【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 漂白在酸性條件下進(jìn)行，滌論不致?lián)p傷；能夠得到良好的白度，所謂“晶瑩透亮”，其它方法無(wú)法相比，尤其是生產(chǎn)漂白品種，非此莫屬；對(duì)棉纖維共生物有選擇的去留，即保留多量的脂蠟(手感柔軟)，去除果膠、色素、含氮物等較徹底，兼有精練、漂白兩種效果；由于在酸性狀態(tài)下漂白，能放出ClO2，毒性大，且不易散失,ClO2濃度增至一定程度，有爆炸危險(xiǎn)，其次，易污染水源，與其他工業(yè)廢水中的有機(jī)物作用生成毒性更大的有毒氣體，第三ClO2是強(qiáng)腐蝕劑，因?yàn)閷?duì)設(shè)備的要求高，須用含鈦成分很高的合金鋼。NaClO2漂白時(shí)消耗量大，價(jià)格貴因此，NaClO2漂白不是一種理想的生產(chǎn)工藝三種漂白劑的比較NaClOH2O2NaClO2適用范圍C．T/C低檔C．T/C中高檔蛋白質(zhì)纖維高檔C．T/C白度一般較好很好白度穩(wěn)定性脫氯不凈，易泛黃不易泛黃脫氯不凈會(huì)泛黃手感粗糙較好很好去雜能力較差，但對(duì) 有效有一定去雜能力去雜能力好，對(duì)煮要求低對(duì)棉較大中等較小常用漂的方式冷漂（繩狀平幅）軋漂等（平幅）軋漂（平幅）漂液pH值9~10（忌中性）10．5~11軋槽6~8汽蒸4~（石），陶瓷，塑料 不銹鋼 鈦勞動(dòng)保護(hù)Cl2釋出，通風(fēng)設(shè)備無(wú)毒毒氣ClO2，排風(fēng)設(shè)備要求高前處理短流程工藝一、發(fā)展背景傳統(tǒng)的前處理工藝流程共分三步，優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量穩(wěn)定，但存在工藝路線長(zhǎng)、效率低，設(shè)備占地大，能耗大問(wèn)題，20世紀(jì)70年代歐美發(fā)生能源危機(jī)，促使人們尋求新工藝來(lái)提高工效，降低能耗，同時(shí)，一些高效助劑、新型設(shè)備和自動(dòng)化儀表的開發(fā)研制，從客觀上提供了良好條件，使前處理短流程工藝應(yīng)運(yùn)而生。這是對(duì)前處理加工的一個(gè)重大改革，國(guó)內(nèi)的研究始于1984年，90年以后，工藝逐步成熟，產(chǎn)品質(zhì)量逐步穩(wěn)定。二、工藝類型DSB一步法：退—煮—漂—浴主要用劑：從理論上分析，短流程工藝是把常規(guī)三步工藝中各自的去除對(duì)象和作用原理合并在一至二步完成，因此化學(xué)藥劑的選用應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面參與反應(yīng)物質(zhì)的多樣性及反應(yīng)類型的復(fù)雜性。NaOH在退漿，精練和氧漂中均需要H2O2具有退漿，漂白功效但必須增加二者用量，伴隨而來(lái)的問(wèn)題是H2O2分解快，纖維損傷大，所以必須選用合適的穩(wěn)定劑。助劑，(1)穩(wěn)定劑：滿足NaOH10～50g/l，90℃條件下，H2O2半衰期80min以上， ≥1700，白度＞80%(2)高效復(fù)配型表面活性劑，有利于潤(rùn)濕，乳化，凈洗作用(耐強(qiáng)堿)(3)過(guò)硫酸鹽，有助于漿料的去除短流程工藝既有高溫處理也有室溫加工(既冷軋堆前處理工藝)冷軋堆工藝特點(diǎn)：(1)采用高濃度化學(xué)藥劑，低溫下長(zhǎng)時(shí)間處理(2)設(shè)備簡(jiǎn)單，能耗小，生產(chǎn