针织布的前处理方案设计

1、棉和黏胶针织布的前处理方案钱灏一. 纤维的结构和性能棉纤维是由棉籽表皮的细胞生长而成。棉纤维手感柔软，外形细长，它纤维的 长度大约在2.5-4.5cm,而细度大约在17-22um,视纤维的成熟度而定。棉纤维除了含 有纤维素外，伴随生长的还有其它物质：含氮物质、果胶物质、蜡状物质和灰分等。 粘胶纤维是再生纤维的一种，还有铜氨纤维、醋酯纤维等也属于再生纤维。粘胶纤 维的原料是天然纤维素，如木材、棉短绒、棉秆、芦苇等，这些原料经过一定的化 学处理加工制造成再生纤维素纤维。1. 棉纤维各成分的含量见下表1：表1:棉纤维各成分的含量成份成熟棉（%未成熟棉（%棉纤维93-9566-76含氮物质（按蛋白质计

2、算）8.0-12果胶（按果胶酸计算）6.0-10蜡质脂肪多糖类灰分其他部分从上述数值可以看出，成熟的棉绝大部分是纤维素，只有约6%勺含氮物、果胶、 蜡质等杂质，但这些杂质在染整加工的前处理时一定要去除，否则会影响染整加工 的质量。纤维素是一种高聚物，它不溶于水，也不溶于普通的有机溶剂（如酒精、 苯），但会吸收水分而溶胀（或膨化）。无机酸（硫酸、硝酸等）能使纤维素水解， 使其分子链发生断裂，聚合度降低，最后变为水解纤维素，所以酸是使棉纤维织物 强力下降的原因之一。棉纤维的强力一般在氧化剂会使纤维中的羟基 （?aOH氧化, 也会发生分子链的断裂，形成氧化纤维素，致使强力降低。纤维素在碱溶液中相当

3、稳定，热稳定性尚好，能耐120-150 C短时间的处理，当温度高于180C时，纤维素 逐渐发生退化，聚合度降低。棉纤维的分子结构和图1所示图一：棉纤维的结构图棉未丝光棉丝光后的棉纤维由于取向度提高了，结晶度有所降低，但强度会提高。棉的分子结构:2. 黏胶纤维的结构和性能黏胶纤维在生产过程中对纤维的拉伸就是为了提高黏胶丝的取向度，提高黏胶丝的强度。图二：黏胶纤维的结构黏胶纤维的分子式H OHCHjOTICH OH0OH粘胶纤维的相对分子质量比棉纤维要低得多，聚合度约在300-500之间，光泽比棉纤维好，手感柔软，结晶度较低，约40流右，因此物理结构松弛，无定形部分比例较棉纤维多，因而吸湿性高于棉

4、纤维，在水中膨化甚大。粘胶纤维最大的缺 点是强度较低，干态时为，尤其在吸湿的时候，强力会降低到原来 干燥纤维的40%-50%粘胶纤维根据纤维粗细、切断长度的不同，可分为短纤维(棉 型纤维属短纤维，俗称人造棉，它的细度为 0.15tex，长度为36mr)i、中长纤维(细 度为0.3tex，长度为60mm左右)和长纤维三种。长纤维即粘胶丝，有明亮的光泽， 一般用于丝绸织物。粘胶纤维在染整加工过程中要注意温度的高低、力的大小、时 间的长短、染色速度的快慢等工艺条件，以减少在染整加工中产生强力降低与染色 不匀的不良后果。3. 棉纤维和粘胶纤维的结构区别(1 )( 2 )( 3 )非晶形结晶形定向结晶形

