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(Heat Setting)
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(Resin Finishing)
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
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
。 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
?硬水:含较多钙镁盐的水。
软水:含较少钙镁盐的水。
?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。 ?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+2NaHCO3
Na2O?Z+CaSO4?CaO?Z+Na2SO4
b. 磺化煤:
2Na(K)+CaSO4?Ca(K)2+NaSO4
2H(K)+CaSO4?Ca(K)2+NaSO4
c.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)nH 4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-Lipophile Balance)
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O
3(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:?天然杂质:棉上的蜡状物,含氮物,果胶等
?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
?烧毛、丝光、热定形、烘干以平幅进行。
?棉轻薄品种除?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。
?两种纤维都需要的且可使用同一条件的合并进行; ?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; ?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(gray cloth preparation) 原布:坯布(gray cloth),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
120m). 30—
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。 ?茸毛影响光洁,沾染尘污;
?影响色泽均匀度、鲜艳度;
?难印精细花纹
?涤/棉织物易起毛起球;
?妨碍后工序加工液的润湿性,影响加工质量,造成疵布。 ?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:?消耗染化料;?沾污工作液;?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:?直链—微溶于热水,支链—难溶于水; ?耐base优,稀碱液中发生溶胀;
?不耐baei酸,使甙键水解?可溶性淀粉、糊精?葡萄糖; ?能被氧化剂氧化;
?被淀粉酶分解;
?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(Carboxymchye Cellulose)
(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(NaOH 4~10g/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PH7~8 3.特点:
?成本低,可利用前处理中的废碱液;
?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;
?对各类浆料都有作用;
?退浆率不高(50—70%),堆置时间长,有碍生产连续化; ?涤纶耐碱性差,涤/棉织物退浆时要控制好碱液T、t。
?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:
?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; ?H2SO4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;
?对棉有一定损伤,处理时,T、C不可剧烈;
?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:
?催化效率高;
?催化范围狭小,某种酶只能催化某种反应;
?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:
?α—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
?β—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:40,50:1 4、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。
?2 NaClO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+NaCl
HClO+HCl?Cl2?+H2O
4、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12
5、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。 ?果胶物质、多糖类及其水解物,其醛基易被氧化生成羧基。 ?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。
?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
?酸性条件下,但Cl2逸出,污染环境
?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。
3 H2O2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=1.55×10-12 HO2- ?H+O22- (2) K2=1.0×19-25 1、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
?、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;
?、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;
?、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; ?、污染小,易被生物降解;
?、不结垢,不在fibre上沉积不溶物;
?、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。
?吸付型
A、最典型的是Na2SiO3,其稳定作用为
?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
?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
?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:
?磷酸盐,受pH值影响大,又会造成水富营养化
?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 ?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
?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 ?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?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);?浸漂(卷染机平幅漂白,液下履带箱漂白);?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:
