紡織專業(yè)紡織加工化學(xué)課設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、紡織工程專業(yè)紡織加工化學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書紡織服裝學(xué)院二九年十二月紡織加工化學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、目的通過該課程設(shè)計(jì)周培養(yǎng)學(xué)生查閱資料，綜合運(yùn)用所學(xué)的紡織加工化學(xué)等專業(yè)課程知識(shí)和進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、撰寫設(shè)計(jì)說明書等的能力。二、課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介及基本要求課程設(shè)計(jì)是紡織加工化學(xué)教學(xué)中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，本課程設(shè)計(jì)擬設(shè)1周時(shí)間。為培養(yǎng)和提高學(xué)生查閱資料，獨(dú)立設(shè)計(jì)、計(jì)算和安排實(shí)驗(yàn)以及動(dòng)手操作的能力，要求在老師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成。由學(xué)生自擬題目，對(duì)紡織加工化學(xué)中的問題獨(dú)力完成設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)，撰寫設(shè)計(jì)說明書.課程設(shè)計(jì)要求：1. 做好設(shè)計(jì)前預(yù)習(xí)，鞏固和加深紡織加工化學(xué)基本理論知識(shí)，能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決紡織加工化學(xué)問題。2

2、. 能通過查閱資料，對(duì)比分析，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，并具有創(chuàng)新性.3. 能通過查閱儀器使用說明書和有關(guān)資料，正確地使用儀器設(shè)備并了解設(shè)備的使用、測(cè)試原理.4. 復(fù)習(xí)和鞏固化學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)，能獨(dú)立正確地完成試劑的配制、用具的洗滌、具體操作等等。5. 實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)真觀察每一個(gè)現(xiàn)象并記錄，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄具有科學(xué)性、準(zhǔn)確性。及時(shí)修改自己的設(shè)計(jì)方案。6. 撰寫設(shè)計(jì)說明書要翔實(shí)真實(shí)地記載設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并加以分析討論，得出有說服力的結(jié)論。三課程設(shè)計(jì)目的要求紡織加工化學(xué)是紡織工程專業(yè)的主干課程之一，需要通過一定的課程設(shè)計(jì)在紡織化學(xué)加工中綜合應(yīng)用基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。通過課程設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)使學(xué)生鞏固和加深紡織加

3、工化學(xué)的理論知識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力、綜合設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新能力。培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)和良好的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，為今后工作打下良好的基礎(chǔ)。四、課程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容1、麻纖維的化學(xué)脫膠設(shè)計(jì)化學(xué)處理工藝、物理化學(xué)處理工藝及其堿處理工藝設(shè)計(jì)。2、羊毛的洗滌及炭化設(shè)計(jì)洗毛工藝設(shè)計(jì)、炭化方法設(shè)計(jì)、散毛炭化工藝設(shè)計(jì)。3、 絹紡原料精煉設(shè)計(jì)絹紡原料微生物精練的工藝設(shè)計(jì)、酶制劑精練、微生物精練設(shè)計(jì)。絹紡原料化學(xué)精練的工藝設(shè)計(jì)、工藝流程設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、絹紡原料除油等設(shè)計(jì)。五 基本知識(shí)（一）麻纖維的化學(xué)脫膠工程麻類作物韌皮中含有纖維外，還含有一些雜質(zhì)，包括果膠物質(zhì)半纖維素等成分。

4、這些膠質(zhì)包圍在纖維的外表，將纖維膠結(jié)在一起形成較硬的片狀麻束。這樣的麻束是不能直接用來紡紗的。因此，在紡紗的加工之前必須對(duì)原麻施以脫膠處理。從麻的組成中知道，以苧麻苧麻原麻中含有25%左右的膠質(zhì)，其它為纖維素。就化學(xué)性質(zhì)而言，纖維素與膠質(zhì)中各種成分對(duì)水、無機(jī)酸、堿及氧化劑化學(xué)藥品作用的穩(wěn)定性是各不相同的。例如，半纖維素中的低分子部分和可溶性果膠能深于水中，半纖維素中的高分子部分、不溶性果膠和纖維素等成分均可為酸所水解，而木質(zhì)素對(duì)酸的作用表現(xiàn)出極大的穩(wěn)定性。半纖維素，果膠物質(zhì)和木質(zhì)素等成分易被高溫堿液作用而溶解，纖維素則對(duì)堿液表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性，纖維素和膠質(zhì)均易被氧化劑所氧化。（1）二煮一漂法脫

