紡織加工化學(xué)結(jié)課讀書報(bào)告

1、 紡織加工化學(xué)讀書報(bào)告研究材料： 苧 麻 學(xué)院： 紡 織 服 裝 學(xué) 院 專業(yè)： 紡 織 工 程 班級(jí)： 1202 學(xué)號(hào)： 28 學(xué)生姓名： 金 啟 宜 導(dǎo)師姓名： 蔣 國(guó) 華 完成日期： 2014年6月25號(hào) 紡織加工化學(xué)讀書報(bào)告目錄一、.前言二、苧麻化學(xué)脫膠工藝三、精干麻的變性處理四、苧麻織物的前處理五、.參考文獻(xiàn)六、讀書心得七、.附錄（PPT）前言中國(guó)是世界上麻類資源最豐富的國(guó)家之一，主要的麻纖維包括苧麻、亞麻、 黃麻、大麻等。苧麻是我國(guó)獨(dú)有的特色資源，號(hào)稱“中國(guó)萆”，主要分布在湖北、湖南、江西、四川等省，總產(chǎn)量約占世界的90%，我國(guó)常年種植面積約在10萬(wàn)-20萬(wàn)公頃之間纖維總產(chǎn)能達(dá)到1

2、2萬(wàn)-25萬(wàn)噸。麻類作物韌皮中除含有纖維素外，還含有一些膠雜質(zhì)包括果膠物質(zhì)、半纖維素和木質(zhì)素等成分。韌皮組織中的纖維處于膠質(zhì)的包圍之中，膠質(zhì)將各單纖維粘結(jié)成片狀。不能直接用來(lái)紡紗。此外，在植物生長(zhǎng)過程中，由于風(fēng)災(zāi)和病蟲害的侵襲而形成的風(fēng)斑、蟲斑等疵點(diǎn)，以及由于收獲、剝制等操作不良而使一些麻殼、皮屑留在原麻中，同樣不利于紡織加工。所以梳紡工程前必須進(jìn)行脫膠工程處理，脫去原麻中的膠質(zhì)，制取出其中的苧麻纖維。苧麻化學(xué)脫膠工藝 在苧麻的韌皮中，主要成分是纖維素，還含有較多的膠質(zhì)、木質(zhì)素、蠟狀物質(zhì)等雜質(zhì)。其中膠質(zhì)大都包圍在纖維的表面，把纖維素的單纖維膠合在一起而形成原麻 苧麻的原麻纖維比較粗硬，不適合紡

3、紗，紡紗前必須將韌皮中的膠質(zhì)去除，使苧麻的單纖維相互分離，這一過程就稱為脫膠 由于苧麻的單纖維細(xì)長(zhǎng)，強(qiáng)度高，一般都是單纖維形態(tài)進(jìn)行紡紗，所以苧麻脫膠可采用化學(xué)全脫膠方法 一般苧麻原麻纖維中含有2535的膠質(zhì)，其中包括半纖維素、果膠物質(zhì)、木質(zhì)素及蠟狀物質(zhì)等 這些雜質(zhì)大部分易在高溫堿液中被氫氧化鈉水解，而纖維素則對(duì)氫氧化鈉溶液具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，在苧麻的化學(xué)脫膠工藝中一般采用以堿液煮練為主的工藝 苧麻脫膠的過程就是從苧麻的韌皮中提取苧麻纖維的過程。原麻經(jīng)脫膠后的產(chǎn)品稱為精干麻（一）常用脫膠方法1.一煮法：原麻拆包、扎把浸酸水洗堿液煮練水洗打纖及水洗酸洗水洗脫水給油脫水烘干該工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)的產(chǎn)品適

4、合于紡制高特（低支）紗，用作低支苧麻紗線產(chǎn)品2.二煮法原麻拆包、扎把浸酸水洗一次煮練水洗二次煮練打纖及水洗酸洗水洗脫水給油脫水烘干該工藝的特點(diǎn)是工藝比較簡(jiǎn)單，精干麻的質(zhì)量比一煮法有所提高，適宜于紡中、高特?cái)?shù)（中、低支）紗，仍不能作高檔產(chǎn)品用 3.二煮一練法 原麻拆包、扎把浸酸水洗一次煮練水洗二次煮練打纖及水洗酸洗水洗脫水精練水洗給油脫水烘干該工藝較二煮法工藝增加了精練工序，因此使精干麻的質(zhì)量進(jìn)一步提高，適合于紡制中、低特?cái)?shù)（中、高支）苧麻紗，供生產(chǎn)細(xì)、薄織物使用。 4.二煮一漂法 原麻拆包、扎把浸酸水洗一次煮練水洗二次煮練打纖及水洗漂白酸洗水洗脫水給油脫水烘干 該工藝將精練工序改為漂白，可使精