? 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
?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
?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
?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,Na2SiO3 25~30g/L, NaOH:5g/L H2S2O8:7,10g/L(强退浆剂,有漂白作用)
?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)
?羊毛
?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/L H2O2,70?,6h)?水洗?还原漂(2g/L Na2SO4)
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
?4 NaClO2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
班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验
,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:
?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;
?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?;
?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
NaClO H2O2 NaClO2
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: ?醇化合物:
?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?)整个过程纤维素的变化表示如下: 纤维素? ?
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
? 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
?棉纱在不同浓度NaOH溶液中的收缩和染着力
?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:?在扩幅情况下,使用冲吸装置将热稀碱淋洗织物;?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:?fibre膨化足,吸碱均匀,产品质量均匀;?匀染性好;?落布门幅宽;?省去前烘燥设备;?加速半制品周转。 应注意问题:?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%;
?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(Heat Setting) ?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?尺寸定形:尺寸热稳定性提高,缩水率下降?平整定形:消除皱痕,提高抗皱性?改善服用性能:弹性、手感和起毛球现象得到改善?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(
10,缩率?,损伤大。 4、T:
45?左右,fibre拉伸,回缩性能最好,>45?回缩率差;<37?,渗透性差,缩呢不匀。
6、 呢坯因素:
(1)fibre品质:
(2)纱线种类:
(3)织物结构
7、缩呢前各工序
四、缩呢方法
按缩剂不同分
1、acid缩呢
优:缩绒性好,速率快毛少;损伤小;不沾色、褪色;acid易洗去 缺:手感粗糙,不丰满;腐蚀设备。
适应性:a强力要求高且耐磨的织物,,b短毛多的低档织物 2、中性缩呢(水缩呢)
优:经济,fibre损伤小。
缺:织物呆板,手感硬、缩率低
适应性:a、毛毯、中低档织物,b、某些疵点校正,c、解决身骨 3、皂缩呢:
优:呢面匀净、细洁;手感丰满、光泽
缺:效率低、成本高
适应性:色泽鲜艳的高中档产品及厚重织物。
4、皂碱缩呢:
优:成本低、效率高、落毛少,紧密,厚实,不起球 缺:手感硬,易缩呢不匀,用于素色中低档织物
五、缩呢设备www.cnshu.cn 中国最大的资料库下载 (1)滚筒式缩呢机(轻重型)
主要机构:大滚筒,缩箱,缩幅辊,
(2)洗缩联合机
加宽机身、加大机槽使负载增大;洗呢滚筒前装缩幅滚,后装缩箱;自控T、P、缩剂量,效率高,省劳力,占地小,但缩呢效果不及(1) 六、缩呢质量控制
(1)外观质量及保持性:表面绒毛是否均匀、平齐、能否保持一段时间
(2)尺寸稳定性:
(3)强力:
(4)手感:丰厚、饱满、有弹性、身骨好第八章 一般整理(Finshing)
?1引言
一、整理的意义
有两种涵义:一是广义的,泛指纺织后的整个染整加工;二是狭义的,专指织物经过染色和印花后,通过物理化学的方法,采用一定机械设备改善其风格、提高身价的加工过程。
二、整理的加工类型
1、使门幅整齐划一和尺寸形态稳定:拉幅,机械or化学防缩、防皱、热定型、煮呢
2、改善手感:柔软、硬挺整理
3、增进外观:增白、轧光、电光、轧纹、起毛、剪毛、缩呢 4、确保使用寿命:防霉、防蛀、防腐
三、整理方法:
1、物理方法:利用水分、热量和压力、拉力等机械作用or整理时,fibre不与所应用的化工原料发生化学变化,而获得整理效果。 如、机械柔软整理:外观整理、定型整理。
2、化学方法:利用一定的化学药品or高分子合成树脂,在fibre上发生化学的作用,从而达到整理的目的。
如硬挺,防缩防皱、拒水、阻燃等防护整理。
3、物理、化学联合方法:
耐久性轧光、电光、轧纹、缩呢
根据整理效果的持久程度可分为暂时性与耐久性整理。 暂时性整理:经水洗整理效果便会消失,如上浆、轧光、电光等 耐久性整理:防缩、防皱整理
四、各类织物一般整理要求和过程
1、棉及棉型织物:
定幅、轧光、增白、柔软、硬挺起毛等
1、 丝织物:
蒸绸、柔软、增重整理等。
3、毛及毛型织物
精纺、中长,要求织纹清晰—光面整理
粗纺织物要求表面具有短而平整的绒头—绒面整理
其中涤/粘仿毛型织物需热定型整理
?2棉及棉型织物的一般整理
一、定幅
将织物的幅宽拉到标准尺寸,纠正织物在印染加工过程出现的幅宽不匀、纬斜、极光等缺点。
拉幅工程建立在织物含有适当水分下,利用机械夹往布边逐渐拉宽,并缓缓的干燥,从而获得暂时的定型,织物拉幅前后的幅宽,应有一定的限制,否则会造成严重缩水现象。
1、热风布铗拉幅机
主要结构:由进布架、轧车、整纬装置、烘筒,热风烘及落布架组成 轧车:两辊式or三辊成,轧水or浸轧整理剂用;有的还附有高压水喷雾or喷射给湿装置
热风烘房:包括伸幅机构和加热送风装置
伸幅机构:布铗链、调幅螺杆
加热装置:冷空气经送风机后送加热器?主风道,支风管?热风喷口?喷吹布面
整纬装置:差动式齿轮(倒伸幅机构出布端处)or导辊式(机车之后) 工序:进布?除湿(浸轧)?整幅?烘干?拉幅
优点:适用范围广,拉幅效率高、车速快、劳动条件也较好 2、针铗拉幅机
基本结构与(1)相同,区别在于用针板代替布铗,并且具有超喂特点,有利于伸幅,减少经向缩水率,可做合纤织物的热定型和树脂整理的焙烘工艺。
3、两用式针板布铗拉幅机
上部装有短环悬挂式预烘房,织物在拉幅前;经纬向均在无张力条件下预烘。
适宜于需要松式加工的中长织物、针织物、树脂整理的拉幅整理,也可用于合纤混纺织物的松式预烘、热定型和热熔染色,适应性、灵活性很强。
二、轧光、电光及轧纹
1、轧光:
(1)原理:棉fibre在湿热条件下,具有一定程度的可塑性,经过一定的温度和水分的作用,在机械压力下,纱线被压扁,绒毛被压伏,织物变的平滑,光洁,光泽提高。
(2)轧光机:
由重叠排列的软硬辊筒组成(2-7只)织物环绕经过几只辊筒,由于湿热压的作用而获得光泽。轧光效果与含湿率、轧辊间压力、轧辊温度、通过的轧点数有关。
(1)叠层轧光:
数层织物同时通过同一轧点,织物间相互碾压,产生波纹效应,可获得柔软的手感,清晰的纹路,适用于府绸。