5、膠工藝（twice lyeing boiling-once bleaching degumming method）. 主要工藝過程：原麻拆包、棟麻、扎把-浸酸-水洗-裝籠-一次堿液煮練-熱水洗-二次堿液煮練-水洗-打纖-漂白-酸洗-水洗-脫水-給油-脫水-抖松-干燥得到精干麻。（2）二煮一練法脫膠工藝. 主要工藝過程為：原麻拆包、揀麻、扎把-浸酸-水洗-裝籠-一次堿液煮柜-熱水洗-二次堿液煮練-水洗-打纖-酸洗-水洗-倍水-精練-水洗-脫水-抖松-給油-脫水-抖松-干燥，得到精干麻。上述工藝過程中，一次堿液煮練到二次堿液煮練之前的工序?yàn)轭A(yù)處理工藝過程.一次堿液煮練到二次堿液煮練的工序之后為后處

6、理工藝過程1.原麻揀麻：取10g苧麻2.浸酸：取酸的浴比為1：20，由1020=200g 可知在浸酸時(shí)需200g水在自來水中滴3滴98%的濃h2so4,將10g苧麻浸在配好的溶液中，置于恒溫水浴鍋中，溫度50，時(shí)間1小時(shí)。3.水洗：將浸酸后蒙麻在自來水下沖洗數(shù)次直到自來水清澈為止。4.一次堿液煮練：煮練中氫氧化鈉用量（%）=（0.4 0.45）x原麻含膠率精確稱量無水naoh 1g，先掛煮練浴比為1：20，煮練用的助劑選擇三聚磷酸鈉，為助劑的用量一般為2%3%，所以取三聚磷酸鈉0.3g。煮練時(shí)間為1.5小時(shí)。5.水洗：將一次堿煮后苧麻在熱水下清洗，直至將苧麻洗凈。6.二次堿液煮練：naoh 的

7、用量較第一次堿煮時(shí)要少，取4g，浴比1：70，煮練助劑為三聚磷酸鈉0.2g，煮練用水為自來水，常壓，溫度在100以上，煮練時(shí)間為2小時(shí)。7.水洗：將二次堿煮后的苧麻在冷水下清洗。8.打纖:將水洗后的苧麻置于干凈的平臺(tái)上，用木棒敲打，使纖維更加松散，脫去更多的膠雜質(zhì)。9.漂白：取nacl 20ml,其中有效氯為10%，配成漂白液200ml,將打纖后的苧麻置于漂白液中，在50的恒溫水浴中漂白5分鐘。10.酸洗：將漂白后的苧麻進(jìn)行酸洗，酸洗的浴比為1：20，在200ml的自來水中滴3滴98%濃硫酸，在50的恒溫水浴鍋中浸3分鐘。11.水洗：將酸洗后的苧麻在自來水下沖洗干凈。12.抖松：在機(jī)械和手的作

8、用下將苧麻纖維抖松。13.給油：配置200ml的乳化液，茶油98%，氫氧化鈉2%，時(shí)間為5分鐘。14.脫水：在烘箱內(nèi)烘烤20分鐘，得到精干麻。（二）麻纖維的微生物脫膠從麻的化學(xué)成分及紡織工業(yè)對(duì)麻纖維的品質(zhì)要求中知道，原麻中的果膠物質(zhì)、半纖維素、木質(zhì)素膠質(zhì)成分都是妨礙合理利用麻纖維的雜質(zhì)。利用微生物的生命活動(dòng)脫去原麻中膠質(zhì)的方法稱為微生物脫膠法是麻纖維脫膠的方法之一。微生物脫膠的基本原理就是利用某些微生物以這些膠質(zhì)為某碳素營(yíng)養(yǎng)來源的特性，將果膠物質(zhì)、半纖維素以信木質(zhì)素等物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的低分子物質(zhì)，從中得到本身生命活動(dòng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和熱能，從而完成麻纖維的脫膠過程。菌種特性：自然界中能分解果膠

