染整工艺与原理重点

烧毛工艺:烧毛车速：稀薄织物120-150m/min 厚密织物80-120m/min织物品种:纯棉织物：透烧法轻薄织物：切烧法涤/棉织物：切烧法或对烧法冷水辊:对冷水辊中通有的冷却水的温度必须进行适当控制，以便提高冷却效率，防止辊面上形成冷凝水滴。烧毛质量评价 按照5级制标准进行评级，5级质量最好，一般要求4级以上一般：门幅收缩应控制在2%以下落布温度应控制在50℃以下接触式烧毛机对于粗支厚密织物及低级棉织物的烧毛效果好，可以炭化和去除棉结〔死棉〕，改善布面白芯。Principleofalkalidesizing(碱退浆〕1〕在热碱液作用下浆料会发生溶胀，从凝胶状态变成溶胶状态而与纤维的粘着变松，容易洗落下来。2〕CMC、PA类的浆料在热碱液中的溶解性能较好，再经水洗可具有良好的退浆效率。特点：适用性强，可用于各种浆料的退浆；可使用丝光的废碱液，本钱低；退浆率低，约50-70%；对大多数浆料没有化学降解作用PVA上浆织物最好在烧毛和预定形前退浆。原因：PVA浆料水溶性很好，但经上浆烘燥成膜后，其水溶性大大下降。在高温作用下如果条件剧烈，可能会使PVA的羟基之间发生脱水反响，形成内醚；热处理也会使浆膜中高聚物有结晶化现象。这些都会造成PVA浆料浆膜的溶解度降低，而退浆前的烧毛或预定型都有可能使PVA发生脱水和结晶化，浆膜变硬而溶解度变差，造成退浆困难。alkalidesizingprocess〔碱退浆工艺〕:轧碱→打卷堆置或汽蒸→水洗平幅轧碱：轧碱〔烧碱5～10g/L，温度70~80℃〕；打卷堆置〔50～70℃，4～5h〕或汽蒸〔60min〕水洗Aciddesizing〔酸退浆〕优点：去除矿物盐，提高织物白度缺点：退浆率不高；条件控制不当，易损伤纤维素纤维；对PVA和PA浆料无降解作用工艺：碱〔酶〕退浆、湿进布浸轧稀硫酸溶液〔硫酸浓度4～6g/L，温度40～50℃〕，再保温堆置45～60min〔严格防止风干现象发生〕Enzymedesizing〔酶退浆〕淀粉酶的种类α－淀粉酶〔液化酶、糊精酶〕：切断淀粉大分子内部的α-1,4-甙键，形成糊精、麦芽糖、葡萄糖，具有很强的液化能力β－淀粉酶〔糖化酶〕：从淀粉大分子的非复原性末端顺次进行水解，形成麦芽糖；对支链淀粉中的α-1,6-甙键无水解作用酶退浆工艺有轧堆法、浸渍法、轧蒸法和卷染〔机〕法。由四个加工步骤组成：预水洗、浸轧或浸渍酶退浆液、保温堆置和水洗后处理。预水洗〔Prewashing〕：预水洗可加快浆膜的溶胀，使酶液较好地渗透到浆膜中去，同时可以洗除有害的防腐剂和酸性物质。因此α-淀粉酶退浆工艺是在烧毛后，可以先将原布在80～95℃进行水洗。为提高水洗的效果,可在洗液中参加0.5g/L的非离子外表活性剂。浸轧或浸渍酶退浆液〔Impregnationwithenzymes〕：经过预水洗的原布，要尽量去除水分，在70～85℃的温度和微酸性至中性〔pH＝5.5～7.5〕的条件下浸轧、浸渍或喷淋酶溶液。织物的带液率控制在100%左右，并参加适量的金属离子〔钙离子或钠离子〕如氯化钙，对酶起活化作用。保温堆置：保温堆置可以使酶对淀粉进行充分的水解，使浆料易于洗除。织物在40～50℃堆置需要2～4h，而直接在100～115℃下汽蒸只需要15～120s〔高温型酶〕。水洗后处理〔After-wash〕酶使用条件：兼顾酶的活性、活性稳定性活化剂的作用是提高酶的活性,阻化剂的作用是降低酶的活性。Ca2+是活化剂，它对细菌淀粉酶和胰酶有活化作用，可加氯化钙来提高酶的活性，或在退浆时不用软水。离子型外表活性剂对α-淀粉酶的活性有抑制作用，所以退浆时要用非离子型的外表活性剂作渗透剂或润湿剂。另外一些重金属离子如铜、铁的盐类，对淀粉酶的活性有阻化作用，使活性减弱，甚至完全丧失。此外，氧化复原漂白剂都是对酶的有害物质，不宜同浴使用。Oxidizingagentdesizing氧化剂退浆氧化剂退浆可用于任何天然或合成浆料的退浆氧化型退浆剂主要有过氧化氢、过硫酸盐〔过硫酸钠、过硫酸铵和过硫酸钾〕和亚溴酸钠。机理：在碱性条件下，氧化剂可与淀粉和其它天然浆料如羧甲基纤维素中的α-1,4-甙键和α-1,6-甙键反响，使甙键断裂水解，从而发生葡萄糖环的开环、分裂，最终生成二氧化碳和水。考前须知：在退浆的同时，纤维素纤维也会被氧化，因此退浆的工艺条件须严格控制，以免损伤纤维。退浆效果的评定：退浆率Scouring(boiling-out)〔精炼〕目的：经过退浆处理后，棉织物上的大局部浆料、油剂以及小局部的天然杂质被去除，但是大局部天然杂质的存在和浆料、油剂的残留，使织物色泽发黄，吸水性很差，因此必须还要进行精练加工〔煮练〕，使织物获得良好的吸水性和较洁净的外观，以利于后续加工。精练原理1、煮练中杂质的去除原理在煮练剂烧碱及煮练助剂的作用下，杂质通过溶解、降解、乳化等作用，局部直接溶解在煮练液中，局部由于溶胀和纤维的结合力变小通过水洗从织物上脱落下来，局部通过外表活性剂的乳化作用从织物上剥离下来。