纺织工业染整工艺流程

染整工艺流程绪言

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练

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。第一章染整用水及表面活性剂第一章

染整用水及表面活性剂§1

染整用水及其处理一、水和水质1．自然界中的水源地面水：流入江、河、湖泊中贮存的雨水，含较多可溶性有机物和少量无机物地下水：深地下水（深井水，不含有机物，有较多矿物质）浅地下水（深度<15m的浅泉水、井水，有可溶性有机物和较多的二氧化碳）天然水自来水：加工后的天然水，质量较高。2．水中的杂质悬浮物（泥沙）、胶体物（较少、硅、铝等化合物），

过滤可除。可溶性杂质：Ca、Mg、Fe、Mn盐，

难处理。3．水的硬度及表示方法①硬水：含较多钙镁盐的水。软水：含较少钙镁盐的水。②硬度：用度数表示钙镁盐含量的方法（即水中含杂的多少）。暂时硬度：水中含Ca、Mg重碳酸盐的量。永久硬度：水中含Ca、Mg的氯化物、硝酸盐和硫酸盐的量。③表示硬度的方法：a)ppm：1升水中所含Ca、Mg盐类相当于1mgCaCO3称1ppm。b）德国度：1升水中所含钙镁盐类相当于10mgCaO称1德度。二、染整用水的要求1．

要求（1）无色、透明、无臭；（2）pH=6.5~7.4；（3）铁、锰离子含量<0.1ppm；（4）硬度<60ppm。2．硬水对染整加工的影响（1）练漂加工中消耗肥皂，织物上的钙、镁皂影响手感、色泽；（2）漂白时影响白度、光泽；（3）染色时与阴离子染料生成沉淀，消耗染料，造成色斑，降低摩擦牢度，改变色光；（4）对锅炉的影响：水垢消耗燃料，造成爆炸，恶化水蒸气，引起锅炉腐蚀。三、硬水的软化1．沉淀法：用石灰、纯碱处理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，过滤后即得软水，其中的锰、铁等离子也可除去。2．软水剂（1）Na3PO4：

3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4（2）六偏磷酸钠：

Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+（3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：与Ca2+、Fe2+、Cu2+等离子生成螯合物3.离子交换法：（1）原理：用无机or有机物组成一混合凝胶，形成交换剂核，四周包围两层不同电荷的双电层，水通过后可发生离子交换。阳离子交换剂：含H+、Na+固体与Ca+、、、、、、、、Mg2+离子交换阴离子交换剂：含碱性基因，能与水中阴离子交换（2）常用交换剂：a.泡沸石：水化硅酸钠铝Na2O·Z+Ca(HCO3)→CaO·Z+2NaHCO3Na2O·Z+CaSO4→CaO·Z+Na2SO4b.磺化煤：2Na(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO42H(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4c.离子交换树脂4．电渗析法：用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。5．磁化法：使水流过一个磁场，钙、镁盐类分子间引力减小，不易产生坚硬水垢。§2表面活性剂一、表面张力和表面吸附现象1．

表面张力在数值上等于，将液一气界面扩展单位面积所做的功，or扩展单位长度所需的拉力。表面张力的影响：液体的表面张力越大，纤维越难被渗透。2．表面吸附现象二、表面活性剂结构特征及其溶液的性质1．

表面活性剂以浓低度存在于水中，能显著降低溶液表面张力的物质。2．结构特征（双亲结构）不对称的极性分子，由较大的疏水基与较小亲水基组成。3．分类：按在溶液中所带电荷情况分离子型阴离子：R-COO-Na+阳离子：R-N+H3Cl—两性型：非离子型：聚氧乙烯醚

R-O-(CH2CH2O)nH4表面活性剂浓度与表面张力的关系表面活性剂在溶液中的排列情况与浓度有关，只有当浓度达一定值时，才能在溶液表面聚集足够的数量，而形成单分子膜，此时继续增加浓度，无助于表面张力的降低，但有利于表面活性剂相互聚集，形成胶束。CMC：指使溶液表面张力达最低值所需表面活性剂的最小浓度，也是表面活性剂在溶液中刚刚形成胶束的浓度。表面活性剂的浓度一般稍大于CMC时，才能充分发挥作用。三、表面活性剂的主要作用1．润湿和渗透2．

乳化一种液体以极小的微粒均匀地分散在另一种不相溶的液体中的现象。水分散在油中——油包水（水/油）油分散在水中——水包油（油/水）3．分散一种不溶性固体以极小的微粒均匀的分散在液体中的作用。4．增溶属乳化、分散的极限阶段，即非水溶性的油溶于表面活性剂的胶束内，形成类似透明的溶液。5．去污四、表面活性剂的化学结构与性能的关系1．亲疏平衡值与性能之间的关系H·L·B值：表示表面活性剂的亲水疏水性能（Hydrophile-LipophileBalance）表面活性剂要呈现特有的界面活性，必须使疏水基和亲水基之间有一定的平衡。石蜡HLB值=0（无亲水基）

聚乙二醇HLB值=20（完全亲水）对阴离子表面活性剂，可通过乳化标准油来确定HLB值。HLB值

15~18

13~15

8~8

7~9

3.5~6

1.5~3用途

增溶剂

洗涤剂

油/水型乳化剂

润湿剂

水/油乳化剂

消泡剂HLB值可作为选用表面活性剂的参考依据。3．

疏水基种类与性能疏水基按应用分四种（1）

脂肪烃：（2）

芳烃：（3）

混合烃：（4）

带有弱亲水性基（5）

其他：全氟烃基疏水性大小：（5）>（1）>（3）>（2）>（4）3．亲水基的位置与性能末端：净洗作用强，润湿性差；中间：相反。4．分子量与性能HLB值、亲水基、疏水基相同，分子量小，润湿作用好，去污力差；分子量大，润湿作用差，去污力好。5．浊点对非离子表面活性剂来说，亲水性取决于醚键的多少，醚与水分子的结合是放热反应。当温度↑，水分子逐渐脱离醚建，而出现混浊现象，刚刚出现混浊时的温度称浊点。此时表面活性剂失去作用。浊点越高，使用的温度范围广。五、常用的表面活性剂（一）阴离子型

1．肥皂优：润湿，去污力强；洗后手感柔软，光泽好。缺：不耐硬水和酸。2．渗透剂BX（拉开粉）异丁醇、萘缩合磺化产品，淡黄色固体优：水溶性好，耐acid、base、硬水，良好的润湿剂缺：吸湿后结块3．红油（太古油）润湿剂，耐硬水，不受pH影响，水溶性好。4．净洗剂AS耐acid、硬水，价廉，润湿、去污力逊于肥皂，手感粗。5．工业洗衣粉（烃基苯磺酸钠ABS）净洗剂，耐acid、硬水，价贵（二）非离子型1．润湿剂JFC耐acid、base、硬水2．平平加O3．TX-10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)(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。(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(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。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三章