(2)摩擦轧光:软、硬三辊,软硬辊筒线速度不致,硬辊(摩擦辊筒)转速高,使织物通过时受到摩擦,获得强烈光泽(仿蜡光纸光泽)。 2、电光
(1)原理:与轧光相似
通过刻有平行斜线的硬辊筒使织物表面压有很多平行斜线,调整了光线漫射与定向反射的比例,所获光泽明亮,有丝绸般手感。 (2)电光机:一硬一软两只辊筒,硬辊筒钢制、中空、可加热,表面刻有斜线、软辊筒是耐热纸粕辊筒。
(3)加工时,对压力、T、织物含湿率以及辊筒表面斜线角度都须作恰当选择,避免强力?、色光不匀
3、轧纹
轧纹机由一只钢制可加热硬辊与一只软辊组成,两者表面分别刻有阳纹和阴纹,且相互吻合,织物经轧压后即产生凹凸花纹。 以上整理属暂时性,若与树脂整理联合应用,可获得耐洗效果 4、磨毛:整理后织物可产生绒面,手感改善,穿着舒适,可在拉绒机上做,织物经反复摩擦产生绒面。
三、柔软整理
1、目的:改善织物手感,使柔软滑爽
2、柔软剂整理:
轧柔软剂?烘干?拉幅?烘燥
(1)柔软剂
a.甘油,
缺:易生霉菌(过量)
b、石蜡乳液
缺:过量,手感发腻,强力?
c.红油:手感,光泽好,不耐洗
d.反应性柔软剂:防水剂PF,有机硅,均由较长的硫水脂肪链和能与纤维素发生反应的基团两部分联接而成,耐洗。
3、机械柔软整理
在轧光机、机械预缩机上获得柔软整理效果。但压力、温度要低,车速要快。
四、硬挺整理
1、目的:使织物获得平滑、硬挺、厚实、丰满的手感,并提高强力
和耐磨性,也可改善悬饰性和外观。
2、整理剂:
(1)浆料:增进硬挺度,并胶粘填充剂,本身也具有填充作用 (2)填充剂:增加重量,厚实,滑爽手感
(3)防腐剂:便于存放
(4) 着色剂:调整和改善上浆后织物色泽
硬挺整理加工时一般结合定幅进行,浆液中加入柔软剂,以改善综合性手感,同样,单纯的柔软整理,要加硬挺剂以增进其身骨。 五、增白
(一)意义:为了获得更高品级的白度,在漂白的基础上必须进行增白。增白有两个概念
(1)上蓝增白:吸收黄色光线,去除织物上的黄褐色泽。 (2)荧光增白:将不可见的紫外线转变为蓝色or紫色的可见光线反射出来,增加织物的反射率。
经过增白处理的织物,非常洁白、晶莹、透亮,可以超过常规白度—氧化镁的标准
(二)增白机理
1、颜色是由于物体反射了部分光波,作用于人的感官而显现出来的,没有光波来源,便不会有颜色。若某一物体吸收了可见光波中的某个部分而将日光中其它光波反射,则显现了色泽,若将七种光波全部反射,则呈现白色,反之为黑色
2、荧光增白剂不仅能反射日光七种可见光波成为白色,而且还能把
紫外线反射为蓝色荧光,与织物反射的黄光互补,增加了可见光的反射,产生晶莹透亮的白色。
在不含紫外线的单色光下,增白效果逊于日光。
荧光增白剂的性质类似于分散dye or直接dye,但却与一般染料性质不同:
?荧光增白剂在低用量时,得色深浅与dge加入量成正比;但用量增至一定值,不仅失去增白作用,还变成暗黄色
?一般dge颜色越深,越能遮盖疵点;但荧光增白效果越好,疵点越明显
?荧光增白剂自身及水溶液在日光下增白效果不明显,只有染上fibre才有强烈增白效果
3、上蓝
利用能吸收黄光的蓝紫色染料(or涂料)将织物着色,使织物反射光的波长限制在蓝紫色波段范围,可去除黄褐色色光,也可调整荧光增白剂的色光。
4、两种增白效果比较
日光下漂白织物、上蓝漂白织物、荧光增白织物和标准白色氧化镁的反射曲线比较:
漂白织物的反射曲线在黄、红色区域比紫,蓝色区域高,因为漂白织物总是呈黄褐色的色光。上蓝织物对黄橙光的反射率有所降低,但总反射率小,上蓝后织物虽去掉黄色,但却是一种萎暗的白色感觉。荧光增白织物,在蓝紫色区域的反射率大幅度提高,这超出MgO的反
射曲线,因此白色显著,但也非纯白色,带蓝紫or绿光。 (三)涤纶增白
常用品种为荧光增白剂DT, 其商品呈中性非离子型淡黄色浆状液,有效成分1%以上,能与水以任何比例混合,且耐25g/L以下NaOH溶液。DT在涤论上的染色牢度很好。
涤纶增白常与热定型结合进行
荧光增白剂DT沾染棉fibre上会妨碍其增白,必须却除后,再进行棉fibre荧光增白。
去除时,不需另加水洗,可在H2O2漂白中祛除。
(四)棉fibre增白
使用的是增白剂VBL
为淡黄色粉末,色调为青紫色,类似于直接dye,可溶于热水中,水溶液呈阴离子型,故不能与阳离子型物质相混,否则产生沉淀;Fe及Fe的化合物有催化分解作用。
使用时pH8,9。
荧光增白剂VBL的用量不能超过织物重0.5%,否则出现―过染现象‖—呈现青黄色。
近年来还出现了涤棉共用的棉型荧光增白剂。
?3 毛织物的干整理
主要是表面加工和持久定型,包括:起毛、刷毛、蒸呢、电压等。 一、起毛
1、 意义:利用机械作用将织物表面均匀拉出一层绒毛或长毛,使织
物松厚柔软,保暖、耐磨性增强,织纹隐蔽,花型柔和优美。 起毛在粗纺毛织物整理中是一道很重要的工序。
与缩呢的区别:缩呢后虽可得到绒面织物,但不到长毛,且身骨紧密厚实。
2、 钢丝起毛机:用针布起毛,起毛力强,生产效率高且耐久。 主要部分是起毛辊筒,装有20-40只针辊。
单动起毛机:针辊与辊筒转向相反,而与织物运行方向,针尖指向一致,起毛作用激烈,毛倒伏。
双动式起毛机:两组起毛针辊间隔排列,针尖指向与针辊转向一致称逆起毛辊;二者转向相反的称顺起毛辊。
针辊转向一致,与织物运行方向,辊筒转向相反,起出的毛较直。 3、刺果起毛机:将刺果均匀固定排列在大滚筒上,制成起毛辊辊筒转向与织物运行方向相反,刺尖要与滚筒转向一致,起毛作用柔和、损伤小,起出的毛细密、手感光泽好,但效率低。
4、起毛工艺
干起毛:在干态下进行起毛,起出的绒毛粗而直立。用于中低档制服呢。
水起毛:先用钢丝二正二反起毛,再刺果三正三反温水起毛,最后冷水起毛,起出绒毛更为柔顺密致,光泽增强,还可形成水波形绒毛,如水纹毛毯、水纹大衣呢。
5、影响起毛的因素
1( 原料方面:
2(毛纱方面:
3织物组织:
4(起毛前各工序:
5、 起毛时的条件:温度,湿度及PH值。
二、剪毛和刷毛
1、剪毛:将绒毛剪短成为直立、整齐的短毛;或将长毛剪齐使呢面平坦。
精纺织物:绒毛剪短,使呢面光洁、纹路清晰
粗纺织物:将绒毛剪齐,使呢面平整,光泽柔和
混纺织物:烧毛前剪毛,防止结成熔融小球
剪毛机以经向剪毛机应用最多,当织物经过支呢架尖端时发生急剧弯曲,绒毛直立,再由高速旋转的螺旋刀与平刀形成的剪刀口将毛剪去。 剪毛工艺参数包括:螺旋刀转速、进呢速度、织物张力、刀口隔距、剪呢次数等。
2、刷毛:
剪毛前进行:使呢面茸毛坚立、并刷去杂物、便于剪毛。 剪毛后进行:刷去毛屑,使呢面整洁,对长毛织物,可将绒毛刷顺,提高光泽。
刷毛机装有蒸汽箱,织物吸收蒸汽后绒毛柔软易刷,然后通过转向与织物相反的毛刷辊进行刷毛。
蒸刷后应放置几小时,使之吸湿均匀,充分回缩,以降低缩水平。 三、蒸呢
1、蒸呢意义
利用羊毛在湿热条件下的定型作用,将织物用蒸汽汽蒸一定时间便织物获得永久定型,其作用与煮呢相似,但蒸呢是在干态下进行。 a.稳定尺寸:降低缩水率
b.经纬定位:除去皱纹,使呢面平整。
2、蒸呢设备
常压式:双滚筒开放式,单滚筒罩封式。
罐蒸机:高温高压,压力、张力大,抽气系统加强,适用于厚型织物、身骨挺括、呢面平滑、光泽足。但易伤fibre,且使颜色or色光改变,不适合厚重量织物。
3、工艺条件
(1)蒸汽压力:大,定型作用好,平整,光泽好,但伤羊毛,弹性,色光变
(2)时间:7,15′(内外各一半)
(3)张力:大,呢面平整,手感挺括(薄);小,手感柔软(中厚) (4)抽冷时间:长,定型效果好。10,30分,出机T:32? (5)蒸呢包布:光面:光泽好,手感挺
绒面:光泽柔和,手感柔软
四、压呢
1、压呢工艺:以热的金属板or纸板面or其他传力介质,给毛织物
以静压和动压的过程。
目的:
(1)使织物表面平整。
(2)改善手感。
(3)提高光泽。
实际只能突出其中的某一个方面,概括起来,压呢加工会使织物表面平滑、身骨坚实、增进光泽,手感良好。
压呢既可用于精纺织物亦可用于粗纺织物,但所用设备不同,前者使用纸板压呢机,后者采用回转压呢机,而且两种加工,光泽手感的变化也有差异。
压呢所获得的加工效果不持久,在服用过程中易消失。 2、回转压呢机
使呢坯通过加热的滚筒or金属表面,受到压烫,变得平整有光,又称烫呢机。因加工后光泽强,常安排在蒸呢之前。、以单托床滚筒式压呢机使用较多
3、纸板压呢机(电压机)
将夹有镍铬电热片的纸板和一般纸板加入呢层,在加压下通电加热。 只适用于精纺织物,处理后,光泽较强,且耐久。
以间歇式较为普遍。
一般需电压两次,第2次压呢时,将折缝放到纸板中央。 与烫呢相比不同之处:
? 温度低,压力大,受压时间长。?织物正反受到同样的作用。?