)定員↓，綜合成本↓(3)反應(yīng)溫和，對(duì)纖維損傷小(4)適合于細(xì)薄(不易卷邊、緯斜)，厚重(不起皺)，寬幅織物(設(shè)備)、絨布(保留蠟質(zhì)，有利于起絨，及保持良好手感)工藝要點(diǎn)：①良好均勻的給液；②高軋余率(90%)；③溫度控制；④高效助劑；⑤良好的堆置條件；⑥充分的洗滌三、工藝舉例：進(jìn)布→熱洗（二格）→浸軋（H2O250~70ml/L+15~30g/LNaOH）→打卷→室溫堆放16~20h→高溫水洗滌/棉堿氧一浴處方(g/L)：NaOH7～8，H2O2(100%)10～15，進(jìn)布—熱洗(2格)—浸軋堿氧液—汽蒸(100℃，45′)—熱洗(1格)—酸洗(2g/LH2SO4)—冷洗—熱洗(3格)一步法：四、使用情況：滌/棉織物、純棉薄型織物采用二步法、質(zhì)量較穩(wěn)定純棉中厚織物二步法質(zhì)量有波動(dòng)一浴法質(zhì)量不過(guò)關(guān)冷軋堆工藝存在毛效低問(wèn)題設(shè)備以R—box效果較好該工藝是一個(gè)發(fā)展方向，但沒有固定模式、應(yīng)在達(dá)到高效、低耗、高質(zhì)量的前提下，根據(jù)不同品種采用不同工藝。第五章絲光 167。1 引言一、絲光的含義絲光：棉制品(紗線、織物)在有張力的條件下，用濃的燒堿溶液處理，然后在張力下洗去燒堿的處理過(guò)程。堿縮：棉制品在松馳的狀態(tài)下用濃的燒堿液處理，使fibre任意收縮，然后洗去燒堿的過(guò)程，也稱無(wú)張力絲光，主要用于棉針織品的加工。二、絲光與堿縮織物的特點(diǎn)絲光后：織物發(fā)生以下變化光澤提高吸附能力，化學(xué)反應(yīng)能力增強(qiáng)縮水率，尺寸穩(wěn)定性，織物平整度提高強(qiáng)力、延伸性等服用機(jī)械性能有所改變堿縮雖不能使織物光澤提高，但可使紗線變得緊密，彈性提高，手感豐滿，此外，強(qiáng)力及對(duì)dye吸附能力提高。三、工序安排 先漂后絲：絲光效果好，廢堿較凈，但白度差，易沾污，適合色布，尤其厚重織物。先絲后漂：白度好、但光澤差，漂白時(shí)fibre易受損傷，適用于漂布，印花布染后絲光：適合易擦傷or不易勻染的品種(絲光后，織物手感較硬，上染較快)染深色時(shí)為了提高織物表面效果及染色牢度，以及某些對(duì)光澤要求高的品種，也可采用染后絲光。原坯絲光：個(gè)別深色品種(苯胺黑)可在燒毛后直接進(jìn)行絲光，但廢堿含雜多，給回收帶來(lái)麻煩，很少用。染前半絲光，染后常規(guī)絲光：為了提高染料的吸附性和化學(xué)反應(yīng)性。棉布絲光分干布絲光和濕布絲光兩種，由于濕布絲光含濕較難控制，因此以干布絲光較多。其他堿金屬的氫氧化物對(duì)纖維素纖維也有一定的膨化作用，但其膨化能力隨原子量增大而↓，且成本較高，因此只有燒堿才具實(shí)用價(jià)值，某些酸和鹽類溶液(H2SO4,HNO3,)也可使纖維素纖維膨化，獲得絲光效果，但實(shí)際生產(chǎn)有困難，缺少實(shí)際意義。無(wú)水液氨因分子小，純度高，也是一種優(yōu)良的膨化劑，20世紀(jì)60年代未曾進(jìn)行過(guò)絲光研究，其產(chǎn)品的光澤和染色性能均不及堿絲光，但手感柔軟、尺寸穩(wěn)定性和抗皺性較高，故近年來(lái)作為與后整理中機(jī)械預(yù)縮、樹脂整理結(jié)合應(yīng)用的新工藝，稱為液氨整理。四、絲光效果的評(píng)定光澤是衡量絲光織物外觀效應(yīng)的主要指標(biāo)之一。可用變角光度法、偏振光法等測(cè)，但尚無(wú)統(tǒng)一的理想的測(cè)試手段，目前多用目測(cè)評(píng)定。