煮练液的组成及各组分的主要作用1〕烧碱〔NaOH〕煮练剂ａ〕果胶→果胶酸→果胶酸钠盐ｂ〕脂肪酸→脂肪酸钠盐ｃ〕含氮物质〔蛋白质〕→分解ｄ〕棉籽壳→溶胀→脱落ｅ〕灰分〔无机盐〕→钠盐而溶解2〕外表活性剂(S.A.A)如肥皂、红油等煮练助剂ａ〕起润湿作用，有利于煮练剂等迅速进入纤维内；ｂ〕通过乳化作用去除油蜡；3〕硅酸钠〔NaSiO3〕ａ〕吸附煮练液中的铁质，防止织物上产生锈斑；ｂ〕吸附煮练液中已分解的杂质，防止再次污染；4〕亚硫酸氢钠〔NaHSO3〕ａ〕有利于棉籽壳的去除；木质素→木质素磺酸→木质素磺酸钠ｂ〕复原剂，防止棉织物在高温带碱情况下被空气氧化而脆损；5〕磷酸三钠〔Na3PO4〕：作为软水剂与碱精练相比，酶精练用水少，处理液中的污染物少；但精练效果如吸水性略差一些，特别是对棉籽壳的去除效果差酶精练原理：果胶酶先与果胶形成一个复合物，然后，又与这个复合物继续反响，使其变成水溶性产物从纤维上溶解下来。纤维外表层的果胶和蜡状物质是相互附生的，果胶具有将蜡状物质粘附在纤维中的功能。随着果胶从纤维外表的角皮层和初生胞壁中溶解下来，残留的蜡状物质结构发生松动，很容易与外表活性剂接触而被乳化去除。酶的精练方式：间歇式、半连续式和连续式果胶酶多为中温型的酶，处理温度在40～65℃之间，最适宜pH值在弱酸性范围4～6.5之间，碱性果胶酶的最适宜pH值在9～10之间煮练效果的评定：毛效毛效：煮练效果的评定一般用毛效指标来判定。即30分钟内水沿织物向上爬升的高度〔CM〕。棉机织物要求毛效在8CM以上；棉针织物要求毛效在12CM以上；第三章漂白的目的是去除天然色素，赋予棉布以必要的白度，同时棉布上残留的其它杂质也可以进一步被去除，使棉布的润湿性能有所提高。漂白加工的主要对象是棉及棉型织物，合成纤维不含色素，一般不进行漂白，羊毛织物和蚕丝织物，除了漂白产品外，通常也不需要进行专门的漂白处理利用过氧化氢酶能在很短的时间内迅速将H2O2分解成水和氧气，可在漂白完成后的水洗工艺中参加过氧化氢酶，以减少水洗次数、缩短水洗时间和降低洗涤温度。H2O2漂白原理H2O2+OH-→HO2-+H2O当pH≥11.5时，过氧化氢的分子大局部以HO2-〔过羟基离子〕存在。HO2-可能与色素中的双键发生加成反响，使色素中原有的共轭系统被中断,π电子的移动范围变小，天然色素的发色体系遭到破坏而消色，到达漂白目的。HO2-不稳定，按下式分解成氢氧根离子和初生态氧：HO2-→OH-+[O]生成的“活性氧”与色素发色团的双键发生反响，产生消色作用：所以HO2-〔过羟基离子〕是进行漂白的主要成分。此外，HO2-引发H2O2分解生成的HO2·、HO·等游离基也可以破坏色素的结构而具有漂白作用。重金属离子能迅速将H2O2分解产生O2,一方面使H2O2失去漂白作用，增加H2O2消耗；另一方面如果O2渗透到织物内部，在高温强碱条件下，将使纤维素发生严重降解。因此，铜、铁屑等的存在可能使棉布产生破洞。在漂液中要参加一定量的稳定剂，稳定剂的作用是阻止重金属离子对H2O2的催化分解，在总的漂白时间内保持较高的氧化能力而进行有效的漂白，不致浪费有效成分和过度损伤纤维。通常棉纤维漂白常用硅酸钠和其它非硅酸盐稳定剂如无机磷酸盐、有机螯合剂、蛋白质降解产物和有机多元膦酸盐等；对于羊毛等蛋白质纤维，可选用焦磷酸钠做稳定剂。漂白方式：浸漂淋漂轧卷漂轧蒸漂浸漂淋漂属于间歇式和绳状加工；轧卷漂属于半连续式平幅加工；轧蒸漂是连续加工连续汽蒸漂白法工艺流程：浸轧漂液→汽蒸→水洗工艺处方：双氧水〔100%〕2～3g/L；硅酸钠4～7g/L烧碱〔100%〕1～2g/L；润湿剂2～4g/L工艺条件：漂液PH值：10.5～11浸轧温度：室温轧余率：110～130%〔绳状〕 80～90%〔平幅〕汽蒸温度：95～100℃；汽蒸时间：45～60min轧余率：织物上带的液体重量与织物本身重量的百分比。准确的说法是经过浆槽带上溶液后，经过轧棍轧过后布面上带的溶液重量和浸轧前原来织物重量的百分比。综合H2O2漂液pH值对织物白度、纤维强度、纤维聚合度以及H2O2漂液分解率的影响，过氧化氢pH值控制在9～10比拟适宜。如果参加稳定剂，漂液的pH值可以适当提高一些，以提高漂白速度。一般棉布漂白pH值控制在10～11之间。为了提高漂白速度，可以采取在高温条件下进行漂白，一般在90～100℃之间进行。在生产中，假设采用冷轧堆漂白工艺，那么在20～30℃的温度范围内应堆置在10h以上，一般为16h～24h。假设采用汽蒸工艺，漂白时间只需1h，假设人为的再延长时间，反而会使白度下降。因为棉纤维在高温碱性条件下长时间停留会逐渐泛黄。一般情况下，双氧水的浓度应为2～6g/L〔双氧水以100%计〕。稳定剂的作用主要是阻止催化剂〔金属离子〕的催化作用，减少双氧水的无效分解，充分利用双氧水，并尽可能减少对纤维的损伤组分Na2O和SiO2有不同的分子比，漂白用1：3.3硅酸钠作用原理：可吸附重金属离子和杂质，使催化剂被屏蔽而失去活性硅酸钠与双氧水用量之比为2∶1pH=10~11由氢氧化钠提供和硅酸钠水解优点：稳定性好，白度佳，使用方便，价格廉价，可调节溶液的PH值缺点：产生污垢，粘附设备，清洁困难；影响手感在使用过程中，硅酸盐会沉积在纤维和设备上，导致织物手感发硬、造成染色和印花的病疵以及设备必须定期清洗等问题。为防止上述问题的发生，可采用非硅稳定剂。