5、干麻的木質(zhì)素含量降低，纖維質(zhì)量進(jìn)一步提高。該工藝生產(chǎn)的精干麻適合于紡制低特?cái)?shù)（高支）紗，供生產(chǎn)高檔苧麻細(xì)、薄織物的原料。5.二煮一漂一練法原麻拆包、扎把浸酸水洗一次煮練水洗二次煮練打纖及水洗漂白酸洗水洗精練水洗給油脫水烘干該工藝既進(jìn)行了漂白又進(jìn)行了精練，降低了木質(zhì)素的含量，提高了纖維的白度和柔軟性，提高了精干麻的可紡性，適合于紡制低特（高支）苧麻紗。為高檔細(xì)、薄苧麻產(chǎn)品提供原料苧麻脫膠時(shí)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品用途選擇適當(dāng)?shù)拿撃z工藝。既要使產(chǎn)品合乎質(zhì)量要求，又要盡量縮短工藝流程。以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。（二）脫膠工藝 苧麻的化學(xué)脫膠通常分為預(yù)處理、堿液煮練和后處理三個(gè)階段。而每個(gè)階段又包括若干工序1.

6、預(yù)處理 預(yù)處理工藝主要包括拆包、扎把、預(yù)浸等工序 (1)拆包、扎把：把進(jìn)入車間的麻包逐包解開，將每捆割開檢驗(yàn)。再把質(zhì)量相近、潔凈的麻束扎成0.51.0kg的小把。剔除各種雜質(zhì)，為堿液煮練作好準(zhǔn)備工作 (2)預(yù)浸：包括水浸、酸浸、預(yù)氯等幾種方法。其工藝目的是為了去除原麻中的部分膠質(zhì)，減輕煮練負(fù)擔(dān)，降低堿液消耗，提高煮練效果，并改善精干麻的質(zhì)量 水浸：將生苧麻浸于90以上的熱水中，煮3060min，去除部分水溶性膠質(zhì)，并使不溶于水的膠質(zhì)膨化。其優(yōu)點(diǎn)是預(yù)處理?xiàng)l件緩和，纖維損傷小。但脫膠效果較差 酸浸：該工序是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣的預(yù)處理方法 苧麻的膠質(zhì)、半纖維素絕大部分可以在酸的作用下水解，但聚合度較高

7、的纖維素比苧麻膠質(zhì)穩(wěn)定。并且膠質(zhì)包覆在纖維表面，只要處理?xiàng)l件適當(dāng)，首先水解的是苧麻膠質(zhì)，它對(duì)纖維素的水解起一定的保護(hù)作用。浸酸對(duì)木質(zhì)素的作用并不明顯。浸酸工藝中需要注意浸酸濃度、溫度及時(shí)間必須嚴(yán)格控制，否則仍會(huì)引起纖維素大分子的水解。浸酸一般使用稀硫酸液，濃度1.52gL，浴比1：10左右，溫度4060，時(shí)間約12h。浸酸后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行沖洗和下一工序的加工。預(yù)氯：浸酸對(duì)膠質(zhì)中的大多數(shù)成分有明顯效果，但對(duì)去除木質(zhì)素作用不大。在含木質(zhì)素較多的原麻中，可采用預(yù)氯處理。原麻在堿液煮練之前，預(yù)先用次氯酸鈉溶液浸漬，使原麻中的木質(zhì)素轉(zhuǎn)變成氯化木質(zhì)素，在堿液煮練時(shí)較易去除，但煮練后的纖維不及浸酸處理的潔白，產(chǎn)

8、品質(zhì)量不穩(wěn)定，在預(yù)氯處理過程中還會(huì)逸出有害氣體Cl2，采用該工藝者較少2. 堿液煮練 堿液煮練是苧麻化學(xué)脫膠中的重要環(huán)節(jié) 堿液煮練設(shè)備：有常壓和加壓兩種方式：常壓煮練，加壓煮練 常壓煮練：加工的產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)是精干麻色澤好，設(shè)備簡(jiǎn)單，有利于實(shí)現(xiàn)苧麻脫膠的連續(xù)化生產(chǎn)。缺點(diǎn)是煮練時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)量低，熱效率低，能耗大，容易產(chǎn)生脫膠不勻、夾生等疵點(diǎn)加壓煮練：優(yōu)點(diǎn)是脫膠均勻，加工時(shí)間短，能耗小。與棉纖維相比，由于苧麻原麻中雜質(zhì)含量高，所以煮練時(shí)耗堿量較大。而且，為了降低雜質(zhì)在煮練液中的濃度，提高煮練效果，煮練時(shí)的浴比也較大。 (1)燒堿用量：苧麻脫膠通常以燒堿為主練劑。其用量應(yīng)根據(jù)原麻的品質(zhì)、收獲期、預(yù)處理情況以