蚕丝和真丝绸的精练§1概述无论何种真丝绸均需经过精练工序。蚕丝的精练因纤维状态而异。对使用生丝的织物要完全精练，对精练丝与生丝交织物既要防止精练丝的过度精练，又要保证生丝的充分精练。绢纺丝是在绢丝制造过程中进行精练，但仍残留少量丝胶，而且烧毛后为褐色，所以也要精练。一、精练目的茧丝除了丝素外，还有丝胶、蜡质、色素和灰分，在泡丝、制织和捻丝过程中又会沾上第二次杂质。这些杂质不仅成为染色障碍，而且使纤维原有特性不能充分发挥，有损成品质量，必须在染色前除去。去除色素以外的杂质的工艺过程叫精练；去除色素的工艺过程，叫漂白。二、丝胶的溶解性蚕丝的精练就是丝胶的溶解和去除。∴丝胶的溶解性是极重要的问题。丝胶虽含蛋白质，但在水中的性能与明胶相似，故得名。在热、酸、碱，重金属离子的作用下其性状发生变化(称蛋白质变性)。丝胶遇热水特别含碱剂的热水容易溶解，而丝素却难溶解，利用这种溶解性的差异进行蚕丝的精练。(1)刚吐出的丝中所含丝胶，系非晶性分子构造，几乎能100%溶于水，但在在吐丝中的环境和贮茧状or制丝工程的影响下，发生变性，其溶解性显著改变。(2)在制成生丝时，丝胶结晶化，几乎不溶解于20℃的水中，当T＞60℃，丝胶即膨润，T继续↑，则溶解，但即使T达100℃，也不能完全溶解，若加入碱剂，即使仅为0.001%的低碱浓度，也能促进生丝胶的溶解。(3)用茧层破坏剂(NaHSO3+结晶硫酸钠)由精练废液中分离，回收的丝胶不溶于水且在稀碱液中也不溶解。丝胶按其溶解性，外观性状，分子构造or吸湿性，相对密度可明显分为四层，茧丝表面的丝胶最容易溶解于水，越是内部的丝胶，越难溶于水。三、练减率经精练处理，生丝重量减少，叫生丝练减，其减少比率称作生丝练碱率，可按下式计算。对真丝织物进行精练，则织物重量减少的比率叫织物练减率，与丝素分子连接部分的丝胶IV最难溶解，若完全去除，遇强base会损伤丝素，造成“过练”。∴要求全脱胶的蚕丝，应保留一部分(1%～3%)的丝胶IV，如果脱胶，因丝胶与丝素染色性不同，精练斑发展为染色斑，∴精练应既具有适宜的练减率而且无精练斑。四、影响脱胶的因素1、pH值

丝胶的溶解性在很大程度上取决于精练浴的pH值。从生丝在不同pH值溶液中沸水处理30′的脱胶情况看，过低or过高的pH值对溶解丝胶有利，但对丝素有害，在酸性介质中脱胶会使fibre溶化和产生染斑，∴目前精练仍以碱性介质为主，pH值为8.8～10.5之间，丝胶溶解迅速而丝素不受损伤。2、温度：

因精练方法、设备及织物厚薄而定，碱法精练(90～95℃)，碱性酶精练（55～60℃）3、浴比：

视设备及织物品种而定，机织绸挂练：40～50：14、时间：

因设备品种，精练条件而异，常规皂碱法98℃，pH10，60分5、精练后的水洗：水洗不充分or不匀，蚕丝纤维中残留肥皂和丝胶会骈生疵痛，肥皂残留斑会直接引起染斑，肥皂被空气氧化or水解生成拒水的脂肪酸；影响dye透入fibre内部并产生污色，残留的丝胶可吸附更我的dye，使该部分染很深。6、精练用水：要求用软水(蚕丝织物容易吸附钙、镁等不溶性盐)∵Fe等离子被蚕丝吸附会着色，泛黄，Ca2+,Mg2+离子消耗肥皂，并生成皂斑§2常用精练方法1、水萃取法缫丝时，茧丝在50～60℃的热水浴中约有1～3%的丝胶溶于水中。将此生丝放进热水中，丝胶会断续溶出，要完全去除丝胶，必须用120℃的热水进行4次2h萃取，这种不用精练剂而采用高温高压精练的优点是：可由精练废液中回收蚕丝丝胶，回收容易(回收的丝胶可用作食品添加剂及化妆品添加物)。经短时间的高温高压精练再进行酶精练，丝绸手感柔软不易泛黄。2、肥皂精练精练作用肥皂在浴中水解：RCOONa+H2O→RCOOH+NaOH

(1)脂肪酸与肥皂再结合，形成脂肪酸皂胶体(酸性肥皂)：RCOOH+RCOONa→RCOONa·RCOOH

(2)(1)中生成的碱与丝胶化学结合，生成丝胶钠盐，称“膨化”，膨化的丝胶与(2)生成的酸性肥皂和未分解的肥皂作用与蚕丝脱离，称“解胶”脱离到浴中的丝胶，借肥皂的乳化作用在水中分散，不再吸附到蚕丝上，一部分丝胶在浴中的base作用下分解。脱胶用皂应易溶于水，无色，其1%溶液室温下不会胶凝，马赛皂(橄榄油皂)及油酸皂效果较佳，精练的丝绸质量上乘光泽，手感俱佳，此外，国内精选多种植物油，脱色精练后制成的练丝皂也不错，肥皂的作用温和，渗透性高，不易选成精练过度及练斑，且膨松性悬垂性，白度，光泽良好，并防止折皱及擦伤的产生。缺点是，对蚕丝吸附强，难以洗净，残皂会带来染斑、泛黄、脆化等，肥皂不耐硬水，成本较高，可以在皂液中加入base(Na2SiO3、Na2SiO3、NaHCO3、Na3PO4)，既↑脱胶速率，又↓皂用量。3、碱精练机理：base进攻肽键，使丝胶蛋白水解，其反应是非专一性的，主要作用的氨基酸是半胱氨酸，丝氨酸苏氨酸，精氨酸。脱胶时，精练浴的pH值为8.8～10.5，以缓冲液为好，K2CO3/NaHCO3优点：脱胶速率高于肥皂、耐硬水、练后残留物易洗除。缺点：柔软性、白度、光泽差、缺乏膨松感，身骨欠佳。4、酸精练经研究，pH1.5～2较为安全(蚕丝的强度超过皂法脱胶)。酸对丝胶蛋白的水解作用是打断了天门冬氨基酸和谷氨酸的肽键。(1)

用酸类精练剂易控制脱胶率，去除程度可以进行部分脱胶，以迎合市场上的某些特殊需要(所谓三分练、五分练、七分练等)(2)在高压下在有机酸(苹果酸、洒石酸、琥珀酸等)酸浴中同时精练和染色的方法。节能，染色牢度高于常压染色法。5、酶精练利用蛋白水解酶精练，优点：膨松性好、不起毛、不伤丝素等，也可去除死茧造成的污垢。主要酶：胰蛋白酶(pH7～9)，木瓜酶(pH5～7.5，70～90℃活性最大)，细菌酶(pH9.60℃)，2709酶，209碱性蛋白酶等二、精练方法发展新趋向1、过酸膨化预处理蚕丝在酸中70℃产生的膨化效果，在水中需90℃才可达到，∴在一定T下，采用过酸预处理，再快速精练，可↓T，缩短t，避免灰伤。2、精练前后膨化处理(1)练前膨化，将坯绸(电力纺)用抽真空机减压处理两次，使织物充分吸水后，用膨化剂溶液浸渍一定时间。(2)练后处理，将练熟丝织物在50℃左右的水中处理后，脱水，放入减压渗透机用膨化剂溶液渗透处理两次，堆置12h，水洗。3、蚕丝精练剂高效化和多功能化为满足平幅快速精练的需要，推出快速精练剂第四章