光泽柔和持久,手感滑润,多为最后一道工序
?4蚕丝织物的一般整理
一、整理的目的
1、改善外观,光泽、手感、悬垂性等;均匀的皱效应;丰满的手感;肥亮的光泽(缎类);桃皮绒外观。
2、提高使用性能。门幅、缩水率符合要求。
3、增加功能性,提高附加值。赋予抗泛黄、防皱、防缩、增重、阻燃等性能。
二、增重处理
1.锡增重法
工艺:练绸?SnCl4溶液处理?水洗?脱水?Na2HPO4处理?水洗(重复多次)?Na2SiO3处理。
原理:SnCl4+4H2O?Sn(OH)4?+4HCl
Na2HPO4+Sn(OH)4?Sn(OH)2HPO4+2NaOH Sn(OH)2HPO4+Na2SiO3?Sn(SiO3)HPO4+2NaOH
处理后,纤维变粗,重量?,但同时对光氧化作用敏感,使织物强力、耐磨性均下泽。
2、甲基丙烯酰胺增重法
在60-70度条件下,以过硫酸铵作引发剂,采用吸尽法工艺,对织物进行增重处理。
浴比应大于10:1。
优点:效果持久,手感,悬垂性均不受影响。
三、蒸绸
利用蚕丝在湿热条件下定型的原理,可在汽熨机上进行。 目的:表面平整度?,尺寸稳定,手感柔软,富有弹性,光泽柔和,消除极光。织物与棉绒衬一起卷绕直多孔和金属空心大辊表面,通入蒸汽,利用抽气设备,使蒸汽透过织物及衬布,进行汽蒸处理。 四、柔软整理
意:Airo-1000柔软整理机
织物的绳状方式被高速空气流引入很细的入口处,再被强大的气流驱动以极高的速度在管内运行,到出口处时,压力骤减,空间骤增,使织物松开扩幅,并迅速甩打在机器后部的栅格上,再滑落到处理槽内,由于不断到摩擦、搓揉、拍打等作用,消除了内应力,纤维蓬松,获得柔软的手感,并消除了皱印。
五、防泛黄整理
老化是指丝绸受日光、化学品,湿度等影响和作用而产生的强力显著下降和泛黄的现象。
措施:?使用优质精练剂,且用量适宜,水洗应充分,不留精练残渣,(当精练剂中的脂肪酸变色时,织物便着色,吸附金属盐会促进泛黄) ?避免使用一些易引起泛黄的荧光增白剂,柔软剂和树脂等。 ?成品包装应采用密封式,避免与含酚类抗氧化剂和防腐剂的包装材料接触。
?使用时,勤洗勤换,宜晾干,白绸勿接触萘丸。
整理:使用环状偏磷酸盐处理。第九章 防缩整理Finishing)
?1 引言
一、缩水现象
1、缩水:干燥的织物在松驰的状态下被水润湿时,尺寸发生明显收缩的现象。
生产上用缩水率考核织物的缩水程度
缩水率:织物按规定的方法洗涤前后经向or纬向的长度差,占洗涤前长度的百分率,分别是经向or纬向的缩水率。
2、毡缩:
有些织物(如毛织物),在一定条件下洗涤时,除了一般的缩水现象外,由于机械作用,fibre会发生特殊的蠕动而相互纠缠,并使织物缩成紧密状态,这种收缩称为毡缩,一般用面积变化的百分率表示。 二、防缩整理的意义
尺寸不稳定(即具有潜在收缩)的织物作为成品出厂,难以做得形态稳定的服装(如接缝处起皱、花形对不准,成形效果不好等),而且在服用过程中整理效果的持久性很差。通过物理、化学的方法,改善织物缩水状况很有必要。
fibre不同,织物的收缩情况不尽相同。
羊毛织物不仅初次收缩严重;而且后续收缩也很突出,棉织物的初次收缩较大,但后续收缩不高;合纤维织物缩水较小。 此外,织物的收缩情况,还与纱线,织物的结构以及加工过程有关。 ?2织物缩水机理
一、具有―干燥定型‖形变的fibre因内应力松驰而引起收缩,但不是
主要原因。
二、异向溶胀作用使纱线直径增大,纱线中fibre绕纱轴行程增大,造成纱线缩水,但只有2,3.5%,仍不是主要原因。 三、异向溶胀作用,使织物润湿前后织缩改变,是造成缩水的主要原因。
织缩:纱线织造后的长度缩短(即纱线长与织物长的差占织物长的百分率)
以上讨论的是棉织物的缩水机理,毛织物也有类似的现象。 ?3、防缩整理方法
一、机械预缩
是解决经向缩水的有效方法
原理:使织物的纬密和经向织缩增加到一定程度,使织物具有松驰的结构。
实际上,就是使织物中原来存在的潜在收缩,在成为成品之前让它预先缩回。
主要采用以下几种设备(预缩机)来达到预缩目的
1、超喂式针铗拉幅机:
利用超喂装置使织物在松驰状态下进行伸幅,给织物在定幅干燥时经向可以回缩的条件,达到改善经向缩水的目的。
2、橡皮毯压缩式防缩机
橡皮毯在导辊和承压辊之间通过时,被压薄伸长,离开后收缩恢复原状,迫使织物发生同步收缩。
由进布装置、润湿装置、短布铗拉幅机、三辊胶毯压缩装置及毛毯烘干机组成。
特点:缩水率可降到1%以下,设备构造简单,由于导辊和承压辊之间的压力,织物收缩和定型更为充分。
3、毛毯压缩式防缩机
厚毛毯绕过直径较小的导布辊时,外层扩张,离开时恢复原样,使紧贴在毛毯伸长面上的织物发生同步收缩,达到消除潜在收缩的目的。 由进布、给湿、整幅,缩布及烘干定型(无张力)五部分组成。 特点:缩水率可降到2%以下,手感丰满、柔软,具有良好的服用性能。
二、化学方法
经过预缩整理的织物结构变得松驰,织缩很大,虽不存在缩水问题却容易被拉长,尤其是粘胶织物,需采用化学方法达到尺寸稳定的目的。 化学方法的基本原理:设法降低fibre的亲水性,使其在水中不能发生很大的溶胀,从而使织物不会产生严重的缩水现象。 主要采用树脂初缩体or交联剂进行处理,即织物经防皱整理后,同时有防缩效果。
?4、毛织物的防缩整理
一、预缩整理
1、加强后整理中定型作用
(1)干燥时在超喂针铗拉幅机上进行;
(2)干整时尽量降低经向张力。
2、松驰预缩
(1)将织物加湿使其在松驰状态放置一定时间,并慢慢干燥。 (2)采取强制预缩方法。将织物在无张力状态下暴露于蒸汽中,并加以振荡or抖动,然后维持无张力下高速冷却,可获得强制回缩。 二、防毡缩整理
1、防缩绒的意义及方法
(1)消除毛织物的缩绒性对于纯毛精纺织物和针织物具有重要意义,不仅可使织物获得真正的尺寸稳定性,而且可减少起毛起球作用。 (2)毡缩的原因:由于羊毛的鳞片层结构所引起的D、F、E,以及羊毛的高度伸缩性能(弹性)。
鳞片使位移的羊毛固定于新的位置(制动因素),伸缩驱使羊毛彼此移动(动力因素)。只要消除其中一个因素,就会减小缩绒性。 (3)消除羊毛缩绒性的方法为:
A.改变羊毛的摩擦性能
B.变动羊毛的伸缩性能
不论使用何种方法,都应严格控制反应限制于纤维某一区域。 2、―减法‖防毡缩工艺
(1)氯及含氯制剂处理:
(a) 酸性NaClO冷的稀溶液处理:
(b)二氯异三聚氰酸钠(DCCA):水解后生成HClO,H ClO释出低浓度氯与wool缓慢反应。
优:处理均匀,不泛黄,不影响fibre强力,工艺较易 控制。
新一代氯化剂—优卤剂,系含溴、氯的杂环有机化合物,对pH值,T条件要求不高,可实现低剂量饱和释放,处理十分均匀,且操作上可粗放,对设备要求简单,符合我国国情。
(c)氯气法(干法)
(2)KMnO4处理:KMnO4可氧化鳞片,,可使反应局限于fibre表面。
3、―加法‖防毡缩处理
利用聚合物沉积于羊毛fibre表面,fibre被粘合在一起,不能随意移动,而获得防毡缩效果。
树脂应具备以下条件:
?形成的缩聚物应柔软,化学性能应与羊毛接近。
?可在表面附着,用量少而均匀。
?最好以化学键与羊毛结合。
根据树脂在使用时所处的状态,反应分两类:
(1) 界面聚合
如将羊毛用溶于水的二胺类处理,然后再经溶于有机溶剂(与水不混溶)的二酰氯or二异氰酸酯处理,结果在fibre表面发生聚合反应,生成氯酰胺,同时大分子链上的伯氨基也能与酰氯反应,使聚合物薄膜与fibre发生了牢固的结合。
(2)预聚体聚合
