染整概论复习资料Word文档格式.docx

1、“撮揉以线结之，而后染色，既染，则解其结，凡结处皆原色，余则入染矣，其色斑斓。”它依据一定的花纹图案，用针和线将织物缝成一定形状，或直接用线捆扎，然后抽紧扎牢，使织物皱拢重叠，染色时折叠处不易上染，而未扎结处则容易着色，从而形成别有风味的特殊的无级层次晕色效果。蜡缬：葛缬，又名蜡染，因用蜂蜡作防染剂而得名，距今已有二千多年的历史。蜡缬制品的花样饱满、层次丰富，是西南少数民族的重要文化特征之一。制作时，先用蜡刀蘸蜡液在白布上画出纹饰，然后放入靛蓝缸内染色，经过多次染色，无蜡处变成蓝色或青色，涂蜡处则不着色仍呈现白色，最后加温去蜡，经水冲洗，即制成蓝白分明、花纹如绘的蜡染花布。蜡染纹样多以花草树木

2、和几何图形为主，兼有适量的虫鱼鸟兽。第二章 常用纺织纤维 所谓纺织纤维，指的是长度远大于直径（一般长度与直径之比大于1000），并且具有一定柔韧性的物质。纺织纤维都是高分子化合物。 分子量在1000以上。平均分子量一般在104107之间。一、纺织纤维分类：天然纤维和化学纤维。天然纤维包括植物纤维、动物纤维和矿物纤维。A 植物纤维 如：棉、麻。B 动物纤维 如：羊毛、免毛、蚕丝。C 矿物纤维 如：石棉。化学纤维包括再生纤维、合成纤维 和无机纤维。A 再生纤维 （利用天然原料经过一定的加工如溶解或熔融而纺制成的纤维）如：粘胶纤维、醋酯纤维。B 合成纤维（是一类以水、空气、石油或煤为原料， 通过化学

3、合成的方法制得的高分子化合物，再经纺丝制得的纤维）如：锦纶、涤纶、腈纶、氨纶、维纶、丙纶等。C 无机纤维 如：玻璃纤维、金属纤维等。第一节 纤维素纤维的结构和主要化学性质纤维素纤维 天然纤维素纤维（ 棉、麻）再生纤维素纤维 （粘胶纤维、 醋酯纤维等） 一、天然纤维素纤维 1. 棉纤维 外形：纵向呈扁平带状， 并有天然扭曲，横截面呈腰子形或耳形，中间干瘪空腔。棉纤维从外到内分成三层：初生胞壁：纤维素含量低，纤维素共生物特别是果胶物质、蜡状物质的含量较高。初生胞壁决定棉纤维的表面性质，具有拒水性阻碍化学品向纤维内部扩散，织物渗透性差。可分为三层：外层是由果胶物质和蜡状物质组成的皮层，二、三层纤维素

4、成网状结构，对纤维溶胀起束缚作用。次生胞壁：由纤维素组成，为棉纤维的主体，质量约占整个纤维的90以上。是由纤维素在初生胞壁内沉积而成的原纤网状组织。纤维素淀积形成日轮，日轮中的原纤绕纤维轴呈螺旋式排列 。胞腔：含有蛋白质及色素，决定棉纤维颜色。为纤维内最大的空隙，是化学品的主要通道。2. 麻纤维主要化学组成和棉纤维一样是纤维素，但含量低。并含有较多的半纤维素、果胶和木质素。结晶度高、取向度高，含有一定量的木质素和半纤维素等杂质，染色性能差，染料扩散困难，上染率低，得色量低，不易染深色。二. 再生纤维素纤维1. 粘胶纤维化学结构与棉纤维相似，聚合度低，普通粘胶300400，高强粘胶500600，

5、暴露的端羟基和醛基比棉多，吸湿性高，标准回潮率12，结晶度低，3040%；存在皮层和芯层。普通粘胶纤维性能：强度低，宜低张力或松式加工；无定形区多，结构松散，对化学试剂的吸附能力大，粘胶纤维 丝光棉 棉；其耐酸、碱性比棉差，特别是耐碱性差，在浓碱的作用下会剧烈溶胀直至溶解，避免浓碱处理；皮芯结构对染色有影响，对染料吸附量大于棉，但皮层结构紧密，妨碍染料的吸附和扩散。一般粘胶纤维：纵向平直有沟横，截面是不规则的锯齿形。粘胶纤维具有良好的吸湿性，吸湿后显著膨胀，直径增加可达50%，所以织物下水后手感发硬。 粘胶纤维的强度较低，润湿后的粘胶纤维强力下降，其湿干强度比为4050。2. 高湿模量粘胶（1

