纺织品与人类健康 深圳大学选修

1、第三章 纺织品的印染加工过程重点：了解各类纺织品的前处理、染色、印花及后整理加工过程及原理，掌握纺织品印染加工过程中常用的化学品。1 棉织物的前处理来自纺织厂的棉布，通常称为原布或坯布，原布准备包括原布检验，翻布（分批、分箱、打印）和缝头。 烧毛（singe） 烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色印花时，因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。气体烧毛机 1进布装置 2刷毛箱 3烧毛火口 4平洗槽 5轧车 6出布装置退浆（desizing） 棉布在织造时，为了减少断经，提高经纱的强力、耐磨性及光滑程度，以保证织布的顺利进行，在织造前经纱一般都要经过上浆处理。但在棉布练漂前要

2、进行退浆。退浆不仅去除棉布上的浆料，而且还能去除棉纤维上的部分天然杂质。1、酶退浆 酶的本质是蛋白质，是一种生物催化剂。酶的作用效率高，作用条件缓和，不需要高温高压等剧烈条件，作用快速。但酶具有作用专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学物质。2、碱退浆 热的稀烧碱溶液可以使各类桨料发生溶胀，还能增加一些浆料的溶解性，使桨料与纤维的粘着变松，在机械作用下较易洗除大部分桨料，碱退桨率达50%70%。 3、酸退浆 碱退浆后经过水洗，再浸轧硫酸液，然后堆置约lh，充分水洗净。此法称为碱酸退浆法。碱酸退浆对去除棉纤维杂质及矿物质效果较好，并能提高半制品白度及吸水性。碱酸法退浆率达60%80%。 4、氧化

3、剂退浆 强氧化剂如过氧化氢、亚溴酸钠等，对各种浆料都有使浆料大分子断裂降解的作用，从而容易从织物上洗除。氧化剂退浆速度快，效率高，质地均匀，还有一定的漂白作用。但是强氧化剂对纤维素也有氧化作用。 煮练（scouring） 煮练就是用化学方法去除棉布上的天然杂质，精练提纯纤维素的过程。 棉布上的杂质主要有：果胶质、蜡质、含氮物质、棉籽壳、其它杂质。 煮练的主要用剂是烧碱（NaOH），此外，常用的助练剂有：表面活性剂、硅酸钠和亚硫酸氢钠等。 煮布锅 漂白（bleaching） 棉布经过煮练后，虽然在一定程度上去除了杂质，但仍然残留色素，色泽不白，影响染色和印华的色泽鲜艳度，因此需进行漂白。 漂白的

4、目的主要是去除天然色素，赋予棉布以必要的白度，同时棉布上残留的其他杂质也可以进一步去除，使棉布的润湿性能有所提高。 常用的氧化型漂白剂主要有：次氯酸钠、过氧化氢、亚氯酸钠等。 次氯酸钠漂白，成本较低，设备简单，但对退浆、煮练的要求较高。 用H2O2漂白，产品白度较高，手感良好，织物强力下降比NaClO少，还兼有一定的去杂作用，故对漂练的要求较低，但成本比NaClO高。 NaClO2是一种比较温和的氧化剂，它在正常的漂白条件下不会损伤纤维，但在漂白中产生有毒物质（ClO2），能腐蚀金属材料，所以其漂白设备要用不锈钢制成，设备要求高，因此在使用上受到很大限制。 丝光（mercerization）

5、丝光是棉织物在一定张力下的浓碱处理。织物经过丝光后，发生了以下的变化：1）尺寸稳定性提高，缩水率下降；2）断裂强度提高，断裂延伸度下降；3）对染料、水分的吸附能力提高；4）具有良好的光泽。2 苎麻纤维脱胶 苎麻收割后，从麻径上剥取麻皮，并从麻皮上刮去表皮，得到苎麻的韧皮，经晒干后成为原麻，是麻纺厂的原料。原麻中含有大量杂质，其中以多糖胶状物质为主，这些胶状物质大都包围在纤维的表面，纺纱前必须将韧皮中的胶质去除，并使苎麻中的单纤维相互分离，这一过程称为脱胶。 3 丝的练漂 利用丝胶和丝素的化学结构和性质上的差异，除去丝胶和其它杂质，以获得各种性能良好的丝织物，这一加工过程称为精练。丝织物精练的目

6、的主要在于去除丝胶，随着丝胶的去除，附着在丝胶上的杂质也一并除去。因此，丝织物的精练又称为脱胶。 蚕丝织物的漂白和增白 蚕丝织物脱胶后已很洁白，而且丝织物太白，也失去了织物的风格，为了提高织物的白度，常在脱胶液中加入适量的漂白剂如保险粉、双氧水等，以破坏丝素中存在的色素和织造时施加的着色剂，也即脱胶和漂白同时进行。对度要求高的产品，也可另行漂白。 4 化学纤维及其混纺织物的前处理 化学纤维的练漂主要是为了去除织物在织造过程中可能沾染上的油污、浆料，其方法因种类而异，工艺条件也应适当选择。 粘胶纤维织物的练漂，主要在于去翅沾污的油渍及织造时所上的浆料。 合成纤维一般需经轻微的洗练以去除织造时所粘

