纯棉织物的硫化染料上染和抗皱阻燃整理--大学毕业论文设计.doc
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1、纯棉织物的硫化染料上染和抗皱阻燃整理学 院: 纺织与材料学院 专业班级: 纺织与材料学院轻化工程1103班 指导教师: 尹宇 习智华 学生姓名: 孙磊磊 学 号: 41101030313 目录1棉织物的前处理31.1坯布准备与烧毛31.1.1坯布准备31.1.2烧毛41.2退浆61.2.1酶退浆71.2.2碱及碱酸退桨71.2.3氧化剂退浆81.3煮练81.3.1煮练液成分及其作用81.3.2煮练设备与工艺91.4漂白121.4.1次氯酸盐漂白121.4.2过氧化氢漂白131.4.3 亚氯酸钠漂白151.5开幅轧水烘燥161.5.1开幅161.5.2轧水161.5.3烘燥171.6丝光171.
2、6.1丝光设备与工艺181.6.2丝光方法201.6.3影响丝光的因素202.硫化染料的染色原理和染色性能212.1染料的还原溶解212.1.1还原剂的性能212.1.2还原工艺条件的控制222.2隐色体上染222.2.1隐色体的性质222.3隐色体氧化242.4后处理243硫化染料的染色工艺 253.1.1染料还原253.2卷染263.2.1卷染工艺流程263.2.2染色注意事项273.2.3染色实例274硫化染料的固色及防脆处理284.1脆损284.2固色305抗皱整理305.1概述315.2织物防皱的原理315.2.1防皱原理315.2.2酰胺甲醛类整理剂的防皱整理325.2.3工艺条件
3、分析326阻燃整理326.1纯棉织物阻燃机理326.1.1覆盖论336.1.2气体论336.1.3热论336.1.4催化脱水论346.2我国纺织品阻燃的发展历史及现状34题目:纯棉织物的硫化染料上染和抗皱阻燃整理关键字:硫化染料 抗皱 阻燃1棉织物的前处理棉织物前处理须经烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光等工序,工艺流程较长,使用的设备也多。经过这些加工过程,可以除去棉纤维中的天然杂质及纺织过程中带来的浆料污物,获得纯净的棉织物,为后续印、染工序提供合格的半制品。在棉织物加工中,烧毛与丝光必须以平幅状态进行,其它过程用平幅或绳状均可,但厚织物及涤棉混纺织物仍以平幅加工为宜,以兔生成折皱,影响染色加工
4、。各工序加工要求及有关设备分述于下。1.1坯布准备与烧毛1.1.1坯布准备 包括坯布检验、翻布(分批、分箱、打印)、缝头。坯布准备工作在原布间进行,经分箱缝头后的坯布送往烧毛间。坯布检验率一般在10%左右,也可根据工厂具体条件增减。检验内容为物理指标和外观疵点,物理指标如匹长、幅宽、重量、经纬纱密度和强度等;外观疵点如缺经、断纬、斑渍、油污、破损等。经检验查出的疵点可修整者应及时处理。严重的外观疵点除影响印染产品质量外,还可能引起生产事故,如织入的铜、铁等坚硬物质可能损坏染整设备的轧辊,并由此轧破织物,产生连续性破洞。对于漂白、染色、印花用坯布,应根据原坯布疵点情况妥善安排。翻布时将织厂送来的
