《染整概论》课件-模块三 前处理

模块三前处理知识点1、染整用水和表面活性剂2、棉织物前处理3、苎麻纤维的脱胶和苎麻织物的练漂4、羊毛的前处理5、丝织物的前处理6、化学纤维织物的前处理第一节染整用水水源

1.地面水——江、河、湖水特点：悬浮杂质含量较高，矿物质含量较少，水质的处理较容易。

2．地下水——泉水和井水特点：含悬浮性杂质极少，水质澄清，但矿物质含量多、硬度大，须软化后再使用。

3．自来水质量好，但成本高。第一节染整用水水的硬度

暂时硬度：由酸式碳酸盐所表示的硬度，经煮沸后可以去除，故称为暂时硬度。永久硬度：由钙、镁等的氯化物、硫酸盐或硝酸盐等杂质所表示的硬度，虽经煮沸也不发生沉淀，必须经化学处理才能去除。总硬度：用暂时硬度和永久硬度的总和表示。水质硬度的表示方法：通常以一百万份水中碳酸钙（镁盐换算成碳酸钙）的份数来表示。简称ppm（或mg/L）。

第一节染整用水

水质项目指标透明度（cm）＞30色度（铂钴度）≤10pH值7~8耗氧量（mg/L）＜10铁含量（mg/L）≤0.1锰含量（mg/L）≤0.1悬浮物含量（mg/L）＜10硬度1、水硬度＜1.5mmol/L,可全部用于生产。2、水硬度＞1.5mmol/L且＜3mmol/L，大部分可用于生产，但溶解染料应使用硬度≤0.35mmol/L的软水，皂洗及碱液用水的硬度最高为1.5mmol/L。印染生产用水的水质要求第一节染整用水

水的软化1、沸煮法（去除暂时硬度）：

Ca(HCO3)2

（沸煮）

→CaCO3↓＋H2O＋CO2↑2、化学法（去除永久硬度）：（1）沉淀法：

CaSO4＋Na2CO3

—→CaCO3↓＋Na2SO4

（2）络合法（如采用六偏磷酸钠）

Na4[Na2（PO3）6]＋Ca2＋→Na4[Ca（PO3）6]＋2Na＋

Na4[Na2（PO3）6]＋Mg2＋→Na4[Mg（PO3）6]＋2Na＋第一节染整用水

水的软化3、离子交换法（1）使用阳离子交换树脂阳离子交换树脂可交换水中的各种阳离子，如Ca2＋、Mg2+等。其作用原理如下：先将比较稳定的钠型树脂用酸转型为活性较高的氢型树脂：

R－SO3Na＋H＋

→

Ｒ－SO3H＋Na＋然后将硬水缓慢通过氢型树脂层，产生离子交换作用，使水软化：

2R－SO3H＋Ca2＋

→

(Ｒ－SO3)2Ca

＋2H＋第一节染整用水

水的软化（2）使用阴离子交换树脂可交换水中的各种阴离子，如Cl－、SO42－等。首先也将比较稳定的氯型用碱转型为活性较高的氢氧型树脂：

R－CH2N(CH3)Cl＋OH－

→

Ｒ－CH2N(CH3)3OH＋Cl－再与经阳离子软化的水或硬水缓慢接触，发生离子交换，使软水变为中性或进一步净化水质：

2R－CH2N(CH3)3OH＋SO42－＋2H＋

→

[Ｒ－CH2N(CH3)3]2SO4＋2H2O（3）、离子交换法的优点▪可再生之后循环使用。▪适合于工业化大规模生产。第二节表面活性剂

一、表面活性剂的定义

少量使用即可显著降低溶剂（一般为水）的表面张力,改变体系界面状态，从而产生润湿、乳化、起泡等一系列作用（或其反作用），以达到实际应用要求的一类物质。第二节表面活性剂

