纺织化学课程设计VIP

11纺织加工化学课程设计课程设计题目： 麻、毛、蚕丝的初加工工艺设计 姓 名： 李 班 级： 纺织工程班 学 号： 20130801 指 导 老 师： 蒋国华 日 期： 2 0 1 5 年 7 月 22目 录一、 任务书 .3二、 前言 .4三、 设计原理 .7四、 实验 .11五、 结论 .17六、 参考文献 .20七、 致谢 .21八、 附件 .23湖南工程学院课程设计报告33一、 任务书1、目的通过课程设计及实验是学生巩固和加深纺织加工化学的理论知识，加强学生独立分析问题和解决问题得能力、综合设计能力及创新能力。培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的设计、实验习惯，为今后工作奠定良好的基础。通过该课程设计周培养学生查阅资料，综合运用所学的纺织加工化学等专业课程知识和进行设计、试验、撰写设计说明书等的能力。2、要求做好设计前预习，巩固和加深纺织加工化学基本理论知识，能综合运用所学知识解决纺织加工化学问题。能通过查阅资料，对比分析，根据设计要求进行方案设计，并具有创新性。能通过查阅仪器使用说明书和有关资料，正确的使用仪器设备并了解设备使用、测试原理。复习和巩固化学实验的知识，能独立正确地完成试剂的配置、用具的洗涤、具体操作等等。实验过程中认真观察每一个现象并记录，实验结果记录具有科学性，准确性。及时修改自己的设计方案。撰写设计说明书要翔实真实地记载设计、实验结果，并加以分析讨论，得出有说服力的结论。3、课程设计的基本内容麻纤维的化学脱胶设计化学处理工艺、物理化学处理工艺及其碱处理工艺设计。羊毛的洗涤及炭化设计洗毛工艺设计、炭化方法设计、散毛炭化工艺设计。蚕丝精炼设计湖南工程学院课程设计报告44蚕丝微生物精炼的工艺设计、酶制剂精炼、微生物精炼设计蚕丝化学精炼的工艺设计、工艺流程设计、工艺参数设计、蚕丝除油等设计。二、 前言1、麻纤维的化学脱胶设计生苎麻俗称原麻，是苎麻纺纱的原料，因为生苎麻是经过剥制后的韧皮纤维，由苎麻的胶质粘结交错在一起，纤维不呈单纤维状态，不能直接用于纺纱。因此必须先经过脱胶工艺的处理，使之脱除胶质，保持有一定纤维强力，使纤维松散柔软、含有适当的残胶与油脂，色泽均匀白度适当，为纺出优质纱创造先天条件。苎麻脱胶方法有化学脱胶，生物酶脱胶，微生物脱胶等许多脱胶方法麻纤维是韧皮纤维、叶纤维和果壳纤维的总称。我们国家纺织工业中所加工的麻纤维主要是韧皮纤维。即取自于韧皮植物韧皮部的纤维，如苎麻、亚麻、大麻、黄麻等。根据韧皮植物茎的结构特点（如图） ，要制取纤维首先必须分离出韧皮部。各种麻植物茎各部分的生长情况不同，制取韧皮部的方法也不同。如苎麻，麻茎较粗且木质部和保护组织都很发达，因此必须要经过剥皮（麻皮与木质部的分离过程）与刮青（青皮与韧皮部的分离过程）才能制取韧皮部。其它麻也必须根据其茎的结构特点进行初步加工。 湖南工程学院课程设计报告55麻类作物韧皮中除含有纤维素外，还含有一些胶杂质，包括果胶物质、半纤维素和木质素等成分。麻纤维的脱胶过程严格说就是精制纤维素的过程。脱胶过程的组织和工艺参数的选择必须注意掌握两点原则：其一，脱去原麻中的胶质，使制取出的纤维满足纺纱工程和产品质量的要求；其二，对纤维的损伤要尽量少。麻纤维的化学脱胶工艺包括三个主要工艺过程，即预处理工艺、碱液煮练工艺和后处理工艺，主要包含三种处理工艺：化学处理工艺，主要是碱液煮练，预处理工艺中的浸酸，后处理中的酸洗、漂白和精练等工艺；物理化学处理工艺，主要是给油工序，其目的就是使脱胶麻纤维松散、柔软，改善纤维的表面状态及机械物理性能；碱处理工艺。湖南工程学院课程设计报告662.羊毛的洗涤及炭化设计洗毛工艺目的：就在于应用化学、物理和机械的方法，去除原毛中所含的过多脂汗和土杂，得到较为纯净的羊毛纤维（洗净毛） ，以满足纺织加工对原料的要求。要求：是在不损伤和少损伤羊毛纤维优良性能的前提下进行。总之，洗涤是一个十分复杂的化学、物理、机械作用的过程，它是洗涤剂降低洗液表面和界面张力以后产生的润湿、渗透、乳化、分散和增溶等一系列作用以及羊毛表面扩散双电层与羊毛脂、杂质表面扩散双电层间相互作用的综合结果，而机械作用则是脂杂与羊毛最终分离必不可少的手段。炭化工艺目的：去除羊毛中粘附着的各种草杂。原理：利用硫酸处理含有植物性草杂的羊毛，使酸与草杂发生作用而最后将其除去。分类：羊毛炭化可分为散毛炭化、毛条炭化、匹炭化以及碎呢片炭化等方式。散毛炭化工艺过程：浸酸、脱酸、烘干与焙烘、压炭与除炭、中和、烘干。