6、） 富强纤维：组成和结构与普通粘胶纤维相似，但聚合度较大。较高的聚合度、强力和湿模量。（2） Modal（莫代尔）纤维：是奥地利兰精公司开发的高湿模量的再生纤维素纤维, 原料采用欧洲的榉木,先将其制成木浆,再纺丝加工成纤维。Model纤维是具有较高的聚合度、强力和湿模量的粘胶纤维。Modal纤维系第二代再生纤维素纤维。 Modal纤维面料吸湿性能、透气性能优于纯棉织物，其手感柔软，悬垂性好，穿着舒适，色泽光亮，是一种天然的丝光面料。（3） Lyocell纤维：商品名“Tencel”，中文商品名称有“天丝” “木浆纤维”等。采用4-甲基吗啉-N-氧化物 （ NMMO）溶解纤维素，纺丝制得。溶剂不

7、含毒，且98.5的溶液可以循环再利用。废弃的天丝纤维在泥土中可以完全降解，因此对人体及生态环境不构成污染，被誉为“二十一世纪绿色纤维”。天丝具有许多突出的优良性能，干、湿强度大，具有较高的湿模量。干强接近涤纶，远大于棉，是粘胶纤维的1.6倍；湿强降低很小，约为干强的8590。天丝纤维集棉的舒适性，粘胶纤维的悬垂性，涤纶的强度和真丝的手感于一身，用其制作的服装面料，具有很高的附加值三、纤维素的化学结构由-D-葡萄糖剩基以1,4甙键联结而成，分子式为（C6H10O5）n。 每隔两环有周期性重复，两环为一基本链节，链节数为（n-2）/2，n为聚合度，棉和麻为1000015000，粘胶纤维为25050

8、0。四、纤维素纤维的化学性质（1）碱的作用 甙键对碱的作用比较稳定。在常温下，浓NaOH溶液会使天然纤维素纤维溶胀，纵向收缩，直径增大。如果施加张力，可防止收缩，及时洗除碱液可达到丝光效果。如不施加张力，则发生碱缩。对于针织物，增加弹性和厚实的手感。（2）酸的作用酸对纤维素分子中的甙键水解起催化作用，导致纤维素大分子聚合度降低和潜在的醛基增加，使纤维受到损伤。甙键在酸性条件下发生水解。酸性越强，水解速率越快，强酸催化作用强，弱酸较弱，有机酸更缓和；浓度越大，水解速率越高；温度越高，水解速率愈快，温度升高10，速率增加23倍。麻、棉、丝光棉、粘胶水解速率依次递增。棉织物用酸处理生产蝉翼纱、涤/棉

9、织物的烂花。中和织物上的残余碱。注意：酸的浓度很稀，温度低于50，彻底洗净，避免带酸干燥。（3）与氧化剂的作用氧化剂能使纤维素氧化成为氧化纤维素，使纤维受到损伤。氧化剂漂白时，应注意工艺条件。第二节 蛋白质纤维的结构和主要化学性质蛋白质纤维 天然蛋白质纤维：羊毛、蚕丝再生蛋白质纤维：大豆蛋白纤维、酪素纤维、含牛奶蛋白纤维 有机含氮高分子化合物，分子量很高。组成蛋白质的元素包括：碳、氢、氧、氮，有的含有硫、磷。蛋白质 蛋白质的基本组成单位是氨基酸。天然蛋白质中的氨基酸均属于-氨基酸，主要有20种左右，其结构上的区别在于侧基R。不同蛋白质所含-氨基酸的种类和数量有很大差别，造成了各种蛋白质在结构和