7、附的油污及所上的浆料（合成纤维上无天然杂质），一般不需进行漂白。 5 纺织品的染色所谓染色是使染料与纤维发生化学或物理化学的结合，或者用化学方法直接在纤维上合成颜料，并使纺织品具有颜色的加工过程。染料：染料是有色的有机化合物，能上染纤维，且使纤维材料染成鲜艳坚牢的颜色。 染料的分类，一般是根据染料的性能和应用方法进行分类，称为应用分类。染色牢度 染色牢度是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原来色泽的能力（或不退色的能力）。 色牢度好与差，直接涉及人体的健康安全。色牢度差的产品在穿着过程中，碰到雨水、汗水就会造成面料上的颜料脱落褪色，则其中染料的分子和

8、重金属离子等都有可能通过皮肤被人体吸收而危害人体皮肤的健康，另一方面还会影响穿在身上的其它服装被沾色，或者与其他衣物洗涤时染脏其他衣物。 颜色的基本概念 物质对光发生不同的选择吸收就会呈现各种颜色；光是一种电磁波，电磁波的波长范围很广，可见光的波长大致为380 - 780nm。 色环图 常将颜色分为三部分，一部分是长波长光包括红、橙、黄等色相，叫暖色；一部分是短波长光包括青、蓝、紫等色相，叫冷色；一部分是中波长光即绿色光，叫中性色。不同波长的光波在人的视觉上产生不同的反映。如果不同波长的可见光波，绝大部分都透过物体，则该物体是无色透明的；如果绝大部分都被物体反射，该物体是白色的；若绝大部分被吸

9、收，物体是黑色的。 将阳光照射染料溶液，不同颜色的染料对不同波长的光波发生吸收。即当物体选择性地吸收可见光波中某一波段的光波，反射出其余各波段光波时，物体才呈现出各种颜色。颜色的特性：色调、明度和饱和度 颜色本身特征主要决定于色调、明度和饱和度，即颜色的三要素。三者中任一要素发生改变，都可以使之产生不同的色感。而只有三要素固定不变，才能使人获得某一颜色的特定感觉。色调就是可见光波不同波长的辐射，在视觉上所表现的颜色，如红、黄、蓝三色。明度是人眼感觉到染料颜色的明亮程度，决定于颜色染料反射率的高低。饱和度即饱和度是指颜色的鲜艳程度，通常用色光与白光的比例来定量表示。而无色的饱和度为零。 在印染加

10、工中，为了获得一定的色调，常需要用两种或两种以上的染料进行拼染，通常称为拼色或配色。品红、黄、青称为拼色的三原色。用不同的原色相拼合，可得红、绿、蓝三色，为二次色。用不同的二次色拼合，或以一种原色或灰色拼混，则所得的颜色称为三次色。它们的关系为：原色 品红 黄 青 品红 黄二次色 红 绿 蓝 红三次色 黄灰 青灰 紫灰染色方法按纺织品的形态不同，主要有散纤维染色、纱线染色、织物染色三种。其中织物染色应用最广。根据染料施加于被染物和使染料固着在纤维中的方式不同，染色方法可分为浸染（或称竭染）和轧染两种。纺织物浸入染浴中，染液不断循环或纺织物不断运转，染料逐渐上染，染液浓度相应地逐渐下降，这种方法

11、叫浸染。 纺织物浸渍染液后用轧辊挤压，使染液透入纺织物组织的空隙里，并将多余的染液轧挤去除，使染料均匀分布在纺织物上，然后让其在一定条件下（如蒸汽）完成上染过程，这种方法叫轧染。 6 印花 印花是采用不同的方法，将各种颜色的染料或颜料在纤维制品上印制各种花纹图案的加工过程。织物印花加工的对象是各种纤维材料的织物，使用的原料是染料或涂料，通过化学的或物理的方法使之在织物上印出彩色图案。 印花和染色的机理是相同的，印花可认为是局部的染色，而从加工工艺过程看，染色与印花存在着较大的区别。 染色是将织物通过染液而使染料上染，但印花时为了获得轮廓清晰的花纹图案，须用糊料作载递剂，在印花花浆中起稠厚、粘着