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↑+H2O4、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，PH<4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、氯化、加成等反应。①果胶物质、多糖类及其水解物，其醛基易被氧化生成羧基。②含氮物质和蜡状物可被氯化成相应的氯氨酸及脂肪酸的氯化衍生物。③棉籽壳中的木质素可被氯化为氯化木质素。NaClO对纤维素亦有氧化作用(非选择性氧化)，氧化作用复杂。三NaClO漂白工艺条件分析1、漂液的pH值主要表现在对漂白速率和对纤维损伤大小影响①酸性条件下，但Cl2逸出，污染环境②中性条件，fibre损伤最严重,此时氧化纤维素羧基多，对纤维的损伤程度较大。所以选择pH9—10漂白，尽管漂白速度慢一些，但通过延长t可达到目的。注意：漂白时，由于fibre吸收NaClO水解产生的NaOH，加之纤维素，果胶等有机物产生酸的影响，还有空气中CO2的作用，使漂液pH逐渐↓，∴轧漂时要不断补充新鲜漂液，淋漂和浸漂时需要加碱剂Na2CO3以维持pH值，防止fibre损伤。2、温度和时间T↑,漂白速率↑,但棉fibre的氧化速率↑,在一定pH下，T每↑10℃，氧化速率↑2.7倍，T＜35℃，T＜35℃，急剧↓∴高温不宜，但低温需制冷设备，能耗大，时间长。∴选择室温20～35℃，时间以30～45min为宜3、浓度在pH、T和t一定时，C↑，白度↑，但并非成正比，C达一定值白度提高不多，而损伤大，实际生产时应根据含杂、织物厚薄，对白度要求确定四NaClO漂白工艺1、工艺过程(1)纯棉：绳状轧漂—在绳状漂白联合机上进行水洗→浸轧漂液(轧余率100～120%)→堆置

水洗→酸洗→中和(Na2CO3)→水洗→脱氯→水洗。(2)涤/棉织物采用平幅加工，深色织物有效氯2~4g/L。2、应注意的两个问题(1)前处理问题：必须有较好的退浆和精练效果，否则要加重漂白负担，影响棉fibre的强度，对T/C来说，这一点较难满足，一旦精练不净，fibre上的含氮物质漂白时会与HClO生成氯胺类化合物，释出HCl，使fibre泛黄、脆损。∴NaClO漂白对T/C仅适用于深色品种，中、浅色须复漂一次(2)脱氯问题：漂白后，残留氯经过一定时间会使纤维损伤，色泽发萎，泛黄，对不耐氯的dye亦有破坏作用。3、对NaCeO漂白工艺评价(1)NaClO价格低，工艺设备简单，广泛用于棉布的漂白。(2)该工艺要求有较好的退浆精练效果，否则会加重漂白复担影响棉fibre的强度。(3)对T/C仅限于深色品种，不用于蛋白质fibre的漂白(引起损伤、泛黄)(4)有Cl2逸出，有污染。3H2O2漂白H2O2氧化电位低于NaClO,对fibre损伤小，且无潜在损伤，适用范围较广。.最早出现于1938年，国内主要用于T/C和棉针织物的漂白，白度高,不泛黄，手感好。一、H2O2溶液的性质1、俗称双氧水，商品有多种浓度，低浓度(3%～35%)为无色无臭溶液，高浓度为浅蓝色粘稠液体，印染厂使用30～36%左右商品。2、系强氧化剂，30%H2O2对皮肤有刺激性和“灼伤”作用，浓度＞65%的H2O2与易燃物接触易燃、易爆3、水溶液呈弱酸性，遇base低温亦极易分解。商品H2O2加稳定剂，并在酸性条件下出售保存。4、30℃以下的H2O2较稳定，>70℃，分解速率加快。5、遇有色金属离子及酶等剧烈分解，其分解是一个剧烈的放热反应，可能引起爆炸。6、对玻璃、和纯铝都不起作用、可用来制容器的设备，工厂用不绣钢材料，7、H2O2遇强氧化剂KMnO4则显还原性，可利用该性质对H2O2进行分析。二、H2O2漂白原理H2O2是弱二元酸，在水溶液中按下式电离H2O2?H++HO2-(1)K1=1.55×10-12HO2-→H+O22-(2)K2=1.0×19-251、最早认为H2O2分解放出新生氧，而起漂白作用，但H2O2分解极复杂，目前对H2O2破坏色素的化学反应的性质了解很少，∴对新生氧起漂白作用的说法缺乏有力的论证。2、亦有人认为，H2O2漂白是由于羟基阴离子的作用，依据是，当pH↑时，(1)式中[HO2-]↑，而漂白速率也因pH↑而↑3、有人提出H2O2分解的游离基在起漂白作用。在某些金属离子存在时，H2O2的分解会加速，有复杂的反应，对色素虽有破坏作用，但将使纤维素受到损伤。关于H2O2的漂白机理，通常认为HO2-是漂白的主要成份，能解除有机色素的电子流动性能，而起脱色作用，也可能引发游基侵袭发色基团：三、H2O2漂白工艺条件分析(以棉为例)1．pH值的影响pH值对H2O2分解率和漂白质量有影响。从强力看，pH3～10范围强力变化不大，有较高水平，从聚合度看，只有pH在6～10范围内能达满意水平。综上所述，pH为9～10较理想，若加入稳定剂，pH可以提高至10.5～11。2、温度、浓度和时间H2O2的分解、织物的白度与温度成正比，当T=90～100℃时，H2O2可分解90%，白度亦最好，若T=60℃，分解率仅50%，在正确使用稳定剂的情况下，织物的白度和纤维受损程度仅与H2O2分解率有关，，分解速率快慢影响并不大，∴漂白条件应使大部分H2O2发生分解，白度，强力符合要求，根据前处理情况，H2O2浓度在2～6g/L。漂白时间与T有关，95～100℃条件下，45～60分钟，大部分H2O2已经分解。3、稳定剂的作用加工过程中，织物不可避免地会沾上重金属离子，它们对H2O2有加速分解作用从而脆损纤维素，若局部不匀，会造成破洞。∴织物在漂白前，必须充分洗净，尽可能↓金属性杂质，同时在漂液中加适量稳定剂，其不仅可防止金属离子催化分解，而且可调节碱度和起缓冲作用。(1)对氧漂稳定剂的要求Ⅰ、要有高效的稳定作用，能控制其分解率达到需要的程度(95～100℃存放时，1h内H2O2分解率应≤40%，加入织物时经1h漂白，H2O2含分解率宜控制在70%左右；Ⅱ、对fibre的损伤要减少到最低限度H2O2漂白的优点是纤维素的损伤比NaCeO少，与使用H2O2的浓度有关，也与稳定剂有关，一般只允许漂后下降15%左右；Ⅲ、能耐不同浓度的碱(碱性能催化H2O2的分解，而H2O2漂白又需在pH时进行，这就要求稳能抑制碱性催化反应；Ⅳ、污染小，易被生物降解；Ⅴ、不结垢，不在fibre上沉积不溶物；Ⅵ、白度要好。(2)稳定剂的种类按其化学组成是否含硅盐，分含硅和非硅两类按其作用机理分为吸附型，络合型及混合型。Ⅰ吸付型A、最典型的是Na2SiO3，其稳定作用为①稳定作用，Na2SiO3在硬水中形成高度分散的MgSiO3(CaSiO3)胶体，能吸附H2O-和重金属离子，使金属离子失去催化活性。∴若在去离子水中漂白，非但没有稳定作用，相反因pH值提高而加速HO2分解，但当Fe2+含量超过Na2SiO3吸附能力时，就会减弱其稳定作用②作为碱剂，可缓冲漂液的pH值。(引起H2O2活化)优：稳定效果好，白度，价格便宜缺：易结硅垢，影响手感，清除困难，不耐强碱浴B、脂肪酸镁稳定机理：在碱性漂液中形成胶体，能吸附Fe2+正电荷胶体，而起到稳定作用C、高分子胶体，如聚丙烯酰胺(PPA)部分水解物Ⅱ络合型稳定剂稳定机理：能与重金属离子形成络合物，从而降低or消除其催化分解作用，是当今抑制催化分解最佳的稳定剂(远远大于吸附型)。络合物分两类：一类是与金属离子间只有配位键(称络合物)；另一类是与金属离子间既有配价键又有共价键(螯合物)品种有：①磷酸盐，受pH值影响大，又会造成水富营养化②氨基羧酸盐(氨基上接羧甲基的盐类)螯合能力强，但分散力差，不耐浓碱，EDTA生物降解性差③羟基羧酸盐洒石酸，葡萄糖酸钠，海藻酸钠，整合能力强，但分散力差，易为生物降解④有机膦酸盐胺三甲叉膦酸盐，乙二胺四叉基膦酸盐等具有比EDTA还要强的螯合能力，络合容量高，络合稳定常数大，耐一定量的碱，易于生物降解Ⅳ混合型一种是将吸附型与螯合型稳定剂进行物理性拼混；另一种是稳定剂本身既是吸附型又是螯合型，如聚丙稀酸，聚马来酸聚羟茎丙稀酸，具有良好的胶体特性和分散作用，有温和的螯合作用，耐碱性较好有机膦酸酯，能耐50g/L的烧碱，可用于高碱量的煮漂一浴法四、生产工艺氧漂工艺适应性广泛，漂白方式有①轧漂(汽蒸漂白，是目前应用最广的一种，工艺连续化，效率高，以平幅汽蒸为多)；②浸漂(卷染机平幅漂白，液下履带箱漂白)；③冷堆法等，温度可分室温，常压高温，高压高温等，另外可与其它漂白剂联合进行。1、棉布以汽蒸漂白为主退、煮后织物→浸轧漂液