非硅类稳定剂：稳定作用机理主要是吸附作用和与重金属离子的络合作用，使重金属离子失去催化双氧水的活性Bleachingwithsodiumhypochlorite(次氯酸钠漂白〕次氯酸钠漂白作用比拟复杂，笼统地说，HOCl和Cl2是漂白的有效成分，在不同条件下，有效成分细分为：碱性条件下：主要是NaClO中性条件下：NaClO+HClO弱酸性条件下：主要是HClO溶液PH＜4时：HClO+Cl2次氯酸钠漂白方式及工艺工艺流程：水洗→轧漂→堆置→水洗→酸洗→堆置→水洗→脱氯→水洗工艺条件：次氯酸钠浓度〔有效率，g/L〕：1～2PH：9.5～10.5温度：〔℃〕：20～30时间〔min〕：20～45硫酸浓度〔g/L〕：1～3酸洗时间〔min〕：10～15酸洗温度〔℃〕：小于50碳酸钠浓度〔g/L〕：3～5综合考虑漂液pH值对漂白效果和纤维强力的影响，控制:漂液pH=10左右。值得注意的是，在漂白过程中漂液的PH值会逐渐下降。其原因大致有三个方面：一是纤维吸收次氯酸钠水解产生的氢氧化钠；二是漂白时纤维素、果胶等有机物质产生的酸；三是空气中碳酸气的作用。因此，漂白时要加以注意。对轧漂来说，可采用不断补充新鲜漂液的方法使溶液PH值保持稳定，但对于淋漂和浸漂来说，就需要适当的参加碱剂，如：纯碱、小苏温度、浓度和时间根据生产工艺和使用的设备不同而不同漂液浓度不是以次氯酸钠的浓度来表示，采用有效氯浓度来表示。“有效氯”是指100克含氯氧化物经酸处理后放出氯气的克数。漂白温度与纤维聚合度之间的关系当温度在35℃以下，随温度升高，纤维聚合度的变化不大当温度超过35℃时，随温度升高，纤维受到严重损伤次氯酸钠漂白温度：室温漂液浓度的提高，织物的白度增加，纤维损伤也厉害轧漂：1～3g/L淋漂和浸漂：0.5～1.5g/L次氯酸钠漂白时间：25~45min酸洗〔50℃，1-3g/LH2SO4溶液〕：中和织物上的碱性物质；分解织物上残留的次氯酸钠反响中释放出的Cl2和［O］对棉有进一步的漂白作用，织物经过酸洗堆置后，再经过反复水洗，直至将残酸洗净，漂白过程才告完成。Bleachingwithsodiumchlorite〔亚氯酸钠的漂白〕Formular:NaClO2亚氯酸钠是一种较温和的氧化剂，通常情况下不会使纤维受到严重损伤，去杂效果比次氯酸钠和双氧水要好，特别是去除棉粒壳能力尤为显著，可用于棉、合纤及混纺织物的漂白，但不适用于蛋白质纤维的漂白。亚氯酸钠为弱酸强碱盐，在水溶液中发生水解反响：NaClO2+H2O→←HClO2+NaOH生成的亚氯酸为中等强度的酸，在水溶液中发生电离：HClO2→←ClO2-+H+亚氯酸钠在酸性条件下不稳定，在酸性范围内，亚氯酸可以分解出氯酸和次氯酸：氯酸和亚氯酸反响生成二氧化氯气体：亚氯酸钠溶液的组成随着pH值的变化而变化随着漂液pH值的降低亚氯酸钠的漂白速度增加，所以认为：HClO2存在是必要条件，ClO2是漂白有效成分亚氯酸钠漂白的方式和工艺工艺流程：浸轧漂液→汽蒸→水洗→脱氯→水洗工艺处方：亚氯酸钠〔100%〕：15～25g/L渗透剂：3～5g/L硫酸铵3～5g/L工艺条件：轧漂温度：室温轧余率：80～90%汽蒸温度：100～102℃汽蒸时间：60～90min脱氯：硫代硫酸钠或亚硫酸氢钠：1.5～2g/L纯碱：1.5～2g/L亚氯酸钠漂白PH值：4～4.5亚氯酸钠漂白时是在酸性条件下进行活化剂：使亚氯酸钠由碱性调至酸性的化学剂铵类活化剂作用原理常温下稳定，高温汽蒸释放酸，使亚氯酸钠缓慢释放出二氧化氯同时放出氨气，抑制ClO2亚氯酸钠浓度：15～25g/L漂白温度和时间：80~100℃、60~90min漂白效果的评定衡量织物白度在白度仪上进行测量测定强力变化测定碱煮后织物的强力变化来衡量〔1g/LNaOH溶液煮沸1小时后的强力〕第四章丝光Mercerization〔丝光〕：Cottonfabricaretreatedwithconcentratedsodiumhydroxideundertension.Alkalishrinkage〔碱缩〕：Cottonfabricaretreatedwithconcentratedsodiumhydroxidewithouttension(withslackmercerization).Themercerizationprocessiscarriedoutforthefollowingpurposes:•improvinglusterandobtainingasilkylook;•improvingthetensilestrength;•obtainingimproveddimensionalstability;•improvingcoloryield(resultinginsavingsinthecostofdyestuff);•improvingelasticityandobtainingstretchmaterial(withslackmercerization).丝光工艺按照浸碱时的温度划分：Coldmercerization(15to20℃)Hotmercerization(60to70℃)Evaluation〔估计价值〕ofthedegreeofmercerization光泽luster：是衡量丝光织物外观效应的主要指标之一；目前多用目测评定〔定性〕尺寸稳定性〔如：比拟丝光前、后织物的缩水率等〕吸附性能adsorbancy：其吸附性能可用丝光钡值来判断钡值法〔valueofbarium〕：检验丝光效果的常用方法，钡值越大，丝光效果越好。钡值＝丝光后吸附Ba(OH)2的量/丝光前吸附Ba(OH)2的量×100钡值＞150表示充分丝光，一般为135～150浓烧碱溶液对棉织物的处理是不可逆过程。