9、物質(zhì)和半纖維素的微生物很多，主要是某些細(xì)菌，它們大量地生存于土壤和水中。可供選擇的分解膠質(zhì)效能較高的：1. 厭氧性微生物：蝕果膠梭茵，地浸麻梭茵。2. 好氧性微生物：這類微生物在自然界中分布極廣，主要存在于土壤中，對(duì)果膠物質(zhì)分解能力較強(qiáng)的細(xì)菌高不可主要有枯草有孢桿茵、馬鈴薯?xiàng)U甸和多枯梭茵等。（三）羊毛纖維的洗滌及炭化設(shè)計(jì)羊是食草性動(dòng)物，在生活程中，由于自身代謝作用而產(chǎn)生大量的分泌物，其中有相當(dāng)部分就沾污在羊毛纖維上，羊又長(zhǎng)時(shí)期放牧在野外，靠海在雜草叢中，因此羊毛又夾了一定數(shù)量的砂土和草雜。所以在原毛中含有較多種類且有礙于紡織加工的雜質(zhì)。清除各種雜質(zhì)是羊毛初步加工的主要任務(wù)，洗毛的目的就在于應(yīng)用

10、化學(xué)，物理和機(jī)械的方法，去除原毛中所含的過多脂汗和土雜，得到較為純凈的羊毛纖維，以滿足紡織加工對(duì)原料的要求。1.洗毛工程用劑：洗毛工程用劑主要指洗滌劑和助洗劑。在我國(guó)的洗毛工業(yè)中目前仍以采用陰離子型洗滌劑為主，如烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉等。此外，在洗毛過程中還用些助洗劑，這些助洗劑大多為電解質(zhì)。常用的助劑有純堿（na2co3），元明粉(na2so4),磷酸鹽類。2.助洗劑的品種和濃度選用。助洗劑的品種很多，在我國(guó)洗毛實(shí)踐中常用的助洗劑有純堿（na2co3）,元明粉（na2so4）和食鹽（nacl）等，從洗毛中和助洗效果來看，元明粉比食鹽好，但食鹽比元元明粉便宜。在洗滌過程中為了彌補(bǔ)損失而繼續(xù)加

11、入和洗滌劑和助洗劑則稱為追加料。追加的方法有間歇追加和連續(xù)追加兩種。間歇追加法又稱等分追加法即按一定的時(shí)間（1h、0.5h、或15min）或按一定的喂毛量（每100kg或200kg）或按一定的產(chǎn)量等追加洗滌劑和助洗。3.槽水的溫度選用：習(xí)慣上將羊毛脂的熔點(diǎn)作為確定洗毛槽水溫度的參考依據(jù)，在堿性洗毛時(shí)槽水溫度應(yīng)稍高于羊毛脂的熔點(diǎn)，通?？刂圃?0左右，若采用中性合成洗滌劑洗毛時(shí)，槽水溫度可以略高些。1.洗滌時(shí)間：洗滌時(shí)間和長(zhǎng)短與洗毛槽數(shù)，槽 水溫度及洗滌劑的乃是有關(guān)，在制訂洗毛工藝計(jì)劃時(shí)應(yīng)綜合增考慮上述各種因素和影響。另外洗滌時(shí)間的長(zhǎng)短還影響到洗毛機(jī)的產(chǎn)量和質(zhì)量。五槽洗毛機(jī)總的洗毛時(shí)間約為12mi