10、性质上的差异。蛋白质的分子结构：蛋白质的大分子由-氨基酸彼此通过氨基与羧基之间的脱水缩合，以酰胺键联结而成。酰胺键称为肽键，由肽键联结的缩氨酸叫作肽，多缩氨酸链（多肽链）是蛋白质分子的骨架，也叫主链。蛋白质兼有酸、碱性质，既能吸酸也能吸碱，是典型的两性高分子物质，在不同的PH值中，会有不同的变化。等电点：调节溶液的pH值，使蛋白质分子上所带的正负电荷数量相等，这时溶液的pH值称为该蛋白质的等电点。当蛋白质处于等电点时，呈现一系列特殊的也是极为重要的性质，如溶胀、溶解度等都处于最低值。一、羊毛1、羊毛的形态结构羊毛可分为三个部分：毛尖、毛根、毛干。外观：羊毛纤维具有天然卷曲、纵向呈鳞片覆盖的圆柱

11、体。从外至里分为三层：鳞片层（表皮层）、皮质层、髓质层。2、羊毛的组成羊毛的主要成分：角质（角朊，角蛋白），由氨基酸缩合而成。角蛋白：碳50.252.5%，氢6.4 7.3%，氧20.7 25%，氮16.2 17.7%，硫0.7 5%（取决于羊的品种、饲养条件、羊的部位、羊毛的部位。细羊毛高于粗羊毛，鳞片层高于髓质层。）。杂质：羊脂（高级脂肪酸和高级一元醇组成的复杂有机混合物。）、羊汗（有机酸盐类和无机酸盐类组成，以碳酸钾等无机盐为主。）、砂土、植物性杂质。 3、羊毛的主要性质二、蚕丝1. 蚕丝的形态结构（以桑蚕丝为例）一根蚕丝由两根平行的单丝（丝素）组成，外包丝胶，丝素截面为三角形，三边相差

12、不大，角略圆钝，脱胶后蚕丝纵向为光滑表面。蚕丝除含主要成份丝素和丝胶外，还含有色素、蜡质、无机物等少量杂质。2丝素的结构和性质丝素的基本结构单元是氨基酸。桑蚕丝丝素主要由乙氨酸、丙氨酸和丝氨酸组成。3. 丝素的性质：酸的作用：丝素为两性物质，酸性略强，对酸具有一定的抵抗力，抗酸性比棉强，但比羊毛差。碱的作用：丝素耐碱性差，但好于羊毛，在室温下对碱较稳定。氧化剂和还原剂作用：氧化剂容易使丝素分子中的肽键断裂，甚至造成丝素完全分解。在丝纤维漂白时要注意氧化剂的选择以及浓度、温度、PH值、时间等条件的控制。含氯氧化剂对丝素不仅有氧化作用，还有氯化反应，生成氯氨类带色物质，达不到漂白的目的，生产中常用

13、过氧化氢作为漂白剂。一般的还原剂对丝素作用很弱，没有明显的损伤。第三节 合成纤维的结构和主要性质一、涤纶（polyester；聚酯纤维 ）的结构与主要性质1、涤纶的结构纵向光滑、均匀无条痕的圆柱形，截面基本上是圆形实体。涤纶的大分子组成是聚对苯二甲酸乙二酯。大分子上不含亲水基团，只具有极性很小的酯基-COO-，属疏水性纤维，吸湿性、染色性差。化学稳定性好。2、涤纶的性质热学性质：涤纶的耐热性和热稳定性是常用主要合成纤维中最好的，熔点和分解点高，在高温下强度损失小。吸湿性和染色性：涤纶吸湿率低，干湿强度几乎无差别，易洗快干。导电性差，易产生静电和沾污，穿着发闷。染色较困难，涤纶染色一般采用分子量

14、不大、水溶性小的分散染料，染色条件要求高。可使用增塑剂（如有机酚），使纤维分子链间作用力降低并发生溶胀，达到染色目的。化学性质：尽管酯基会在酸碱作用下水解，但因涤纶纤维结构紧密，结晶度、取向度高，化学试剂不易扩散到纤维内部，抵御酸、碱、氧化剂、还原剂等的能力在常用合成纤维中是非常突出的。涤纶无论对无机酸还是有机酸都有很好的稳定性，尽管酯基在酸中会发生水解，但酯键的水解是可逆的，不易进一步发生。酯键在碱中比在酸中易水解，反应是不可逆的，故耐碱性较差，在浓碱液或高温稀碱液中会有所损伤。由于涤纶具有较大的疏水性，结晶度和取向度高，所以涤纶在碱的作用下水解是由表及里发生作用的，水解过程中基本保持圆形，