12、等作用以克服印花时的染液渗化现象。 织物印花的方法，根据印花工艺的不同，有直接印花，防染印花和拔染印花三种。1) 直接印花 在织物上直接印上含有染料、助剂及化学品的色浆，再经过一系列的后处理获得所需花纹和图案的印花方法。 2）防染印花 在织物染色（或显色）前或染色而未固色前进行印花，印花色浆中含有能防止染料上染（或显色）或固色的化学品（称为防染剂），然后进行染色（或显色）或固色。 3）拔染印花 拔染印花是将印花色浆印到先经染色或经染色而未固色的织物上，印花色浆中含有能破坏地色染料的化学药剂，该药剂（称为拔染剂）在适当的条件下将地色上的染料破坏。 根据不同的印花设备，织物印花方法主要分为滚筒印花

13、、筛网印花、转移印花等。1）滚筒印花 通常称为机器印花，是按照花纹的颜色，分别在由铜制成的印花花筒上刻成凹形花纹，将刻好的花筒安装在滚筒印花机上，即可印花。2）筛网印花 a.平网印花 它是先按花纹的颜色，分别制作具有相应花纹的筛网，筛网框平放在织物上面，框内加色浆，用橡皮刮刀在筛网上均匀刮浆，色浆通过筛网网眼在织物上印出花纹。 b.圆网印花 是一种将花纹筛网制成圆筒而印花的印花方法。 3）转移印花 是一种较新颖的印花方法，主要用于涤棉混纺织物。它是先用印刷的方法将印花用的染料所制成的油墨印到纸上，印刷成图案纸（简称转印纸），再将转印纸的正面与织物的正面紧贴在一起，在一定的温度、压力条件下，使纸

14、上的染料转移到织物上去即完成了印花。 4）烂花印花 它是利用合成纤维或蚕丝和纤维素纤维对酸的稳定性不同这一性质而进行的。在织物上印以酸浆，印后经过蒸化，纤维素纤维水解炭化，保留合成纤维或蚕丝，经过松式水解，织物呈通明的花纹。 手工平网印花 平网印花 圆网印花 圆网印花 数码印花机 7 整理 织物整理，广义的可包括织物自下机后所进行的一切改善和提高品质的处理过程，但在实际染整生产中，常将织物的练漂，染色和印花等以外的改善和提高织物品质的加工工程称为织物的整理。整理的目的如下：1）增进织物的外观2）改善织物的手感3）稳定织物的外型 4）延长织物的使用期限5）使织物获得特种效果 采用的整理方法很多，

15、大致有以下几类：物理方法：利用湿、热、压力和拉力等物理机械作用而进行（机械整理）的整理。化学方法（化学整理）：采用某些化学药剂以改善或改变纤维的物理化学性质，从而达到整理要求。物理及化学综合方法：耐久性轧光、电光、轧皱等 第四章 纺织原料与人体健康重点：掌握不同纺织原料与人体健康的 关系。一、纺织品的舒适性能1、衣用纺织品的热舒适性 理想的衣用纺织品应该具有良好的微气候调节作用，如在寒冷的环境下，能阻挡人体热量的散失（保暖）；在暑热的条件下，能促进皮肤表面水分的蒸发和及时吸收气态或液态的水分并传递到大气中，以维持微气候区的湿度适中；能有效地促进空气的流通，保证微气候内空气的清洁。一、纺织品的舒

16、适性能2、人体热舒适的条件 人体的产热量与散热量要平衡 衣用纺织材料如果能很快地将人体多余的热量以传导、对流、辐射以及蒸发的方式与环境进行交换，或将因热量过高而产生的汗液很快地吸收并散发到大气环境中，则用它制成的服装会给人以舒适的感受。一、纺织品的舒适性能人体的产湿量与散湿量要平衡 当人体的发热量和散热量达到平衡时，如果没有发生有感发汗，而只是通过无感发汗的形式向外界蒸发水分，此时，只要气态水能通过纺织品被传递出去，不积累在皮肤表面，微气候的相对湿度较小，人体就能得到良好的热舒适感。如果因为天气炎热或剧烈运动而产生了有感发汗，则为了维持微气候区的热舒适状态，衣用纺织材料必须能及时吸收掉皮肤表面

17、的水分并把它传递到周边的环境。 一、纺织品的舒适性能热接触舒适度的形成要平衡 从热接触舒适的角度，在人体接触服装的瞬间及初始一段时间内应该要求皮肤温度和湿度不发生太大的变化，不会给人以冰凉或发烫的感觉，甚至还包括与之相关的潮湿、摩擦、束缚的感觉，这时人就能得到一种良好的瞬时接触舒适感，不会产生瞬时的接触冷暖感。 3、影响衣用纺织材料热传输能力的因素A、构成织物的纤维材料的导热性能 表4-1 常用纤维的导热系数 桑蚕丝导热系数较小，导热性差，隔热效果好，而涤纶纤维则相反，所以，夏季穿着丝绸服装比较凉爽，而穿着后者则比较闷热。 B、织物的孔隙率（体积质量） 体积质量（g/m3）是单位体积织物所具有