12、n，四槽洗毛機(jī)為812min,這樣羊毛通過每一次洗槽所需時(shí)間約為2530min.2.軋水輥壓力：一般說來從第一對(duì)軋水輥到最后一結(jié)軋水輥的壓力是逐漸增加的，變化范圍是710415104n。3.烘毛溫度：簾子式烘干機(jī)的烘干溫度可分為三個(gè)區(qū)段，第一個(gè)區(qū)段為濕毛進(jìn)入烘房處，屬于預(yù)烘階段，溫度可略高些，但由于該段所要羊毛含濕率高。熱風(fēng)通過濕羊毛后溫度驟降。第二區(qū)段為羊毛烘干階段，溫度不宜太高，通常控制在80以下，過高則會(huì)損傷羊毛纖維。第三區(qū)段羊毛已漸干燥，其溫度可比第二區(qū)更低些。4.炭化原理及工藝過程炭化加工是化學(xué)加工，最理想的炭化用劑應(yīng)當(dāng)是只對(duì)草雜發(fā)生作用，而又無損于羊毛纖維，但是至今還是未發(fā)現(xiàn)這樣的

13、化學(xué)藥品?，F(xiàn)行炭化加工是利用硫酸處理含有植物性草雜的羊毛使，使酸與草雜發(fā)生作用而最后將其除去，但這樣也會(huì)給羊毛纖維帶來一定程度的損傷，只是在加工過程中嚴(yán)格控制炭化工藝條件，以盡量減少羊毛纖維的損傷程度。（1）散毛炭化：1.浸酸 浸酸是炭化的第一道工序，也是炭化工程中的關(guān)鍵工序，這是影響草雜炭化效果和羊毛纖維損傷的潛在因素。在浸酸工序中主要掌握酸液的濃度溫度和浸酸時(shí)間，要求草雜盡量吸足酸，而羊毛纖維則要盡量少吸酸。在酸液中加入炭化助劑以后，可以加快羊毛纖維和軟草籽的吸酸速度，在5.5%的硫酸溶液中加入0.1%炭化助劑后的吸酸速率有明顯的提高。2.脫酸 從浸酸槽中出來的羊毛含酸水率太高，若直接去烘

14、干不僅會(huì)增加烘干機(jī)的工作負(fù)擔(dān)，使羊毛烘不干，草雜不脆化，而且會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷羊毛纖維，因而在進(jìn)入烘干機(jī)之前，要盡量去除羊毛中過多的酸水量。為使軋水作用柔和，采用了氣動(dòng)加壓，有三檔壓力可調(diào)分別為39.2kn，78.5kn和117.7kn。壓力過大易起羊毛和氈并。為了防止期間的羊毛受搓揉，軋水輥設(shè)置了保速裝置。羊毛經(jīng)過軋水之后，含酸水率控制在36%以下，含酸率控制在6%以下時(shí)，這時(shí)的結(jié)合 酸量在46%以下，不會(huì)對(duì)羊毛纖維帶來過分嚴(yán)重的損傷。3.烘干與焙烘 羊毛經(jīng)脫酸之后應(yīng)立即進(jìn)行炭化烘干，因?yàn)閹岬难蛎资艿綋p傷。1-64支羊毛含酸6.4%2-56支羊毛含酸6.8%當(dāng)羊毛含酸率為5%以下或更低時(shí)，烘干

15、溫度對(duì)羊毛強(qiáng)力損傷影響不大；而含酸率在10%以上時(shí)，即使低溫烘干，纖維強(qiáng)力也會(huì)發(fā)生較大損傷。烘干分成兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段采取高溫烘焙同，其溫度為90110，使草雜失水變脆，甚至變成炭質(zhì)。4.壓炭與除炭 經(jīng)高溫焙烘后的羊毛中草雜已變焦脆，這時(shí)要立即進(jìn)行壓碎和除去，否則停留時(shí)間長(zhǎng)了以后，草雜吸濕之后要恢復(fù)韌性，不易壓碎，從而達(dá)不到除去草雜的目的。lb061型聯(lián)合炭化機(jī)的壓炭機(jī)是12對(duì)溝槽羅拉組成的，壓棍自重1.35kg，外加彈簧加壓。5.中和 經(jīng)除雜之后的羊毛中含 有一定量的硫酸，若不設(shè)法及時(shí)除去，以后在氧氣和日光的催化作用下，羊毛纖維會(huì)逐漸分解，強(qiáng)力下降，毛色發(fā)黃。中和工序由洗酸、中和、洗堿三

