印染工艺及原理归纳整理.ppt

染染 整整 工工 艺艺 原原 理理 纺织工业要览纺织工业要览 前处理前处理 zz 全棉织物全棉织物前处理包括烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光等前处理包括烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光等 工序。工序。 zz 化纤织物化纤织物前处理前处理包括退浆去油、预缩、包括退浆去油、预缩、碱减量。碱减量。 zz 目的：目的： 去除杂质：天然杂质、人工杂质去除杂质：天然杂质、人工杂质 提高性能：光洁度、润湿性、白度、尺寸稳定性提高性能：光洁度、润湿性、白度、尺寸稳定性。 第一章 烧毛 通常，从纺织厂进入印染厂之后，坯布首先应经过检验检验 、翻布、分批、打印、翻布、分批、打印和和缝头缝头等等工序，然后进行烧毛加工。 原因原因：未烧毛的布面上绒毛过多，长短不一；光洁度 差，易沾污；在后序染整加工中易掉毛，导致印染疵。 一、烧毛目的烧毛目的 改善布面光泽；提高光洁度；改善抗起毛起球性能（ 特别是化纤织物）；改善风格，烧毛会使织物变得挺括 、有身骨。 二、二、烧毛烧毛机与火口机与火口 v 烧毛机的分类：气体烧毛机（目前广泛应用）和铜板 （热板）烧毛机（现已少用）。 v 气体烧毛机的组成：进布装置刷毛箱火口灭火 部分落布装置。 vv 气体烧毛机气体烧毛机又称燃气烧毛机或火焰烧毛机。是将织物 快速通过气体燃料产生火焰的上方，能够瞬间除去织 物表面之毛羽。火口个，双层烧毛机则加倍。 如图1-1。气体烧毛机的热源一般为煤气、石油气和汽 油等几种。 v 火口（Burner）是主要部位，燃气（天然气或煤气） 与氧气或空气在此混合后发生燃烧时喷出火焰。 vv 铜板（热板）烧毛机铜板（热板）烧毛机以热铜板与织物表面接触，去除 （烫）绒毛。 图1-1.气体烧毛机示意图 图1-2.火口示意图 第二章 退浆 pp为增加经纱在织造中的耐磨性、平滑性以及抗为增加经纱在织造中的耐磨性、平滑性以及抗 静电性，提高其强力和抱合力，改善其可织性静电性，提高其强力和抱合力，改善其可织性 ，在织造前要进行上浆加工，简称浆纱，在织造前要进行上浆加工，简称浆纱. . pp其目的是保护经纱其目的是保护经纱, ,尤其对于目前广泛使用的高尤其对于目前广泛使用的高 速织机（喷气织机、喷水织机）更是如此。速织机（喷气织机、喷水织机）更是如此。 p 可织性：经纱在织机上承受反复摩擦、拉伸、弯曲作用而不致引起 大量起毛甚至断裂的性能。 p 我国唐代出现的经纱整经后的“过糊”技术可以认为是最早的经纱 上浆。18世纪末英国出现动力织布机后，使浆纱和织布分开而形成 独立的工序。20世纪40年代，西方工业发达国家已广泛采用淀粉及 其简单衍生物作为棉纱上浆的浆料. pp退浆目的：上浆后浆料透入纤维之间，部分附退浆目的：上浆后浆料透入纤维之间，部分附 于经纱表面，在提高纱线性能的同时，浆料污于经纱表面，在提高纱线性能的同时，浆料污 染染整加工液，阻碍纤维与染化料的之间化学染染整加工液，阻碍纤维与染化料的之间化学 作用，使染整加工难以进行。作用，使染整加工难以进行。 一、常用浆料简介 浆料分类 v 天然浆料：淀粉淀粉、海藻胶、树胶等。 淀粉性质：遇酸分解，遇碱稳定，发生溶胀，遇 氧化剂可分解，被淀粉分解酶分解。 v 化学浆料：纤维素衍生物如羟甲基纤维素（CMC）、聚聚 乙烯醇（）、聚丙烯酸类乙烯醇（）、聚丙烯酸类、聚酯类等。 PVA性质：对酸、碱稳定，粘度不降低。被氧化剂降 解。适用性广，相容性好，拼混无反应。 二、常用退浆方法二、常用退浆方法 1.碱退浆 v 国内染厂应用最广泛的方法之一，但是退浆率不高，在退 浆的同时尚可去除其他杂质。 vv 机理机理：采用氢氧化钠稀溶液处理，淀粉浆料在碱作用下发 生溶胀（或膨化）现象，并不发生化学反应，使浆料从凝 胶状转化为溶胶状，降低纤维与浆料间的结合力，然后利 用水洗和机械力将其除去。对于PVA和聚丙烯酸酯类浆料， 其能够溶解氢氧化钠稀溶液中。 2.（淀粉）酶退浆 q 酶又称酵素，生物催化剂。特点：退浆率高 ，不损伤纤维，只适用淀粉，不能去除杂质。 q 特性：.高效性。.专一性，某种酶只能 催化一种反应甚至某个特殊反应。.活性受 温度和值影响。 q 对于淀粉浆料或淀粉混合浆料（淀粉含量占 优势）都可用淀粉酶退浆。 .酸退浆 国内应用不多，因使用时易损伤纤维，多与其 它法联合使用。 采用两步法：碱退浆酸退浆。 酸退浆可使淀粉水解，去除矿物盐等作用，相 互弥补。 4.