所采用的预聚体通常带有三个以上反应性基团,它们在羊毛表面通过自身or与其他交联剂发生作用,可进一步聚合or交联而形成网状结
构的聚合物沉积在fibre表面。
常用的预聚体有三种类型:
a、分支型,
b、线型骨架,且每隔一定距离有特性基团,多为聚两烯酸酯or乙烯类共聚体。
一般采用有机溶剂作为溶剂。
c、由聚酰胺与环氧氯丙烷反应生成。商品为Hercoselt57。 该预聚体可以用水作介质进行加工,较前二种使用方便,如氯-Hercoselt57处理毛条。
预处理(非净洗剂)?氯化?脱氯?中和?预聚体处理?76,90?干燥(预聚体固化,交联)
―加法‖防毡缩机理:
两种观点?聚合物薄膜遮盖了woot fibre表面的鳞片层,or使fibre包裹起来,?D.F.E而达到防毡缩效果。
?聚合物在fibre之间引入了一些粘结点,(―点焊接‖),fibre被胶合在一起而自由移动受阻,从而获得防毡缩效果,如Hercosett57处理。 在羊毛防毡缩处理中,亦有采用―减法‖和―加法‖相结合的方法。 但不论用哪种方法处理,都会影响羊毛的手感,此外对毛织物的风格、沾污性、防水性、色泽和染色性均有影响。
常用的氯-Herwsett法处理毛条or针织内衣能获得令人的手感;除比之外,尚没有其他方法同时兼顾防毡缩及手感好的效果,故在防毡缩处理后需进行柔软处理。
如Dylan GRB处理工艺:
洗净毛线预处理(pH3,3.5)?氯化(DCCA,2.5,3%,浸30′)?脱氯(Na2SO420′)?冷洗?树脂处理(2% DylanGRB,pH5,40?,20′)?柔软处理(阴离子柔软剂+H202,10′)?脱水烘干
4、蛋白酶处理法
氯化法工业化处理较为成熟,但劳动保护差,环境污染严重,影响人体健康,随着人类对健康要求和环保意识的增强,易生物降解的蛋白酶法受到关注。
此法属于羊毛表面的平滑处理(表面变性)。原理是用蛋白酶将鳞片内层易于被酶解消化的部分抽出。但鳞片内层之上的中层含硫较高,抗酶解能力较强,必须先用氧化剂将硫桥氧化,使其抗酶解能力降低,易于消化去除,为避免羊毛内部角质层遭受酶解,酶处理时加入足够的中性盐。
处理后的羊毛不但防缩绒性提高,且因酶处理适当地破坏了羊毛的交联,降低了fibre刚性,使之易于拉伸,而不易回缩,手感相对柔软,羊毛变的滑而细,富有羊绒感。第十章 防皱整理(Resin Finishing)
?1 概述
1、防皱整理的意义
通过化学or物理化学的方法,对fibre进行提高弹性的加工处理,从而提高织物从折皱中恢复原状的能力。
(1)可以提高织物免烫性能。
(2)织物穿着寿命增加。
(3)对还原dye染色的深色品种有助于提高搓洗牢度。 (4)对某些dye的色光和日晒率牢度有影响。
(5)织物的穿着舒适性有所?,沾污性?。
2、回复角和回复度
衡量织物的抗皱性能的方法很多,常用的是回复角及回复度。回复角越接近180,防皱性能越好。?
?2 织物的折皱和纤维素纤维织物的防皱原理
一、织物折皱形成的原因
1、fibre的回复度与防皱性能的关系
折皱可以认为是由于外力使fibre弯曲变形,放松后来完全复原造成的。fibre从弯曲状态中的回复性能(即防皱性)与其拉伸性能有某种对应关系, fibre的回复度越高,防皱性能越好。织物防皱性高低,可近似地以fibre的拉伸性能来衡量,即防皱性决定于fibre本性。 2、fibre弯曲变形的实质
(1)拉伸过程中,fibre内分子不同区域产生形变不同。 侧序度高的区域中存在的H-bond能共同承受外力作用,发生分子间移动的机会较少,主要是弹性形变。而在侧序度较低区域中的Hbond经受外力作用时,是沿着外力的方向,先后受到外力的作用而变形,随强度不同,逐渐发生键的断裂和基本结构单元的相对位移,除普弹形变外,还可能产生强迫高弹形变or塑性形变。
(2)发生强迫高弹形变or塑性形变过程中,伴随着H-bond拆散,新的H-bond形成,放松后,未断裂键及分子内旋转有使系统恢复原状的
作用,但受到新H-bond的阻滞作用,除部分缓缓恢复外,还留下不可恢复的形变(永久形变),这就是造成折皱的原因,一般情况下,也可认为折皱是缓弹形变造成的。
?提高fibre的弹性性能,应设法在纤维素大分子中引入共价交联。 二、树脂整理的防皱原理:
关于树脂整理的机理,目前还难作出完整的解释,一般认为有两种作用。
1、沉积理论:
具有多官能团的树脂的初缩体是很小的微粒,能够扩散到fibre无定形区内,树脂化后即沉积于fibre中,和fibre分子建立氢键,将fibre分子互相缠结起来,结果限制了分子链的相对移动性能,改善了织物的变形。
(2)交联理论
树脂与两个纤维素分子中的羟基形成共价交联,将相邻的分子链互相联结起来,减少了由于氢键拆散所导致的不能立即恢复的形变,使fibre从形变中的恢复能力获得提高。
3、从物理化学的角度解释
纤维素fibre在拉伸、回复过程中主要是内能的作用,贮存的内能愈多,弹性愈大。
三、交联程度与防皱性能的关系
1、交联程度
交联剂浓度?,交联度?,防皱性能?,但交联度过大,强力下降过大。
2、交联分布
只有在无定形区和结晶区的表面,才能产生共价交联。 干态交联:干防皱性能较佳,湿防皱性能差(侧序度高的区域使Hbond被拆散)。
湿态交联:交联发生在中等侧序区域,低侧序度区域交联少,干燥后,fibre干瘪,存在于中等侧序度区域的交联处于较松驰状态,而低侧序度区域缺少稳定的交联。
?3 防皱整理工艺
加工过程:
(一)工作液
整理剂,催化剂,添加剂(柔软剂),润湿剂
1、初缩体用量,与fibre种类、织物结构、初缩体品种、整理要求、加工方法以及吸液率等有关。
2、催化剂:
加速树脂和fibre反应,降低反应速度,缩短反应时间。 (1)主要采用酸性催化剂
主要种类有:有机、无机酸,金属盐,常用
MgCl2,Zn(NO3)2,NH2H2PO4,NH4Cl等
?无机酸和强有机酸,只适用于湿态交联;
?金属催化剂稳定性好,但焙烘温度高,时间长,焙烘时释出酸。 (2)组合催化剂:金属盐与有机酸混和
优:焙烘温度和时间?,弹性高。
3、柔软剂:
增加润滑作用,改善织物撕破强力和耐磨性能,使手感柔软,还有防水效果。
一般选用具有脂肪长链和反应性基团的化合物,如柔软剂VS,防水剂PF,有机硅,聚乙烯乳液。
4、润湿剂:
加速树脂工作液渗入fibre组织内部。多采用非离子型表面活性剂,如润湿剂JFC。
5、硬挺剂:
使织物丰满厚实,也有助于改善弹性和撕破强力、耐磨性,均是热塑性树脂,如PVA,丙稀酸酯(PMA)
(二)浸轧
要求尽量降低织物带液率(可减少烘干负担,减少泳移),棉70,80%,涤棉低些。
近年来出现了低给液技术:轧余率,40%。
(三)预烘、干燥
使初缩体充分扩散到fibre内部,防止初缩体烘燥时发生泳移形成表面树脂影响手感,沾污设备。一般采用红外线or热风烘干,干燥过程中,尽可能?张力,通常在热拉幅时配合起喂,可获得预缩效果。 (四)焙烘
加速初缩体与纤维素反应生成稳定的共价交联,使整理品具有满意的
防皱性。
焙烘条件取决于初缩体的性质和催化剂的类型。
焙烘设备有热风针铗拉幅机,悬挂式焙烘机,导辊式焙烘机。 焙烘后堆置6,24小时,可使树脂完全和纤维发生反应。 (五)后处理
去除反应残留物
1、游离甲醛含量高,有碍健康
2、副产物三甲胺有难闻的鱼腥味
3、 残留催化剂使整理剂、纤维素水解
?4 整理后纺织品质量
一、主要机械性能
1、断裂强度和断裂伸度
?棉织物,断强?断裂延伸度?
