絲光工藝原理

絲光工藝原理一、絲光的含義1、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程。2、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，然后洗去燒堿的過程，也稱無張力絲光，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1、光澤提高2、吸附能力，化學(xué)反應(yīng)能力增強(qiáng)3、縮水率，尺寸穩(wěn)定性，織物平整度提高4、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dye吸附能力提高。三、工序安排1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。2、先絲后漂：白度好、但光澤差，漂白時fibre易受損傷，適用于漂布，印花布3、染后絲光：適合易擦傷or種，也可采用染后絲光。4、原坯絲光：個別深色品種(苯胺黑)可在燒毛后直接進(jìn)行絲光，但廢堿含雜多，給回收帶來麻煩，很少用。5、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。60脂整理結(jié)合應(yīng)用的新工藝，稱為液氨整理。四、絲光效果的評定1、光澤是衡量絲光織物外觀效應(yīng)的主要指標(biāo)之一?？捎米兘枪舛确?、偏振光法等測，但尚無統(tǒng)一的理想的測試手段，目前多用目測評定。2、顯微切片觀察纖維形態(tài)變化3、吸附性能(3)碘沾污和染色測試法：(100～160)or2B制成色卡，再將未知試樣的碘沾污和染色深度與色卡對比，定量評定絲光鋇值。4、尺寸穩(wěn)定性計算縮水率，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)§2棉纖維濃堿作用后的變化1、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%→14.5%)，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。2、微結(jié)構(gòu)結(jié)晶度↓(70%→50%)，無定形區(qū)域↑，使原來在水中不可及的羥基變?yōu)榭杉埃虼死w維對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，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，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。3、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，已取向排列這時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復(fù)雜的過程，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1、水合理論型：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，再通過脫水烘干后即成為絲光纖維素(纖維素Ⅱ)整個過程纖維素的變化表示如下：棉纖維經(jīng)濃NaOH小，它可以進(jìn)入到fibreNa環(huán)繞在一個Na66Na進(jìn)入fibrefibre(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，2、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Cell-ONa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，膜內(nèi)外必須分別達(dá)到電性中和。膜內(nèi)可移動離子總濃度：CI=[Na]I[OH-]I[Cl-]I=2-C1離子總濃度：CO=2(C2C3-某)=2CI>CO(P)，引起P=RT(CI-CO)=RT(2-C1-2P=RT()(1)根據(jù)(1)式當(dāng)C2，C2↑，C1↑，P↑，溶脹↑若有鹽存在，膜外[Na]↑，1↑，P↓，溶脹↓若C2↑↑，C1C2[Na]↑↑，某很大，P→O§3、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，長度和直徑的變化情況：濃度>8%，直徑增加，長度縮短至最大②棉紗在不同濃度NaOH溶液中的收縮和染著力③棉布絲光對濃度要求(C)C=177g/L150，C=245g/lC=240~280g/l，收縮趨于穩(wěn)定。