第四章纺织学中丝光优秀PPT.ppt

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1、第四章纺织学中丝光第一页，本课件共有31页丝光剂：丝光剂：烧烧碱碱：是是目目前前印印染染厂厂丝丝光光用用的的主主要要用用剂剂，其其膨膨化化性性能能好好，价价廉廉，使使用用方方便便，丝丝光光效效果果也也较较理理想想，因因此此得得到到了了广广泛泛的的应应用用。烧烧碱碱浓浓度度一一般般控控制制在在260280克升；克升；液液氨氨：在在常常压压和和330C的的条条件件下下，棉棉织织物物用用液液氨氨进进行行处处理理，可可获获得得独独特特的效果，主要表现在以下几个方面：的效果，主要表现在以下几个方面：优点：优点：1、织物手感柔软、耐磨性能好；、织物手感柔软、耐磨性能好；2、织物弹性增加，尺寸稳定性好；、织

2、物弹性增加，尺寸稳定性好；3、对环境污染小（、对环境污染小（90%液氨可回收）；液氨可回收）；缺点：缺点：1 1、需要特殊的设备（回收系统、制冷系统）；、需要特殊的设备（回收系统、制冷系统）；2 2、一次性投资大，且生产成本也高；、一次性投资大，且生产成本也高；第二页，本课件共有31页2丝光原理丝光原理一、水合理论一、水合理论基基本本观观点点：棉棉纤纤维维在在浓浓碱碱作作用用下下生生成成的的碱碱纤纤维维素素和和水水发发生生水水合合作作用用使使纤纤维维膨膨化化，且为不可逆的化学改性过程。且为不可逆的化学改性过程。论证：论证：CellOH+NaOH CellONa+H2O钠钠离离子子是是一一个个水

3、水合合能能力力很很强强的的离离子子，1克克钠钠离离子子可可水水化化66摩摩尔尔的的水水；当当钠钠离离子子与与纤纤维维后后会会有有大大量量的的水水分分子子会会被被带带入入纤纤维维内内部部，从从而而引引起起纤纤维维的的剧剧烈烈溶溶胀胀。一一般来说：般来说：1）随随着着碱碱液液浓浓度度的的提提高高，与与纤纤维维结结合合的的钠钠离离子子数数增增多多，水水合合程程度提高，因而纤维的溶胀程度也相应增大；度提高，因而纤维的溶胀程度也相应增大；2）当烧碱浓度增大到一定程度后，水全部以水化状态存在，此时若）当烧碱浓度增大到一定程度后，水全部以水化状态存在，此时若再提高烧碱浓度，钠离子能结合水分子的数量减小，因而

4、纤维的溶胀程度再提高烧碱浓度，钠离子能结合水分子的数量减小，因而纤维的溶胀程度反而会下降。反而会下降。第三页，本课件共有31页二、渗透压理论二、渗透压理论基本观点：棉织物在基本观点：棉织物在NaOH溶液中的溶胀是渗透压的结果。溶液中的溶胀是渗透压的结果。论证：应用唐能膜平衡原理来阐明丝光原理。论证：应用唐能膜平衡原理来阐明丝光原理。假设：假设：1）把纤维素内部视为膜内系统，外部碱溶液视为膜外系统；）把纤维素内部视为膜内系统，外部碱溶液视为膜外系统；2）丝丝光光过过程程中中膜膜内内外外可可移移动动离离子子能能按按唐唐能能膜膜平平衡衡原原理理在在膜膜内内外外进行分布，达到平衡时保持电性中和；进行分

