纺织品染整学-第一章(new)课件.ppt
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1、纺织品整理学纺织品整理学纺织工程专业课程纺织工程专业课程2 2纺织品整理学主目录纺织品整理学主目录第一章第一章 纺织纤维的结构和性能纺织纤维的结构和性能第二章第二章 水和表面活性剂水和表面活性剂第三章第三章 纺织品的印染前处理纺织品的印染前处理 第四章第四章 纺织品染色纺织品染色第五章第五章 纺织品印花纺织品印花第六章第六章 纺织品一般整理纺织品一般整理第七章第七章 纺织品功能整理纺织品功能整理序序言言3 3纺织品染整学目的:纺织品染整学目的:纺织品染整学目的:纺织品染整学目的:使机织或针织坯布外观和使用性能改善,赋予纺织品特殊使机织或针织坯布外观和使用性能改善,赋予纺织品特殊使机织或针织坯布
2、外观和使用性能改善,赋予纺织品特殊使机织或针织坯布外观和使用性能改善,赋予纺织品特殊功能,提高纺织品附加价值。用于服装、装饰、工农业、国防功能,提高纺织品附加价值。用于服装、装饰、工农业、国防功能,提高纺织品附加价值。用于服装、装饰、工农业、国防功能,提高纺织品附加价值。用于服装、装饰、工农业、国防等各种用途。等各种用途。等各种用途。等各种用途。纺织品染整前预处理;纺织品染整前预处理;纺织品染整前预处理;纺织品染整前预处理;纺织品染整学内容纺织品染整学内容纺织品染整学内容纺织品染整学内容:染色染色染色染色/印花印花印花印花 ;后整理后整理后整理后整理 一般整理、功能整理。一般整理、功能整理。一
3、般整理、功能整理。一般整理、功能整理。染整原理染整原理染整原理染整原理化学或化学物理方法化学或化学物理方法化学或化学物理方法化学或化学物理方法纺织品染整学要素纺织品染整学要素纺织品染整学要素纺织品染整学要素:染整工艺染整工艺染整工艺染整工艺操作步骤、参数,如:温操作步骤、参数,如:温操作步骤、参数,如:温操作步骤、参数,如:温 度、度、度、度、压力、试剂浓度、时间等压力、试剂浓度、时间等压力、试剂浓度、时间等压力、试剂浓度、时间等 染整设备染整设备染整设备染整设备处理织物、实施工艺所用处理织物、实施工艺所用处理织物、实施工艺所用处理织物、实施工艺所用 的机器装备的机器装备的机器装备的机器装备序
4、序 言言4 4第一章第一章 纺织纤维的结构和性能纺织纤维的结构和性能要要 点点n n纤维有形态结构、超分子结构、分子结纤维有形态结构、超分子结构、分子结构层次,了解分子结构是纤维物性的基构层次,了解分子结构是纤维物性的基础,但高级结构也对纤维物性起作用,础,但高级结构也对纤维物性起作用,有时是决定性作用。有时是决定性作用。n n纤维结构与纤维的化学性能之间的关联纤维结构与纤维的化学性能之间的关联n n纤维结构与纤维的物理性能之间的关联纤维结构与纤维的物理性能之间的关联6 6纤维的结构层次:纤维的结构层次:化学结构化学结构分子结构,纤维最小结分子结构,纤维最小结构元素(纳米、埃)构元素(纳米、埃
5、)超分子结构超分子结构分子聚集体结构(超分子聚集体结构(超微观)微观)形态结构形态结构分子聚集体的聚集结构分子聚集体的聚集结构(微观)(微观)纤维纤维结构结构三个三个层次层次影响影响纤维纤维物化物化性能性能决定纤维物理决定纤维物理化学性能化学性能7 7第一节第一节 纤维的分子结构和化学性质纤维的分子结构和化学性质成纤成纤 高分子:高分子:1 1)线性、长链的分子结构,即使有)线性、长链的分子结构,即使有侧基或支链,也比较短、小。侧基或支链,也比较短、小。2 2)以碳原子为主链的构成元素,因)以碳原子为主链的构成元素,因此大多数纤维高分子是有机高分子,此大多数纤维高分子是有机高分子,即有机纤维。
6、即有机纤维。3 3)分子链有一定长度,分子间可以)分子链有一定长度,分子间可以达到高的相互作用而有强度。达到高的相互作用而有强度。染整关注:染整关注:纤维高分子与水有无结合基团、与染料分子有无纤维高分子与水有无结合基团、与染料分子有无作用点、与整理剂等有无结合点,是共价键结合、作用点、与整理剂等有无结合点,是共价键结合、离子键结合、氢键结合还是范得华作用力结合。离子键结合、氢键结合还是范得华作用力结合。8 8例例 如:如:棉纤维棉纤维麻纤维麻纤维聚乙烯纤维聚乙烯纤维聚丙烯纤维聚丙烯纤维分子结构差异大,分子结构差异大,左左者所用染料和整理剂,者所用染料和整理剂,右者就无法使用右者就无法使用。超分
