染整原理第一节

1、染整工艺原理（一）染整工艺原理（一）学时数：学时数：60主讲教师：朱若英主讲教师：朱若英 总 论以服装为例， 纤维工业是从纤维的制造开始，按纺纱、织布、染整、缝制的顺序直至成为最终产品。 所以染整工程大致处于纤维和工业产品整个流程的中间偏后位置。 纺织品商品的形成纺织品商品的形成(一一)纺纱工艺纺纱工艺 将短纤维加工成纱的过程叫纺纱。将短纤维加工成纱的过程叫纺纱。(二二)织造工艺织造工艺 织造工艺是指将纱线通过机械作用交织编结织造工艺是指将纱线通过机械作用交织编结成织物的过程。成织物的过程。1机织物机织物 2针织物针织物(三三)纺织品的染整纺织品的染整 纺织品的染整是根据纤维的性质和产品特点，

2、纺织品的染整是根据纤维的性质和产品特点，利用各种机械设备对纺织品进行化学和物理处理利用各种机械设备对纺织品进行化学和物理处理的过程。的过程。 二、纺织品商品的结构二、纺织品商品的结构（一）纺织品的种类（一）纺织品的种类1棉布棉布2呢绒呢绒3丝绸丝绸4化学纤化学纤 维织品维织品棉布棉布呢绒呢绒丝绸丝绸丙纶丙纶化学纤维织品化学纤维织品（二）针棉织品的种类（二）针棉织品的种类 1针织内衣针织内衣2针织外衣针织外衣 3袜子袜子 4羊毛衫羊毛衫 5毛巾类毛巾类6毯子毯子 染整工程大体上可分为附加上色彩的加工 赋予织物以某种“性能、性质”的加工， 使织物平整、起皱、使表面凹凸、使尺寸稳定等能赋予织物有某种

3、“形态”的加工。因此，染整工程看来并不只是仅按订货进行的“转包”加工，而必须是依靠自身的力量赋予织物以特殊的性能或形态，使织物具有某种积极性的性质及功能的加工。 染整加工业是由“物”、“加工”、“从业入员”和“消费者”决定的。 “物”和“加工”的关系是染整加工中的部件部分，可以靠物理学确定出现律来? 然而在“物”和“加工”外还加了“从业人员”，就增加了不确定的因素。 织物染整加工通常分为前处理、染色、印花、整理和装潢，这些部门的基本任务是： 前处理：主要是适当去除织物上的杂质，提高织物的白度和吸水性，光洁度 染色： 在一定设备上赋予织物一定坚牢度的色彩或图案。 整理： 通过一定的化学或物理方法

4、，改善织物的 品质，包括质量，外观和手感，或使之具有某些特殊功能。一般整理特殊整理第一章第一章 水和表面活性剂水和表面活性剂 在染整加工过程中是以水为介质的，水质的好坏直接影响染化药剂的稳定性以及加工产品的质量，因此，必须熟悉和掌握：水的性质水的处理方法衡量水质的基本指标 印染厂在染整加工：用水量很大从退桨、煮练、漂白、丝光到染色、印花、整理以及锅炉供汽都要耗用大量的水。 平均每生产1000m印染布约耗水20t左右。 水质的好坏直接影响到产品质量、锅炉使用效率和染化料、助剂的消耗。 印染厂必须建立在水源丰富且水质优良的地方。1 染整用水染整用水 一、水和水质一、水和水质1、水源：地面水：地面水

5、：江、河、湖水等。水质受流量、季节及周围环境的影响，并含有较多的悬浮物。地下水：地下水：井水、泉水等。水质稳定，但受地质的影响，并含有较多的矿物质。2、水质天然水并不纯净，通常含有以下杂质：（1）有机悬浮物、泥沙；（2）矿物质如钙、镁、铁、铝、锰、氯、硫酸根等离子化合物；二、水质对染整加工的影响二、水质对染整加工的影响1）F 其一：会使织物泛黄，而产生锈斑，影响织物的白度；其二：双氧水漂白时，F能催化双氧水分解，易使棉纤维脆损；2）CL 影响漂白织物的白度；3）Ca、Mg 其一：能与阴离子表面活性剂如肥皂等形成沉淀，不仅使其失去原有作用，而且还会造成加工疵点； 其二：能与染料形成沉淀，而使鲜艳