表面活性剂是一种两亲分子，结构中既含有亲水基也含有亲油基，形成既亲水也亲油的结构。

按照离子类型可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型表面活性剂。疏水基亲水基第二节表面活性剂1、吸附：物质从一相内部迁移至界面，并聚集于界面的过程。发生表面活性剂吸附后，会产生一系列重要作用，如润湿、乳化、起泡、净洗等。2、临界胶束浓度（CMC）:表面活性剂在溶液中形成胶束时的浓度。3、亲水亲油平衡值（HLB）：反映表面活性剂分子结构中亲水性和疏水性的良好匹配，即亲水亲油间平衡关系的函数。

二、表面活性剂的基本性质HLB值用途HLB值用途1.5~3消泡8~18O/W型乳化剂3~6W/O型乳化剂13~15净洗7~9润湿、渗透15~18增溶第二节表面活性剂1、润湿、渗透作用

三、表面活性剂在印染行业中的应用第二节表面活性剂2、乳化、分散作用两种互不相溶的液体，一种以微滴状均匀分布于另一种液体中所形成的多相分散体系，称为乳状液，这种作用称为乳化作用。

油水组成的乳状液有两种类型：内相为水，外相为油-油包水型（W/O），用油稀释；内相为油，外相为水-水包油型（O/W），用水稀释。

三、表面活性剂在印染行业中的应用第二节表面活性剂3、起泡、增溶作用根据不同的需要，有时需要强化起泡（起泡剂或稳泡剂），有时需要减弱或消除泡沫（消泡剂或抑泡剂）。

在溶剂中完全不溶或者微溶的物质，借助于添加表面活性剂而得到溶解，称为热力学上稳定的溶液，这种现象称为增溶作用。起这种作用的表面活性剂称为增溶剂。

三、表面活性剂在印染行业中的应用第二节表面活性剂4、洗涤作用洗涤就是从浸在某种介质（一般为水）中的固体表面除去异物或污垢的过程。

三、表面活性剂在印染行业中的应用第三节棉织物前处理

棉织物前处理的目的:去除棉纤维上所含有的天然杂质以及在纺织加工过程中施加的浆料和沾上的油污等，以改善织物的外观，提高织物的内在质量。棉织物前处理的主要工序:原布准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、开幅、轧水、烘干、丝光第三节棉织物前处理

一、原布准备

原布检验翻布缝头分批、分箱、打印包括物理指标和外观疵点的检验将翻好的布匹逐箱逐匹地用缝纫机连接起来，以适应印染生产连续加工的要求。第三节棉织物前处理

二、烧毛

原布表面的绒毛不仅影响织物的光洁度，使织物容易沾染灰尘，而且在印染加工中导致各种此病的产生。除特殊品种（绒布）外，一般棉布都要进行烧毛。烧毛就是将原布平幅迅速地通过烧毛机的火焰或擦过赤热的金属表面。有气体烧毛机、铜板烧毛机和圆筒烧毛机三种。1级：原布未经烧毛；2级：长毛较少；3级：长毛基本没有4级：仅有短毛，且较整齐；5级：烧毛净目的原理烧毛机烧毛质量评定第三节棉织物前处理

三、退浆

退浆过程是织物前处理的基础，该过程可去除原布上大部分的浆料，以利于煮练和漂白加工，同时也可以去除部分天然杂质。酶退浆、碱退浆、酸退浆、氧化剂退浆。退浆率=退浆前织物含浆率-退浆后织物含浆率退浆前织物含浆率*100％目的方法退浆质量评定第三节棉织物前处理

四、煮练

棉织物煮练以烧碱为主练剂，以适量表面活性剂、亚硫酸钠（或亚硫酸氢钠）、硅酸钠、磷酸钠等作为助练剂。主要用毛效表示，即将棉布一端垂直浸在水中，测量30分钟内水上升的高度。一般要求达到每30分钟上升8-10厘米。主要采用果胶酶，有时可以纤维素酶辅助，以去除纤维中的天然杂质，为染色、印花和整理加工创造条件。目的去除棉织物上残留浆料和大部分天然杂质，使棉织物的吸水性提高，有利于印染加工中染料的渗透、扩散。方法生物酶精炼煮练效果评定第三节棉织物前处理