7、子结超分子结构、形态构、形态结构不一结构不一样,染料样,染料结合虽同,结合虽同,染色工艺、染色工艺、效果不一效果不一样。样。1010二、二、二、二、纤维素纤维的分子结构和化学性质纤维素纤维的分子结构和化学性质纤维素纤维的分子结构和化学性质纤维素纤维的分子结构和化学性质纤维素分子结构式:纤维素分子结构式:纤维素分子结构式:纤维素分子结构式:结构特点:结构特点:1)环上三个环上三个OH,反应活性,反应活性点点2)环间环间O,酸分解之,碱,酸分解之,碱稳稳3)链端:有一隐链端:有一隐-CHO,M低低还原性还原性4)链刚性,链刚性,H-键多,强度高键多,强度高5)聚合度聚合度 1111(二)(二)纤维
8、素分子化学性质纤维素分子化学性质1 1、与酸作用、与酸作用、与酸作用、与酸作用酸促使苷键水解酸促使苷键水解:(反应式反应式)由纤维素分子由纤维素分子化学结构所决化学结构所决定,受超分子定,受超分子结构、形态结结构、形态结构影响。构影响。13132、与氧化剂作用、与氧化剂作用纤维素氧化后分子断裂,基团氧化变化,织物强度损伤。纤维素氧化后分子断裂,基团氧化变化,织物强度损伤。纤维素分子对不同氧化剂作用有不同的敏感程度。纤维素分子对不同氧化剂作用有不同的敏感程度。强氧化剂完全分解纤维素。中、低强度氧化剂在一定条件下强氧化剂完全分解纤维素。中、低强度氧化剂在一定条件下氧化分解纤维素能力弱,可用来漂白织
9、物。注意:空气中氧化分解纤维素能力弱,可用来漂白织物。注意:空气中O O2 2在强碱、高温条件易氧化、脆损纤维素织物,应避免。在强碱、高温条件易氧化、脆损纤维素织物,应避免。氧化反应:氧化反应:Cell-OH+O Cell-CHO,Cell-C=O,Cell-COOH 还原型-CHO,=C=O,潜在损伤氧化纤维素氧化纤维素:酸型-COOH注:纤维素分子对还原剂稳定注:纤维素分子对还原剂稳定。151516163、与碱作用、与碱作用 常温稀碱中稳定,浓碱中溶胀,高温稀碱有氧气易氧化、断裂苷键,强力下降。浓碱溶胀:各向异性、不可逆。纯水溶胀:异向溶胀:径向溶胀大,纵向小。碱中反应碱中反应:纤维素分子
10、(酸)与碱拟醇钠反应纤维素分子(酸)与碱拟醇钠反应 C2H5OH+NaOH C2H5ONa+H2O Cell-OH+NaOH Cell-ONa+H2O ;or Cell-OHNaOH 虽然反应可逆,水洗除碱后,恢复纤维素分子;但反应可逆,水洗除碱后,恢复纤维素分子;但纤维素纤维高层次结构被变化、不可逆。纤维素纤维高层次结构被变化、不可逆。-是棉是棉织物丝光、碱缩处理的理论根据织物丝光、碱缩处理的理论根据。1818B)醚化反应)醚化反应 纤维素分子与氯乙酸在碱性条件下的反应产物称羧甲纤维素分子与氯乙酸在碱性条件下的反应产物称羧甲基纤维素钠,可用作纺织浆料和增稠剂;基纤维素钠,可用作纺织浆料和增稠
11、剂;与缩水甘油三甲基氯化铵反应后形成阳离子衍生物,使纤维素纤维织物在用阴离子染料染色和其它染料染色时上染率和染色牢度大为提高,同时兼有抗静电、抗菌、防霉等功效,用于难染色的苎麻纤维织物上尤其有效。1919C)加成反应)加成反应纤维素分子与上述试剂反应后,氰乙基化产物使纤维素纤维织物具有纤维素分子与上述试剂反应后,氰乙基化产物使纤维素纤维织物具有防腐性;防腐性;氨基甲酰乙基化产物使纤维素纤维织物对活性染料染色反应性提高;氨基甲酰乙基化产物使纤维素纤维织物对活性染料染色反应性提高;乙烯砜型加成产物其本身就是乙烯砜型活性染料染色反应时与纤维素乙烯砜型加成产物其本身就是乙烯砜型活性染料染色反应时与纤维
12、素纤维进行共价键结合反应的一步。纤维进行共价键结合反应的一步。2020D)接枝反应)接枝反应 M:接上丙烯酸后,纤维素纤维织物就可接上丙烯酸后,纤维素纤维织物就可用阳离子染料染色和印花,耐洗牢度用阳离子染料染色和印花,耐洗牢度和颜色都有较好的效果。和颜色都有较好的效果。2121三、三、蛋白质纤维蛋白质纤维的分子结构和化学性质的分子结构和化学性质蛋白质分子构蛋白质分子构成的纤维成的纤维 天然天然人造人造动物动物植物植物蛋白质高分子的单元结构是氨基酸残基(下式左):蛋白质高分子的单元结构是氨基酸残基(下式左):-氨基酸 纤维蛋白质分子的构成主要有纤维蛋白质分子的构成主要有C、H、O、N、S五种元素