5、布包(或散布)拆开,人工将每匹布翻平摆在堆布板上,把每匹布的两端拉出以便缝头。布头不可漏拉,摆布时注意正反面一致,也不能颠倒翻摆。翻布的同时进行分批、分箱。此时将加工工艺相同、规格相同的坯布划为一类,每批数量根据设备加工方式而定,如采用煮布锅煮练,则以煮布锅的容布量为一批;采用绳状连续练漂时,则以堆布池容量分批;采用平幅连续练漂时,通常以十箱布为一批。目前国内印染厂布匹运输仍使用堆布车(布箱),每箱布的多少可根据堆布车容量为准。由于绳状练漂是双头加工,分箱成双数。每箱布上附一张分箱卡片,标明批号、箱号、原布品种、日期等,以便管理检查。每箱布的两头距布头1020cm处打上印章,打印油必须具有快干
6、性,并能耐酸、碱、氧化剂及蒸煮。打印油都用碳黑与红车油自行调制。印章上标明品种、工艺、类别、批号、箱号、日期、翻布者代号,以便识别和管理。下织机织物长度一般为30120m,不能适应印染厂连续加工,因此必须将每箱布内各布头用缝纫机依次缝接成为一长匹。缝接时要求缝路平直、布头对齐、针脚均匀,防止产生皱条;正反面不能搞错,也不能漏缝。各厂大都使用环缝式缝纫机(又称为满罗式、切口式),此机优点是缝接平整无叠层,缝接比较坚牢,各种织物都适用,但用线量高(为布幅宽的13倍),每个布头还要切除1cm宽的切口,浪费较大。箱与箱之间的布头连接都在机台前缝接,可采用平缝式缝纫机(或家用缝纫机),这种缝纫机使用时灵
7、活方便,也可用于湿布接头,用线量较省(为布幅宽度的3.2倍),但缝接后布头处有叠层,卷染染色时易造成横档色疵。缝接时布边针脚应适当加密,以改善染整时卷边现象。1.1.2烧毛 纱线纺成后,虽然经过加捻并合,仍然有很多松散的纤维末端露出在纱线表面,织成布匹后,在织物表面形成长短不一的绒毛。布面上绒毛影响织物表面光洁,且易沾染尘污,合成纤维织物上的绒毛在使用过程中还会团积成球。绒毛又易从布面上脱落、积聚,给印染加工带来不利因素,如产生染色、印花疵病和堵塞管道等。因此,在棉织物前处理加工时必须首先除去绒毛,现一般均采用烧除的方法。烧毛方法有两种,即燃气烧毛与赤热金属表面烧毛。前者利用可燃性气体燃烧直接
8、燃去织物表面绒毛;后者为间接烧毛,即将金属板或圆筒烧至赤热,再引导织物擦过金属表面烧去绒毛。与这两种方法相应的烧毛设备,有气体烧毛机(无接触式烧毛)、铜板烧毛机和圆筒烧毛机。气体烧毛机操作方便,适应性广,目前各厂普遍采用气体烧毛机。铜板及圆筒烧毛机劳动强度高,工作条件差,除灯芯绒厂尚在使用外,已应用不多。气体烧毛机对各种纺织物都适用,对凹凸提花织物效果尤其好,烧毛质量比较匀净,火焰易控制。气体烧毛机工作时对室温影响较小,准备工作时间短。热板烧毛机需提前约1h点火,将金属板或圆筒烧到红热,才能开始烧毛。铜与铸铁等金属材料在红热条件下容易被空气中的氧气氧化,耗损较大。气体烧毛机由进布装置、刷毛箱、
9、烧毛火口、灭火装置组成。气体烧毛机的主要部件是烧毛火口,通常使用狭缝式火口,这种火口使用历史较早,目前仍在使用。火口是一狭长的铸铁制小箱体,箱内是可燃性气体和空气的混合室,小箱上部有一条狭缝,是可燃气与空气混合物的出口,称为喷口,喷口宽度一般为0.50.8mm,与所用可燃性气体的燃烧速度有关,燃烧速度快的,喷口可狭些,反之,喷口要宽些。为了适应织物布幅的宽窄变化,火口两端可用压板或高压空气或其他行之有效的方法调幅,使火焰喷射宽度适应于烧毛织物宽度,以免浪费可燃气。旧式烧毛机火口火焰温度较低(一般700800),常采用多火口烧毛的方法,以提高烧毛质量。但经长期实践观察,烧毛火口的火焰温度对烧毛质