煮练设备和工艺：可分为间歇式和连续式两种。间歇式煮练煮布锅煮练轧卷式汽蒸煮练冷轧堆煮练连续式煮练高温高压平幅连续汽蒸煮练常压平幅连续汽蒸煮练J形箱式绳状连续汽蒸煮练J形箱式平幅连续汽蒸煮练履带式汽蒸煮练叠卷式汽蒸煮练翻板式汽蒸煮练R形汽蒸箱煮练第三节棉织物前处理

五、漂白

进一步去除织物上的色素，使织物更加洁白，另外，漂白还可以继续去除煮练尚未去净的天然杂质，如棉籽壳等。过氧化氢漂白、次氯酸钠漂白、过醋酸漂白、生物酶漂白。目的方法漂白效果评定在评定漂白效果时，既考虑织物达到外观质量（白度），又要兼顾纤维的内在质量（纤维强力）。第三节棉织物前处理

双氧水分解出的HO2-是起漂白作用的主要成分，但是另一分解物HO.会引起纤维的损伤。综合考虑双氧水的分解速率、织物的白度、强力、纤维的聚合度等多种因素及实际生产中加入助剂的影响，漂液pH值以控制在10～11为宜。一、过氧化氢漂白原理：双氧水在碱性条件下极易分解，但在酸性条件下比较稳定，因此，商品过氧化氢溶液中一般都加有硫酸或磷酸等酸类作为稳定剂，使溶液的pH值维持在4左右。

重金属（Fe、Cu、Mn等）离子或金属屑可催化过氧化氢的分解。

H2O2漂液pH值对织物强力的影响H2O2漂液pH值对织物白度的影响第三节棉织物前处理

一、过氧化氢漂白

工艺：轧漂汽蒸工艺：轧过氧化氢漂液------汽蒸------水洗卷染机漂白工艺：冷洗1道---漂白8-10道（95-98℃）---热洗4道（70-80℃，2道后

换水一次）---冷洗---上卷冷轧堆工艺：漂液含过氧化氢（100%）10-12g/L，水玻璃25-30g/L，过硫酸盐

7-10g/L。用烧碱调节漂液pH值至10.5-10.8，于室温浸轧，堆放

6-16小时，充分水洗。第三节棉织物前处理

二、次氯酸钠漂白原理:次氯酸钠的漂白作用比较复杂，在不同pH值条件下，是不同成分在起作用。但笼统来说，漂白的主要成分不外乎HClO和Cl2，在碱性范围内则主要是HClO起漂白作用。

次氯酸钠漂液pH值与漂白时间的关系漂液pH值与棉纤维聚合度的关系综合考虑，pH＝9～11时，棉纤维的损伤程度较小，虽然漂白速率慢一点，却利于操作。第三节棉织物前处理

二、次氯酸钠漂白工艺:

次氯酸钠的漂白方式主要有淋漂、浸漂和连续轧漂三种，其中以连续轧漂应用较为广泛。

连续轧漂工艺流程：浸轧漂液→堆置（→浸轧漂液→堆置）→水洗→轧酸液→堆置→水洗→脱氯→水洗次氯酸钠制造容易，成本低廉，次氯酸钠漂白操作方便，设备简单，但由于次氯酸钠漂白对环境保护不利，因此逐步被双氧水所替代。第三节棉织物前处理

三、过醋酸漂白原理:

目前尚不十分清楚，一般认为是过醋酸分解产生高活性的过氧羟基自由基，过氧羟基自由基与色素中的共轭体系作用，达到消色漂白的目的。

CH3COOOH→CH3CO·+·OOH

四、生物酶漂白

生物酶漂白目前处于开发阶段，不能大规模推广。研究最多的有三种酶，包括漆酶、过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶。第三节棉织物前处理

六、荧光增白

荧光增白剂能吸收紫外线而释放出蓝紫色的可见光，与织物上反射出来的黄光混合而成为白光，从而使织物白度提高。原理工艺浸渍法：荧光增白剂VBL(对织物重)0.1%～0.3％，硫酸钠（对织物重）0～20％,