汽蒸（95~100℃，45~60min）→水洗100%2、T/C：①常压汽蒸退浆，轻精练后→浸轧漂液(H2O2:4～6g/L，pH10.5～11)→汽蒸(95℃，45′)→水洗②高温高压A、退浆→浸轧漂液(H2O2：5～7g/L；NaOH:3~5)→汽蒸(196.1～294.2，130～142℃，1～2min)B、烧毛→浸轧漂液(H2O2：7～14，NaOH：10～15渗透剂)→汽蒸(142℃,1min)→水洗③浸漂(卷染机平幅)：厚重织物对小批量织物，可选择不锈钢or木质卷染机工艺流程：冷洗一道→漂白8～10道(95～98℃)→热洗4道(70～80℃)→冷洗上卷④冷堆法在完全没有氧漂汽蒸设备的条件下，可采用冷堆法，尤其适合不宜高温处理的合纤与棉混纺品种，产品手感好，损伤小，能耗低，但渗透性较差，要注意漂白的水洗(高效洗涤在冷漂中的重要性超过其他任何工艺)。此法，采用轧卷堆置，用塑料薄膜包覆好，不使风干，再在特定设备上低速远转，防止工作液积聚在布卷下层，造成漂白不匀。工艺流程：室温浸轧漂液→打卷→堆置130℃，14～24h)→充分水洗漂液组成：H2O2：10～12g/L，Na2SiO325~30g/L,NaOH：5g/LH2S2O8：7～10g/L(强退浆剂，有漂白作用)⑤液下履带箱漂白织物浸轧漂液后，在液下履带上堆置浸渍一定时间后再汽蒸。浴比大，织物处于松弛状态，较平整，加工匀、透，手感丰满柔软，时间短，能耗低。工艺：退浆后→液下浸渍(60℃，10min)→汽蒸(100℃，2min)→热洗→酸洗→水洗3、蛋白质纤维(浸漂)①羊毛②蚕丝：单漂(桑蚕)H2O2(35%)1.5g+Na4P2O3,1～2g+EDTA1g,pH8.5～9，71℃，2～4h；双漂(柞蚕丝)氧漂(0.6g/LH2O2，70℃,6h)→水洗→还原漂(2g/LNa2SO4)五、对H2O2漂白的评价1、对纤维损伤小，不存在潜在损伤，适用范围广，无污染2、白度好、稳定，去杂好，手感佳3、对设备有较高要求§4NaClO2漂白NaClO2是一种温和的氧化剂，1939年便作为纺织纤维漂白剂；合纤出现后，得以广泛的应用。主要用于棉、合纤维及其混纺织物，不适用于蛋白质纤维一、NaClO2溶液性质：商品有固体和液体两种，纯粹的NaClO2固体是白色，因含ClO2而呈黄绿色砂状结晶，含量约8%左右，吸湿性强，高温分解.遇有机物还原剂易燃、易爆(受冲击时).。液体NaClO2浓度在10~25%，比固体安全。1、液体NaClO2液液呈弱碱性，可水解.2、酸性条件下不稳定，产生ClO2，且pH↓，分解速率↑。3、金属离子能促进NaClO2分解，但比H2O2弱4、氧化能力较NaClO弱，，不会造成大分子断键，故对纤维损伤小，且能溶解果胶和木质素。5、酸性条件下，使KI生成I2，可用Na2S2O3滴定NaClO2的含量。二、漂白原理NaClO2的漂白机理，目前尚不很清楚，有以下几种观点。5CO2-+2H+→→4CO2+Cl-+2OH-(1)3ClO2-→2ClOs-+Cl-(2)ClO?→Cl-+2(O)（3）1、有人认为(O)起漂白主导作用，当无漂物存在时，生成的(O)形成分子氧释放出来，当有漂物存在时，O放出少，可能(O)对漂物进行作用。2、有人认为，加速NaClO2漂白主要是由于Cl2起作用，漂白速率随PH↓而↑，而ClO2随pH↓而↑。3、也有人认为，CO2在干态时无漂白作用，常规浴中只有HClO2产生漂白作用.4、阿葛斯特提出NaClO2漂白时，pH值↑，是由于棉吸附了NaOH，而决定漂白反应是HClO2→HCl+2(O)综上所述，认为HClO2存在是漂白必要条件，ClO2可能是漂白的有效成分。三、NaClO2漂白工艺条件分析1、pH值：它对NaClO2的稳定性和漂白效果有很大关系。PH=3.5~4,NaClO2的分解和ClO2生成率达到最高,白度亦最佳；pH＞5，分解缓慢；pH＞7，几乎无漂白作用。当pH=2.6时，ClO2生成速率＞消耗速率，造成环境污染；当pH=8.，NaClO2利用率较高，但漂白时间很长。从纤维受损情况看,pH8～8.5，损伤增大，而pH4.6～5.5时，损伤较小.实际生产中选择pH4～4.5。2、温度：90～100℃对漂液稳定性和白度有关，T↓，稳定，T↑，白度↑，但T与催化剂有关(有机酸80℃，有机酸95℃以上)，考虑漂白连续生产，T较高为宜。3、浓度：15～25g/L因织物含杂程度，加工要求，方式及活化剂性质有所不同，浓度过高，白度不会↑，浪费↑，污染环境。根据经验，一般NaClO2用量为织物重量的1%左右，浸轧液浓度15～25g/L。4、时间t↑，分解速率，但t和活化剂有关，决定t的是NaClO2的分解速率，连续汽蒸漂白时，60～90min，采用(HN4)S2O8和H2O2协同活化，15~40min。5、活化剂与缓冲剂活化剂的作用：将呈碱性的商品NaClO2溶液调节成弱酸性，or在漂白过程中将NaClO2变成弱酸性，使发挥漂白作用。(1)酸型活化剂：HAC、乳酸、蚁酸等，直接将pH调至3.5～4.(2)酯型：乳酸乙酯，醋酸乙酯，乙二酸甘油酯等，利用水解放出acid来↓pH值，T↑,pH↓,对劳动保护有利，但成本高。(3)铵(胺)型水合肼及各种肼盐有无机铵和有机胺，借反应中产生酸使活化，反应液较稳定，生成的氨，有利于劳动保护和减少对设备腐蚀。活化剂选用时注意几点：①用量与NaClO2分解速度、ClO2生成率成正比，因此酸性活化剂不合适，应选具有潜在酸性的活化剂；②有些活化剂用量超过一定值，变化↓，有些则使NaClO2分解终止(分解较快)，故用量过多，白度↓；③虽然漂液加入活化剂不同，在漂前与漂白过程中pH值的变化互不相同，但最终pH值接近3.5～5.5。漂液中除使用活化剂外，有时还需加入缓冲。，其作用：使漂液pH值稳定在合适的范围内，既保证良好的漂白效果，又稳定了漂白浴。一般用磷酸盐or胺盐。四、漂白工艺主要用于涤棉织物，多采用轧蒸法，也有用冷堆法(无适当设备时)。五、NaClO2漂白特点1、对棉纤维损伤小，可保持较高的物理强度,漂白在酸性条件下进行，涤论不致损伤；2、能够得到良好的白度，所谓“晶莹透亮”，其它方法无法相比，尤其是生产漂白品种，非此莫属；3、对棉纤维共生物有选择的去留，即保留多量的脂蜡(手感柔软)，去除果胶、色素、含氮物等较彻底，兼有精练、漂白两种效果；4、由于在酸性状态下漂白，能放出ClO2，毒性大，且不易散失,ClO2浓度增至一定程度，有爆炸危险，其次，易污染水源，与其他工业废水中的有机物作用生成毒性更大的有毒气体，第三ClO2是强腐蚀剂，因为对设备的要求高，须用含钛成分很高的合金钢。5、NaClO2漂白时消耗量大，价格贵因此，NaClO2漂白不是一种理想的生产工艺三种漂白剂的比较NaClOH2O2NaClO2适用范围C．T/C低档C．T/C中高档蛋白质纤维高档C．T/C白度一般较好很好白度稳定性脱氯不净，易泛黄不易泛黄脱氯不净会泛黄手感粗糙较好很好去杂能力较差，但对有效有一定去杂能力去杂能力好，对煮要求低对棉较大中等较小常用漂的方式冷漂（绳状平幅）轧漂等（第五章