5、布，达到平衡时保持电性中和；3）在平衡过程中膜内外体积相等，而且不变；）在平衡过程中膜内外体积相等，而且不变；4）设：）设：C1为平衡后为平衡后CellO的浓度；的浓度；C2、C3为反应前为反应前NaOH和和NaCl的浓度；的浓度；X、Y为平衡后膜内为平衡后膜内Na+、OH的浓度；的浓度；第四页，本课件共有31页根根据据上上述述假假定定，平平衡衡时时膜膜内内（I）膜膜外外（O）离离子子浓浓度度可可分分别别表表示如下：示如下：可移动离子可移动离子I2XC1；可移动离子可移动离子O2（C2C3X）第五页，本课件共有31页 根据唐能膜平衡原理，平衡时可移动的任何一价阳离子膜内外浓根据唐能膜平衡原理，

6、平衡时可移动的任何一价阳离子膜内外浓度的比值都应相等，而且反比于阴离子浓度即度的比值都应相等，而且反比于阴离子浓度即 第六页，本课件共有31页第七页，本课件共有31页 由上式可知，膜内可移动离子浓度（由上式可知，膜内可移动离子浓度（2XC1）大于膜外可移）大于膜外可移动离子浓度动离子浓度2（C2C3X），因而产生了渗透压），因而产生了渗透压P，渗透压，渗透压P的大小为：的大小为：第八页，本课件共有31页根据上式，可讨论如下：根据上式，可讨论如下：1）若若丝丝光光过过程程中中无无盐盐存存在在时时，C30，XC2X，而而仅仅与与烧烧碱碱浓浓度度有有关关，当当C2增增大大时时，X增增大大，C1增增大

7、大，而而且且P值也增大，有利于纤维的膨化；值也增大，有利于纤维的膨化；2）当当烧烧碱碱浓浓度度增增大大到到一一定定程程度度后后时时，C1不不再再变变化化，渗渗透透压压P反而会减小，不利于纤维的溶胀；反而会减小，不利于纤维的溶胀；3）若有盐存在时，由于食盐不能提高）若有盐存在时，由于食盐不能提高C1，却增加了膜外，却增加了膜外Na+浓度，即浓度，即X增大，增大，C1不变，渗透压不变，渗透压P减小，不利于纤维减小，不利于纤维的溶胀；的溶胀；第九页，本课件共有31页3丝光机及丝光工艺丝光机及丝光工艺一、布铗丝光机丝光一、布铗丝光机丝光1、布铗丝光机布铗丝光机 第十页，本课件共有31页2、主要组成部分

8、及其作用、主要组成部分及其作用前前轧轧碱碱槽槽绷绷布布辊辊后后轧轧碱碱槽槽布布铗铗伸伸幅幅装装置置冲冲洗洗吸吸碱碱装置装置去碱蒸箱去碱蒸箱平洗机平洗机平幅出布装置平幅出布装置1）轧碱和绷布）轧碱和绷布织物进入丝光机后，首先经第一轧碱槽轧碱，为了织物进入丝光机后，首先经第一轧碱槽轧碱，为了延长棉织物带碱时间以及防止棉织物发生收缩，出前轧延长棉织物带碱时间以及防止棉织物发生收缩，出前轧碱槽后便经绷布辊绷布，再进入后轧碱槽中轧碱。织物碱槽后便经绷布辊绷布，再进入后轧碱槽中轧碱。织物从进入前轧碱槽到出后轧碱槽，历时约从进入前轧碱槽到出后轧碱槽，历时约3040秒；丝光秒；丝光机的两个轧碱槽是相互连通的，

9、以便碱液的流动。丝光时碱的机的两个轧碱槽是相互连通的，以便碱液的流动。丝光时碱的浓度如下所示：浓度如下所示：第十一页，本课件共有31页第十二页，本课件共有31页2）伸幅和淋洗）伸幅和淋洗为为了了使使棉棉织织物物经经丝丝光光后后，获获得得良良好好的的尺尺寸寸稳稳定定性性以以及及提提高高产产品品的的光光泽泽，在在加加工工过过程程中中必必须须将将带带有有浓浓碱碱液液的的织织物物拉拉伸伸至至规规定定的的宽宽度度，并并在在此此条条件件下下将将织织物物上上的的烧烧碱碱含含量量淋淋洗洗至至规规定定值值以以后后才可放松。才可放松。织织物物进进入入布布铗铗扩扩幅幅装装置置扩扩幅幅后后，通通常常在在布布铗铗链链（

