺学前处理丝光 v光泽变好； v尺寸稳定性增强； v强度增加，尺寸延伸度减小； v化学反应性能增强，对染料的吸附能力增强； 纺织品染整工艺学前处理丝光 7.4丝光工艺条件分析 v碱液浓度-影响效果的主要因素 只有当碱液浓度达到某一临界值以后才能引起 棉纤维剧烈的膨化。 纺织品染整

9、工艺学前处理丝光 纺织品染整工艺学前处理丝光 v张力 棉织物只有在适当的张力情况下，才能获得较 好的光泽。光泽、强力随张力的增加而提高，但断 裂延伸度随张力的增大而降低。 v棉纱线的断裂延伸度则随着张力的增大而降低； v张力过大，对产品的光泽增加不多，却使断裂延伸 度下降 v松弛处理对织物光泽和强度的提高较小，却可以提 高织物的弹性，使断裂延伸度有了较大增加 纺织品染整工艺学前处理丝光 碱液温度： v 烧碱与纤维素纤维的作用是放热反应， 所以提高碱液温度会使纤维溶胀减弱，造成 丝光效果降低，收缩率和钡值下降。 v 在碱液浓度相同的条件下，温度越高，产 品的收缩率和钡值越小，有降低丝光效果的 作

10、用。 v温度低，需要较强的冷却能力；碱液浓度显 著增大，使碱液难以透入纱线的内部，造成 丝光不透，造成表面丝光 纺织品染整工艺学前处理丝光 v时间： 丝光作用时间为20s左右，目前生产上丝 光的浸碱时间为3550s ，厚重织物丝光时 浸碱时间要适当延长。 v去碱： 在保持张力情况下，充分去碱，降至5% 以下，使氢键重建，提高 定形效果。 纺织品染整工艺学前处理丝光 7.5丝光工序 v坯布丝光：润湿性差，碱液会受坯布所含杂 质沾污而难以回收。 v漂前丝光：织物白度及手感较好，但丝光效 果不如先漂白后丝光，织物易受损。 v漂后丝光：丝光效果较好，织物白度稍差 。 v染后丝光：色泽匀净，但不能发挥丝

11、光节省 染料的优越性。 纺织品染整工艺学前处理丝光 7.6丝光设备 v布铗丝光机 特点：可对织物进行扩幅，经向张力和扩幅范 围可调 处理后织物的光泽好，织物缩水率小 宽幅织物扩幅时，会造成布边密、中间松 流程：轧碱槽绷布辊（延长带碱时间） 后 轧碱槽布铗伸幅装置（45套淋洗和真空 吸水）去碱箱平洗机 纺织品染整工艺学前处理丝光 纺织品染整工艺学前处理丝光 v直辊丝光机 v依靠摩擦力，阻止收缩，无扩幅作用 v流程：进布弯辊扩幅直辊渗透区（碱液 浸轧槽）轧车直辊稳定区（冲洗去碱槽） 去碱蒸箱平洗烘燥 纺织品染整工艺学前处理丝光 7.7 热丝光 v平衡溶胀棉纤维的最大溶胀 在低温（5）时，平衡溶胀值

12、最高 随着温度的提高，平衡溶胀明显下降 达到60 时，平衡溶胀几乎不随温度上升而下降 纺织品染整工艺学前处理丝光 溶胀速度 v工业实践中，丝光浸碱溶胀时间一般限定在30 60s，故纤维的溶胀不可能达到最大溶胀，必须考 虑纤维的溶胀速度。 纺织品染整工艺学前处理丝光 溶胀的均匀性 冷丝光时，当浓碱首先吸附于纱线表层的纤维 时，由于纤维剧烈溶胀，纱线表面层密度增 高，从而阻碍了浓碱从纱线表面层向芯层渗 透，导致芯层丝光化程度降低。 冷的NaOH粘度很高，也增加了向芯层扩散 的阻碍 纺织品染整工艺学前处理丝光 热丝光与冷丝光相比： v光泽更好 v手感变柔软 v染色均匀性获得提高 v溶胀速度快 纺织品