丝光§1引言一、丝光的含义1、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。2、碱缩：棉制品在松驰的状态下用浓的烧碱液处理，使fibre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。二、丝光与碱缩织物的特点丝光后：织物发生以下变化1、光泽提高2、吸附能力，化学反应能力增强3、缩水率，尺寸稳定性，织物平整度提高4、强力、延伸性等服用机械性能有所改变碱缩虽不能使织物光泽提高，但可使纱线变得紧密，弹性提高，手感丰满，此外，强力及对dye吸附能力提高。三、工序安排1、先漂后丝：丝光效果好，废碱较净，但白度差，易沾污，适合色布，尤其厚重织物。2、先丝后漂：白度好、但光泽差，漂白时fibre易受损伤，适用于漂布，印花布3、染后丝光：适合易擦伤or不易匀染的品种(丝光后，织物手感较硬，上染较快)染深色时为了提高织物表面效果及染色牢度，以及某些对光泽要求高的品种，也可采用染后丝光。4、原坯丝光：个别深色品种(苯胺黑)可在烧毛后直接进行丝光，但废碱含杂多，给回收带来麻烦，很少用。5、染前半丝光，染后常规丝光：为了提高染料的吸附性和化学反应性。棉布丝光分干布丝光和湿布丝光两种，由于湿布丝光含湿较难控制，因此以干布丝光较多。其他碱金属的氢氧化物对纤维素纤维也有一定的膨化作用，但其膨化能力随原子量增大而↓，且成本较高，因此只有烧碱才具实用价值，某些酸和盐类溶液(H2SO4,HNO3,)也可使纤维素纤维膨化，获得丝光效果，但实际生产有困难，缺少实际意义。无水液氨因分子小，纯度高，也是一种优良的膨化剂，20世纪60年代未曾进行过丝光研究，其产品的光泽和染色性能均不及碱丝光，但手感柔软、尺寸稳定性和抗皱性较高，故近年来作为与后整理中机械预缩、树脂整理结合应用的新工艺，称为液氨整理。四、丝光效果的评定1、光泽是衡量丝光织物外观效应的主要指标之一。可用变角光度法、偏振光法等测，但尚无统一的理想的测试手段，目前多用目测评定。2、显微切片观察纤维形态变化3、吸附性能(1)钡值法：是检验丝光效果的常用方法，钡值大，丝光效果好本光棉布钡值=100，钡值＞150表示充分丝光，一般为135～150。(2)碘吸收法：(3)碘沾污和染色测试法：将不同钡值(100～160)试样，用一定浓度碘液or直接蓝2B染液处理，制成色卡，再将未知试样的碘沾污和染色深度与色卡对比，定量评定丝光钡值。4、尺寸稳定性(%)采用机械缩水法或浸渍缩水法测量处理前后织物长度变化，通过公式计算缩水率，一般经向缩水率常大于纬向，但有些经密较高的品种产生负缩水率(门幅增大)。§2丝光原理一、丝光纤维的性质棉纤维浓碱作用后的变化1、形态结构纤维直径增大变圆，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(对光线的反射由漫反射转变为较多的定向反射)，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。2、微结构结晶度↓(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dye的吸附性能和化学反应性能都有所提高，另外，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。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，同时，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。3、分子结构的变化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(是在更为自然，稳定的状态下被固定下来的)，这时的纤维处于较低的能量状态，因此尺寸稳定。二、丝光原理丝光是一个复杂的过程，关于棉纤维在浓碱液中发生剧烈溶胀的原因有两种理论作出解释1、水合理论(1)烧碱与天然纤维素(纤维素)作用，生成碱纤维素，主要有两种类型：①醇化合物：②分子化合物(加成化合物)：两种产物都不稳定，经水洗便水解成水合纤维素，再通过脱水烘干后即成为丝光纤维素(纤维素Ⅱ)整个过程纤维素的变化表示如下：纤维素ⅠⅡ从而引起棉纤维物理和化学特性的相互的变化，呈现出优良的性能(2)棉纤维经浓NaOH处理发生剧烈的不可逆溶胀原因是：钠离子体积小，它可以进入到fibre的晶区；同时Na+是一种水化能力很强的离子，环绕在一个Na+周围的水分子多达66个之多，以至形成一个水化层，当Na+进入fibre内部并与fibre结合时，大量的水分也被带入，因而引起了剧烈溶胀，由于能进入晶区，因此，溶胀是不可逆的。(3)这种溶胀受温度的影响：（4）溶胀也受NaOH浓度及中性盐的影响，2、Donnen膜平衡理论溶胀是渗透压作用的结果。假设纤维素是一种弱碱，在烧碱溶液中可形成钠盐，纤维素钠盐电离生成不可移动的纤维素阴离子Cell-O?，溶液中尚有可移动的Na+和OH-，如果有NaCl存在，还有Cl?，将纤维表面看作有类似半透膜性质，这些离子按一定条件分布，达到平衡时，膜内外必须分别达到电性中和。膜内可移动离子总浓度：CI=[Na+]I+[OH-]I+[Cl-]I=2X-C1膜外可移动离子总浓度：CO=2(C2+C3-X)=2X，CI>CO，因而产生了渗透压（P），引起纤维溶胀。P=RT（CI-CO）=RT(2X-C1-2X′)P=RT(