高浓度烧碱处理后，棉纤维发生剧烈溶胀，使纤维素大分子的分子取向、结晶度、结晶尺寸和形态发生重大改变，从而增强纤维的吸附能力、拉伸强度、光泽和尺寸稳定性，同时改善织物的手感和悬垂性。光泽：棉纤维的截面由扁平的腰子形或耳形转变为圆形，胞腔也几乎缩为一点；纵向天然扭曲消失；在一定的张力作用下，纤维得到拉伸，外表皱纹消失，变成十分光洁的圆柱体，对光线产生规那么的反射。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。结晶度：浓烧碱可以渗透到纤维的结晶区，并将局部晶区转变为无定形区；纤维的无定形区的含量增大，纤维的吸附性能和化学活泼性提高。尺寸稳定性DimensionalStability棉纤维在浓碱液中发生不可逆的溶胀，使纤维素大分子间的作用力遭到破坏，氢键断裂，织物中贮存的内应力得到释放。通过拉伸〔外力作用〕，纤维中无定形区分子伸展得较为平直，排列趋向于整齐，在新的位置上建立起新的分子间作用力，纤维的取向度获得提高。最后在张力条件下去碱，已取向排列的纤维间的作用力被固定下来〔更自然、更稳定的状态〕，这时的纤维处于较低的能量状态，因此尺寸稳定。纤维强度：浓碱液处理可以消除纤维中的弱的结合点，使纤维受力均匀，减少由于应力集中而造成的纤维断裂，从而提高纤维的强度。丝光原理：水合理论和膜平衡理论P94.95P111题3离子浓度差越大，产生的渗透压越大；盐存在时，不利于溶胀；过度提高碱液浓度，使纤维溶胀减小Chainmercerizingrange〔布铗丝光机〕多用于冷丝光工艺布铗丝光机丝光工艺：•浸轧碱液〔260～280g/L，20℃〕•绷布〔施加张力〕•伸幅和淋洗〔张力下洗碱至烧碱含量＜70g/kg干织物〕•去碱蒸箱去碱〔洗碱至烧碱含量＜5g/kg干织物〕•中和水洗〔50℃水洗，20℃加HAc中和水洗〕•洗涤〔20℃水洗〕•轧水烘干主要组成局部及其作用前轧碱槽→绷布辊→后轧碱槽→布铗伸幅装置→冲洗吸碱装置→去碱蒸箱→平洗机→平幅出布装置1〕轧碱和绷布织物的轧液率保持在120％~130％绷布辊的作用：为了防止或减少织物在经纬方向的收缩；延长织物的带碱时间进入前轧碱槽到出后轧碱槽，历时30~40s伸幅和淋洗：织物出后轧碱槽后，织物带碱量很高，织物的收缩倾向很大，此时必须借助布铗伸幅装置将织物拉伸至规定的宽度，并在这样的条件下将织物上的烧碱含量淋洗至规定值〔＜70g/kg干织物〕后再放松，才能控制织物的收缩，保证织物和烧碱有充分的作用时间，使织物具有稳定的门幅，提高产品的丝光效果布铗伸幅装置的优点：较好地控制张力和伸幅程度缺点：织物的两边和中间所受的伸幅拉力不同，不宜加工宽幅织物淋洗当织物在布铗链上运行到布铗链总长度的1/3处时，织物与浓碱的作用时间已经比拟充分〔从前轧碱槽开始带碱时间为50～60s〕，可以开始淋洗去碱。3)去碱与平洗经过伸幅淋洗之后，织物进入洗碱效率较高的去碱箱进一步去碱〔＜5g/kg干织物〕蒸气在织物上冷凝成冷凝水，渗入织物内部，冲淡碱液，提高织物温度。水洗时参加HAc或稀H2SO4中和织物上残留的烧碱；充分水洗，使织物呈中性；轧水烘干。直辊丝光机可用于热碱〔60℃〕和湿进布丝光、冷丝光〔室温，20℃〕和干进布丝光。借助针板扩幅装置可将织物纬向拉幅至所需宽度，消除布面褶皱，降低纬向缩水率。ColdMercerizing冷丝光的工艺条件：一定张力，室温〔10～20℃〕，烧碱浓度260～280g/L，带碱时间50～60s，张力条件下去碱至70g/kg干织物以下，进一步去碱Concentrationofcausticsoda〔烧碱浓度〕烧碱浓度＞8%：直径随烧碱浓度提高而急剧增大；长度随烧碱浓度提高而急剧缩短。烧碱浓度为13.5%〔170g/L〕时到达最大值，体积增大140%，直径增大比长度缩短的程度大5倍。[烧碱]=170g/L钡值为150实际生产中[烧碱]＝260～280g/L光泽最好施加张力〔Stretching〕提高光泽;提高强力;使断裂延伸度下降;提高上染率〔张力过大那么降低吸附性能〕。温度：保持碱液温度为20摄氏度〔室温〕烧碱与纤维素纤维之间的反响是放热反响Time：20-50秒左右〔根据温度和设备的不同〕HotMercerizing不同温度下，纤维的平衡溶胀〔最大溶胀率〕与浓度的关系：温度为5℃时的平衡溶胀值最大；随温度增高，平衡溶胀明显下降。当[烧碱]=266g/L〔20%〕，各温度下的平衡溶胀不再随浓度上升而提高。前处理影响纤维的溶胀行为：前处理越好，溶胀越快；但平衡溶胀越低。温度影响纤维到达平衡溶胀的速度处理温度越高，溶胀速度越快到达平衡溶胀的时间越短；但平衡溶胀越低。丝光浸碱溶胀的时间一般限定在30-60秒〔纤维的溶胀不可能到达最大溶胀〕，必须考虑纤维的溶胀速度。在60s的时间内：随温度升高，相对溶胀增大，溶胀速度提高；15℃时：棉布的溶胀到达其最大溶胀的15％；60℃时：棉布的溶胀到达其最大溶胀的90％冷丝光时，纱线芯层丝光化程度比外表层低原因：浓烧碱首先吸附于纱线表层的纤维，由于纤维的剧烈溶胀，导致纱线表层密度增高，加上碱液的粘度很大，阻碍了浓烧碱从纱线表层向芯层扩散，使纱线芯层丝光化程度降低〔外表丝光〕。