15、纤维逐渐变细（剥皮现象）。利用这一方法可将涤纶进行“碱剥皮”，使纤维变得细而柔软，制成具有真丝绸效果的织物，又称“碱减量”。还原剂对涤纶基本无损伤，对各种氧化剂也有较高的稳定性。二、锦纶（polyamide；PA ）的结构与主要性质锦纶是聚酰胺纤维的国内商品名，品种很多，主要有两类。锦纶6是由己内酰胺开环聚合而成，锦纶66是由己二胺和己二酸缩聚而成，此外还有锦纶610、锦纶1010等。 1. 形态结构 与涤纶基本相同，纵向光滑无条痕，横截面近于圆形。2. 锦纶的性质：属于疏水纤维，但大分子链中含有弱亲水基-CONH-，分子两端还有亲水基-NH2和-COOH，吸湿性高于除维纶以外的所有合成纤维，

16、锦纶66略高于锦纶6 。标准状态下锦纶6和锦纶66的吸湿率分别为4%和4.2%。锦纶在合成纤维中属于易染色纤维，可采用酸性染料、分散染料染色。化学稳定性好，耐碱性突出。大分子中含有比较活泼的酰胺基，在酸、热水条件下会发生不同程度的水解，有机酸浓度高、时间长，破坏明显；有机酸所用缓和，甲酸和醋酸对锦纶有膨化作用。强氧化剂能破坏锦纶，引起分子链的断裂，纤维强度降低，织物发黄，因此锦纶织物漂白时需用较弱的氧化剂或还原剂。三、腈纶（polyacrylonitrile）的结构和主要性质1. 腈纶的组成：三种单体共聚（均聚丙烯腈纤维不符合纺织加工和服用性能要求）。三种单体在共聚体分子链上的分布是随机的。第

17、一单体：丙烯腈。纤维主体，对纤维化学、物理、机械性能起主要作用。含量大于85%。第二单体：机构单体，丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或醋酸乙烯酯等。可减弱聚丙烯大分子间的作用力，改善纤维的弹性和热塑性，亦有利于染料分子进入纤维内部。含量510% 。第三单体，改善纤维的染色性能。含量13%。第二、第三单体的品种不同，用量不一，得到不同的聚丙烯腈纤维，染色加工应注意。2. 腈纶的性质吸湿性较差（1.22%），在合成纤维中属中等。引入第二、三单体后染色性得到改善，可用阳离子染料或酸性染料染色，染色牢度与第三单体的种类密切相关。聚丙烯腈大分子主链对酸碱较稳定，但大分子侧基氰基在酸碱的催化作用下会发生水解，纤

18、维失重，强力降低，甚至完全溶解。腈纶对常用的氧化性和还原性漂白剂稳定性良好，均可漂白。四、聚氨酯纤维的结构和性质氨纶，属嵌段共聚纤维，共聚物中有两种链段，一部分链段是脂肪族低分子量的聚酯或聚醚，常温下呈卷曲态，构成长链分子的软链段；另一部分链段由刚性较大，链段间作用力较强的芳香族二异氰酸酯链段和链扩展剂组成，是长链分子中的硬链段。软链段分子链间相互作用力小，外力作用时，软链段可以自由伸缩，提供了大的变形，纤维很容易被拉伸； 硬链段提供了防止长链分子在外力作用下发生相对滑移，以及在外力去除后立即回弹的能力。氨纶纤维的性质：弹性：弹性伸长大于400%，形变回复率高，在形变率500%的情况下，仍能回