10、总总长长1520米米）的的前前13处处才才开开始始淋淋洗洗。这这样样织织物物带带浓浓碱碱时时间间也也就就是是丝光时间约为丝光时间约为5060秒。秒。淋洗是采用热的稀烧碱液在布的上方进行冲洗，布淋洗是采用热的稀烧碱液在布的上方进行冲洗，布的下方有平板真空吸水器吸水，通过冲、吸配合，有利的下方有平板真空吸水器吸水，通过冲、吸配合，有利于吸去织物上的烧碱。于吸去织物上的烧碱。第十三页，本课件共有31页 3）去碱与平洗）去碱与平洗为了进一步去除织物上的烧碱，经过伸幅淋洗这后，便进入洗碱效率较为了进一步去除织物上的烧碱，经过伸幅淋洗这后，便进入洗碱效率较高的去碱箱去碱。去碱箱结构示意图如下所示：高的去碱

11、箱去碱。去碱箱结构示意图如下所示：第十四页，本课件共有31页二、弯辊丝光机二、弯辊丝光机其结构示意图如下所示：其结构示意图如下所示：特点：通过弯辊来完成伸幅；特点：通过弯辊来完成伸幅；第十五页，本课件共有31页三、直辊丝光机三、直辊丝光机 其结构示意图如下所示：其结构示意图如下所示：特点：通过弯辊扩幅后织物进入丝光机轧碱，常用于加工宽幅织物；特点：通过弯辊扩幅后织物进入丝光机轧碱，常用于加工宽幅织物；第十六页，本课件共有31页四、液氨丝光机四、液氨丝光机第十七页，本课件共有31页4丝光工艺条件分析丝光工艺条件分析一、碱液浓度一、碱液浓度碱液浓度是影响丝光碱液浓度是影响丝光效果最重要的因素，只有

12、当效果最重要的因素，只有当烧碱的浓度达到某一临界值烧碱的浓度达到某一临界值后，才会使棉纤维发生不可后，才会使棉纤维发生不可逆溶胀。纤维的长度、直径、逆溶胀。纤维的长度、直径、体积的变化和烧碱浓度的变体积的变化和烧碱浓度的变化规律如右图所示：化规律如右图所示：烧碱浓度烧碱浓度8%；烧碱浓度烧碱浓度14.5%；（170克升）克升）第十八页，本课件共有31页棉纱在烧碱溶液中的变化情况：棉纱在烧碱溶液中的变化情况：第十九页，本课件共有31页棉织物在烧碱溶液中的变化情况：棉织物在烧碱溶液中的变化情况：烧碱浓度：烧碱浓度：260280克升克升 第二十页，本课件共有31页二、张力二、张力1、张力对棉纱光泽及

13、物理机械性能的影响、张力对棉纱光泽及物理机械性能的影响第二十一页，本课件共有31页2、张力对丝光钡值的影响、张力对丝光钡值的影响第二十二页，本课件共有31页3、张力对染料吸附性能的影响、张力对染料吸附性能的影响丝光时纬向张力由伸幅部分（丝光时纬向张力由伸幅部分（5米左右长）来控制；其宽度应米左右长）来控制；其宽度应等于或约大于织物规定的门幅。等于或约大于织物规定的门幅。第二十三页，本课件共有31页三、温度三、温度烧碱与纤维素的反应为放热反应。烧碱与纤维素的反应为放热反应。第二十四页，本课件共有31页第二十五页，本课件共有31页丝光温度：温度低有利于丝光，通常选择室温，在丝光机的轧碱槽的丝光温度