顯微切片觀察纖維形態(tài)變化吸附性能(1)鋇值法：是檢驗(yàn)絲光效果的常用方法，鋇值大，絲光效果好本光棉布鋇值=100，鋇值＞150表示充分絲光，一般為135～150。(2)碘吸收法：(3)碘沾污和染色測(cè)試法：將不同鋇值(100～160)試樣，用一定濃度碘液or直接藍(lán)2B染液處理，制成色卡，再將未知試樣的碘沾污和染色深度與色卡對(duì)比，定量評(píng)定絲光鋇值。尺寸穩(wěn)定性(%)采用機(jī)械縮水法或浸漬縮水法測(cè)量處理前后織物長(zhǎng)度變化，通過(guò)公式計(jì)算縮水率，一般經(jīng)向縮水率常大于緯向，但有些經(jīng)密較高的品種產(chǎn)生負(fù)縮水率(門幅增大)。167。2 絲光原理一、絲光纖維的性質(zhì)棉纖維濃堿作用后的變化形態(tài)結(jié)構(gòu)纖維直徑增大變圓，縱向天然扭曲率改變(80%→%)，橫截面由腰子形變?yōu)闄E圓形，甚至圓形，胞腔縮為一點(diǎn)，若施加適當(dāng)張力，纖維圓度增大，表面原有皺紋消失，表面平滑度，光學(xué)性能得到改善(對(duì)光線的反射由漫反射轉(zhuǎn)變?yōu)檩^多的定向反射)，增加了反射光的強(qiáng)度，織物顯示出絲一般的光澤?？椢飪?nèi)纖維形態(tài)的變化是產(chǎn)生光澤的主要原因，張力是增進(jìn)光澤的主要因素。微結(jié)構(gòu)結(jié)晶度↓(70%→50%)，無(wú)定形區(qū)域↑，使原來(lái)在水中不可及的羥基變?yōu)榭杉?，因此纖維對(duì)dye的吸附性能和化學(xué)反應(yīng)性能都有所提高，另外，由于絲光后，纖維形態(tài)變化，表面和內(nèi)部的光散射減少，因此同濃度染料染色時(shí)，染色深度也增加。纖維溶脹后，大分子間的氫鍵被拆散，在張力作用下，大分子的排列趨向于整齊，使取向度提高，同時(shí)，纖維表面不均勻變形被消除，減少了薄弱環(huán)節(jié)。使纖維能均勻的分擔(dān)外力，從而減少了因應(yīng)力集中而導(dǎo)致的斷裂現(xiàn)象。加上膨化重排后的纖維相互緊貼，抱合力，也減少了因大分子滑移而引起斷裂的因素。分子結(jié)構(gòu)的變化棉纖維在濃堿液中發(fā)生溶脹后，大分子鏈間的氫鍵被拆散，舒解了織物中貯存的內(nèi)應(yīng)力，通過(guò)拉伸，大分子進(jìn)行取向排列，在新的位置上建立起新的分子鍵，且分子間力比溶脹前大。最后在張力下去堿，已取向排列的纖維間的氫鍵被固定下來(lái)(是在更為自然，穩(wěn)定的狀態(tài)下被固定下來(lái)的)，這時(shí)的纖維處于較低的能量狀態(tài)，因此尺寸穩(wěn)定。二、絲光原理絲光是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，關(guān)于棉纖維在濃堿液中發(fā)生劇烈溶脹的原因有兩種理論作出解釋水合理論(1)燒堿與天然纖維素(纖維素)作用，生成堿纖維素，主要有兩種類型：①醇化合物：②分子化合物(加成化合物)：兩種產(chǎn)物都不穩(wěn)定，經(jīng)水洗便水解成水合纖維素，再通過(guò)脫水烘干后即成為絲光纖維素(纖維素Ⅱ)整個(gè)過(guò)程纖維素的變化表示如下：纖維素Ⅰ Ⅱ從而引起棉纖維物理和化學(xué)特性的相互的變化，呈現(xiàn)出優(yōu)良的性能(2)棉纖維經(jīng)濃NaOH處理發(fā)生劇烈的不可逆溶脹原因是：鈉離子體積小，它可以進(jìn)入到fibre的晶區(qū)；同時(shí)Na+是一種水化能力很強(qiáng)的離子，環(huán)繞在一個(gè)Na+周圍的水分子多達(dá)66個(gè)之多，以至形成一個(gè)水化層，當(dāng)Na+進(jìn)入fibre內(nèi)部并與fibre結(jié)合時(shí)，大量的水分也被帶入，因而引起了劇烈溶脹，由于能進(jìn)入晶區(qū)，因此，溶脹是不可逆的。