热丝光时，烧碱粘度明显降低，浓烧碱从纱线表层向芯层扩散的阻力减小；同时由于纤维的溶胀较小，纱线表层密度较小；因此浓烧碱的扩散加快，溶胀所需时间缩短，纱线里外丝光化程度到达均匀。经丝光处理后〔60s,[NaOH]=250g/L〕，随温度升高，织物的光泽随之提高原因：高温时，浓碱对棉纱外表层和芯层的渗透都很均匀，碱液均匀的渗透导致均匀的溶胀，使光泽的改善更为明显。冷热丝光的比拟：热丝光与冷丝光都可以改善棉纤维的染色性能。丝光使棉纱的断裂强度提高；冷丝光和热丝光的效果相差不大。冷丝光和热丝光都使棉织物的缩水率下降，织物的尺寸稳定性提高。纯棉织物的手感是服用性能的一项指标：手感用抗弯刚度指标来衡量；抗弯刚度越低，手感越柔软。60℃丝光织物手感比20℃丝光的柔软丝光时：随温度下降棉织物的手感变硬，随温度升高棉织物的手感变柔软冷丝光：丝光均匀性差〔外表丝光〕，纱线外表层纤维排列紧密，使手感较硬。热丝光：丝光均匀性好，纤维在纱线中排列较疏松，手感变得柔软。与冷丝光工艺相比，热丝光工艺具有以下优点：光泽更好〔溶胀均匀〕；•手感柔软〔溶胀小而均匀〕；染色均匀性提高〔溶胀均匀〕；溶胀速度快；缩短设备单元。热定形：利用合成纤维的热塑性，将织物保持一定的尺寸和形态，加热至所需温度，使纤维分子链运动加剧，纤维中应力降低，结晶度和晶区有所增大，非晶区趋向集中，纤维结构进一步完整，使纤维及其织物的尺寸热稳定性获得提高。热定形主要目的:是消除织物上已有的皱痕、提高织物的尺寸热稳定性(高温条件下的不收缩性)和不易产生难以去除的折痕。能使织物强力、手感、起毛起球和外表平整等性能获得一定程度改善或改变,对染色性能也有一定影响干热定形设备和工艺:针铗链热定形机组成：进布架→[自动整纬装置]→超喂装置→针铗链伸幅→加热室〔烘房〕→冷却落布自动布边涂胶装置〔用于针织物〕超喂装置的超喂率-10%～+50%，机织物超喂率在3%～8%。超喂作用：使经向张力小一些，便于纬向扩幅(经向张力太大,纬向不能扩幅〕。只有针铗链式热定形能超喂。针板温度往往比烘房温度低50℃。所以,织物的布边局部与中间局部往往产生热定形温度不一致。一般纬斜允许限度不超过6%〔以织物幅宽计算〕；条格花纹不超过5%；高档产品纬斜＜1%。热定形工艺涤纶织物一般热定形温度190～220℃，时间30～45s；T/C织物180～210℃,时间20～30s；聚酯变形纱织物160～180℃。锦纶66,190～220℃；锦纶6，190～200℃；聚酰胺变形纱织物150～175℃。含氨纶弹力织物热定形温度150～185℃工序安排1〕坯布定形2〕碱减量前定形3〕染色或印花前定形4〕染色或印花后定形。预定形一般合成纤维及其混纺和交织织物需要经过两至三次热定形，即坯布定形、碱减量前定形或染色和印花前定形一次或两次。属于前处理的范畴，常称为预定形。在染色或印花以后再进行一次拉幅热定形，这样对保证染色、印花质量和成品的尺寸稳定性，以及平整的外观都有好处。半制品定形〔碱减量前定形和染色或印花前热定形〕染前未定形,在染色时,织物的幅宽会发生较大的收缩湿热定形:水浴定形、汽蒸定形锦纶织物湿热定形与干热定形相比,手感饱满、柔软。注意点：1〕织物不能带酸或碱；2〕汽蒸定形尽量将空气排尽。Principleofheatsetting(热定型机理〕热定形过程三个阶段1〕第一阶段“松弛”阶段用加热或增塑(增塑剂如水和蒸汽)的方法，使纤维到达高于玻璃化温度(Tg)以上，使存在于分子间作用力的减弱。“松弛”阶段分子间结合能的降低只发生在无定形区，而较牢固的超分子结构(结晶区)那么并不被减弱或拆散。2〕第二阶段定形阶段是热定形过程的主要阶段：高聚物中会发生进一步的结晶，使非晶区减少，结晶度和结晶完整性有所提高。第二阶段的时间比第一阶段长好几倍。第二阶段的速度取决于大分子链节或链段的活动性，即取决于热定形温度。3)第三阶段固定阶段使纤维冷却至玻璃化温度(Tg)以下或除去增塑剂(枯燥)，此时在第二阶段所产生的新键以及大分子的新位置得到固定。可在几秒内完成，此过程取决于冷却或除去增塑剂的扩散速度。热定形的三步根本过程第一步是大分子链段间的作用力(包括键)迅速被减弱或拆散，内应力发生松弛；第二步是大分子在新的位置上迅速重建新的分子间键和再结晶；第三步是将大分子的新键以及新位置固定下来。热定形的温度Tg<T<T软化到达软化温度时，纤维发生裂解和变形，而温度低于Tg,那么分子链段还不能产生位移而发生重排，达不到定形的目的。永久定形：热定形使形变状态下纤维的内应力获得松弛，并通过再结晶使纤维稳定在形变的状态.在热定形过程中，织物被加热到高于Tg以上(170～230℃之间)时，由于分子链段的热运动加剧，内应力获得松弛，纤维处于能量最低状态.纤维微结构的变化1.结晶度提高涤、锦纶的结晶度随热定形温度升高而提高，结果使纤维的热定形稳定性得到提高。2.晶粒尺寸增大、晶区完整性改善热定形时,涤纶中微晶尺寸都随定形温度提高而增大，微晶尺寸增大，使纤维中晶区缺陷减少，晶区完整性得到改善。经过T1定形后的纤维，假设再经过更高温度如T2、T3的热处理，那么可在新的状态下，获得更高的尺寸热稳定性。涤纶的有效温度有效温度，Teff：热定形过程中新生成的结晶的熔点，结晶的完整性越高，相应的Teff就越高。定形温度越高(120～220℃)，织物在指定温度下(120～220℃)的收缩率越低。