10、量有显著影响,提高火焰温度,不但可以烧毛净,还可以提高车速。现在改进火口措施主要有下列几种方法:辐射式火口:在火口上加装异形耐火砖,使混合气出喷口后在耐火砖小腔内燃烧,耐火砖是高温载体,可以聚集热量,提高燃烧温度,强化燃烧过程(可达13001400)。多维火口:如国产SPS-II型双喷射火口,在原狭缝式火口基础上,将喷口改成一主二辅,使燃气混合气形成滞涡流,从而燃烧得更充分,提高火焰温度,火焰平整稳定。双喷射火口还有其他结构形式,但作用原理类似。改进的气体烧毛机火口可以转动一定角度,便于控制烧毛程度。烧毛时,织物引入进布架,然后经过刷毛箱,箱内装有48根鬃毛或尼龙毛刷辊,毛刷辊旋转方向和织物进
11、行方向相反,用毛刷刷去附着在布面的纱粒、杂物和灰尘,并使布面绒毛竖直以便烧毛,然后在火口或热金属板表面烧灼。织物经烧毛后布面温度升高,甚至带有火星,因此必须及时扑灭火星,降低织物温度,以免影响织物质量或造成破洞,甚至酿成火灾。灭火装置根据落布方式而定,湿布降温装置为12格平洗槽,槽内装有热水或退浆用的碱液或酶液,烧毛后的织物通过平洗槽灭火。干落布时则向布面喷雾、湿蒸汽,或绕经冷流水辊筒灭火。目前气体烧毛机使用的可燃性气体有城市煤气、天然气、液化石油气及汽油汽化气等,根据工厂所在地区供应条件而定,因此烧毛机火口及空气供应配比,必须根据所使用的可燃性气体作适当调整。燃烧充分时,火焰应呈光亮透明的蓝
12、色,火焰平整、竖直、有力,无飘动和跳动现象。应随时保持狭缝口清洁无堵塞,以免造成烧毛条花。烧毛机工作时尚应注意防火、防尘、防毒、防爆等问题,做到安全生产,织物正反面经过火口的个数,随织物的品种和要求而定。烧毛质量评定:将已烧毛织物折叠,迎着光线观察凸边处绒毛分布情况,根据下列情况评级:1级 原坯未经烧毛。2级 长毛较少。3级 长毛基本没有。4级 仅有短毛,且较整齐。5级 烧毛净。-般烧毛质量应达34级,稀薄织物达3级即可。1.2退浆 以纱为经线的织物,在织造前都必须经过上浆处理,以提高经纱的强力、耐磨性及光滑程度,从而减少经纱断头,保证织布顺利进行。经纱上浆所用桨料有天然浆料如淀粉、野生淀粉,
13、化学浆料如聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA),纤维素制剂如羧甲基纤维素(CMC)等。上浆液中还加入其它成分如防腐剂、柔软剂、吸湿剂、减磨剂等。经纱上浆率的高低和纤维的质量、纱支、密度等有关,纱支细、密度大的织物,经纱上浆率高些,一般织物上浆率4%8%。坯布上浆料对印染加工不利,因为浆料的存在会沾污染整工作液,耗费染化料,甚至会阻碍染化料与纤维的接触,影响印染产品的质量。因此,织物在染整加工之初便必须经过退浆处理,尽可能地除去坯布上浆料。退浆要求根据后续加工的品种不同而异,例如用于染色、印花的织物,退浆要求较高,而对漂白织物的退浆要求则可稍低一些。经纱所上浆料品种与织物使用的纤维品种有关,淀
14、粉浆多用于纤维素纤维织物,如棉织物、麻织物等,化学浆料多用于合纤织物。有时也使用混合浆料上浆。退浆是在退浆剂及一定作用条件下进行退浆。常用退浆剂及其退浆工艺分述于下。1.2.1酶退浆 酶的本质是蛋白质,是一种生物催化剂。酶的作用效率高,作用条件缓和,不需要高温高压等剧烈条件,作用快速。但酶具有作用专一性,即一种酶只能催化一种或一类化学物质。例如淀粉酶只能催化淀粉水解成糊精和低聚糖。酶制剂可从动物内脏、腺体中提取,如胰酶;也可利用微生物生产酶制剂,如BF7658酶。这两种酶能使淀粉降解,使淀粉大分子间键迅速断裂,粘度降低,进一步水解为水溶性较大的糊精及低聚糖类,从而容易在水洗时洗除。酶的活力受温