浴比1:20～1:40，pH值7～9，温度20～40℃，时间20～30min。

浸轧法：荧光增白剂VBL0.5

～3.0g,拉开粉0.25～0.5g，加水合成1L，轧余率70%，pH值7～9，温度40～45℃。

漂白与增白同浴：二浸二轧漂白增白液（轧余率100%）

第三节棉织物前处理七、开幅、轧水和烘燥绳状织物扩展成平幅状态的工序叫开幅。开幅在开幅机上进行，开幅机有立式和卧式两种，其中以卧式应用较多。开幅烘燥烘筒烘燥机是织物直接接触热的金属烘筒表面，通过热传导加热烘干织物。轧水在烘燥前经过轧水，可以较大程度地消除前工序绳状加工带来的折皱，使湿态下的织物经重轧而变得平整；在流动水的冲击和轧辊的挤压下进一步去除织物中的杂质；使织物含水均匀一致，有利于烘干，降低能耗，提高效率。红外线烘燥机是用红外线的辐射热对织物进行加热烘燥。红外线是一种不可见光，能产生高温。热风烘燥机是用热空气传热给织物，使织物内水分迅速蒸发的烘燥设备。第三节棉织物前处理八、丝光1、概述丝光始于1844年，直至1900年丝光工艺才正式用于印染工业。最早发明此工艺的是Mercerixzng，麦塞处理可分为两种，即：

1、碱缩（Mercerixzng）：指棉织物以松弛状态经受浓碱处理，结果使织物变得紧密，并富有弹性的加工过程。主要用于棉针织物。

2、丝光（Horacelowe）：指棉织物在经纬方向上都施加张力的情况下，用浓烧碱溶液进行处理，以保持所需要的尺寸，结果使织物获得丝一般的光泽的加工过程。通常棉及其混纺织物都要进行丝光。第三节棉织物前处理2、丝光棉的特点①光泽棉纤维在丝光过程中截面的变化1－未丝光棉纤维截面形态2～5－溶胀中的纤维截面棉纤维丝光前后的纵向和横截面织物内纤维形态结构的变化是产生光泽的主要原因，而张力则是增进光泽的重要因素

第三节棉织物前处理2、丝光棉的特点②化学性能棉纤维浓碱液处理过程中，其聚集态结构发生了不可逆的变化。纤维的结晶度下降，无定形区增多纤维对染料、化学药品的吸附性能及化学反应性能提高。棉纤维对化学药品吸附能力的大小可用棉纤维吸附氢氧化钡的能力即钡值来衡量。

钡值＝×100一般丝光后棉纤维的钡值达135以上第三节棉织物前处理2、丝光棉的特点③强度

a）丝光后纤维大分子得以舒展、伸直或排列得更趋于整齐，纤维的取向度获得提高，纤维分子间的相互作用力增大，从而减少了外力作用时，因纤维大分子间的相对滑移而造成的断裂现象

b）浓碱液处理能消除棉纤维中一些弱的结合点，使纤维受力均匀，从而减少了外力作用时，因应力集中而造成的纤维断裂现象

丝光后，棉纤维的断裂强度有所提高

，断裂延伸度则下降。第三节棉织物前处理2、丝光棉的特点④定性作用丝光时，浓烧碱溶液使棉纤维发生剧烈溶胀，纤维中无定形区和部分结晶区的氢键被大量拆散，在一定的张力拉伸作用下，纤维素大分子进行取向的重新排列，在新的稳定的位置重新建立起新的氢键，从而产生定形作用，使织物的尺寸形态稳定，缩水率下降。第三节棉织物前处理3、丝光方法干布丝光湿布丝光热碱丝光将烘干、冷却后的织物在室温下用浓碱溶液处理。工艺较易控制，但能耗较大，生产周期长。湿布丝光对丝光前的轧水要求高，轧余率要低（50%-60%），且轧水要均匀，否则将影响丝光效果。热碱丝光可以提高碱液的渗透性，改善丝光的效果。热碱渗透性能较好，但膨化程度却不于冷碱。