9、及其他助劑使用情況而定。在正常情況下，為了降低生產(chǎn)成本，減少污水處理負(fù)擔(dān)，多數(shù)工廠第二次煮練的燒堿用量為原麻重的10左右。在煮練過程中燒堿耗量為實(shí)際用量的70左右，所以第二次煮練的殘液可供下一批麻的第一次煮練之用 (2)助劑的選用：水玻璃（硅酸鈉）：硅酸鈉在水溶液中形成硅酸，硅酸在水溶液中形成帶電荷的膠體離子。膠體離子能吸附煮練堿液中的高價(jià)陽(yáng)離子如高價(jià)鐵離子Fe3+，防止Fe3+離子沉積在纖維表面而形成銹斑。另一方面，硅酸的膠體離子可以防止色素、雜質(zhì)吸附在纖維的表面上，使精干麻的白度提高，纖維松軟。硅酸鈉的用量一般為2%，用量過高容易形成硅垢，使纖維的手感粗糙、硬挺，還會(huì)有過多的硅垢沉積在纖維

10、上影響織物的后整理加工。亞硫酸鈉：亞硫酸鈉中的SO32-為一個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)，可與木質(zhì)素反應(yīng)生成木質(zhì)素磺酸而溶于水，具有去除木質(zhì)素的作用亞硫酸鈉具有一定的還原性，在煮練液中加入亞硫酸鈉有利于去除煮練液中的氧氣，防止纖維素纖維的氧化表面活性劑：促進(jìn)堿液的滲透、擴(kuò)散和乳化作用。加快煮練速度，提高纖維脫膠的均勻度和提高纖維質(zhì)量。常用的表面活性劑有肥皂、滲透劑、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉等 (3)煮練溫度和時(shí)間苧麻煮練分常壓和高壓煮練兩種方法目前多數(shù)工廠采用的是高壓二煮法工藝。煮練的壓力一般為1.96×105Pa(2kgfcm2左右)，此時(shí)的溫度在120左右煮練的時(shí)間：頭煮為12h，二煮為45h (4

11、)煮練浴比煮練鍋中原麻的重量與溶液之比稱為浴比。如前所述，由于苧麻原麻中雜質(zhì)含量高，一般采用較大浴比，使脫膠均勻，纖維松散，色澤淺淡。一般高壓煮練浴比為l10左右，常壓煮練為115左右。但浴比過大，將使產(chǎn)量降低，用堿量和能源消耗增加，相應(yīng)的增加了生產(chǎn)成本。3.后處理目的：a）進(jìn)一步清除殘留雜質(zhì)，使纖維柔軟、松散、分離，以提高其可紡性b）改善纖維的色澤及表面性能工藝：打纖、酸洗、水洗、漂白、精練、給油和烘干等(1)打纖 打纖又稱敲麻（拷麻）：它是利用機(jī)械的槌擊和水的噴洗作用，將已被堿液破壞的膠質(zhì)從纖維表面清除掉，使纖維相互分離而變得松散、柔軟 (2)酸洗 酸洗是用12gL的稀硫酸中和纖維上殘余的

12、堿液，并去除纖維上吸附的殘膠等有色物質(zhì)，使纖維松散，手感柔軟，潔白。(3)水洗 水洗是為了洗去纖維上的酸液，還可繼續(xù)去除纖維上殘留的膠質(zhì)，使纖維表面清潔、柔軟。(4)漂 白 漂白是選擇性的工序，應(yīng)根據(jù)苧麻的用途來(lái)確定。用于紡低特(高支)紗或與化纖混紡，一般都要進(jìn)行漂白，若用于紡制高特(低支)紗或麻線，則不必漂白。苧麻漂白多采用次氯酸鈉在堿性條件下進(jìn)行浸漂。在中性條件下，纖維的損傷嚴(yán)重。在酸性條件下，漂白速度快，且對(duì)纖維的損傷小，但氯氣的逸出嚴(yán)重，污染環(huán)境，損害健康 苧麻次氯酸鈉漂白的工藝條件： 有效氯濃度 11.5g/L 溫度 室溫 pH值 911 時(shí)間 3045min脫氯方法：a）采用還原劑