(3)這種溶脹受溫度的影響： （4） 溶脹也受NaOH濃度及中性鹽的影響，Donnen膜平衡理論溶脹是滲透壓作用的結(jié)果。假設(shè)纖維素是一種弱堿，在燒堿溶液中可形成鈉鹽，纖維素鈉鹽電離生成不可移動(dòng)的纖維素陰離子CellO?，溶液中尚有可移動(dòng)的Na+和OH，如果有NaCl存在，還有Cl?，將纖維表面看作有類似半透膜性質(zhì)，這些離子按一定條件分布，達(dá)到平衡時(shí)，膜內(nèi)外必須分別達(dá)到電性中和。 膜內(nèi)可移動(dòng)離子總濃度： CI=[Na+]I+[OH]I+[Cl]I=2XC1膜外可移動(dòng)離子總濃度： CO=2(C2+C3X)=2X，CICO，因而產(chǎn)生了滲透壓（P），引起纖維溶脹。P=RT（CICO）=RT(2XC12X′) P=RT( ) （1）根據(jù)（1）式（1）當(dāng)C2不是很大時(shí)，C2↑，C1↑，P↑，溶脹↑（2）若有鹽存在，膜外[Na+]↑,即X1↑，P↓，溶脹↓（3）若C2↑↑，C1相對(duì)C2很小，而膜外[Na+]↑↑，X‘很大，P→O167。絲光工藝條件分析絲光工藝的基本條件是NaOH溶液的濃度，溫度，作用時(shí)間，張力和去堿。一、堿液濃度是影響絲光效果的主要因素① 棉纖維用不同濃度燒堿溶液處理后，長(zhǎng)度和直徑的變化情況：濃度＞8%，直徑增加，長(zhǎng)度縮短至最大②棉紗在不同濃度NaOH溶液中的收縮和染著力③棉布絲光對(duì)濃度要求(C與收縮及鋇值關(guān)系)C=177g/L時(shí)，鋇值為150，C=245g/l，鋇值最高。C=240~280g/l，收縮趨于穩(wěn)定。因此絲光最適宜的燒堿濃度是245g/l左右，考慮到織物本身吸堿、空氣中酸性氣體的耗堿等因素，棉布絲光堿濃度為260～280g/l。實(shí)際生產(chǎn)中，可根據(jù)半制品的品質(zhì)和成品的質(zhì)量要求選擇。二、張力張力對(duì)織物光澤的影響棉織物用濃堿處理時(shí)，只有加上適當(dāng)?shù)膹埩?，才能顯示出良好的光澤，從張力對(duì)棉紗絲光后性能的影響可以看出：張力大，光澤好。張力對(duì)織物機(jī)械性能和吸附性能的影響即在無(wú)力條件下，棉紗線的強(qiáng)力已獲得提高，如果施加適當(dāng)?shù)膹埩Γ鋸?qiáng)力還可以進(jìn)一步提高，但光澤增加的并不多，且斷裂延伸度和吸附性能卻有所下降。張力對(duì)織物縮水率的影響絲光時(shí)，經(jīng)緯向張力對(duì)織物縮水率有極為重要作用。 實(shí)際生產(chǎn)中，各種規(guī)格的織物經(jīng)緯向縮水率是不平衡的?？ㄆ洹⒏{(diào)等經(jīng)密較高的織物，經(jīng)向縮水率大大超過(guò)緯向縮水率，所以優(yōu)先考慮經(jīng)向張力；而平布等一類薄織物則正好相反。三、溫度燒堿與纖維素纖維的作用是放熱反應(yīng)，所以提高堿液溫度有減弱纖維溶脹的作用，從而降低絲光效果，表現(xiàn)在收縮率和鋇值下降，所以絲光堿液以低溫較好，但實(shí)際生產(chǎn)中考慮到經(jīng)濟(jì)效益，以及溫度過(guò)低堿液粘度增大，使減液難以滲透到紗線和織物內(nèi)部，再有擴(kuò)幅較難，所以通常采用軋槽夾層通入冷流水使堿液冷卻即可。