要具有良好的尺寸稳定性，定形温度必须提高到180℃未定形织物的尺寸热稳定性很差，热定形能提高织物的尺寸稳定性。热定形温度提高,织物的单位面积收缩率越小,尺寸热稳定性越高。临界溶解时间(criticcaldissolvingtime)〔CDT〕是指涤纶圈形试样(直径5mm)在60℃、从开始接触苯酚直至溶胀解体所需要的时间。临界溶解时间与涤纶的结晶状态，包括结晶度、结晶尺寸和结晶完整性有关，能反映涤纶的“受热史”，临界溶解时间越大，表示涤纶所经受的热处理条件越剧烈。结论：1〕热定形温度上升，在同样热处理条件下，收缩率下降，热稳定性提高。2〕同一热定形条件下，收缩温度上升，收缩率上升，收缩温度越接近定形温度，热稳定性下降。结论：定形温度高,织物湿防皱性能也高。吸湿和染色性能主要取决于纤维的结晶度、晶粒尺寸和微孔结构等对不同类型的纤维，热定形温度对吸附性能的影响也不相同。热定形工艺条件分析〔涤纶〕当定形温度为175℃左右时，对染料的吸收降到最低值，超过175℃后重新又上升，甚至超过未定形的织物。解释：在较低的温度热处理(低于175℃)时,随着处理温度升高，涤纶的结晶度增大,但晶粒尺寸增加不多,而是晶粒数目增加,无定形区比率减少，因而使分散染料的上染百分率减少。高温热处理(高于175℃)时，纤维中结晶尺寸突然增大,因此在晶区之间形成较多的裂缝,从而有利于染料分子的扩散。涤纶〔轧染〕多数染料随定形温度的提高，其上染百分率降低。

解释：热定形T上升，结晶度上升，结晶折叠程度高，染料分子难以向纤维内部扩散，上染率降低。经向尺寸热稳定性随着定形时经向超喂的增大而提高，而纬向尺寸热稳定性那么随着门幅拉伸程度的增大而降低。结论：热稳定性随张力增大而下降。为了使织物获得良好的尺寸热稳定性和有利于提高织物的服用性能，热定形时经向应有适当超喂，通常为2％～4％，纬向伸幅不宜太高，通常比成品幅宽大2～3cm。结论：定形后，强力比未定形的都有提高，断裂延伸度随张力增大而下降。结论：随张力增大，染料吸收率降低，(但随温度的提高而增加。)说明张力阻碍了分子链的再折叠。张力会降低热定形效果的原因，热定形时形成的再结晶主要是折叠链结晶，而张力不利于大分子链段自身的来回折叠，进而形成结晶。热定形时超喂或增加张力会分别引起织物经向或纬向尺寸热稳定性的提高和下降热定形经向应有适当超喂或定长，纬向拉幅比成品宽2cm。1.加热时间：织物进人加热区后，将织物外表加热到定形温度所需要的时间，2.热渗透时间：织物外表到达定形温度后，热量向织物内部渗透，使织物内外各局部的纤维都到达定形温度所需要的时间。3.分子调整时间：织物到达定形温度以后，纤维内部的大分子按定形条件进行调整所需要的时间。4.冷却时间：织物出加热室后，使织物的尺寸固定下来进行冷却所需要的时间。通常所指的定形时间是指前三项所需要的时间，而不包括第四项在内。定形时间一般在30～45s之内。织物越厚,含湿量越高,所需要的定形时间越长。常用的溶胀剂是水或蒸汽T上升，扩散速率上升。湿热定形＞未定形＞干热定形。结论：汽蒸定形，使纤维内部的有效容积增大，染料的扩散速率上升。课后习题5-2试比拟丝光和热定形的相同点和不同点。相同点:两者都使织物内应力减退，使尺寸相对稳定，起定形作用。不同点：丝光定形，在浓碱液中由于棉纤维剧烈溶胀，纤维素分子适应外界条件进行重排，纤维内原来存在的内应力减小，丝光落布门幅尺寸稳定，缩水率减小，起到丝光定形。棉纤维是刚性分子,在常温下棉纤维处在玻璃态，在外力作用下形变很小,局部高弹形变不能恢复；分子间的H键虽易重建，但又易断裂，棉纤维易定形又易失去定形。但丝光减小了内应力，起到了一定的定形作用。热定形是利用合成纤维的热塑性，将织物保持一定的尺寸和形态，加热至所需温度，使纤维分子链运动加剧，纤维中应力降低，结晶度和晶区有所增大，非晶区趋向集中，纤维结构进一步完整，冷却后结构和形态稳定下来，使纤维及其织物的尺寸热稳定性获得提高。定形效果是持久的。阐述涤纶热定形的根本工艺流程和条件〔温度、时间、张力和溶胀剂〕，并说明选择这些条件的依据。根本工艺流程和条件：进布→超喂〔2%～4%〕→针铗链伸幅〔门幅比成品门幅大2～3cm〕→热风加热室〔温度180～220℃，时间30～45s〕→冷却〔温度＜50℃〕→落布热定形温度上升,在同样热处理条件下,收缩率下降，热稳定性提高。纯涤纶定形温度,比后续处理的熨烫温度约170℃温度高30～40℃，涤棉混纺丝织物定形温度，比后续处理的熨烫温度约170℃温度高20℃。另外，定形温度高,织物湿防皱性能也高。经向尺寸热稳定性随着定形时经向超喂的增大而提高，而纬向尺寸热稳定性那么随着门幅拉伸程度的增大而降低。定形后织物的平均单纱强力比未定形的略有提高;定形后织物的断裂延伸度,经向随着超喂的增大而变大,而纬向随着伸幅程度的增大而降低。为了使织物获得良好的尺寸热稳定性和有利于提高织物的服用性能，热定形时经向应有适当超喂，通常为2％～4％，纬向伸幅不宜太高，通常比成品幅宽大2～3cm。结论：热稳定性随张力增大而下降。定形后，强力比未定形的都有提高，断裂延伸度随张力增大而下降。定形时间是影响热定形效果的另一个主要因素，当热定形时间过长，涤纶织物的尺寸热稳定性已无明显改善，而白度降低，织物泛黄较严重。另外合成纤维的强度也会随热定形时间的延长而下降。织物经过加热后，应以适当的速率进行冷却。