15、度、pH值、活化剂及阻化剂等影响。一般讲BF7568酶在4080之间、胰酶在4055之间活性较高。pH值与活性及稳定性有关,BF7658酶宜在pH6.06.5,胰酶宜在pH6.87.0时使用最佳。水中的氯离子(C1-)及钙离子(Ca2)对酶有活化作用,因此常在酶退浆液中加入工业用食盐,但铜、铁离子有阻化作用,使淀粉酶活性降低,必须采用相应措施防止。胰酶退浆率可达70%80%,BF7658酶达85%。1.2.2碱及碱酸退桨 热的稀烧碱溶液可以使各类桨料发生溶胀,还能增加一些浆料的溶解性,使桨料与纤维的粘着变松,在机械作用下较易洗除大部分桨料,碱退桨率达50%70%。在棉印染厂中有大量稀碱及废碱液
16、,如丝光后的淡碱液、煮练后的废碱液均可用于碱退桨。虽然退浆效果较差,但适用于各类浆料,还能去除其它杂质和部分棉籽壳,且可降低成本,为不少印染厂所采用。碱退桨操作是在烧毛后灭火槽内浸轧碱液,槽内碱液浓度35g/L,温度8085。轧去多余碱液后的织物进入导布圈成为绳状,再在绳状轧洗机上第二次轧碱,碱液浓度510g/L,温度7O80,并含少量润湿剂。然后堆在退浆池内,保温保湿堆置612h。平幅退桨碱浓度-般是10g/L左右,在100102下汽蒸11.5h。碱退浆后必须经热水、冷水充分洗涤,尤其PVA浆更宜勤换洗液,避兔PVA浓度增加再粘附在织物上。碱退浆后经过水洗,再浸轧5g/L硫酸液,然后堆置约l
17、h,充分水洗净。此法称为碱酸退浆法,用于含杂质较多的低级棉布及紧密织物如府绸等棉织物。碱酸退浆对去除棉纤维杂质及矿物质效果较好,并能提高半制品白度及吸水性。碱酸法退浆率达60%80%。1.2.3氧化剂退浆 强氧化剂如过酸盐、过氧化氢、亚溴酸钠等,对各种浆料都有使浆料大分子断裂降解的作用,从而容易从织物上洗除。氧化剂退浆速度快,效率高,质地均匀,还有一定的漂白作用。但是强氧化剂对纤维素也有氧化作用,因此在工艺条件上应加以控制,使纤维强力尽可能保持。用于退浆的氧化剂中,亚溴酸钠是较好的一种,退浆液中含有效溴0.51.5g/L及适量润湿剂,退浆液pH值9.510.5,织物浸轧退浆液后于室温堆置约0.
18、5h即可。亚溴酸钠还可用于溴-碱退煮一浴法,即退浆与碱煮练同浴进行,大大简化了工序。亚溴酸钠退浆率较高,对PVA浆料可达90%95%,而且不会因水洗时PVA浓度增稠重新粘附在织物上,但因为亚溴酸钠价格较贵,目前应用尚不广泛。过硫酸铵也是较好的退浆用氧化剂。氧化剂退浆中使用较广的是双氧水-烧碱退浆法,通常采用一浴法,退浆液含双氧水46g/L,烧碱810g/L,润湿剂适量,织物浸轧退浆液后,于100102时汽蒸12min,然后用8085热水洗净。氧化剂退浆主要用于PVA及其混合浆的退浆。1.3煮练退浆洗净后的织物即可进入煮练工序。煮练是棉及棉型织物前处理工艺中主要工序,因为棉纤维伴生物、棉籽壳及退
19、浆后残余浆料都必须通过煮练除去。使织物获得良好的润湿性及外观,以利后加工顺利进行。1.3.1煮练液成分及其作用 烧碱是棉及棉型织物煮练的主要用剂,在较长时间热作用下,可与织物上各类杂质作用,如脂肪蜡质被碱及其生成物皂化乳化,果胶质生成果胶酸纳盐,含氮物质水解为可溶性物,棉籽壳膨化容易洗掉,残余浆料进一步溶胀除去。为了加强烧碱的作用,在练液中还需加入亚硫酸氢钠、水玻璃、磷酸三钠和润湿剂。亚硫酸氢钠作用是防止煮练时纤维素被空气氧化,还可协助烧碱除去木质素。水玻璃能吸附和凝集练液中铁质及杂质,避免在织物上产生钙渍及防止杂质重新吸附在织物上,还能增加织物的白度和润湿性;水玻璃用量不能过多,否则将影响织