5、(不定向棉纤维的结晶度70%、丝光棉为50%、黏胶纤维的结晶度40%、二. 针织物的结构针织物由于编织方法的不同分为纬编和经编。纬编针织物是将纱线由纬向喂入针 织机的工作针上，每根纱线按照一定的顺序在一个横列中形成线圈编织而成。经编 针织物是采用一组或几组平行排列的经纱于经向同时喂入针织机的所有工作针上进 行成圈而形成的针织物，每根纱线在各个线圈横列中形成一个线圈。不论哪种针织 物，线圈的结构和组合方式不同，构成了各种不同的针织物组织，包括基本组织、 变化组织和花色组织三大类。1. 针织物线圈的结构纬编针织物：纬编针织物的基本线圈结构由三部分组成：针编弧、圈柱和沉降弧。 一般称线圈圈柱覆盖于圈

6、弧的一面为针织物正面；线圈圈弧覆盖于圈柱的一面为针 织物反面。经编针织物：经编针织物的线圈结构与纬编不同，由四部分组成：针弧（cd）、圈干（be和db）、延展线（ab）及沉降弧（b附近的弯曲弧）。2. 针织物的种类这里我们主要对纬编针织物进行分析，纬编针织物的基本组织有平针、螺纹和 双反面组织。平针组织是由连续的单元线圈单向相互串套而成，在织物正反面形成 不同外观，该组织横向延伸性大，但易卷边和脱散，广泛用于衣、外衣和各类袜品 种（汗布类）；罗纹组织是一种双面组织，由正面线圈纵行和反面线圈纵行组合配 置而成，根据正反面线圈纵行相间配置的数目不同，可分为1+1、2+2、1+2或3+5等不同名称和

7、性能的罗纹组织，罗纹组织有很好的弹性；双反面组织也称“珍珠编”， 由正面线圈横列和反面线圈横列相互交替配置而成，可以有1+1和2+2等不同组合方法而形成凹凸条纹或花纹，该组织具有纵、横延伸性和弹性相近的特点，多用于 毛衣、运动衫或童装等成形产品。三、针织物的前处理针织物前处理（练漂）的质量不仅仅关系到漂白产品成品质量，而且作为半制品， 还会直接影响到染色、印花、后整理等加工的质量。因此，染整产品质量与前处理 有关；与坯布原料有关；与设备情况及操作有关；与工艺技术及执行有关；与染料、 助剂有关。 针织物的前处理方法包括：烧毛：这是为了去除浮于纱线表面的绒毛，使织物表面光洁，烧毛方法有圆筒 筒状、

8、圆筒平幅和破幅平幅烧毛三种；煮练：使棉纤维上的天然杂质在助剂和温度的作用下发生物理和化学的变化而 被全部或部分除去；漂白：用氧化剂破坏色素、提高白度，并可进一步除去残留的棉籽壳和果胶等； 碱缩：在松式状态下用浓碱浸轧，使之任意收缩的加工过程。这是传统的加工 方法。丝光:在一定的力下对织物用浓碱处里，使棉织物像丝绸般的光泽，并能提高吸 湿性和尺寸的稳定性。能提高强力和延伸度。其中烧毛、丝光或生物抛光都是开发针织高档产品的重要手段，目前已在广泛使用。1.针织物的烧毛工艺烧毛的工艺流程圆筒平幅工艺流程：退粘f环形扩幅f螺纹开幅f冷水辊冷却f烧毛f冷水辊冷却T烧毛T蒸汽灭火装置灭火T筒状平幅落布圆筒烧

9、毛（道尼尔）工艺流程：退粘f环状导布器开幅f圆形扩幅器f烧毛f冷水辊降温。工艺参数：圆周长785-3770mn,烧毛速度 90-100m/min，火口温度1100-1200C,冷水辊温度 60C。圆筒平幅烧毛烧毛设备：德国道尼尔圆筒烧毛机2.煮练各类针织物的前处理工艺（仅参考）见表编 号助剂名称单位棉、棉氨纶竹纤维染底竹纤维素色莫代尔、莫代尔氨纶人棉、人棉氨纶1一浴灵前处理剂、代用碱g/L20.5不加白度略差：)02双氧水g/L8810853除油剂g/L10.510.514消泡剂g/L0.55浴中宝（易折痕加）g/L222226纯碱%510107精炼剂%0.50.50.50.50.58SRP-