四、時(shí)間絲光作用是使燒堿迅速均勻而充分地滲入棉紗or織物內(nèi)部和纖維發(fā)生作用，因此必須保證一定的時(shí)間。將棉紗用280g/lNaOH在無(wú)張力下絲光，發(fā)現(xiàn)，20s時(shí)間就能使紗線收縮率和對(duì)dye吸收率達(dá)到最大值，延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)增進(jìn)絲光效果并不顯著。此外，時(shí)間與堿濃度和溫度有關(guān)，濃度低時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)作用時(shí)間；一般采用50～60s。五、去堿去堿對(duì)絲光的定型作用有很大影響，若放松張力后，織物上還有5%以上的堿，則織物仍會(huì)收縮，從而影響光澤、緯向縮水率。去堿分兩步進(jìn)行：①在擴(kuò)幅情況下，使用沖吸裝置將熱稀堿淋洗織物；②放松緯向張力后，進(jìn)入去堿箱，用淡堿洗蒸167。4 絲光設(shè)備常用絲光機(jī)有布鋏絲光，彎輥絲光和直輥絲光機(jī)。以布鋏絲光機(jī)效果最好，應(yīng)用最廣。一、布鋏絲光機(jī)由前軋堿槽、繃布輥、后軋堿槽、布鋏擴(kuò)幅裝置、去堿箱、平洗機(jī)等部分組成。優(yōu)點(diǎn)：張力易控制，織物縮水率、去堿效果比具它絲光機(jī)理想。缺：布鋏部分易產(chǎn)生機(jī)械性疵布，設(shè)備占地大。二、彎輥絲光機(jī)與布鋏絲光機(jī)的區(qū)別主要在于擴(kuò)幅與初洗部分其擴(kuò)幅部分是由一個(gè)淺平階梯鐵槽和10～12對(duì)彎輥組成。擴(kuò)幅作用是依*織物繞經(jīng)彎輥套筒弧形斜面時(shí)所產(chǎn)生的緯向分力將其門幅展寬。彎輥絲光機(jī)加工時(shí)，常常兩層織物疊在一起進(jìn)行，產(chǎn)量較高，但洗堿效率低，擴(kuò)幅效果差。雖有機(jī)身短、結(jié)構(gòu)筒單的優(yōu)點(diǎn)，但易產(chǎn)生經(jīng)密不勻，緯紗成彎月狀，染色易有陰陽(yáng)面，應(yīng)用遠(yuǎn)不如布鋏絲光機(jī)廣。三、直輥絲光機(jī)與前兩種不同的是，沒有軋車和繃布輥筒，也沒有擴(kuò)幅裝置。特點(diǎn)：常以雙層進(jìn)行，產(chǎn)量較高，絲光均勻，不會(huì)產(chǎn)生破邊；機(jī)身較短，傳動(dòng)簡(jiǎn)單，操作方便，但擴(kuò)幅作用差(緯回縮水率難達(dá)國(guó)標(biāo))，這是其主要缺點(diǎn)。國(guó)內(nèi)有的廠采用布鋏與直輥并用，較好的解決了這一問(wèn)題。附絲光工藝和設(shè)備改進(jìn)動(dòng)向一、高速絲光由于練漂前處理速度快，產(chǎn)量高，因此要求絲光速度與之相適應(yīng)。常規(guī)布鋏絲光機(jī)車連僅50～60m/min，而高速絲光機(jī)達(dá)100～150m/min，這樣可解決絲光“瓶頸”問(wèn)題，但對(duì)絲光機(jī)的各部件要求就高了。可從以下幾處著手：(1)放大軋堿槽，增加浸堿時(shí)間，增加繃布輥筒。(2)增加沖吸次數(shù)(5沖5吸以上)，增加去堿箱數(shù)，加強(qiáng)去堿效果。(3)采用高效水洗(如高頻振蕩洗滌，橫導(dǎo)輥，直導(dǎo)輥等)。(4)由于車速快，布鋏磨損大，應(yīng)采用合金鋼or耐磨塑料襯墊。(5)平洗時(shí)