采用先热碱、后冷碱的丝光工艺，纤维的膨化度、丝光的均匀性、纤维的吸附性能、染色深度、定形效果以及手感等均有提高。第三节棉织物前处理4、丝光设备

布铗丝光机

1、2－浸轧槽3－绷布辊筒4－布铗开幅装置5－吸碱装置6－冲洗管7－去碱箱8－平洗槽9－落布装置主要组成：平幅进布装置→浸轧装置→绷布辊筒→浸轧装置→布铗开幅装置→冲洗吸碱装置→去碱蒸箱→平洗槽→烘筒烘燥机→平幅出布装置

第三节棉织物前处理4、丝光设备布铗丝光机实物图第三节棉织物前处理4、丝光设备直辊丝光机实物图

直辊丝光机组成与布铗丝光机有很大的不同。它是由进布装置、浸轧槽、重型轧辊、去碱槽、去碱箱及平洗槽等部分组成，织物通过弯辊扩幅后进入丝光机轧碱，常用于加工宽幅织物。直辊丝光机的主要特点：

a）浸碱时间较长，丝光均匀；b）不会产生破边；c）扩幅效果差（由于没有纬向扩幅装置及功能）。第三节棉织物前处理5、丝光工艺丝光工艺碱液溶度：一般260-280g/L。一些新型设备可达到300-350g/L。温度：实际生产中多采用室温或稍低的温度丝光，夏天通常采用轧槽

夹层通入冷流水使碱液冷却时间：目前生产上丝光的浸碱时间为35～50s(从第一轧车浸碱开始到开

始冲洗去碱为止的时间)厚重织物或前处理不充分的织物浸碱时

间应适当延长。张力：丝光时增加张力能提高织物的光泽和强力，但吸附性能和断裂延伸度却有所下降，因此工艺上要适当控制丝光时的经、纬向

张力，兼顾织物的各项性能。去碱：生产中一般都使用淡碱去碱。第三节棉织物前处理6、丝光效果评价（1）光泽光泽是衡量丝光织物外观效果的主要质变。目前多用目测评定。（2）吸附性能①钡值法钡值是衡量棉纤维吸附性能最常用的指标。钡值越高，表示纤维的吸附性能越好，丝光效果也就越好。通常本光棉布钡值为100％，丝光后棉织物的钡值一般在135％～150％之间。②染色测试法钡值法测定丝光效果虽然精确，但较麻烦，用染色法比较简单。它通过比色，可定量地了解织物丝光效果。（3）尺寸稳定性尺寸稳定性通常用缩水率来表示。通过测量处理前后织物长度的变化，再经公式计算出缩水率。第三节棉织物前处理7、棉针织物前处理过程（1）漂白汗布品种胚布-----碱缩-----煮练-----漂白-----增白（2）染色（印花）汗布品种胚布-----碱缩-----煮练-----漂白-----（丝光）（3）染色（印花）棉毛品种胚布-----煮练-----漂白-----（丝光）第三节棉织物前处理九、高效短流程前处理工艺1、概述

传统的棉织物前处理的三道主要工序退浆、煮练、漂白通常是分步进行的，三步法前处理工艺稳妥，重演性好，但机台多，时间长，效率低，能耗高。缩短工艺流程、简化工艺设备、降低能耗、保证质量是棉织物前处理发展的必然方向。第三节棉织物前处理九、高效短流程前处理工艺2、二步法前处理工艺

①烧毛→浸轧退浆液→堆置（4～10h）→90℃以上充分水洗→浸轧碱氧液→L履带汽蒸（100～102℃，20min）[液下履带箱（60℃，浸渍20min）→短蒸（100℃，2min）]→高效水洗→烘干适用于含浆较重的纯棉厚重紧密织物或合纤与棉的混纺织物②烧毛→浸轧碱氧液及精练助剂→R形汽蒸箱汽蒸（100～102℃，60min）→充分水洗→浸轧双氧水漂液（pH值为10.5~10.8）→R形汽蒸箱汽蒸（100～102℃，50min）→高效水洗→烘干适用于含浆率不高的纯棉中薄型织物或涤/棉的混纺织物第三节棉织物前处理九、高效短流程前处理工艺3、一步法前处理工艺