18、的质量。体积质量越小，织物结构越疏松，孔隙率越大。存在于织物内纤维或纱线之间的孔隙构成了纺织品热传导的空气通道。 一般夏季服装面料宜选用透气性比较好的稀薄面料，并且在有风的条件下，人感觉比较凉爽。 在冬季，很多防寒服的内衬选用结构蓬松的织物，絮料选用多孔纤维，而面料选用高密度织物，其原因就是利用结构蓬松、体积质量较小的织物或絮料中大量静止空气的良好保暖性，而高密度织物则能防止形成空气流动而导致对流传热，这样的搭配，可以使服装具有优异的防寒保暖性能。 C、织物表面的粗糙度 织物表面的粗糙度与纱线和织物的结构以及加工方法有关。当纺织品表面比较粗糙时，其与皮肤接触的面积较小，相互间形成有凸起于织物表

19、面的颗粒形成的“点”接触，各触点之间构成了大量的孔隙。若这些孔隙大小能使其中的空气处于静止状态，则具有良好的保暖性； D、纺织品的厚度 厚度与纺织品的导热性（保暖性）成反（正）比关系，因此，夏季宜选用薄型面料，而冬季服装要采用比较厚实的面料。 E、含水量 纺织品是由纤维、空气、水分等组合而成的组合结构体。从导热性能上看，纤维、空气、水分的导热系数差异较大。由于水的导热系数远大于纤维本身，因此随着纺织品中水分含量的增加，其导热性提高。所以在潮湿的气候条件下，即使气温相同，人会感觉到比干燥时更寒冷的原因。 4、影响衣用纺织材料湿传输性能的因素纤维的吸湿能力 天然纤维、粘胶纤维的吸湿能力好，其透湿能

20、力就强，而合成纤维由于吸湿能力差，皮肤表面的水分不能及时被织物吸收并排放，因此夏季穿着有闷热感。 纤维结构 纤维内含有的缝隙和空洞会影响织物的湿传输性能。 纱线结构 松式结构的纱线，由于纤维之间的孔隙率较大，有利于液态水分的传输和气态水的蒸发。 纺织品的结构 纺织品的结构越紧密，纤维的填充率越高，则湿传输性越差。随着厚度的增加、密度和紧度的提高，纺织品的湿传输能力也会相应下降。 后整理工艺 后整理工艺也会影响纺织品的湿传输性能，如树脂整理，由于树脂膜覆盖了织物内的毛细管，会使织物的透湿性下降；但若在整理剂中加入高吸湿材料，则又可改善织物的湿传输性。 二、衣用纺织材料的刺痒感 衣用纺织材料的刺痒

21、感是指由于纺织品表面的毛羽对皮肤的刺扎、刮拉、摩擦等而形成的综合感觉，这种感觉一般以“痒”为主，但纺织品表面的纤维端会刺激皮肤的痛觉感受器而形成“刺”的。 图4-1 纤维与皮肤感觉神经作用示意图三、衣用纺织品的卫生性能1、衣用纺织品的卫生性能与人体健康内衣脏污 内衣脏污的原因主要是皮肤的分泌物，如皮屑、皮脂、汗液与皮肤表面积聚的灰尘及微生物混合成垢。 外衣脏污 外衣的脏污是纤维性能、污物性能以及污物与纤维相互作用等众多因素综合作用的结果。 2、纺织品的脏污对使用的影响纺织品的使用性能下降 表4-2 被汗垢脏污的服装面料的性能变化 纺织品的吸湿性与服装吸收/释放有害气体的能力有关，吸湿性强的衣料

22、吸收有害气体多，释放有害气体速度快，但是，脏污后的纺织品对有害气体的吸收和释放能力下降，必然会影响人体健康。 刺激皮肤并诱发霉菌增殖 皮肤表面与织物上的脏污也会发生氧化、分解反应而生成氨等刺激性物质，刺激皮肤。同时，氨的生成又会弱化又汗液和皮脂形成的酸性皮肤保护膜，促进霉菌增殖，进一步增加对皮肤的刺激。 真丝绸在抑制细菌和真菌的生长繁殖方面具有良好的效果，因此穿着真丝绸内衣可以在一定程度上减轻瘙痒等皮肤病的症状。亚麻纤维也有类似的功能效果。 四、衣用纺织品的防护功能1、衣用纺织品的防燃烧功能纺织品的燃烧过程 当纺织品接触高温热源，受到高热量的辐射或接触到明火时，由于传导、辐射以及对流传热的作用使纺织品温度升高而产生热裂解，并产生可燃性的分解产物，这些分解产物从纺织品表面散出并环境氧气相互作用后，就使纺织品燃烧，并可能伴生有大量“