6、度变差，牢度降低；三、水的硬度 溶于水中的钙、镁离子，它们以硫酸盐、氯化物、硝酸盐或酸式碳酸盐等多种形式存在，它们含量的多少，可用硬度表示。 水的硬度有暂时硬度和永久硬度之分。 经加热煮沸，水中的杂质(主要是钙、镁的酸式碳酸盐)能够沉淀出来，这种水称为暂时硬水，其硬度称为暂时硬度或碳酸盐硬度。暂时硬度能通过加热除去。 以硫酸盐、硝酸盐或氯化物形式存在于水中的钙、镁离子称为永久硬度。 永久硬度必须用化学方法才能除去。 暂时硬度与永久硬度之相称为总硬度。 衡量水质的重要指标衡量水质的重要指标1、硬度硬度暂时硬度：暂时硬度：由Ca、Mg所形成的重碳酸盐而造成的硬度称为暂时硬度；这些物质加热煮沸能被除

7、去。 Ca（HCO3）2CaCO3 + CO2+ H2OMg（HCO3）2MgCO3 + CO2+ H2O永久硬度永久硬度：由Ca、Mg所形成的氧化物、氯化物、硫酸盐等而造成的硬度称为永久硬度。这些物质经加热煮沸时，不会发生沉淀而被去除。总硬度总硬度：暂时硬度和永久硬度之和。 水中杂质量越多，总硬度也就越高，水质就越差水中杂质量越多，总硬度也就越高，水质就越差。2、硬度常用的表示方法、硬度常用的表示方法 水的硬度表示方法各国尚不统一，我国常用ppm来表示。 ppm：每一百万份水中钙镁盐含量换算成CaCO3的份数，即每升水中所含CaCO3的毫克数（mg/L）。3）硬水和软水的区别 水 质 ppm

8、以CaCO3计 软 水 057 略硬水 57100 硬水 100286 极硬水 2864）、染整厂对水质的要求染整厂对水质的要求外观：外观： 无色、无臭、透明无色、无臭、透明pH值：值： 6.57.4总硬度（）：总硬度（）： 025铁（）：铁（）： 0.020.1锰（）：锰（）：0.02总含固量（）：总含固量（）： 65150四、水质的分析方法四、水质的分析方法 1、 总硬度的测定（总硬度的测定（EDTA法）法）1）测定原理在H10的条件下，指示剂铬黑T（EBT）能和水中的Ca、Mg形成红色的络合物，滴定时加入乙二氨四羧酸二钠盐（EDTA）后，转变成EDTA与Ca、Mg的络合物而放出铬黑T指示

9、剂本身的纯兰色，这时即为终点。2）操作方法 (1) 取水样100ml，置于250ml的锥形瓶中； (2)加入5mlNH4OHNH4CL缓冲液，控制H10； (3) 加入5滴0.5%EBT指示剂； (4) 用0.05N的EDTA标准溶液进行滴定，瓶中的颜色变化过程为：红色红色紫色紫色蓝色蓝色（终点），记录消耗的EDTA的毫升数即：VEDTA（ml）；3）计算 总硬度（以CaCO3、ppm计） 25VEDTA水样毫升数当量63.10)(mgCaCOVNEDTA2水的软化水的软化一、石灰一、石灰-纯碱沉淀法纯碱沉淀法1、石灰的作用去除造成暂时硬度的重碳酸盐、石灰的作用去除造成暂时硬度的重碳酸盐Ca(

10、HCO3)2Ca(OH)2 2CaCO32H2Og(HCO3)2Ca(OH)2 gCO3 CaCO32H2O2、纯碱的作用去除造成永久硬度的硫酸盐、纯碱的作用去除造成永久硬度的硫酸盐使用该法软化水，可使水的硬度降到使用该法软化水，可使水的硬度降到10ppm以下。以下。二、离子交换法二、离子交换法即利用固型物体中的钠离子来交换水中的钙镁离子。即利用固型物体中的钠离子来交换水中的钙镁离子。1、泡沸石法、泡沸石法使用该法软化水，可使水的硬度降到使用该法软化水，可使水的硬度降到2ppm以下。以下。2、磺化煤法、磺化煤法将褐煤用浓硫酸在将褐煤用浓硫酸在1501800C下处理后得到的产下处理后得到的产物为

11、物为H型产品；若再用烧碱处理得到的为型产品；若再用烧碱处理得到的为N型产品。型产品。可分别用可分别用H（K）、）、N（K）表示。其软化作用如）表示。其软化作用如下所示。下所示。3、离子交换树脂、离子交换树脂阳离子交换树脂阳离子交换树脂如国产732离子交换树脂，是具有磺酸基的强酸性阳离子交换树脂，能交换水中的钙、镁等阳离子。 三、化学软化法（软水剂）三、化学软化法（软水剂）1、磷酸三钠、磷酸三钠通过化学反应使水中的钙、镁盐转变成磷酸的钙盐或镁盐而沉淀。2、纯碱、纯碱作为软水剂主要去除水中的钙、镁离子作为软水剂主要去除水中的钙、镁离子 3、六偏磷酸钠、六偏磷酸钠能与钙、镁离子形成比较稳定的络合物，