原因:共价交联作用所致,共价交联的引入,严格地限制了分子链的自由活动特性,一旦受到应力,易造成负荷集中现象,使强力?,交联改变了纤维素分子的易滑动性,降低了纤维随外力而发生形变的能力,使织物的断裂延伸度?
?粘胶织物,干湿断强提高,延伸度?
2、撕破强力?
与织物的强韧度有关。延伸度显著??撕破强力?
3、耐磨性?
织物中的纱线和fibre在摩擦中发生反复形变而受到的损伤,称为磨损。
耐磨性的降低主要是fibre强韧度?所致,
4、整理品机械性能的改善
?采用添加剂
?改变使用整理剂的方法
?合理选用催化剂
二、整理品的耐洗性
1、耐酸、碱水解性
2、吸氯与氯损
整理剂中的氮,在洗涤过程中,遇有效氯,会产生吸氯现象,吸氯后经高温烫熨会产生氯损。吸氯后还会产生泛黄现象(吸氯泛黄)。 附 无甲醛防皱整理
近年来,人们服装消费观念正在发生变化,天然fibre织物受到人们的青睐,特别是纯棉织物已成为衬衫,西裤的主要面料之一。外观自然,穿着舒适和料理简便是人们选择便装、休闲装的基本要求,为了克服纯棉织物易起皱,洗后需熨烫的缺点,DP整理(在美国称―不皱整理‖,在日本称―形态稳定‖、 ―形状记忆‖整理)已成为全棉衬衫的重要后整理工艺。
该整理工艺要求符合纺织品生态学的要求,即甲醛低剂量释放,而传统的免烫整理剂如2D树脂虽有优良的防皱性能,但在整理加工和穿着过程中会释放出对人体和环境有害的甲醛。
甲醛是醛类中具有特殊致毒作用的一个品种,它剧裂刺激眼睛、皮肤和粘膜、造成结膜炎、鼻炎、支气管炎、、皮肤过敏等疾病,若作用时间过长还会引起严重的疾病,如嗜睡、肠胃炎、手指or甲趾发痛等。在蛋白质生物细胞中,已发现与甲醛反应的羟基化合物的代射物,呈现突变性,这已引起各国广泛注意,
早期出售的树脂整理织物甲醛释放量为3000,5000PPM;1965年以后,美国只允许释放甲醛量,2000PPM的产品进入市场,1973年降至1000PPM,1987年再次降至500PPM。甚至有些工厂提出生产释放甲醛量,100PPM的超低甲醛整理剂。
鉴于许多天然物 (如蔬菜、苹果等)本身就含微量甲醛,空气中也有微量的甲醛踪迹,?在日常生活环境里,要完全排除甲醛的存在,既不可能也无必要,截至1994年,美、英服装业对各类服装的甲醛释放量限为500PPM。芬兰规定,儿童内外衣?30PPM,成人内衣?75PPM,外衣?100PPM,装饰用?130PPM,我国参照国外一些法规,规定生产车间内空气中甲醛含量的极限值,取样8h以上时,必须低于(即3PPM),织物上游离甲醛含量的最高允许值也趋下降倾向。 国际纺织品生态研究和检验协会颁的Deko-Teoc标准100规定,甲醛的最高限量是300PPM,这一浓度对生产者和消费者是安全的,规定不直接与皮肤接触的外衣定?300PPM,而直接与皮肤接触的制品含量为75PPM,及婴儿衣物的最高允许含量为20PPM。
目前,国内外都在研究并开发低甲醛和无甲醛树脂整理剂,其中一部
分有价值的已形成产品,并在市场上销售。
(一)甲醛捕集剂
含有氨基的化合物易于与甲醛反应,都可以作为捕集剂,如尿素、聚丙烯酰胺、碳酰肼(H2N?HNCONH?NH2)等,以碳酰肼效果最好, (二)DMDHEU醚化改性物
通过醚化反应制的低甲醛树脂整理剂。如六羟甲基三聚氰胺树脂的游离甲醛,1%,整理后织物上游离甲醛达660ppm,经甲醚化后,游离甲醛降到,0.6%,织物上仅225ppm。这种改性物主要是2D的甲醚化、乙醚化和多元醇醚化改性。由于醚化改性后的反应速率大大降低,能获得耐水解的树脂整理剂和整理品。另一方面,对于反应性很低的树脂整理剂,可以采用高效催化剂来获得必要的反应速率。 (三)多元羧酸
用多元羧酸对织物进行防皱整理,从根本上避免了甲醛对环境和人体造成的各种危害,因此受到人们的重视。多元羧酸作为防皱整理剂的开发和研究,也推动了纤维素纤维防皱理论—酯化交联的深入发展,以及相关的催化剂体系和催化机理的发展。
80年代末,Welch首先提出了多元羧酸中相邻的两个-COOH在高温下脱水成酐,而后在弱碱的催化下与-OH成酯的机理。 其他研究者也都从不同的角度
证明
住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问
了多元羧酸与fibre的酯化是通过酸酐这一中间产物完成的。即羧酸形成活泼的酐后,可与特定的磷酸盐催化剂反应而生成酰化磷酸盐or酰化亚磷酸盐,然后这个中间产物再与纤维素交联,并重新释出催化剂。
就催化剂而言,酸酐与醇的酯化反应,是以弱base作为催化剂。 目前研究较多的有丁四羧酸(BTCA),丙三羧酸(PTCA)和柠檬酸等。 BTCA是公认的效果最好的多元酸,,实验表明其整理品无论DP,白度,耐洗性,强力保留率都 令人满意,完全可以替代2D树脂。只是价高(10美元/磅),是2D的10倍,因而至今未能实现工业化应用。 PTCA(丙三酸)整理效果逊于BTCA。
柠檬酸(CA)的整理效果低于BTCA和PTCA,原因是,CA属羟基酸,分子中的-OH妨碍了邻近的-COOH与fibre上的-OH发生交联反应,另外,经CA整理织物会泛黄。泛黄是由于CA加热脱水,分子中的-OH的邻位上的H受热脱去,生成了乌头酸(丙烯三酸) 并有可能进一步脱去水和CO2形成衣康酸(甲叉丁二酸)。二者都是不饱和酸,在焙烘过程中,使织物变色泛黄。
经CA处理的织物耐洗性稍差,强力保留率也不能令人满意。尽管CA作为防皱整理剂存在以上不足,但其低廉的价格和较高的安全更具有实用价值,因而受到人们的关注。
研究发现,除了催化剂之外,在整理浴中加入一些添加剂,可整理效果和改善织物整理后的性能。
如 1、胺类化合物三乙醇胺。它们均为弱Dase性物质,可促进酸酐与fibre上的-OH的酯化。
2、羟基酸
苹果酸、洒石酸及其盐,它们作为共同反应性催化剂,提高织物的整理效果,减少磷酸盐的用量。改善织物的强度,提高耐洗性。
?6 其他整理方法
一、免烫整理
1、即高要求的防皱整理,整理品有较高的湿弹性,不但在穿着过程中具有良好的防皱性,洗涤后,需熨烫就有良好的平挺外观(即洗可穿性能)。
1926年,英Tootal Broadhurst Lee公司第一个申请织物防缩防皱专利,40年代涤论纤维问世,其优良的弹性、洗可穿性能受各界人士青睐,从此纤维素纤维整理的发展被推上了模拟合纤的洗可穿性能的道路,并作为与合纤争夺市场占有率的重要手段。美国化学整理研究中心于1955年正式推出新棉布(New Cotton),称―Wash,Wear‖。―Eeay Care‖、―Non-iron‖、―Mini Care‖预示其性能可与合纤维媲美。这是化学整理领域中第一个理程碑。
2、主要有四种加工方式
(1)干态交联法:增加整理剂的用量。
(2)湿态联法:织物在水溶胀状态下交联,浸轧?打卷处理15h(20,25?)