)（1）根据（1）式（1）当C2不是很大时，C2↑，C1↑，P↑，溶胀↑（2）若有盐存在，膜外[Na+]↑,即X1↑，P↓，溶胀↓（3）若C2↑↑，C1相对C2很小，而膜外[Na+]↑↑，X‘很大，P→O§3、丝光工艺条件分析丝光工艺的基本条件是NaOH溶液的浓度，温度，作用时间，张力和去碱。一、碱液浓度是影响丝光效果的主要因素①棉纤维用不同浓度烧碱溶液处理后，长度和直径的变化情况：浓度＞8%，直径增加，长度缩短至最大②棉纱在不同浓度NaOH溶液中的收缩和染着力③棉布丝光对浓度要求(C与收缩及钡值关系)C=177g/L时，钡值为150，C=245g/l，钡值最高。C=240~280g/l，收缩趋于稳定。因此丝光最适宜的烧碱浓度是245g/l左右，考虑到织物本身吸碱、空气中酸性气体的耗碱等因素，棉布丝光碱浓度为260～280g/l。实际生产中，可根据半制品的品质和成品的质量要求选择。二、张力1、张力对织物光泽的影响棉织物用浓碱处理时，只有加上适当的张力，才能显示出良好的光泽，从张力对棉纱丝光后性能的影响可以看出：张力大，光泽好。2、张力对织物机械性能和吸附性能的影响即在无力条件下，棉纱线的强力已获得提高，如果施加适当的张力，其强力还可以进一步提高，但光泽增加的并不多，且断裂延伸度和吸附性能却有所下降。3、张力对织物缩水率的影响丝光时，经纬向张力对织物缩水率有极为重要作用。实际生产中，各种规格的织物经纬向缩水率是不平衡的。卡其、府调等经密较高的织物，经向缩水率大大超过纬向缩水率，所以优先考虑经向张力；而平布等一类薄织物则正好相反。三、温度烧碱与纤维素纤维的作用是放热反应，所以提高碱液温度有减弱纤维溶胀的作用，从而降低丝光效果，表现在收缩率和钡值下降，所以丝光碱液以低温较好，但实际生产中考虑到经济效益，以及温度过低碱液粘度增大，使减液难以渗透到纱线和织物内部，再有扩幅较难，所以通常采用轧槽夹层通入冷流水使碱液冷却即可。四、时间丝光作用是使烧碱迅速均匀而充分地渗入棉纱or织物内部和纤维发生作用，因此必须保证一定的时间。将棉纱用280g/lNaOH在无张力下丝光，发现，20s时间就能使纱线收缩率和对dye吸收率达到最大值，延长时间对增进丝光效果并不显著。此外，时间与碱浓度和温度有关，浓度低时，应适当延长作用时间；一般采用50～60s。五、去碱去碱对丝光的定型作用有很大影响，若放松张力后，织物上还有5%以上的碱，则织物仍会收缩，从而影响光泽、纬向缩水率。去碱分两步进行：①在扩幅情况下，使用冲吸装置将热稀碱淋洗织物；②放松纬向张力后，进入去碱箱，用淡碱洗蒸§4丝光设备常用丝光机有布铗丝光，弯辊丝光和直辊丝光机。以布铗丝光机效果最好，应用最广。一、布铗丝光机由前轧碱槽、绷布辊、后轧碱槽、布铗扩幅装置、去碱箱、平洗机等部分组成。优点：张力易控制，织物缩水率、去碱效果比具它丝光机理想。缺：布铗部分易产生机械性疵布，设备占地大。二、弯辊丝光机与布铗丝光机的区别主要在于扩幅与初洗部分其扩幅部分是由一个浅平阶梯铁槽和10～12对弯辊组成。扩幅作用是依靠织物绕经弯辊套筒弧形斜面时所产生的纬向分力将其门幅展宽。弯辊丝光机加工时，常常两层织物叠在一起进行，产量较高，但洗碱效率低，扩幅效果差。虽有机身短、结构筒单的优点，但易产生经密不匀，纬纱成弯月状，染色易有阴阳面，应用远不如布铗丝光机广。三、直辊丝光机与前两种不同的是，没有轧车和绷布辊筒，也没有扩幅装置。特点：常以双层进行，产量较高，丝光均匀，不会产生破边；机身较短，传动简单，操作方便，但扩幅作用差(纬回缩水率难达国标)，这是其主要缺点。国内有的厂采用布铗与直辊并用，较好的解决了这一问题。附丝光工艺和设备改进动向一、高速丝光由于练漂前处理速度快，产量高，因此要求丝光速度与之相适应。常规布铗丝光机车连仅50～60m/min，而高速丝光机达100～150m/min，这样可解决丝光“瓶颈”问题，但对丝光机的各部件要求就高了。可从以下几处着手：(1)放大轧碱槽，增加浸碱时间，增加绷布辊筒。(2)增加冲吸次数(5冲5吸以上)，增加去碱箱数，加强去碱效果。(3)采用高效水洗(如高频振荡洗涤，横导辊，直导辊等)。(4)由于车速快，布铗磨损大，应采用合金钢or耐磨塑料衬垫。(5)平洗时用酸中和，以保证出布pH值在7～8之间。二、湿布丝光湿布丝光主要优点：①fibre膨化足，吸碱均匀，产品质量均匀；②匀染性好；③落布门幅宽；④省去前烘燥设备；⑤加速半制品周转。应注意问题：①布上含水率大小及均匀程度，要求浸碱前经均匀轧车浸轧一次，轧液率＜60%；②碱浓的稳定，将第一碱槽分为前后两格，300g/l的浓碱于后格，经溢流管倒流到第二碱槽，再倒流到第一槽前檐，这样，碱槽容量小，液体交换快，便于平衡。同时织物先接触淡碱，再接触浓碱，有利于碱液渗入纤维内部，并充分均匀地膨化，使丝光效果得到保证。三、热碱丝光常规丝光工艺是室温丝光(18～20℃)，碱液较粘稠，不易渗透，易造成“表面丝光”，厚重紧密织物要获得均匀透彻的效果，困难更大。热碱渗透性好，但膨化较差。因此采用先热碱，后冷碱的丝光工艺。热碱的先期渗入，有利于冷碱液的继续渗入，使织物带有较多的碱量，产生均匀而有效的膨化。程序如下：织物松驰浸轧浓碱(沸点,5S以上)→热拉伸→冷却→张力下去碱→去碱箱→平洗槽主要优点(1)丝光作用均匀，效果良好；(2)光泽、强力、尺寸稳定性都较常规丝光优越；(3)可与煮练工序合并，缩短工艺路线，降低成本，提高经济效益(在冷却前，使浸热碱的织物汽蒸10′，常压)四、真空透芯丝光由德国克莱钠韦公司提出，在直辊丝光机的第一下辊筒上加装一个真空罩，与真空泵相连(抽至10kPa)，当织物经过时，残留的空气可以去除，使碱液能在纤维膨润前快速、均匀的渗入，从而缩短浸渍时间，提高效率，但设备复杂，高速运行时费用较大。五、丝光碱液中加入渗透剂此法国外用的较多，国内则因影响淡碱回收，很少使用。六、泡沫丝光优点是可节约烧碱，并可单面丝光，关键是选择理想的发泡剂，获得稳定的泡沫丝光液，经浸轧后泡沫能快速破裂而渗入棉织物，获得均匀的浸碱效果。除发泡剂外，还需加入0.1～0.2%的渗透剂，该工艺尚处于研究中七、丝光阻垢剂的应用丝光皱条是丝光织物常见疵病之一，一旦形成，很难去除。坚硬的高低不平的垢层，更会使织物起皱。在丝光去碱和平洗时加入阻垢剂可解决or改善结垢现象。第六章