10、1离子封锁剂%11119渗透剂g/L0.510冰醋酸g/L111111浴比1:81:81:81:101:10 棉和人棉织物工艺区别的原因容棉人棉含杂天然色素、灰分、油脂、蜡状物3.6%黏胶在生产过程中以去杂，比棉少很多聚合度几千到一万250650结晶度70%40%，强度比棉低取向度丝光棉强度提高黏胶丝的拉升也提高其强度回潮率回潮率7.09.0%羟基和醛基比棉多，回潮率达 1214%以上耐碱稳定性稳定在浓碱作用下剧烈溶胀至溶解，使纤维失重， 强力下降。软透织 剂剂布棉针织物低温前处理工艺（三）工艺处方：烧碱12g/L，双氧水（27% 58g/L，低温氧漂助剂LTP12g/L。工艺路线:30 C排

11、水煮漂进水低温氧漂剂LTP碱、双氧水60 C 15直升除氧酶10 C脱氧进水 排水 进水染色精炼酶前处理工艺曲线（四）:排水中和40也有再加一道脱酶后染色4染色深市场上的精练酶是含有多种酶剂的复合物。能去除棉中的蜡质、果胶质和矿物 盐等，达到可染色的渗透性，但是白度较传统处理稍差，所以适合染深色产品。 精练酶前处理（适合染深色）也有一些目前处于正在开发中的针织物前处理方法，有低温等离子体前处理和 超声波处理的应用。低温等离子体用于棉针织物的前处理加工，属于非水干式加工，是通过物理溅蚀 或化学改性提高天然杂质水溶性的方式，达到去除棉纤维上果胶、蜡质等天然杂质的 目的。意大利（尤尼泰克斯）推出的D

12、PR等离子体设备已成功地应用于 平幅织物的退浆工艺。基本原理是在抽真空 （20200 Pa）、充氮气的容器中，利用电 极产生的等离子体（温度为50C ）对织物进行退浆.等离子体有效地切断织物上浆料 的分子链，提高了上染率和色牢度，大大缩短了前处理水洗设备的流程，节水、节气， 减少了废液排放；葡萄牙Minho大学纺织工程部在棉织物丝光前，先进行等离子体电 晕放电处理后再丝光,采用Softal电子实验室用的电晕放电装置,在空气体系中,频 率为40 kHz,两电极间电压为10 000 V。在常温常压下,对干的棉织物进行等离子体 电晕放电处理，然后在力控制的条件下，对棉织物进行丝光。电晕放电处理的棉织

13、物 吸收NaOH勺时间显著缩短,而且放电越强烈,织物吸收NaOHffi快。这归功于氧化电 位的提高和棉纤维表皮层产生的凹槽。同样,经等离子体处理织物的丝光钡值也高于 坯布或经退浆以及漂白的棉织物。经电晕放电预处理后 ，丝光时无需润滑剂，因此更 易回收NaOH成本更低，且对环境影响小。超声波用于改善染整加工，源于流体力学中的空化作用，即存在于液体中的微气 泡（空化核）在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡将迅速膨胀，然后突然 崩溃.在气泡崩溃时，由于液体间碰撞，在空化泡周围的极小空间，极短时间产生5 000 K以上的高温和约5*10 Pa的高压,并伴生强烈的冲击波和时速达 400 km的射

14、 流,这就为在一般条件下难以实现或不可能实现的化学反应 ，提供了一种新的非常特 殊的物理环境。在退浆和煮练过程中，超声波空化作用引起的分散作用使大分子之间 产生分离,促进浆料、杂质与纤维的粘着变松，而超声波的乳化作用可以提高浆料和 杂质的溶解性。由于超声波的吸热效应，可以为保持在一定温度的反应提供能量。 使 用超声波退浆，可以减轻纤维的降解，白度与润湿性和传统碱处理相当。使用超声波 对棉织物进行双氧水漂白，漂白速度提高，时间缩短,织物的白度也优于传统漂白法。 用超声波处理后的漂白棉织物对于直接染料、活性染料的上染很有效果。用超声波 进行前处理虽然有节水、节能、省时等优点，但用于工业化生产还存在