问题:干防皱性?
优:湿防皱性好、手感柔软、耐洗性优良。
(3)潮态交联:织物浸轧后烘至一定含水率(棉织物为6,12%)?打卷处理24h?水洗
耐磨性好,手感柔软,湿弹性好,但干防皱性仍差。 (4)温和焙烘法:
浸轧工作液?低温烘燥(纤维充分溶胀、部分溶胀,及干瘪状态的变化中逐步完成交联反应)
(5)两次焙烘法:织物经干、湿态两次交联处理,从而获得较好干,湿防皱性。
总之,尽管织物经不同工艺整理后,防皱性在不同湿度下不一致,但整理品的含湿若与交联时的含湿相当,防皱性最佳。?实际穿着,潮态交联的织物具有最佳的防皱性。
二、耐久压烫整理
1、即高水平免烫整理,除具有良好的干、湿弹性外,能使服装上的折裥具有良好耐洗性。由于新棉布缝制的服装,其缝线部分部褶裥处经洗涤后,特别是经转筒式热风烘干机烘干后,仍难以与涤论服装相比。因而60年代中期,美国Koret公司开发了后焙烘or延迟焙烘法,明显改善了缝线部分和褶裥处洗后的平挺程度。习惯上称PP整理(Permanent Press)or DP整理,使纯棉服装的外观全面达到or接近合纤水平,这是化学整理发展中又一个里程碑。
2、两种工艺
(1)延迟焙烘法:浸轧—烘干—成衣缝制—压烫、焙烘—成品 由于织物在烘干后至压烫、焙烘间隔长,要求整理剂不会过早地与纤维反应(即敏化织物在贮藏期间性能稳定)用于免烫整理。 (2)预焙烘:浸轧整理液?预烘?成衣缝制?压烫?成品,此法只适用于羊毛织物,且在折裥处需喷洒特殊药剂。此外涤/棉混纺织物藉涤论纤维部分的热塑性,也有类似效果。
(3)高温高压法:织物?缝制?压烫?成品
主要适用于合纤,有时尚需些辅助性助剂处理。
棉布经DP整理后,其强力如耐磨性能损失很多(?50%),只好由T/C DP整理产品取代。第十一章 特种整理
特种整理:将物理和化学方法结合起来,赋予织物某种特定性能的整理。
如防护整理:防水、防火、防霉、防油污、防寒、防原子能辐射等。 防熔融、防起毛起球等。
?1 防水整理
一、概况
1、防水整理:对织物进行涂层,使水和空气都不能透过。 2、拒水整理:使纤维表面的亲水性变为疏水性,织物既透气又不易被水润湿。
二、拒水整理的测试方法
1、淋水性能测试
2、耐水压性能试验:连通管型水压仪
3、耐洗性能测试
耐测久性的重要指标,试样呈于1:40浴比的5g/L中性肥皂2g/L纯碱的溶液中,于95?皂洗30′,干燥后,再测淋水性和耐水压性能,用耐洗次数表示防水剂耐久性。
三、拒水整理的方法
根据整理效果的耐久性,可分为耐久和不耐久两类
(一)铝皂法
属不耐久性整理,但成本低,加工方便
1、二浴法
配制乳液?浸轧?烘干?浸轧(醋酸铝溶液)?烘干 过程复杂,现已少用
2、一浴法
配制乳液(醋酸铝+石蜡肥皂乳液)?浸轧(20g/L,pH=5,室温or55,70?)?烘干
注意:(1)明胶用量适当,多,乳液稳定,但拒水效果?。 (2)前处理充分,不含碱性,酸性or亲水性表面活性剂。 (二)耐久性拒水整理
1、防水剂CR:脂肪酸铬络合物,耐久性较高。 商品有效成份30%,焙烘时损伤fibre,不适宜浅色or薄织物加工。 2、防水剂PF:属长链脂肪烃的铵化合物。
3、防水剂AE:硬脂酸与氨基树脂初缩体反应产物与石蜡乳液混合物 羟甲醚可与纤维素反应or自身缩聚
浸轧(pH=4.5,5.5)?烘干?焙烘 皂洗?水洗?烘干 4、有机硅:新型防水用剂,一般为线型聚硅氧烷。 拒水效果好、耐久、且是良好的柔软剂,可改善撕破强力。 加工时溶于有机溶剂中or制成乳液
浸轧(有机硅乳液)?烘干?焙烘
四、拒水原理
1、粘着力
2、润湿拉力
3、临界表面张力
结论:用具有较大接触角,临界表面张力较小的物质做拒水整理剂,较理想。
4、液体在有小孔而粗糙的表面上接触角
拒水整理剂使用到织物上去后,获得接触角,较整理剂本身组成的光滑平面的接触角大些,且织物的结构在一定范围内越松散,拒水性?(但织物越松散,越易产生透水现象)。
对棉织物,最好在干态有较大孔隙,润湿后通过溶胀变得紧密。 拒油剂:全氟烷基丙烯酸酯
整理剂能在织物表面聚合成膜,含氟基团有规则地向外整齐排列。 ?2 防污整理(SR整理)
一、概述
1、防污整理的意义
污垢:干污:灰尘等固体微程,机械地附着
油污:油脂及所粘附or溶解的物质。
污垢影响色泽,气味和手感。
2、防污整理的概念
有两种涵义。
(1) 拒污整理
增强fibre表面亲水性能,减少对油污的吸附,提高织物的防油性,
一般采用含氟有机化合物进行整理。
(2)去污整理(Soil Release)
沾污后易于洗去和洗涤时不再沾污。
二、防污整理的方法
1、拒油整理
油污表面张力约30达因/厘米,而含氟聚合物表面张力约18,25达因/厘米左右,?采用这类物质处理织物可?表面张力达到拒油作用。 (1)聚全氟丙烯酸酯乳液:一般浓度为30%
RF—全氟烃基
RF至少应为C3F4
而C7F15则防油效果较理想。
整理工艺:
浸轧(织物上沉积全氟化物量0.5,1%)?烘干?焙烘(120,150?,5′,10′)?皂洗、水洗、烘干
(2)全氟羧酸铬络合物
(3)含氟整理剂与防水剂混合使用
用有机氟整理剂处理后的织物,润湿后,因棉fibre吸水膨化,将全氟化合物生成的薄膜挤破,拒油性?,加耐久性防水剂,将改善这一现象,且使成本?。
上述方法缺点是一旦被沾污,油污去除较困难,也容易被洗液中的油污再沾污。
2、易去污整理
适合于合纤及其混纺织物的整理,常用的整理剂有
(1)聚环氧乙烷与聚对苯二甲酸乙二酯的嵌段共聚物
工艺过程:
浸轧(织物带1,3%固体整理剂)?预烘?拉幅?焙烘(180,200?,30s)?皂洗、水洗、烘干。
对漂白织物,则焙烘后先用H2O2(pH-9.5)在80?漂白后皂洗烘干。?该整理剂不耐强碱。
(2)丙烯酸型
主要是丙烯酸、甲基丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物
系亲水性物质,包覆fibre能?fibre的亲水性,该物质在碱性洗液中呈阴离子性,油污粒子在洗液中亦同样呈阴电荷,?覆盖在fibre上的丙烯酸酯共聚物,能将油污排斥而脱离织物,另外丙烯酸酯其聚物在洗液中有剧烈的膨胀作用,停留在织物表面,纱线间隙中的油污,亦可排挤到洗液中去。
这种整理剂有不同的合成组分,一般控制羧基含量40%左右。 整理实例:
工作液(g/L):丙烯酸型易去污乳液(20%) 20,25
渗透剂 0.5,1
水 79.5,74
工艺(安排在树脂整理后):
二浸二轧?预烘(80?)?拉幅?焙烘(160?,3,5′)?皂洗?(60,65?)?