13、洗滌漂白過的麻纖維，常用的還原劑有硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉等b）采用無(wú)機(jī)酸洗滌除去吸附于纖維上的次氯酸鹽。由于硫酸的價(jià)格低廉，故一般工廠使用硫酸進(jìn)行酸洗，工藝參數(shù)為：硫酸濃度1.52.5g/L，常溫，加工時(shí)間為35min。 (5)精 練精練也是苧麻脫膠工藝中的選擇性工序，當(dāng)產(chǎn)品用于紡制低特紗、織造細(xì)薄織物時(shí)，要求纖維具有較高的細(xì)度，較好的松散性、柔軟性和白度時(shí)，需要進(jìn)行精練 精練是將酸洗或漂白過的脫膠麻用稀燒堿及純堿溶液，有時(shí)還加些肥皂，合成洗滌劑等煮26h。精練后纖維中的殘膠率進(jìn)一步降低，白度也有所提高(6)給 油在脫膠過程中纖維受各種化學(xué)藥劑的作用后，油脂、蠟質(zhì)去除殆盡，此時(shí)纖維硬

14、脆，表面粗糙。此外，纖維中少量的殘膠，經(jīng)烘干后也能使纖維粘結(jié)成束狀，造成梳紡的困難。所以，在纖維烘干之前需要進(jìn)行給油處理，以改善纖維的表面狀態(tài)，增加纖維的松散性及柔軟程度，適應(yīng)梳紡工程的要求。給油是將離心脫水后的麻纖維扯松，浸入已調(diào)制好的乳化液中，保持一定浴比，在一定溫度下浸漬一段時(shí)間(7)脫水、烘干經(jīng)過給油處理的麻纖維在離心脫水機(jī)中脫水，然后抖松、理順，便可進(jìn)行烘干。烘干通常在簾式烘干機(jī)上進(jìn)行。規(guī)模較小的練麻廠也可采用陰干、曬干或烘房烘干等方法精干麻的變性處理苧麻被稱之為“中國(guó)草”,幾千年前就被用作服用纖維。由于苧麻纖維的楊氏模量較大，結(jié)晶度高，纖維較剛硬，且是以單纖維的狀態(tài)存在于紗線之中，

15、存在著易褶皺、刺癢感、不易染深色等問題，為了改善苧麻纖維的服用性能，人們提出苧麻纖維的化學(xué)改性的問題。纖維素纖維的變性方法有：改變纖維素的結(jié)構(gòu)、纖維素接枝、纖維素大分子的鍵合等1.改變纖維素的結(jié)構(gòu)主要是改變纖維素的結(jié)晶度及取向度，即改變纖維素大分子排列的緊密程度及排列方向。該類方法最典型的工藝是堿法變性。其原理是利用化學(xué)試劑與纖維素中的羥基發(fā)生酯醚化反應(yīng)，來(lái)改變纖維素的晶格構(gòu)造 堿法變性是利用氫氧化鈉溶液與苧麻纖維素作用，改變苧麻纖維的部分性質(zhì)，工藝流程為： 脫膠麻浸堿脫堿抖松酸洗水洗脫水給油脫水抖松烘干 浸堿工藝參數(shù)為： 燒堿 172g/L 溫度 室溫 時(shí)間 12min 浴比 1：20經(jīng)過變

16、性處理，苧麻纖維的結(jié)晶度由91.3%下降到83.3%，取向度也由91.3%下降到87.6%。其他指標(biāo)也相應(yīng)地發(fā)生了變化。為了減少工序，降低生產(chǎn)成本，在堿改性的基礎(chǔ)上開發(fā)出了“苧麻纖維煮練-改性合一”和“堿-尿素”改性工藝2.纖維素大分子的鍵合利用生成纖維素大分子間化學(xué)鍵的方法使纖維變性。該方法大多用樹脂處理纖維素，可以改變纖維素的彈性及耐折皺性等。另外，為了提高纖維素纖維的染色性能，還有在纖維素纖維上導(dǎo)入陽(yáng)離子的陽(yáng)離子改性的方法、季銨鹽改性、織物上的苧麻纖維陽(yáng)離子化的改性等苧麻織物的前處理 苧麻織物的前處理工藝包括：燒毛、退漿、煮練、漂白、絲光等 1.燒 毛苧麻織物上的纖毛較粗，適合采用熱容量

