染整工艺原理.docx

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染整工艺原理

染整工艺原理

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

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

1

§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

2

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。

3

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15~1813~158~87~93.5~61.5~3

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

4

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

§1

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）→烘）兼漂布棉加白（干

三、加工形式①烧毛、丝光、热定形、烘干以平幅进行。

棉应采用平幅加工。

/②棉轻薄品种除①工序外可进行绳状加工，厚重棉、涤，须重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涤/棉织物印染加工工艺原则，T/C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。

（grayclothpreparation）§2原布准备原布：

坯布（graycloth），未经印染加工的布

：

保证产品质量，避免损失检验1.（inspecting）规格：

长、门幅、重量，经纬纱支数、密度、强力5

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