热水洗 冷水洗?烘干。
?3 阻燃整理
一、阻燃整理的意义
1(阻燃整理是指经过整理的织物具有不同程度的阻止火焰蔓延的能力,离开火源后,能迅速停止燃烧。
2(织物的可燃性
(1)着火性:即着火点高低,表示起火的难易。
(2)燃烧性能:在特定条件下,样品燃烧的速率。 (3)燃烧的毁坏性:燃烧中,通过热传导使皮肤T?,引起灼伤。还有烟及有毒气体的危害。
纤维按燃烧性能一般分为:
(1)不燃性:玻璃fibre、石棉、钢铁纤维等。
(2)难燃性:聚氯乙烯,聚丙烯腈等
(3)可燃性:羊毛,Silk,涤纶、尼龙等
(4)易燃性:纤维素fibre,硝化纤维素
3(阻燃(整理)效果的评定
(1)垂直燃烧试验样法:试样于阻燃试验仪中,固定试样,使试样下端离灯口距离为19cm,调节火焰高度为38mm , 试样12S取出,计算剩余燃烧时间和阴燃时间。
(2)测需氧指数(OI)
OI指样品在N2、O2混合气体的环境中保持烛状燃烧所需O2的最小
体积分数,即
二、阻燃整理的方法
阻燃整理有三个途径:
(1)竭燃法:阻燃剂与纤维素fibre以离子键or共价键结合,使其在fibre中不溶解而获得耐久性阻燃效果。
(2)原液法:将阻燃剂直接加入到纺丝液中。
(3)共聚法:将阻燃剂加入到聚合物链段中,使织物具有耐洗、耐漂、耐汗渍等合格牢度,并不致被皮肤吸收。
印染厂主要采用第一种方法:
(一)、无机阻燃剂整理:
1(金属氧化物和卤化物:如钛、锑的氧化物、卤化物,一般制成悬浮液。
不耐久、手感粗,最好与其它阻燃剂一起使用,主要用于厚重织物如帐逢等。
2( 硼砂(Na2B4O710H2O)
一般与硼酸按1?1或7?3混合使用。价廉,不耐洗,用于室内不常洗织物。
3(磷酸盐
Zn3(PO4)2 、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4等,单独or与其他阻燃剂混合使用,手感硬,最好与Ti(HSO4)4一起使用。
浸轧(10~32%尿素+5~16%(NH4)2HPO4)?烘干?焙烘?水洗?浸轧(25~50%Ti(HSO4)4)?碱洗?烘干(or再浸轧3%聚乙烯乳液)
(二)有机磷阻燃剂
1(THPC(四羟甲基氯化磷)
?系白色,可溶于水和低级醇的结晶化合物
?THPC的水溶液具有酸性:
?能与胺、酰胺、酚、醇等反应。
?与纤维可发生类似反应,据此推例,THPC在纤维分子间形成交联:
?整理工艺:THPC—酰胺(proban)
处方: THPC, NaOH(or2.5%Na2CO3) 尿素 TMM 柔软剂 16% 1% 9.7% 1% 0.1%
浸轧整理液?烘干 焙烘 水洗、烘干
?特点:阻燃性?,但机械性能?手感粗,有吸氯泛黄现象 2、PyrovatexCP
工作液组成:阻燃剂,缓冲剂,稳定剂,催化剂,柔软剂、固着剂等。 浸轧(CP)?浸轧(TMM)?烘(85?)?焙烘(160?)?碱洗、水洗
特点:阻燃性高,强力损失小。
上述阻燃整理剂一般对涤纶不起作用,故涤/棉混纺织物的阻燃整理必须按纤维特性分别选用适当的整理剂。
涤纶属热塑性fibre,260?熔融,560?燃烧,燃烧时or移开火源,涤纶熔融物滴落且收缩,火焰可自行熄灭。但在涤/棉混纺物中,棉fibre会形成支架作用,阻止熔体滴落,而使其继续燃烧,涤纶失去了
自熄作用,且涤纶较高的燃烧热,会加速棉fibre的燃烧,致使燃烧现象更为复杂,比纯纺者更危险,目前还没有理想的阻燃剂。 涤/棉阻燃整理工艺:
涤组分用三(2,3一二溴丙基)膦酸酯(TDBPP),棉组分用THPC,两种整理剂可用同浴浸轧处理。
要求:两种整理剂有相容性,能在同一条件下固着。 工艺流程:
浸轧?烘干?热溶(180~200?)?皂洗(70~80?)?水洗?烘干 特点:耐久性?,服用性能?,有机膦对人体健康有一定危害。
三、阻燃机理
1(织物燃烧机理
(1)燃烧现象可分为有焰燃烧和无焰燃烧两种,前者是fibre热裂解时形成的气体or挥发性液体的燃烧,后者则是残渣(碳)的氧化。 (2)fibre的燃烧与其热裂解的产物有关,不同fibre的热裂解过程不同。
2(阻燃机理
(1)覆盖论:阻燃剂在>500?时能在fibre表面形成有隔绝作用的覆盖层,除阻碍O2供应外,还阻止可燃气体向外扩散,从而达到阻燃目的,如硼砂-硼酸。
(2)气体论:
一是阻燃剂在燃烧温度下,分解出不燃气体, 将可燃性气体浓度冲
淡到能产生火焰浓度以下;另一种是阻燃剂在加热条件下,能作为活泼性较高的游基转移体,从而阻止了游离基反应的进行。 (3)热论:
一是阻燃剂在高温下发生吸热变化,如熔融和升华,从而阻止燃烧蔓延,另一种则是fibre迅速散热,使织物达不到燃烧温度。 (5) 催化脱水论
主要指改变fibre的热裂解过程。由于阻燃剂能使纤维素分子链在断裂前发生迅速而大量的脱水,甚至发生某些交联作用,阻止左旋葡萄糖的生成,使有焰燃烧得到抑制。
有机磷化合物的阻燃作用是由于它可与纤维素分子中的羟基形成酯,阻止左旋葡萄糖的形成,且进一步使纤维素脱水,生成不饱和双键,促进纤维素分子间形成交联,增加碳状物的形成,阻阴燃效果较好。只有当整理剂用量提高到10%后,才能有效阻止有焰燃烧。