热定形(HeatSetting)§1引言一、定形的意义1、定形：指通过某种物理or化学的处理消除纺织品中积存的应力、应变，使其在状态、尺寸or结构上获得某种需要的形式，并达到一定的稳定性。2、定形所要解决的问题(1)消除内应力(2)提高形变的恢复能力，保持定形时的状态二、热定形指合纤织物在一定张力下进行热处理，使其尺寸，形态稳定的加工工艺。其意义是①尺寸定形：尺寸热稳定性提高，缩水率下降②平整定形：消除皱痕，提高抗皱性③改善服用性能：弹性、手感和起毛球现象得到改善④染色性能改变§2热定形机理一、fibre定形的概念定形：使纤维发生应力松驰现象，并达到某种稳定形式的过程。定形的过程分二步：(1)部分大分子链段间作用力迅速遭破坏；(2)大分子在新的位置上迅速重建新的分子间力，且固定下来。二、热定形机理1、造成合纤织物热稳定性差的原因。(1)成纤过程中隐藏了内应力，大分子的排列未达到最稳定的状态，遇热后分子热振动加剧，发生弯曲，使fibre回缩，尺寸变小。(2)纺织过程中不断受力，且受力不匀，加剧了遇热回缩及回缩不匀的倾向，使织物产生皱纹，且难以去掉。2、热定形的方法即在适当的拉伸张力下供给织物热能，使大分重排，再迅速冷却，使fibre处于能量更低的稳定状态。该过程分为三个阶段：(1)大分子松驰阶段：当加热到Tg以上时，分子链间作用力↓，大分子的内旋转作用↑，柔顺性↑，取向度↑，内应力↓。(2)链段重整阶段：随大分子链热振动↑，活性基相遇机会↑，容易建立起新的分子间作用力，若施以张力，大分子依张力方向重排，建立新的平衡。（3）定型阶段：在去除外力前降温，fibre在新的形态下固定下来。综上所述，热定形的过程可表示为：—即热塑性fibre加热成柔性→在外力下分了链段运动而变形→外力下冷却，新的形态固定3、热定形过程中纤维结构发生变化热定形的T在Tg和Tm(熔点指fibre中尺寸较大且完整的结晶熔化的T)之间。∵当处于Tg时，分子链中原子和基团在平衡位置上振动，开始有链段的位移运动，且随T↑而↑，直至达Tm后，开始发生整个大分子链的位移。纤维中含有大小和完整性各异的各种结晶，有着不同的熔点。当在T1(<Tm)下进行热定形时，部分尺寸小，完整性差的结晶发生熔化，比较均匀和大的结晶则增大or更完整，使结晶度、晶粒大小及完整性分布达到一个新的状态。此时若再经受T1上松驰热处理，fibre能熔化的结晶数量↓∴尺寸热稳定性，且染色性能、硬挺度，弹性等亦发生变化。腈纶的定形机理不同于涤纶热定形使腈纶非晶区大分子因热运动加剧而重排，内应力消除，并重建一些更牢固的新联结点，使蕴晶区的完整性提高，从而提高了fibre的热稳定性。§3、热定形工艺条件分析一、温度：最主要的因素1、对尺寸热稳定性的影响涤论织物，若要在某温度下有良好的热稳定性，则定形温度应高于该温度30～40℃，经热溶染色的品种，定形T可比热溶T低10℃2、对染色性能的影响3、对防皱性及手感的影响热定形T应根据纤维品种和织物要求而确定，对T/C织物而言，除定形后热溶法染色的品种，温度选择200℃，其余可选择190℃，若染料升华牢度差，则定形T不宜高，还应注意T的均匀性(温差≤2℃)二、时间(1)加热时间：将织物表面加热到定形温度所需时间(2)热渗透时间：纤维内部达到定形温度的时间，2～15s(3)分子调整时间：1～2s，真正意义上的定形时间(4)冷却时间：非定形时间，但影响身骨T/C织物，在180-200℃定型，时间为18～60s三、张力由经向的超喂和纬向伸幅来控制，对尺寸热稳定性，强力，断裂延伸度均有影响。实际生产中，根据织物品种、风格要求，施加张力大小不同。四、溶胀剂(水or蒸汽)能增进锦纶的定形效果，对涤论影响较小。§4热定形工艺概述一、加工方式1、湿热定形：织物以润湿状态进行，多用以亲水性强的合纤如锦纶腈纶。定形后手感柔软、丰满，分为水浴和汽蒸定形两种2、干热定形：织物以干燥状态进行，适用于涤论及其混纺织物，包括热风定形，红外辐射定形，接触式(热金属辊筒)热定形。二、热风定形设备和工艺1、设备：(1)针铗链式热定形机(国产M-751，M-751A)(2)两用式针板布铗式针铗与布铗两用，既可定形，也可拉幅2、织物热定形工艺进布（超喂2~4%）→针铗拉幅（超成品幅宽2~3cm）→进加热区（180~210℃）→冷却→落布（T<50℃）三、湿热定形1、水浴定形(1)沸水处理0.5～2h，定形效果不佳(2)高压釜中进行，T可达125～135℃，20～30′效果较好2、汽蒸定形：(1)饱和蒸汽：类似水浴130～140℃，20～30′(2)过热蒸汽：接近于干热定形四、工序安排三种方式方式浆料定形前是否收缩染料限制性定形后泛黄起皱染色性前定形被固着不能无能除后续加工不起皱困难中间定形不会固着能无同上定形前各工序易起起皱困难后定形不会固着能升华牢度好的品种不能除去各道工序易起皱较好方式浆料定形前是否收缩染料限制性定形后泛黄起皱染色性前定形被固着不能无能除后续加工不起皱困难中间定形不会固着能无同上定形前各工序易起起皱困难后定形不会固着能升华牢度好的品种不能除去各道工序易起皱较好方式浆料定形前是否收缩染料限制性定形后泛黄起皱染色性前定形被固着不能无能除后续加工不起皱困难中间定形不会固着能无同上定形前各工序易起起皱困难后定形不会固着能升华牢度好的品种不能除去各道工序易起皱较好实际生产中，工序的排列必须根据具体情况选择五、热定形效果评定1、临界溶解时间(CDT)将涤论圈形试样置于苯酚中，在一定温度下从开始接触苯酚直至纤维溶解所需时间(秒)，称CDT。