12、而不再具有硬水的性质。4、胺的醋酸衍生物、胺的醋酸衍生物 1）EDTA2）氨三乙酸钠）氨三乙酸钠染整生产加工过程中，在配制染化料溶液时一般要加入软水，如果没有软水，就必须要加入上述软水剂。使用成本：使用成本：纯碱、磷酸三钠六偏磷酸钠EDTA软化效果：软化效果：纯碱、磷酸三钠六偏磷酸钠EDTA第二节表面张力和表面活性剂第二节表面张力和表面活性剂一、表面张力一、表面张力 当一滴水或其它液体从滴管中掉下来时，有形成球形的倾向，并使液滴保持最小的表面积，而获得相对稳定的状态。这是因为水或其它液体表面有一种“力”，通常将其称为表面张力。图11液体分子受力作用示意图图12液体的表面张力二、表面吸附现象二、

13、表面吸附现象 当一液体中溶有另一种物质时，它的表面张力要发生一定的变化。其变化规律可用吉布斯（Gibbs）等温吸附公式来表述即式中：溶液与空气或其蒸汽接触的单位表面层内溶质的量；表面张力；R理想气体常数； 浓度；T绝对温度；讨论：讨论：当在溶液中加入溶质后，可能出现的情况如下：1）若0，则0，表明表层溶质浓度大于溶液内部浓度，这种现象为表面正吸附现象；2）若0，则0，表明表层溶质浓度小于溶液内部浓度，这种现象为表面负吸附现象；3 表面活性剂的结构特征及其溶液的性质表面活性剂的结构特征及其溶液的性质一、定义一、定义表面活性剂(S.A.A)（Surface Active Agent ）是指在液体中

14、，添加少量或极稀浓度的便能显著地降低液体的表面张力（）和界面张力的物质。图13S.A.A浓度与的关系二、结构特征二、结构特征尽管表面活性剂种类很多，但它们都有一个共同的特征，都是由亲水基和疏水基两部分组成，其示意图如下：图14S.A.A结构示意图三三 表面活性剂分类：表面活性剂分类：四、临界胶束浓度（四、临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration） 当表面活性剂溶解在水中后，由于它的结构特征使其形成如下排列：表面活性剂在溶液中的排列情况又与浓度有关：表面活性剂在溶液中的排列情况又与浓度有关： 当浓度达到一定大小后，表面活性剂在溶液表面形成单分子膜，将水和空气隔开

15、；此时，如果继续提高表面活性剂的浓度，则有利于表面活性剂分子在溶液内部相互聚集在一起，形成疏水基在内，亲水基向外的胶束。S.A.A在溶液中形成胶束所需的最低浓度，在溶液中形成胶束所需的最低浓度，称为临界胶束浓度。称为临界胶束浓度。CMC值的大小，主要与下列因素有关，1）疏水基的碳链越长，越饱和，CMC赿小；2）温度越高，CMC越大；3）加入电解质，CMC下降；S.A.A胶束的形状：胶束的形状：五五 常用的表面活性剂及应用分类常用的表面活性剂及应用分类 （一）、应用分类（一）、应用分类根据应用性能，表面活性剂可作为润湿剂、乳化剂、分散剂、净洗剂等。1、前处理助剂 主要有渗透剂、精练剂、退浆剂、氧

16、漂稳定剂、洗涤剂等。2、染色、印花助剂 主要有匀染剂、消泡剂、无醛固色剂、粘合剂、糊料、增稠剂、交联剂等。3、后整理助剂 主要有柔软剂、抗静电剂等。（二）、常用的表面活性剂（二）、常用的表面活性剂1、高级脂肪酸的钠盐或钾盐、高级脂肪酸的钠盐或钾盐如肥皂（Soap） 2、磺酸盐类、磺酸盐类如十二烷基苯磺酸钠（Alkylbenzosulfonate简称ABS） 3、烷基硫酸酯盐类、烷基硫酸酯盐类如土耳其红油，是蓖麻油经硫酸作用而形成的硫酸酯盐。4、烷基磷酸酯盐类主要做前处理助剂的复配成分。、烷基磷酸酯盐类主要做前处理助剂的复配成分。5、阳离子、阳离子S.A.A如1227表面活性剂 ：6、非离子、非离子S.A.A1）平平加O2）乳化剂）乳化剂EL(Emulsifying agent EL)3）渗透剂）渗透剂JFC（Dispersing agent JFC） 7、两性表面活性剂、两性表面活性剂如十二烷基甜菜碱（洗涤剂、柔软剂、抗静电剂）如十二烷基甜菜碱（洗涤剂、柔软剂、抗静电剂）习题和思考题习题和思考题1、什么叫硬