17、較大的熱源體燒毛。例如采用銅板燒毛機(jī)或圓筒燒毛機(jī)燒毛。但苧麻與合成纖維的混紡織物為防止燒毛時(shí)合成纖維熔融，應(yīng)采用氣體燒毛機(jī)燒毛。苧麻織物燒毛效果的質(zhì)量評(píng)定也采用棉織物燒毛的五級(jí)評(píng)定方法2.退漿、煮練苧麻織物的退漿與棉布相似，應(yīng)根據(jù)布上漿料的種類和性質(zhì)，采用適當(dāng)?shù)耐藵{方法。由于苧麻對(duì)酸、堿及氧化劑的抵抗力較差，故在制訂工藝條件及操作中應(yīng)特別注意苧麻織物退漿的加工方式：棉織物的退漿可以采用繩狀、平幅形式進(jìn)行，而苧麻織物中的纖維楊氏模量較大，比較硬，不宜采用繩狀煮練加工。應(yīng)首選平幅加工的方式。但考慮到苧麻織物的產(chǎn)量不及棉織物的數(shù)量大，可以在間歇式前處理設(shè)備上進(jìn)行退漿、煮練、漂白等加工苧麻織物退漿、煮

18、練的設(shè)備：平幅連續(xù)漂白設(shè)備；卷染機(jī)、高溫高壓卷染機(jī)等 苧麻布的煮練可在常壓下進(jìn)行。煮練液以NaOH 5gL為標(biāo)準(zhǔn)，練液中還可以加入有較好滲透和凈洗作用的表面活性劑，以加速練液滲透到織物內(nèi)部，并能防止污物再沾污織物。苧麻和滌綸的混紡制品，由于其中的苧麻纖維是預(yù)先經(jīng)過充分脫膠的，所以不必再進(jìn)行特別的煮練，只要采用與純滌綸織物相似的前處理工藝即可3.漂 白 由于苧麻的纖維較粗，化學(xué)藥劑的浸透和從纖維上去除(水洗)都需要較長(zhǎng)的時(shí)間，短時(shí)間的處理不能獲得良好的效果。次氯酸鈉漂白時(shí)，采用較稀的漂液(有效氯2gL以下)，以較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行漂白，可獲得良好的漂白效果。亞氯酸鈉漂白織物的白度高，纖維損傷也小脫氯處

19、理：試驗(yàn)證明，使用一般的還原劑進(jìn)行浸漬，脫氯效果并不理想，而使用雙氧水脫氯可獲得良好的效果。H2O2的濃度只要一般漂白濃度的一半即可。苧麻布在進(jìn)行練漂加工過程中，除稀薄織物外，都必須以平幅狀態(tài)進(jìn)行加工。苧麻布經(jīng)烘干后最好打卷放置，而不宜堆入布箱中4.絲 光苧麻的結(jié)晶度和取向度明顯高于棉纖維，本身已具有較好的光澤，苧麻的強(qiáng)度高，延伸度低，在較大張力下以濃堿處理，反會(huì)降低織物的強(qiáng)度，并使手感粗硬。苧麻在堿液中的膨化程度低于棉纖維，其縮水率較棉織物易于控制。苧麻纖維對(duì)染料的吸附能比棉纖維低得多，所以染色時(shí)上染率低，得色不豐滿。針對(duì)苧麻纖維的以上特點(diǎn)，苧麻織物絲光的主要目的應(yīng)著重于提高纖維對(duì)染料的吸附能力，所以它的絲光工藝應(yīng)與棉布有所不同。若將常規(guī)的絲光工藝和現(xiàn)有的絲光設(shè)備作適當(dāng)改進(jìn)，在浸軋堿液的兩道軋車之間，不穿過繃布輥筒，而是進(jìn)行松弛堆置，絲光設(shè)備的其他部分不變。這樣，織物在浸軋堿液后的松堆過程中，由于織物處于松弛狀態(tài)，并且延長(zhǎng)了纖維與燒堿的作用時(shí)間，故苧麻纖維得到自由、充分的溶脹，纖維的微結(jié)構(gòu)隨之發(fā)生更大的變化 試驗(yàn)結(jié)果表明，苧麻織物采用上述工藝進(jìn)行絲光同采用常規(guī)工藝絲光的相比較，纖維的結(jié)晶度和取向度發(fā)生明顯下降，對(duì)各種染料染色的得色量都有明顯提高，織物的幅寬也更易控制參考文獻(xiàn)紡織加工化學(xué)教材紡織材料學(xué)教材苧麻紗線生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制，