20、物的手感。磷酸三钠是软水剂。润湿剂能使织物煮练匀透,可选用耐碱、耐酸、耐硬水、耐高温作用的表面活性剂,如红油、渗透剂ABS,平平加等。如将非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂拼混应用(如渗透剂JFC与ABS拼混),有较好协同效果。1.3.2煮练设备与工艺 棉布煮练依织物加工形式不同有绳状与平幅两种。两种加工形式中又有间歇式和连续式之分。间歇式加工中绳状加工以煮布锅为代表,平幅加工以轧卷式练漂机为代表,连续式加工中绳状可以绳状汽蒸连续煮练机为代表,平幅以履带式平幅汽蒸煮练机为代表。中薄棉织物适宜在绳状汽蒸连续煮练机上加工,厚型棉织物如卡其、华达呢及涤棉混纺织物在绳状加工时容易产生折皱与擦伤,影响成
21、品质量,因而适宜在平幅煮练设备上加工。此外,煮练设备还可分为高温高压式与常压式两种。煮布锅属于高温高压式,其余设备大都为常压式。高温高压式煮练效果较好,目前平幅连续式高温高压设备尚不成熟。煮布锅煮练:煮布锅是使用较早的一种间歇式煮练设备,目前已逐渐被较新型的煮练设备取代,但因煮练效果较好,仍被一些工厂用于纯棉及维棉混纺织物的煮练。棉印染厂煮布锅多为立式,由直立的铁质圆筒形锅、外加热器、循环泵等组成,锅身是煮布锅主体,一般高约3m,直径约2.5m,锅内容布重量即是煮布锅的容量,煮布锅容量有2.5t、3t等多种。锅内上口装有淋洒管,锅底稍上处装有铁栅或花铁板构成的假底,假底上堆有卵石,煮练时织物堆
22、积在卵石上,不与假底接触,以免沾污铁锈及堵塞假底孔隙,使练液能够循环通畅。在假底与真底之间,装有直接蒸汽管,为煮练开始时快速加热用。锅身上部装有汽压表、安全阀、排汽管,锅身上侧装有液位指示管,锅身下部还有排液管,并有与外循坏泵相连的循环管。外加热器为列管式加热器,加热器内有数十根钢管,上下两端分别与锅身相通,钢管内流通煮练液,管外通蒸汽,对管内煮练液间接加热。外加热器与锅身的管路间装有循环泵,使锅内煮练液强制循环。为保持锅身温度及防止散热,锅身及加热器外壁都用石棉包扎保温。织物煮练时,练液通过布层流至锅底,由循环泵抽出送经外加热器,再通过锅口的淋洒管喷入锅内,透过堆积锅内的织物,重复循环至煮练
23、过程完成。煮布锅煮练的工艺流程如下:轧碱进锅堆布煮练水洗出布。轧碱可以使烧碱煮练液浸透织物内部,轧碱液中烧碱浓度一般是:薄织物81Og/L、厚织物1215g/L,水玻璃、亚硫酸氢钠、磷酸三钠、表面活性剂等适量。进锅堆布可用两人同时操作双头进布,或用自动甩布器堆布,堆布应均匀,疏密合适,不可松紧不一,造成练液短路,使煮练不匀。预先配制好的练液伴同堆布过程同时进锅。堆布完毕,练液加够浴比为,1:34,在布堆表面盖上麻布,压以重物,防止织物在煮练液中上浮以及练液循环时织物纠缠打结,造成出布困难。然后将锅盖拧紧密闭,开始煮练,经过升温排除锅内空气,待温度达到120130,表压1.22Kg/cm2(11
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