13、。五种元素。2222蛋白质的三级结构蛋白质的三级结构*蛋白质分子中氨基酸序列结构称为蛋蛋白质分子中氨基酸序列结构称为蛋白质分子的一级结构白质分子的一级结构 、或初级结构、或初级结构:*蛋白质分子空间构象有几个层次,蛋白质分子空间构象有几个层次,分别称为蛋白质的二级结构分别称为蛋白质的二级结构:螺旋、螺旋、直链、直链、无规线团无规线团2424 蛋白质分子副键:由分子主链、侧基的极性或非极性基团、蛋白质分子副键:由分子主链、侧基的极性或非极性基团、离子基团相互作用而成。由于副键数量众多而能稳定蛋白离子基团相互作用而成。由于副键数量众多而能稳定蛋白质分子空间构象。副键种类如下图:质分子空间构象。副键
14、种类如下图:ssoHocNHoccooCH2NH3疏水键疏水键二硫键二硫键离子键离子键氢键氢键蛋白质副键图:蛋白质副键图:COOCH2酯键酯键2525蛋白质分子的化学性质蛋白质分子的化学性质 蛋白质两性性质蛋白质两性性质:H+3N-P-COOH H2N-P-COOH H2N-P-COO-H+3N-P-COO-等电点:等电点:蛋白质分子上正、负电荷数量相等时溶液的蛋白质分子上正、负电荷数量相等时溶液的pHpH值,值,不会向电极移动。不会向电极移动。羊毛的羊毛的:4.2-4.8,桑蚕丝的桑蚕丝的:3.5-5.2。等电。等电点时纤维溶胀、溶解度最低。点时纤维溶胀、溶解度最低。低pH值时:高pH值时:
15、酸碱浓度高、或盐多时,内外pH一致。H+OH-OH-H+pH内pH外pH内pH外-NH3+H+-COO-OH-2626羊毛分子反应羊毛分子反应羊毛分子反应羊毛分子反应2、与酸与酸 耐酸,耐酸,pH2-4沸染,沸染,H2SO4炭化除草。高浓酸,损炭化除草。高浓酸,损伤羊毛:水解、氨离子化、离子键拆开。伤羊毛:水解、氨离子化、离子键拆开。3、与碱与碱 碱使羊毛严重损伤、变黄、溶解、含碱使羊毛严重损伤、变黄、溶解、含S降低:主链降低:主链水解、氨基酸水解、离子键拆开、二硫键断开重接。水解、氨基酸水解、离子键拆开、二硫键断开重接。CO CO CO CO CH-CH2-S-S-CH2-CH -CH-CH
16、2-NH-(CH2)4-CH NH NH NH NH4、与还原剂与还原剂 羊毛二硫键、离子键被还原剂断开,羊毛损伤羊毛二硫键、离子键被还原剂断开,羊毛损伤5、与氧化剂与氧化剂 强氧化剂分解羊毛,中强氧化剂对羊毛有损伤强氧化剂分解羊毛,中强氧化剂对羊毛有损伤作用,控制条件可漂白羊毛:作用,控制条件可漂白羊毛:NaClO,H2O2OH-2828(2)蚕丝纤维酰基化可使丝弹性、绝缘性改善,吸蚕丝纤维酰基化可使丝弹性、绝缘性改善,吸湿性降低湿性降低(3)蚕丝甲醛交联可提高丝耐碱性、湿强度)蚕丝甲醛交联可提高丝耐碱性、湿强度:2929四、合成纤维的分子结构与化学性质四、合成纤维的分子结构与化学性质聚对苯
17、二甲酸乙二醇酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)PET)。分子结构只有弱极性。分子结构只有弱极性基团,吸湿性差、染色性差。基团,吸湿性差、染色性差。-COO-酯基具有反应性,如水解;但苯基、亚乙基稳酯基具有反应性,如水解;但苯基、亚乙基稳定,故涤纶稳定性好。定,故涤纶稳定性好。-OCH2CH2O-具柔性,故可折具柔性,故可折叠。叠。分子线性、规整,分子聚集时容易紧密堆积(结晶),使纤维形状、强度好。涤纶分子结构涤纶分子结构涤纶分子结构涤纶分子结构:HO-CH2-CH2-O-C-C O-CH2-CH2-OHnOO3131锦纶分子的结构和化学性质锦纶分子的结构和化学性质锦纶锦纶6是由己内酰胺开环聚合
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- 纺织品 染整 第一章 new 课件
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