CDT与fibre结晶度，结晶尺寸及结晶完整性有关，能反映涤论的受热史。，此法测定涤论的热定形效果较灵敏，亦适用于锦纶。2、热收缩率将试样以松驰状态在一定条件下处理，然后测量其长，宽尺寸变化，以收缩百分率表示，(可按经、纬长度分别表示，也可按面积表示)测试时可按湿、热条件不同分为干热收缩，沸水收缩，热水收溶，蒸汽收缩和熨烫收缩五种。此法测试简单，能反映织物实际服用的收缩性能。第七章毛织物的湿整理1概述一、整理的意义自织机上下机的毛坯布没有直接的实用价值，必须通过染色和一系列整理过程，才能充分发挥出羊毛纤维本身的优良特性。如柔软性、弹性、吸湿性和保暖性、缩绒性、耐磨性、延燃性、不易沾污性等。毛织物：系纯羊毛，羊毛与其他fibre混纺、交织物及纯化纤仿毛型织物。其意义如下：1、提高服用性能、增加花色品种、提高形态、尺寸的稳定性及保形性；2、恢复羊毛的优良特性；3、保证物理指标：幅宽、单重、强力、密度、缩水率等；4、赋予特殊性能：防缩绒、阻燃、防水、防霉、防蛀等。二、整理的分类按整理后织物的表面状态分：1、光面整理：用于精纺织物，整理后，呢面光洁平整，织纹清晰，光泽自然持久，手感滑，挺、爽or滑糯有身骨。主要品种：派力司、条花呢、中厚花呢，凡立丁，哔叽，华达呢等。工序为：生坯修补→烧毛→洗呢→煮呢→染色→吸水→烘干–中检→熟修→刷毛→剪毛→给湿停放→蒸呢→电压其中生修、中检、熟修不占用设备，但对产品质量影响较大。2、绒面整理整理后表面形成一层绒毛，使织纹隐蔽，花型柔和，呢面细洁，绒面整齐，有骠光，手感从坚挺到蓬松柔软，变化较多主要品种：麦尔登，海军呢，大衣呢，制服呢，女式呢，粗纺花呢，海力斯，大众呢，法兰绒。加工过程：准备→洗呢→脱水→缩呢→洗呢→染色→脱水→烘干→中检→熟修→起毛→刷毛剪毛→蒸刷→蒸呢以上两种整理都由许多工序组成，若将烘干作为界限，烘前湿态进行的工序叫湿整理，其主要作用在于净化or调整织物结构，使之达到预期某种稳定形态(如薄挺的，丰厚的，缩绒的等)；烘后干态进行的工序叫做干整理，主要作用是表面加工和持久定形。§2炭化一、炭化目的和原理1、目的除去羊毛中的植物性杂质(1)杂质来源：饲养时沾上的草刺，草籽等；包装过程中混入的麻屑，麻丝；回收毛中的棉和粘胶。(2)带来的麻烦：影响毛织物的质量：可纺性差，染色疵点(∵含两种fibre)，手感硬，糙，弹性差。2、原理：利用wool与纤维素杂质对acid抵抗能力的不同。(1)acid对草杂的作用：催化键水解，使之变脆，经碾压水洗除去。(2)acid对woot的作用：-NH2吸附H+由pH=5时开始吸acid，pH=1达饱和,对wool无损伤，但若继续吸acid，羊毛主链水解。∴应严格控制酸浓、温度等。二、炭化工艺(一)散毛炭化：原毛洗净后进行炭化。用于制毡用毛or含草杂多的羊毛or精梳下脚毛，用于粗纺产品。1、炭化剂：H2SO42、工艺过程：浸水→浸酸→脱酸→焙烘→轧炭→中和水洗→烘干(10℃左右)。(二)毛条炭化：在羊毛梳条后炭化，用于精纺产品。基本与散毛炭化相似，注意采用低浓度酸处理及低温处理(∵毛条经梳理后较疏松，大的草杂已除，吸酸快，杂质分解易)，焙烘后不经轧炭(在后道梳毛中除杂)。浸水→浸酸(30%，16s)→轧酸(含液率28%，含酸率5%)—烘干(75～80℃，1～2′)→焙烘(90℃，1～2′)→中和水洗→烘干(70℃，1′)。无专用设备，在毛条复洗机上进行(三)匹炭化织物炭化，用于粗纺织物，(精纺织物不炭化，∵伤细毛，留洞眼。采用人工择除)。在匹炭化联合机上进行，工艺与散毛炭化相似，轧炭在缩呢机or洗呢机上进行。(四)几种炭化方式比较1、散毛炭化对fibre损伤大，设备庞大，成本高，但去杂效果好。2、毛条炭化成本低，fibre损伤小，设备占地小，成本低，但纺纱强力低，成品手感差。3、匹炭化：纤维的物理机械性能好，但有局限性(含杂多，混纺，嵌线与字边，缩绒性高)(五)炭化工艺质量(1)含酸量：用浸出法滴定，含酸量＜1%(2)损伤度：阿尔乌登法(显微镜观察鳞片受损程度)，碱溶解度，强伸试验(湿强)(3)炭化效率：目测§3洗呢一、目的：净化织物并改善手感是整理的基础工程，关系到成品的质量1、洗去杂质，为染色创造良好条件2、便于储存，碱少发霉及虫蛀3、发挥羊毛特有的光泽，使织物恢复疲劳、形态稳定，手感丰厚，柔软生坯上杂质：①羊毛脂②和毛油③浆料④色素(标记)⑤烧毛灰⑥残留酸碱药剂⑦油污主要对象是合毛油二、原理利用表面活性剂润湿，乳化、分散、净洗作用。三、洗呢要求1、洗去污垢，冲净残皂(含皂率＜1%)2、保留一定的羊毛脂(0.6%)，手感滋润3、不破坏风格特征(薄型：滑挺爽；中厚：丰厚，柔软，滑糯)4、保证产品规格：幅宽、单重，缩水率5、不伤fibre四、洗呢设备1、绳状洗呢机：属间歇式加工，洗涤能力强，有经缩绒作用，适用于精纺中厚or粗纺织物，但易生折痕。2、平幅洗呢机：洗呢效果不及绳状(仅是挤压，无揉搓作用)，好处是不易产生折皱，处理织物均匀，缩率小，洗出织物纹路清晰，但手感不够丰厚，适于易生折皱的薄型织物or结构疏松，绳洗易破坏纹路的粗纺织物。3、连续洗呢机：松式平幅洗呢联合设备，净洗效果和手感均好五、洗呢工艺1、温度：T高有利于洗液对呢坯的润湿，渗透，降低杂质与fibre的结合力，但对woot损伤，手感，光泽，色坯褪色，液化油污一部分渗入织物内部，更难去除，∴在保证洗净的前提下，T低为好，如肥皂洗呢，T略高于其凝固点为40～45℃。2、时