13、染整工艺学前处理丝光 7.8丝光效果的评定 v光泽 -尚无统一的理想手段，故目前多用目 测评定 v显微切片测定丝光织物的物态变化-利用显微 镜测量纤维截面的轴长 ，椭圆度=短轴/长轴。 当椭圆度趋于1时，丝光效果也最好。 v吸附性能 钡值法：检验丝光效果的常用方法。 碘吸收法 ： 碘沾污和染色测试法： v尺寸稳定性 ：尺寸稳定性表现在门幅的稳定 和缩水率的降低。 纺织品染整工艺学前处理丝光 8、天然彩棉的前处理 v工艺流程： 烧毛 退浆 精练 丝光 天然彩棉纤维 长度短，强力 较差，织物表 面易起毛。 为保持原来的色 泽，多用酶退浆 工艺。 精练去除杂质，使 颜色加深，色泽丰 满。工艺与普通白

14、 棉类似。 烧碱浓度180230g/L，使织物色 泽、色光趋向一致，增加织物平 整性、提高尺寸稳定性，降低缩 水率，略提高强度。 纺织品染整工艺学前处理丝光 第二节苎麻纤维及苎麻织物的练漂 v苎麻纤维的练漂： 脱胶 v苎麻织物的练漂： 烧毛退浆煮练漂白半丝光 毛羽多且刚性 大。高温、快 速、烧透 苎麻对酸、碱、氧 化剂抵抗力差，在 常压下煮练 纤维粗，渗透差。 处理要求浓度小、长 时间；平幅 改善吸附性。 半丝光 150180g/L 纺织品染整工艺学前处理丝光 第三节 羊毛初加工 v羊毛初加工主要包括：选毛、洗毛、炭化 纺织品染整工艺学前处理丝光 第四节 丝织物前处理 v蚕丝的主体是丝素 v天

15、然杂质：丝胶、脂蜡、色素、无机物和碳 水化合物 v人为杂质：着色剂（识别捻向）、油污 v影响丝绸柔软、光亮和洁白等品质，妨碍染 色、印花和整理等后加工 纺织品染整工艺学前处理丝光 v丝织物精练：去除生丝及其织物（坯绸）上 所含的各类杂质，为后加工提供合格的半制 品或直接得到练白产品的加工过程，称精练， 也叫脱胶。 v精练原理：利用丝胶与丝素分子构型和形态 结构的差异。 纺织品染整工艺学前处理丝光 工艺流程 坯绸准备预处理初练复练 热水洗温水洗冷水洗半制品 方法以皂碱法为主 纺织品染整工艺学前处理丝光 第五节 化学纤维织物的前处理 5.1粘胶纤维织物的前处理 粘胶纤维特点：物理结构松散，化学稳定

16、性差， 湿强度差，易产生变形，不耐酸，耐碱性也 比棉差。吸湿性好。 练漂工艺流程： 烧毛-退浆-煮练-漂白 加工方式：无张力机械 纺织品染整工艺学前处理丝光 5.2合成纤维的前处理 v合成纤维织物的练漂目的：去除制造过程中 施加的油剂、织造时粘附的油污、浆料 纺织品染整工艺学前处理丝光 5.3 Lycell纤维织物的前处理 vLycell纤维特点：湿模量大，易于原纤化，染 整加工过程中易产生死折痕、擦伤等疵病。 v工艺流程： 烧毛-碱氧一浴法退浆-原纤化-纤维素酶处理 纺织品染整工艺学前处理丝光 5.4 Modal纤维织物的前处理 vModal纤维特点：高湿模量、高强力，加工 适应性强，无特殊工艺要求。 v流程： 冷堆-烧毛-漂白-半丝光 本身光泽好，半丝光提高 尺寸稳定性和染色得色量。 烧碱浓度 110120g/L。 纺织品染整工艺学前处理丝光 5.5