14、：温度低有利于丝光，通常选择室温，在丝光机的轧碱槽的夹层内通入自来水循环冷却。夹层内通入自来水循环冷却。第二十六页，本课件共有31页5丝光棉的性质丝光棉的性质1、光泽、光泽通常是指物体对入射光规则的反射程度。反射越规则，光泽就越好；通常是指物体对入射光规则的反射程度。反射越规则，光泽就越好；丝光过程中棉纤维的截面变化如下所示：丝光过程中棉纤维的截面变化如下所示：第二十七页，本课件共有31页 丝光后，纤维表面的小皱纹消失，平滑度提高，且纤维的截面由腰子形丝光后，纤维表面的小皱纹消失，平滑度提高，且纤维的截面由腰子形变为园柱形，其结果棉织物对光线产生规则反射，从而增强了织物的光泽。变为园柱形，其结

15、果棉织物对光线产生规则反射，从而增强了织物的光泽。第二十八页，本课件共有31页2、吸附性能与化学反应性能、吸附性能与化学反应性能棉布丝光后，发生了不可逆溶胀，纤维的无定形区增大，吸附染棉布丝光后，发生了不可逆溶胀，纤维的无定形区增大，吸附染料的能力变大，化学反应性能增强。其吸附性能可用丝光钡值来判断。料的能力变大，化学反应性能增强。其吸附性能可用丝光钡值来判断。丝光钡值是指丝光棉吸附氢氧化钡的百分数。钡值越大，表示纤维的丝光钡值是指丝光棉吸附氢氧化钡的百分数。钡值越大，表示纤维的吸附性能越好；一般要求丝光钡值吸附性能越好；一般要求丝光钡值135。第二十九页，本课件共有31页3、定形作用、定形作

16、用 由于丝光过程中，纤维发生了不可逆的剧烈溶胀，使纤维分子内的氢键由于丝光过程中，纤维发生了不可逆的剧烈溶胀，使纤维分子内的氢键被大量折散，结构单元间产生相对运动，然后在新的位子重新建立新的氢键，被大量折散，结构单元间产生相对运动，然后在新的位子重新建立新的氢键，削除了内应力，从而使织物获得尺寸稳定性。削除了内应力，从而使织物获得尺寸稳定性。4、强力、强力丝光后纤维及织物的强力得到了提高，其原理如下：丝光后纤维及织物的强力得到了提高，其原理如下：1）由于丝光过程中，棉纤维发生了不可逆的剧烈溶胀，消除了纤维不均）由于丝光过程中，棉纤维发生了不可逆的剧烈溶胀，消除了纤维不均匀变形，减少了滑移；匀变

17、形，减少了滑移；2）由于经向张力作用，使纤维素大分子排列整齐，增加了大分）由于经向张力作用，使纤维素大分子排列整齐，增加了大分子间的作用力，使纤维间的抱合力提高；子间的作用力，使纤维间的抱合力提高；3）纤维的取向度得到了提高，能均匀地承受外力，减少了因）纤维的取向度得到了提高，能均匀地承受外力，减少了因应力集中而造成的断裂现象；应力集中而造成的断裂现象；第三十页，本课件共有31页作业题作业题1、试解释丝光和碱缩的定义。丝光和碱缩处理的目的是、试解释丝光和碱缩的定义。丝光和碱缩处理的目的是什么什么?2、试、试述述棉纤维经丝光处理后其性能发生了哪些变化。棉纤维经丝光处理后其性能发生了哪些变化。3、试以膜平衡理论解释棉纤维在浓烧碱溶液中发生剧烈溶、试以膜平衡理论解释棉纤维在浓烧碱溶液中发生剧烈溶胀的原因胀的原因，以及碱液浓度、中性电解质对纤维溶胀程，以及碱液浓度、中性电解质对纤维溶胀程度的影响？度的影响？4、影响丝光效果的主要参数有哪些？应如何选择？、影响丝光效果的主要参数有哪些？应如何选择？第三十一页，本课件共有31页