15、着许多问题， 如加工成本、超声波的方向性、噪声等问题。3. 碱缩减缩就是针织物在松式状态下通过烧碱溶液的处理，然后堆置一点时间后再除 去织物上的碱剂。目的是满足棉针织物通过充分的收缩而变得紧密的加工需求。 经过减缩后织物的克重增加、密度增加、结构变得紧密，缩水率减小，尺寸稳定性 提高，手感滑爽以及增加了对染化料助剂的吸收功能等优点，其作用有点像丝光的 效果。减缩方法有干缩和湿缩两种，干缩（毛坯布直接进行碱缩） 工序简单，弹性和 光泽一般，可连续化作业；湿缩（毛坯布经过煮练后再碱缩）吸碱均匀，弹性和光泽好，工艺流程长，碱液容易稀释；也有干湿结合煮练、脱水、烘干、碱缩集两者 优点，具体工艺视产品的

16、最终要求而定。圆筒针织物碱缩联合机设备见下图：IS简针织联合机示議图1測裳盘 2撑板 3轧车 4摘 浸减堆布需石一堆畫鞘7诜關槽$-存布籟9落布装賢4. 针织棉的丝光加工 棉针织布丝光的目的，丝光的产品呈现着一种是棉非棉、 似绸非绸的质地；手感 柔软又爽挺舒适；色泽丰满、光泽诱人。棉针织布经过丝光处理，棉纤维发生物理 化学变化，可使活性染料的得色量大幅增加，节约染化料23成。针织布丝光后， 吸湿性、弹性明显增加。随着人们生活水平的提高，对针织衣在质量有着新的多层 和多样的需求，要满足这些需求，多种整理是重要手段，丝光处理是其可行性手段 之一。丝光棉未丝光棉 针织棉丝光工艺流程（举例圆筒丝光机）

17、工艺流程：用环缝机缝头（有破洞的地 方剪掉后缝制）摆布（检查是否有洞，及时缝好）丝光煮练漂白浆切边 f卷布针织棉丝光工艺处方第一槽（浸轧丝光快速渗透剂3g/L ）第二槽（浓碱240260g/L）第三槽 （浓碱130260g/L ）停留时间反应（1min）喷淋丝光稳定热水洗热水洗 温水洗酸中和（硫酸：乙酸=1: 1，pH值4.5 ）热水洗热水洗出布. 注：车速20m/min,渗透剂也可以不放。针织圆筒丝光机见下图:四、前处理易产生的疵点的原因及处理方法前处理质量对后续加工的质量效应几乎占有 70%勺可能性。除了前处理疵点外， 还有一些隐性疵点对后整理的影响。折痕：染色深色产品明显；水洗不净，布面

18、带 碱：染色印花产生色花；毛效差：印花时产生露白、色差、吸色不均匀；白度差： 染浅色时色光暗淡；强力受损：再进行后整理加工后加剧强力下降。1. 破洞或脆损：强力下降。前处理因氧漂不当等工序造成脆损甚至破洞等；2. 棉籽壳去除不净：棉籽壳去除主要靠 NaOH在一定条件下对棉籽壳的膨胀及溶胀， 再经一定的机械洗净力去除棉籽壳，去除不净主要是温度和时间不够造成，精练剂 对棉籽壳去除有一定帮助作用，所以在前处理中必须有一定温度和时间以保证棉籽 壳去除，严重的可加入还原剂或蒽醌类物质，有助于棉籽壳去除。3. 风印：织物上带酸碱性，所以处理后必须中和，使布面尽可能 pH=7。须注意中和 时的酸的品种，酸尽可能用冰醋酸或有机代用酸，不能用含 H2S5 Hcl等强无机酸 的