16、部分組成。中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)放熱量大會(huì)導(dǎo)致羊毛纖維的損傷，因此在中和之前，首先得用清水進(jìn)行漂洗，約可除羊毛含酸量的二分之一左右，這樣既可防止中和產(chǎn)生過多的熱量，又可以節(jié)約純堿的耗用量，降低生產(chǎn)成本。通常使用的中和劑是純堿，其用量取決于羊毛中的含酸量。一般堿濃度為0.1%，為了維持工作液一定的中和能力沿需向中和槽中按時(shí)適量追加純堿。7. 烘干 中和以后的濕羊毛還要及量進(jìn)行烘干。炭化烘干機(jī)與洗毛烘干機(jī)完全一樣，但由于炭化機(jī)的產(chǎn)量比洗毛機(jī)要低，所以炭化烘干的時(shí)間要短（約4min）,溫度較低，蒸汽壓力為11.77pa14.71pa就可以達(dá)到干燥的目的。（四）絹紡原料精練設(shè)計(jì)1.化學(xué)精練的實(shí)質(zhì)絹紡原料投

17、入練液中，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的高溫精練即可達(dá)到精練的目的。但需時(shí)太長(zhǎng)。若在練液中加入化學(xué)助劑后即可大縮短精練時(shí)間。若工藝參數(shù)控制得當(dāng)，不會(huì)損傷纖維反而有利精練。絲膠蛋白質(zhì)具有兩性性質(zhì)，既能與堿作用，也能與酸作用。精練時(shí)，絲膠蛋白質(zhì)與堿或酸作用后，生成可溶性鹽，加速了絲膠的潤(rùn)脹和溶解。2.工藝過程（1）前處理前處理好壞直接影響到精練的效果，絹紡的質(zhì)量及后道工序的順利進(jìn)行。1. 原料選別原料質(zhì)量隨品種、飼養(yǎng)季節(jié)、飼養(yǎng)條件及其性狀不同而不同。因此，必須選別分類，才能制訂出合理的工藝，有粗選和精選之分。2. 剝繭衣、除雜、扯松、除蛹（2）精練一般分為高溫和低溫兩種精練方法1.高溫精練 絹紡原料在100左右的練

18、浴中精練在高溫精練中又分為皂-堿練。酸精練和皂-堿復(fù)練幾種方法。 皂-堿練它以肥皂和純堿作為精練的主要助劑。在水質(zhì)較硬時(shí)，可用雷米邦a部分代替或全部代替肥皂。練液的ph值一般控制在911范圍內(nèi)。ph值低于9時(shí)脫膠、降油慢且不勻。但若高于11，則因堿性過強(qiáng)而損傷絲質(zhì)。 酸精練此法僅用于含蛹繭的初練，復(fù)練仍用皂-堿練。酸練常用硫酸，練液的ph值控制在1.82.5之內(nèi)，低于1.8時(shí)，易損傷絲質(zhì)，高于2.5時(shí)，接近絲膠等電點(diǎn)，精練較難，蛹體的等電體為4.5，與酸練練液的ph值接近，所以精練后蛹體仍保持干固狀態(tài)。2.低溫精練 絹紡原料在4580的練液中精練。不論是傳統(tǒng)工藝還是新工藝都采用這種方法。在這種溫度下精練，既能保持住大量殘膠，又能使殘膠均勻。主要助劑是純堿，肥皂及雷米邦a。時(shí)間一般為612h，但有的高達(dá)40h以上。3.后處理練液中含有肥皂，純堿、絲膠、油脂及其水解產(chǎn)物等各種雜質(zhì)。這些物質(zhì)粘附在練絲上。必須用清水洗凈，使練絲色澤潔白，品質(zhì)優(yōu)良。否則紅絲烘干后，長(zhǎng)久貯藏品質(zhì)優(yōu)良。否則紅絲烘干后，長(zhǎng)久貯藏后易使絲色泛黃，甚至發(fā)脆。當(dāng)清洗液的溫度在40以上時(shí)可防止絲膠冷卻凝結(jié)在練絲上，避免練絲并結(jié)而影響梳理。當(dāng)清洗液的溫度在60以上時(shí)易洗凈肥皂。清洗練