19、复95%以上。染色性：染色性尚可，染锦纶的染料都能使用，常用分散染料、酸性染料等染色。聚醚型氨纶耐大多数酸，但在稀盐酸和硫酸中变黄；聚酯型氨纶能耐冷稀酸，在热碱中水解。第三章 前处理前处理的目的就是在使坯布受损很小的条件下，除去织物上的各类杂质，使坯织物成为洁白、柔软并有良好润湿性能的印染半制品。前处理是印染加工的准备工序，也称为练漂，对于棉及棉型织物的前处理有准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光等工序，但对不同品种的织物，对前处理要求不一致，各地区工厂的生产条件也不相同，因而织物在前处理车间所经受的加工过程次序（工序）和工艺条件也不同。第一节 前处理用水与主要助剂（一）前处理用水水质要求 水质

20、指标印染厂水质质量要求如下：透明度30色度10（铂钴度）pH值6.58.5含铁量0.1mg/L含锰量0.1mg/L 总硬度：染液、皂洗用水18mg/L，一般洗涤用水 180mg/L 硬度含义：表示水中Ca2+ 、Mg2+ 等盐类杂质含量的多少。盐类杂质含量越多，硬度越高。 表示方法：以一百万份水中所含碳酸钙的份数来表示，简称ppm （mg/L） 通常将含有较多钙、镁盐类的水称为硬水 ，钙镁盐类含量低的水称为软水 。 软水 057ppm 略硬水 57l00ppm 硬水 100280ppm 极硬水 280ppm硬水的软化从天然水中除去钙镁盐类，称为硬水的软化。软化的方法有多种，根据需要可采取适宜的

21、方法。1. 石灰-纯碱沉淀法常使用石灰（Ca （OH） 2）和纯碱（Na2CO3），使水中的Ca2+、Mg2+ 生成沉淀而从水中除去，降低水的硬度。2磷酸三钠和六偏磷酸钠法3. 离子交换法（二）前处理用助剂前处理用剂常用的有碱类、酸类，以氧化型为主的漂白剂，表面活性剂，用于淀粉浆退浆的酶制剂等。碱类烧碱 在棉及棉型织物印染厂中是重要化学用剂，在前处理工序中常用于织物退浆、煮练、丝光等。纯碱 在化学分类上属于盐类，在水溶液中水解后呈碱性，碱性较弱，不能代替烧碱，一般用作软水剂、色织物的煮练剂及蛋白质纤维的精练剂。氨水 在棉印染厂中很少使用，有时用于液氨丝光及醋酯纤维织物的煮练等。泡花碱（又名水玻

22、璃），是煮练及双氧水漂白时的助剂。酸类硫酸 常用。用于退浆、煮练及漂白的酸洗，丝光后的中和等。盐酸作用与硫酸作用相同，也可用于中和碱剂。但硫酸价格较廉，含酸量高，中和能力强，工业盐酸浓度低，中和能力不如浓硫酸，所以在前处理时仍以使用硫酸为主。漂白剂 过氧化氢 俗称双氧水，用于棉织物及涤棉混纺织物的漂白，效果较好。次氯酸盐 一般用于低档棉织物、维棉混纺织物漂白。亚氯酸钠 用于高档织物的漂白，效果比次氯酸盐好，白度稳定。由于亚氯酸钠价格昂贵，对设备耐腐蚀的要求高，且亚氯酸钠分解产物ClO2毒性较大，目前国内使用不多。表面活性剂印染加工几乎都是在水溶液中进行，由于水具有较大的表面张力，使水溶液不能迅

23、速良好地对纤维润湿、渗透，不利于印染加工的进行。为此，常在水中加入一种能降低水表面张力的物质，这种物质叫做表面活性剂。通常在水中只需加入少量表面活性剂，便能显著降低水的表面张力。属于这样的物质有很多，例如常见的肥皂、红油、平平加O等。表面活性剂按其使用性能，主要可分为润湿剂、渗透剂、乳化剂、分散剂、增溶剂、洗涤剂、发泡剂、消泡剂等。从分子结构来说，表面活性剂有一个共同的特征，即都是由亲水基和疏水基两部分组成。亲水基是指与水有较大亲和力的原子团，表面活性剂分子中常见亲水基有羧基（-COONa）、磺酸基（-SO3Na）、硫酸酯基（-O-SO3Na）、醚键（-O-）等。疏水基也称亲油基，就是与油有较