如果冷却速率太慢，可能引起织物发生进一步的变形；如果冷却速率太快，将产生内应力，使织物变得容易起皱并且缺乏身骨。5-6阐述涤纶热定形的机理。1.结晶度提高涤纶的结晶度随热定形温度升高而提高，结果使纤维的热定形稳定性得到提高。2.晶粒尺寸增大、晶区完整性改善热定形时,涤纶中微晶尺寸都随定形温度提高而增大，微晶尺寸增大，使纤维中晶区缺陷减少，晶区完整性得到改善。涤纶中晶区〔微晶体〕的大小〔或称尺寸〕各不相同，晶区和晶区之间由非晶区联接，每个晶区中存在着结晶不完整的地方〔缺陷〕。在定形过程中，晶区缺陷有可能得到减少，或同时晶区发生长大。大小和完整性不同的晶粒，具有各自的熔点，小和不完整的晶区较易熔融。纤维加热到T1，小而完整性比拟差的结晶〔图中标明Ⅰ的划线局部〕将首先熔融，比拟大而且完整的晶体非但不熔化，相反还会得到增长,即增大和变得比拟完整,从而纤维的结晶度得到提高,这样就使晶粒的大小及完整性分布到达一个新的状态,使原来的分布Ⅰ变为定形后的分布Ⅱ。假设定形温度继续提高至T2,那么注有Ⅱ的划线局部晶体将熔融,分布将进一步变成Ⅲ。经过T1定形后的纤维,再经受T1松弛热处理时，由于纤维中能发生熔化的结晶数量已大大减少，因而纤维的尺寸热稳定性获得提高。经过T1定形后的纤维，假设再经过更高温度如T2、T3的热处理，那么可在新的状态下，获得更高的尺寸热稳定性。FinishingofWoolFabrics§8-1Introduction§8-2ScouringandCarbonization§8-3Crabbing§8-4Milling§8-5Decatizing§8-6Raisingandshearing§8-7Shrink-resistfinishing根据使用的原料及加工工艺的不同，可将毛织物分为精纺〔梳〕织物〔WorstedFabrics〕原料：支数毛〔同质毛〕粗纺〔梳〕织物〔WoolenFabrics〕原料：级数毛〔异质毛〕毛织物的湿整理:在湿热的条件下，借助于机械作用力而进行的整理包括烧毛、洗呢、煮呢、缩呢、烘呢、炭化和染色等工序，在湿整理车间进行。毛织物的干整理：在枯燥状态下进行的整理，包括刷毛、起毛、蒸呢、热压等工序洗呢的目的：去除纤维上的油汗，呢坯上的油污、尘埃、烧毛灰及其它污垢、杂质； 去除纺纱时的和毛油剂，制造时经纱上的浆料、蜡，获得光洁的外观； 获得柔软饱满的手感和毛织物固有的弹性、鲜明的色泽、光洁的外观； 提高织物的润湿性能，为染色作好准备。洗呢的原理：洗呢作用是靠洗涤剂、水、碱以及水与织物的相对运动，使油剂杂质皂化、乳化从织物上脱落并冲洗干净。由于在洗呢过程中，一方面通过摩擦降低了纤维间静摩擦系数，使纤维相对运动较为容易，织物变得柔软；另一方面通过挤压，局部羊毛纤维末端游离出纱线本体，在织物外表形成一层短绒，改变了手的触感，使手感有所改善。粗纺毛织物：洗呢是缩呢前必要的一项准备精纺毛织物：先洗呢后煮呢、先煮呢后洗呢先洗呢后煮呢——可以获得厚实饱满手感，对油污较多的织物更适宜，适用于中厚花呢、毛哔叽等。缺点：对于薄型平纹结构的疏松织物，易产生呢面不平、纱线滑移和呢面发毛等问题，对于条格花色织物容易造成花型变形。先煮呢后洗呢——织物平整挺括，可以获得滑爽的风格。因为织物定形在先，洗呢中不易产生折皱和收缩变形，但是织物上的一些油污难以完全去除。要求挺括的品种多采用这一工艺流程，如全毛及混纺凡立丁、薄型花呢、华达呢等按呢坯在加工时运行的状态，分为绳状洗呢〔间歇式〕，平幅洗呢〔间歇式、连续式〕前者适合于粗纺呢绒、中厚精纺织物的洗呢加工容易产生折痕适合于；后者以“平、挺、爽”为风格的薄型织物不宜绳状洗呢的粗纺织物〔结构疏松〕的洗呢加工影响洗呢的主要因素水质：如果水的硬度很高，会使肥皂类洗涤剂形成钙皂、镁皂，沉积在织物外表，影响手感，甚至会对染色造成影响，并加大洗涤剂用量，影响洗净效果。温度：纯毛、毛混纺织物的洗呢温度一般在35～50℃。pH值与碱剂：一般pH值控制在9.0～10.0。浴比：一般精纺织物浴比在1:5～10；粗纺织物浴比为1:5～6时间：一般薄型纯毛面料洗呢时间约45～90min；中厚织物为60～120min；粗纺面料那么主要为洗净呢坯，时间约30min，风格靠缩呢完成。洗涤剂：用量一般控制在0.5～2%o.w.f.冲洗目的是将织物的污垢及洗呢时的碱性物质冲洗干净。冲洗次数以洗净织物为准，一般5～6次。洗呢要求1、洗净污垢，并冲净残皂，含皂率控制在1%以下；2、要适当保存油脂，使手感滋润，精纺织物油脂含量为0.6%；粗纺织物油脂含量为0.8%；3、洗呢过程中，要防止损伤羊毛纤维，不产生外表疵点；Carbonization〔炭化〕目的：用化学方法除草去杂〔草籽、草刺、植物碎叶等〕炭化的机理：羊毛纤维和纤维素物质对强无机酸具有不同耐性。在酸性条件下，纤维素分子中的1,4-甙键迅速水解，使纤维素大分子降解成为相对分子质量较小的分子，在烘干和焙烘阶段，酸浓度加大，纤维素脱水成为质脆的炭或水解纤维素而被除去。工艺：浸轧硫酸、脱酸、枯燥、焙烘、机械碾碎除杂〔用于散毛炭化〕、中和、水洗等Methods散毛炭化；毛条炭化；匹炭化Crabbing〔煮呢〕煮呢是毛织物在张力、压力作用下的湿热定形。将呢坯以平幅状态浸入高温水浴，在一定的温度、张力、压力的共同作用下，经过一定时间后冷却，其形态就被固定下来，并获得平整挺括的外观和饱满柔软的手感。