245g/l260～280g/l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1、張力對織物光澤的影響棉織物用濃堿處理時，只有加上適當(dāng)?shù)膹埩Γ拍茱@示出良好的光澤，從張力對棉紗絲光后性能的影響可以看出：張力大，光澤好。2、張力對織物機(jī)械性能和吸附性能的影響即在無力條件下，棉紗線的強(qiáng)力已獲得提高，如果施加適當(dāng)?shù)膹埩?，其?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。3、張力對織物縮水率的影響絲光時，經(jīng)緯向張力對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?、府調(diào)等經(jīng)密較高的織物，經(jīng)向縮水率大大超過緯向縮水率，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間。280g/lNaOH縮率和對dye50～60。五、去堿去堿對絲光的定型作用有很大影響，若放松張力后，織物上還有以上的堿，則織物情況下，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。§4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)幅部分是由一個淺平階梯鐵槽和10～12對彎輥組成。擴(kuò)幅作用是依某織物繞經(jīng)彎輥套筒弧形斜面時所產(chǎn)生的緯向分力將其門幅展寬。彎輥絲光機(jī)加工時，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，不會產(chǎn)生破邊；機(jī)身較短，傳動簡單，操作方便，但擴(kuò)幅作用差(緯回縮水率難達(dá)國標(biāo))，這是其主要缺點(diǎn)。國內(nèi)有的廠采用布鋏與直輥并用，較好的解決了這一問題。附絲光工藝和設(shè)備改進(jìn)動向一、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”問題，但對絲光機(jī)的各部件要求就高了?？蓮囊韵聨滋幹郑悍糯筌垑A槽，增加浸堿時間，增加繃布輥筒。(55(3)采用高效水洗(如高頻振蕩洗滌，橫導(dǎo)輥，直導(dǎo)輥等)。(4鋏磨損大，應(yīng)采用合金鋼or(5)平洗時用酸中和，以保證出布pH7～8二、濕布絲光濕布絲光主要優(yōu)點(diǎn)：①fibre膨化足，吸堿均勻，產(chǎn)品質(zhì)量均勻；②勻染性好；③落布門幅寬；④省去前烘燥設(shè)備；⑤加速半制品周轉(zhuǎn)。應(yīng)注意問題：①布上含水率大小及均勻程度，要求浸堿前經(jīng)均勻軋車浸軋一次，軋液率<60%；入纖維內(nèi)部，并充分均勻地膨化，使絲光效果得到保證。三、熱堿絲光(18～20℃)，成“表面絲光”，厚重緊密織物要獲得均勻透徹的效果，困難更大。熱堿滲透性好，但膨化較差。因此采用先熱堿，后冷堿的絲光工藝。熱堿的先期滲入，有利于冷堿液的繼續(xù)滲入，使織物帶有較多的堿量，產(chǎn)生均勻而有效的膨化。5S力下去堿→去堿箱→平洗槽主要優(yōu)點(diǎn)絲光作用均勻，效果良好；光澤、強(qiáng)力、尺寸穩(wěn)定性都較常規(guī)絲光優(yōu)越；10′，四、真空透芯絲光由德國克萊鈉韋公司提出，在直輥絲光機(jī)的第一下輥筒上加裝一個真空罩，與真空泵相連(抽至10kPa)，使堿液能在纖維膨潤前快速、均勻的滲入，從而縮短浸漬時間，提高效率，但設(shè)備復(fù)雜，高速運(yùn)行時費(fèi)用較大。五、絲光堿液中加入滲透劑此法國外用的較多，國內(nèi)則因影響淡堿回收，很少使用。六、泡沫絲光優(yōu)點(diǎn)是可節(jié)約燒堿，并可單面絲光，關(guān)鍵是選擇理想的發(fā)泡劑，獲得穩(wěn)定的泡沫絲光液，經(jīng)浸軋后泡沫能快速破裂而滲入棉織物，獲得均勻的浸堿效果。0.1～0.2七、絲光阻垢劑的應(yīng)用絲光皺條是絲光織物常見疵病之一，一旦形成，很難去除。堅硬的高低不平的垢層，更會使織物起皺。在絲光去堿和平洗時加入阻垢劑可解決or改善結(jié)垢現(xiàn)象。入纖維內(nèi)部，并充分均勻地膨化，使絲光效果得到保證。三、熱堿絲光(18～20℃)，成“表面絲光”，厚重緊密織物要獲得均勻透徹的效果，困難更大。熱堿滲透性好，但膨化較差。因此采用先熱堿，后冷堿的絲光工藝。熱堿的先期滲入，有利于冷堿液的繼續(xù)滲入，使織物帶有較多的堿量，產(chǎn)生均勻而有效的膨化。5S力下去堿→去堿箱→平洗槽主要優(yōu)點(diǎn)絲光作用均勻，效果良好；光澤、強(qiáng)力、尺寸穩(wěn)定性都較常規(guī)絲光優(yōu)越；10′，四、真空透芯絲光由德國克萊鈉韋公司提出，在直輥絲光機(jī)的第一下輥筒上加裝一個真空罩，與真空泵相連(抽至10kPa)，使堿液能在纖維膨潤前快速、均勻的滲入，從而縮短浸漬時間