24、大亲和力的原子团，如烃基（C17H35-、C12H25-）等。常用的表面活性剂分类方法是根据表面活性剂溶于水后所带电荷的情况，分作离子型与非离子型两大类，而离子型表面活性剂还可以再分为阳离子型、阴离子型、两性型三类。阴离子型 离子型表面活性剂 阳离子型 两性离子型非离子型表面活性剂 表面活性剂能显著降低水的表面张力，降低程度在一定浓度范围内，与表面活性剂浓度有关，当浓度达到一定值后，溶液的表面张力不再减少。溶液的表面张力达到最低值所需表面活性剂的最小的浓度称为临界胶束浓度（CMC），它也是表面活性剂形成胶束所需的最低的浓度。不同的表面活性剂具有不同的临界胶束浓度，使用的表面活性剂浓度应稍大于临

25、界胶束浓度，才能充分发挥作用。在一般染整加工中，主要使用阴离子型和非离子型两类表面活性剂。第二节 前处理工艺及设备一、棉织物的前处理棉织物前处理须经烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光等工序，工艺流程较长，使用的设备也多。经过这些加工过程，可以除去棉纤维中的天然杂质及纺织过程中带来的浆料污物，获得纯净的棉织物，为后续印、染工序提供合格的半制品。在棉织物加工中，烧毛与丝光必须以平幅状态进行，其它过程用平幅或绳状均可，但厚织物及涤棉混纺织物仍以平幅加工为宜，以免生成折皱，影响染色加工。二、坯布准备 坯布准备包括坯布检验、翻布（分批、分箱、打印）、缝头。坯布准备工作在原布间进行，经分箱缝头后的坯布送往烧毛间

26、。坯布检验率一般在10%左右，也可根据工厂具体条件增减。检验内容为物理指标和外观疵点，物理指标如匹长、幅宽、经纬纱密度和强度等；外观疵点如缺经、断纬、斑渍、油污、破损等。经检验查出的疵点可修整者应及时处理。严重的外观疵点除影响印染产品质量外，还可能引起生产事故，如织入的铜、铁等坚硬物质可能损坏染整设备的轧辊，并由此轧破织物，产生连续性破洞。翻布时将织厂送来的布包（或散布）拆开，人工将每匹布翻平摆在堆布板上，把每匹布的两端拉出以便缝头。布头不可漏拉，摆布时注意正反面一致，也不能颠倒翻摆。翻布的同时进行分批、分箱。此时将加工工艺相同、规格相同的坯布划为一类，每批数量根据设备加工方式而定，如采用煮布

27、锅煮练，则以煮布锅的容布量为一批；采用绳状连续练漂时，则以堆布池容量分批；采用平幅连续练漂时，通常以十箱布为一批。每箱布上附一张分箱卡片，标明批号、箱号、原布品种、日期等，以便管理检查。每箱布的两头距布头1020cm处打上印章，打印油必须具有快干性，并能耐酸、碱、氧化剂及蒸煮。打印油都用碳黑与红车油自行调制。印章上标明品种、工艺、类别、批号、箱号、日期、翻布者代号，以便识别和管理。下织机织物长度一般为30120m，不能适应印染厂连续加工，因此必须将每箱布内各布头用缝纫机依次缝接成为一长匹。缝接时要求缝路平直、布头对齐、针脚均匀，防止产生皱条；正反面不能搞错，也不能漏缝。各厂大都使用环缝式缝纫机

28、（又称为满罗式、切口式），此机优点是缝接平整无叠层，缝接比较坚牢，各种织物都适用，但用线量高（为布幅宽的13倍）。箱与箱之间的布头连接都在机台前缝接，可采用平缝式缝纫机（或家用缝纫机），这种缝纫机使用时灵活方便，也可用于湿布接头，用线量较省（为布幅宽度的3.2倍），但缝接后布头处有叠层，卷染染色时易造成横档色疵。缝接时布边针脚应适当加密，以改善染整时卷边现象。三、烧毛目的烧去织物表面绒毛，使布面光洁，能减少涤棉织物起球现象等。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。烧毛设备 （一）气体烧毛机1. 特点：气体烧毛机对各种纺织物都适用，对提花织物效果尤其好，烧毛质量比较匀净。结构简单，操作方便、劳动强度低、准备工作时间短。热能利用充分，火焰易控制。气体烧毛机