煮呢是精纺毛织物整理的重要工序，可以安排在洗呢前后或染色前后进行。煮呢的目的消除呢坯内部的不平衡张力，使到达永久定形的效果，免除后期整理中产生皱缩；使织物具有持久的平整与尺寸稳定性，突出其弹性，发挥羊毛的优良性能。煮呢的原理毛织物在一定的温度、湿度、张力、压力共同作用下经过一定时间，羊毛纤维蛋白质分子中的二硫键、氢键和盐式键等逐渐被减弱、拆散，内应力消除；在较长时间的湿热处理中，被拆散的化学键在新的位置建立新的交键，产生定形效果。“过缩”〔hyper-shrink〕如果纤维在拉伸40%状态下汽蒸时间少于15min，去 除负荷后在汽蒸中松驰1h，那么纤维发生剧烈的收缩，甚至到达为原长的75%，这就是纤维的“过缩”羊毛暂时定形〔temporarysetting〕：如果纤维在拉伸状态下汽蒸时间大于15min，在汽蒸中松驰1h后，羊毛纤维的收缩变小，不能回复原状，比原长要长一些；在更高温度条件下，仍可使纤维重新收缩，这种现象称为羊毛暂时定形〔temporarysetting〕；羊毛永久定形〔permanentsetting〕：如果纤维在拉伸状态下汽蒸时间大于30min，在汽蒸中松驰1h后，仅能使羊毛纤维稍微回缩，这种现象称为羊毛永久定形〔permanentsetting〕。间歇式〔单槽、双槽〕煮呢工艺因素分析温度白坯煮呢温度一般为80～95℃；色坯煮呢温度一般为75～85℃。时间一般单槽煮呢时间20～30min，调头再煮一次；双槽煮呢60minpH值白坯煮呢：pH值一般为6.5～8，且使用软水；色坯煮呢：pH值偏酸性〔醋酸或蚁酸调节在5.5左右〕，防止掉色。张力和压力：张力过大，会导致织物幅宽过缩，手感板硬；张力过小，会造成呢面不平整。冷却方式冷却方法：突然冷却、逐步冷却、自然冷却采用突然冷却，手感较爽，适宜于薄型织物；逐步冷却和自然冷却，手感柔软饱满、弹性足，适宜于中厚织物煮呢工序安排先煮后洗再复煮先煮呢给予织物以初步定形，可减少后续洗、染过程的收缩变形，防止呢面发毛；复煮可提高定形效果，改善手感；缺点：纺织疵点容易暴露；含油污渍较多的呢坯去油污较难；浅白色呢坯上如有色渍那么难以去除。先洗后煮：有利于油污的去除；可减轻纺织疵点的暴露薄型平纹织物和结构较松的织物易发生呢面发毛、起泡，条格花色织物易发生花形变形。染后复煮：补充在染色过程中所损失的定形效果；压平前道工序中产生的折痕，提高呢面平整度。Milling〔缩呢〕缩呢是指将毛织物在湿热状态和机械力作用下，使其长度、幅宽收缩，厚度、紧度增加，外表露出一层绒毛而使织纹隐藏的加工处理过程。缩呢是粗纺织物整理的根底，通过缩呢，可使织物手感丰厚、柔软，保暖性增强。缩呢的目的使粗纺呢绒质地紧密、厚度增加、弹性及保暖性提高，并获得柔软手感；增加织物强度；产生的绒毛覆盖织物组织，改善织物外观；织物到达规定长度、幅宽、单位重量；掩盖织疵。缩呢原理：充分利用羊毛的缩绒性，来到达缩呢的目的。羊毛的缩绒性表现在以下三个方面：①羊毛纤维鳞片层的定向摩擦效应羊毛外表鳞片的根部被紧密覆盖，自由端指向毛尖。当羊毛因受到外力作用而移动时，纤维向毛尖方向〔逆鳞片方向，againstscaledirection〕移动所受到的摩擦力〔摩擦系数μa〕，远大于向毛根方向〔顺鳞片方向，withscaledirection〕所受到的摩擦力〔摩擦系数μw〕，这两种摩擦系数之差，称为定向摩擦效应〔D.F.E.，即DirectionalFrictionalEffect〕。②羊毛纤维优良的弹性羊毛的急弹性回复使羊毛纤维能产生一定程度的回缩，而羊毛纤维之间能屡次地发生相对运动，将促使羊毛间交错和缠结，有利于缩绒。③羊毛纤维天然的卷曲性

羊毛在伸直变成卷曲过程中，必然同相近的毛缠绕在一起，同时羊毛的运动是一种无规那么的蠕动。羊毛卷曲越多，对缩绒越有利；综上所述，缩呢时，可选择适当的缩呢剂，使羊毛纤维润湿、膨胀，鳞片的尖端张得更开。此时，由缩呢机施加的外力作用，迫使羊毛纤维移动、相互穿插结成网状，而尖端呈自由状态覆盖于织物外表使呢面产生绒毛，来到达缩呢的目的。研究证明，鳞片覆盖程度高的细羊毛要比覆盖程度低的粗羊毛缩呢性能好；缩呢时的溶液pH值可控制在小于4或9～9.5之间。在酸性缩呢中，不存在温度界限，一般酸性缩呢温度为50℃。碱性缩呢，存在温度界限，一般为35～40℃。机械压力：机械压力越大，缩呢速度越快，缩后织物较紧密；机械压力越小，缩呢速度越慢，缩后织物组织蓬松柔软。控制机械作用力的方法：调节—轧辊压力、缩箱压板压力、缩幅辊间距浴比：一般控制织物轧余率在100～120%左右缩呢剂：缩呢剂水溶液使羊毛润湿膨胀、鳞片张开，增强羊毛的定向摩擦效应，有利于羊毛相互交错，同时提高羊毛的延伸性和回缩性，使纤维间易于运动，利于缩呢进行。常用缩呢剂：肥皂、碱、合成洗涤剂、酸缩呢时间：毡缩时间一般控制在15～30min。根据毛织物缩呢时的干、湿状态，可分为干坯缩呢:坯布不经洗呢工序直接参加缩呢剂进行缩呢湿坯缩呢:织物经洗呢后不需烘干而直接进行缩呢根据缩呢剂的性质，可分为：碱性缩呢〔pH=8～10，35～40℃〕肥皂的用量：干坯缩呢40～60g/L;湿坯缩呢80～100g/L中性缩呢〔水缩呢〕酸性缩呢〔pH=2～4〕缩呢剂的用量：稀硫酸40～50g/L;醋酸20～50g/LDecatizing(蒸呢)蒸呢即毛织物在一定张力、压力、湿