炭化净毛质量要求：手感膨松柔软而有弹性，强力损失小，毛质清洁而有光泽，颜色洁白而不泛黄。质量指标：含草杂率（0.1以下） ，含酸率（0.51.5）,发并率(3以下),回潮率(1117)。质量要求不同，指标也就不同。3.蚕丝精炼设计 蚕丝精练的目的与要求目的：脱去多余的丝胶，以满足使用和绢丝品质的要求；除去油脂和杂质，有利于后加工和绢丝质量的提高。要求：松解茧类和丝类原料，不仅要使茧丝之间的胶着点分开，而且要使茧丝分离成单丝；茧丝的残胶率保持在 3或以上，并均匀一致；残油湖南工程学院课程设计报告77率在 0.55以下；精干绵疏松、柔软而富有弹性；少影响或不影响茧丝的强伸度，并有一定的白度、光泽、手感及风格，成本要低，制成率要高。 蚕丝精练基本原理脱胶原理：蚕丝的脱胶主要靠水，其次才是化学助剂；丝胶属于胶体，结构疏松，并含有占侧基总数 80的亲水基团，当丝胶浸入水中时易被润湿，在脱胶初期，应使水分子充分、均匀地润湿纤维的同时，要保证有足够数量的水分子进入到丝胶内部，引起丝胶膨胀，导致部分氢键断裂。除油原理：采用在纯碱溶液中低温长期浸泡和微生物处理的方法，使油脂水解，再经纯碱液复练，使水解出的脂肪酸与纯碱反应而去除。蚕丝化学精练工艺实质：蚕丝投入练液中，经过长时间的高温精练即可达到精练的目的；丝胶蛋白质具有两性性质，既能与碱作用，也能与酸作用。工艺过程：a.前处理，包括原料选别（粗选、精选） 、剥茧衣、除杂、扯松、除蛹；b.精练，包括高温精练（皂-碱练、酸精练） 、低温精练（温度为4580） ；c.后处理，目的在于进一步改善与提高练丝的质量，弥补精练加工的不足。蚕丝微生物精练工艺实质与机理：主要是利用有利于蚕丝精练的微生物，在生长、繁殖及新陈代谢过程中分泌的酶，使丝胶蛋白和茧丝上附着的油脂水解，再通过复练使练丝上的残胶和残油符合精练质量的要求。三、 设计原理方案一：二煮一漂法工艺过程：原麻拆包、拣麻、扎把浸酸水洗装笼（或装笼浸酸水洗）一次碱液煮练热水洗二次碱液煮练湖南工程学院课程设计报告88打纤（水冲洗）漂白酸洗水洗脱水给油脱水抖松干燥，得到精干麻。 ：为重点工序。预处理工艺过程：一次碱液煮练之前的工艺。碱液煮练工艺过程：一次碱液煮练到二次碱液煮练的工序。后处理工艺过程：二次碱液煮练之后的工序。1. 预处理工艺的主要工序之一：浸酸浸酸工艺参数：H 2 SO4=1.52.0g/L温度50时间：13h浴比：1：15 左右2. 碱液煮练的主要工艺参数和工艺条件氢氧化钠用量：Na OH=10g/L煮练温度:123煮练压力：147kPa煮练时间：3h煮练的助剂：无机、有机助剂或表面活性剂，如 Na2 SO3，Na 2SiO3煮练的浴比：1：20煮练用水质：清澈透明，无色，内含有机物质和无机盐的量要少，水质宜软3. 后处理工艺漂白a. 常用漂剂：NaOCl (次氯酸钠)，Ca(OCl) 2（漂白粉）b. 影响漂白作用的因素：I 溶液的 pH 值不宜 较好次氯酸盐 7 911双氧水（H 2O 2） 碱性（7） 酸性高锰酸钾（KMnO 4） 11.2 9.0湖南工程学院课程设计报告99亚氯酸钠（NaClO 2） 3 3.53.8II 漂剂有效成分的浓度有效氯浓度：0.51.5g/LIII处理时间：2.5minIV 处理温度：常温酸洗H2 SO4=1.01.5g/L温度：常温时间：23min浴比：1：20给油I. 油剂用量：22.5II. 给油温度：50III.给油时间：2minIV. Ph8方案二：二煮一练法工艺过程：原麻拆包、拣麻、扎把浸酸水洗装笼（或装笼浸酸水洗）一次碱液煮练热,冷水洗二次碱液煮练水洗打纤酸洗水洗脱水精练水洗脱水抖松给油脱水抖松干燥，得到精干麻。其工艺过程与工艺参数与二煮一漂法类似。方案三：羊毛碳化工艺实验一、炭化原理现行炭化加工是利用硫酸处理含有植物性草杂的羊毛，使酸与草杂发生作而最后将其去除，但这也将给羊毛纤维带来一定程度的损伤，只是在加工过程湖南工程学院课程设计报告1010中严格控制炭化工艺条件，以尽量减少羊毛纤维的损失程度。二、工艺条件（1） 浸酸浸酸是第一道工序，也是炭化工程中的关键工序。在浸酸工序中主要掌握酸液的浓度、温度和浸酸时间，要求草杂尽量吸足酸，而羊毛纤维尽量少吸酸。在 5.5的硫酸溶液中加入 0.1碳化助剂后的吸酸速率。使用炭化助剂的浓度是：非离子型助剂 0.5阴离子型助剂 11.5左右（2） 脱酸从浸酸槽中出来的羊毛含酸率太高，若直接去烘干不仅会增加烘干机的负担，使羊毛烘不干，草杂不脆化，而