①冷轧堆法是在室温条件下采用碱氧一浴法，适用于各种棉织物的退煮漂一步工艺。一般工艺流程：烧毛干落布→浸轧碱氧工作液（高给液）→转动堆置16～24h（转速4～6r/min）→热碱洗→水洗→烘干②汽蒸一步法工艺是指退煮漂一浴汽蒸，适用于轻浆的中、薄型织物和涤棉混纺织物。工艺实例如下：纯棉绒坯布（平纹）：(18tex×2)×(97tex×2)，173×181工艺流程：浸轧工作液→汽蒸（85～90℃，80min）→后处理工艺处方：烧碱(100％)16g/L稳定剂7g/L

精练剂8g/L双氧水(100％)12g/L

第四节苎麻纤维的脱胶和苎麻织物的练漂一、苎麻纤维脱胶

在苎麻的韧皮中，主要成分是纤维素，还含有较多的胶质、木质素、蜡状物质等杂质。其中胶质大都包围在纤维的表面，把纤维素的单纤维胶合在一起而形成原麻。苎麻的原麻纤维比较粗硬，不适合纺纱，纺纱前必须将韧皮中的胶质去除，使苎麻的单纤维相互分离，这一过程就称为脱胶。

1、脱胶的意义和方法第四节苎麻纤维的脱胶和苎麻织物的练漂一、苎麻纤维脱胶2、化学法脱胶工艺①拆包、扎把②预浸，包括浸水、浸酸和预氯，去除原麻中的部分胶质。原理与棉布煮练相似。进一步去除纤维中的残留杂质。包括：打纤、酸洗、水洗、给油、脱水和烘干。化学法脱胶预处理碱液煮练后处理第四节苎麻纤维的脱胶和苎麻织物的练漂二、苎麻织物的练漂烧毛退浆、煮练漂白半丝光第五节羊毛前处理一、洗毛1、洗毛的目的原毛从羊身上剪下来的毛杂质

动物性杂质：如羊脂、羊汗、羊的排泄物等植物性杂质：如草屑、草籽、麻屑等机械性杂质：如砂土、尘灰等少量色素洗毛的目的就是去除羊毛纤维上的大部分羊毛脂、羊汗和土杂第五节羊毛前处理一、洗毛1、洗毛的目的羊毛脂的去除：

利用碱剂和表面活性剂通过皂化和乳化的方法去除

100℃以上的高温

纤维受损

实际应用：60℃以下，乳化去除

脂肪酸钾盐和碳酸钾盐

氧化镁、氧化钙、氧化硅等无机盐类

脂类去除的同时，去除羊汗:土杂:第五节羊毛前处理一、洗毛2、洗毛的方法洗毛的方法有乳化法、溶剂法、羊汗法及冷冻法，其中最普遍的是乳化法。根据洗毛液pH值的不同，可以将乳化法分为碱性洗毛法、中性洗毛法和酸性洗毛法。3、乳化洗毛工艺控制洗涤剂：主要有肥皂和合成洗涤剂（净洗剂601、净洗剂LS、净洗剂ABS等）洗毛用剂助洗剂：多为无机电解质，帮助洗涤剂发挥效果。如：纯碱、食盐、元明粉等。洗毛工艺洗毛温度：根据洗液pH值不同温度有所不同，一般在45-60℃之间。洗毛液pH值：根据温度和洗液浓度来定。一般pH值在10以下不会对羊毛产生严重损伤。第五节羊毛前处理二、炭化1、炭化的目的和原理

利用酸对羊毛纤维和植物性杂质的化学作用不同，在羊毛纤维少受伤害的前提下，将植物性纤维去除的加工方法。2、炭化方法和工艺

分为散毛炭化、毛条炭化和匹炭化三种。工艺流程基本一样，以散毛炭化为例：

浸水脱水浸酸脱酸烘焙（轧炭）水洗中和烘干室温，20-30分钟，含水率小于30%。硫酸：45g/L以下，室温，3-5分钟。带液率：34%-38%含酸率：＜6%。烘干：60-70℃，1-2分钟焙烘：100-110