氧化退浆 氧化剂：NaBrO（亚溴酸钠）H2O2 、Na2S2O8 、（NH4）2S2O8等。 原理：氧化剂可以氧化降解各种浆料，其分子 量和粘度大为降低，水溶性增加，防止浆料再 附着纤维，然后经高效水洗，除去水解产物。 第三章 精练 精练又称煮练，其目的是去除纤维杂质，改进织物加 工性能，尤其是润湿性能。 天然杂质：对于纯棉织物，主要是纤维共生物或伴生 物，包括油蜡、果胶、蛋白质、灰分、色素和棉籽壳 。 人工杂质：在纺丝织造加工中添加的油剂、抗静电剂 以及油污、铁锈和残余浆料等杂质。 这些杂质严重影响织物润湿性而阻碍织物染色整理等 加工的进行，必须在氢氧化钠为主、表面活性剂为辅 的精练体系中去除之。 第四章第四章 漂白漂白 v经过精练后，织物上的天然和人工的杂质已极大部 分去除，但对于漂白和浅色织物来讲，还要经过漂 白。即要进行去除色素，提高白度为主要目的的漂 白加工。 v化纤不含色素，经精练后已很洁白，而棉纤维经精 练后色素仍然存在，白度差，因此漂白主要是针对 棉纤维上的天然杂质所进行的。 v 漂白剂： o 氧化型：次氯酸钠、双氧水和亚氯酸钠等，主要用于 棉纤维及混纺织物。 o 还原型：NaHSO3和保险粉等，主要用于蛋白质纤维织 物 第一节第一节 次氯酸钠漂白次氯酸钠漂白 1. 1. 溶液性质与漂白机理溶液性质与漂白机理 次氯酸钠（NaOCl）属弱酸强碱盐，具有较强的氧化力，在 水中发生水解. 次氯酸钠水溶液的组成受pH值的影响很大，如图4-1. 图4-1. pH对NaOCl水溶液的组成的影响 当PH5时，开始有Cl2放出，随PH，Cl2。 当PH3.5-7.5时，HOCl为主要组分。 当PH10时， NaOCl为主要组分。 NaOCl在不同的pH条件下都可发生漂白作用。 3 3漂白工艺分析漂白工艺分析 pHpH值值 v 当PH5时，漂白速度非常快，纤维损伤不大，但Cl2大 量逸出，污染严重。 v 当PH = 5-9时，漂白速度较快，但纤维损伤严重。 v 当PH = 9-11时，漂白速度慢，纤维损伤较少。 综合考虑， pH保持在10左右适宜，图4-1中红色部分。 第二节第二节 过氧化氢漂白过氧化氢漂白H H 2 2O O2 2 国内主要用于T/C织物和棉针织物，采用常压平幅汽蒸 设备，对精练要求低，可将与精练结合加工。白度高，不 泛黄，手感好，无公害，但是成本较高。 H2O2在酸性条件下稳定，在碱性条件下不稳定。 H2O2对纤维的氧化性 强酸、碱条件下氧化最严重，如图4-3。 漂白工艺分析漂白工艺分析 1.pH值 图4-3. pH对H2O2漂白的影响 pH = 10.3时 白度最高，一般选择pH = 10-11。 但在此范围内，H2O2分解率较高 应加入稳定剂 第三节第三节 过氧化氢漂白过氧化氢漂白“ “新新” ”工艺工艺 一、短流程工艺（一、短流程工艺（Combined Process)Combined Process) 目的：节能节水，省人省力，提高加工效率，保护环境。 内容：将退浆、精练和漂白退浆、精练和漂白相结合，减少加工环节。 可行性：三者目标一致，去除杂质。 加工条件接近，皆使用烧碱。 问题：工艺较难控制，纤维易受到损伤，对助剂要求高， 必须使用高效精练剂和特殊稳定剂。 特点：产品质量可能不高，成本可能增加。 工艺：退煮一浴法、练漂一浴法和退煮漂一浴法等。 三种工艺比较三种工艺比较 退浆退浆 精练精练 漂白漂白 常规工艺：常规工艺： NaOH 5-8 g/l NaOH 8-10 g/l H2O2 8 g/l 练漂一浴法练漂一浴法 NaOH 5-8 g/l NaOH 10 g/lNaOH 5-8 g/l NaOH 10 g/l，H H 2 2O O 2 2 10 g/l 10 g/l 退煮漂一浴法退煮漂一浴法 NaOH 10-15 g/lNaOH 10-15 g/l，H H 2 2O O 2 2 10-12 g/l 10-12 g/l 第五章第五章 丝光丝光 （全棉面料）（全棉面料） v 使用浓碱溶液处理棉机织物，其表面呈现出丝般光泽 ，更重要的是，其尺寸稳定性得到提高，即棉机织物被 定形。 v 这个加工过程称为Mercerization or Mercerizing，中 文译为麦塞处理或丝光。 v 经过丝光后，棉织物发生如下变化： 尺寸稳定性提高，缩水率降低。尺寸稳定性提高，缩水率降低。 机械力学性能变化如断裂强度减小。机械力学性能变化如断裂强度减小。 吸附性改善。吸附性改善。 外观有丝般光泽。外观有丝般光泽。 第一节 棉纤维在浓碱作用下的变化 形态结构：形态结构： v 纤维发生不可逆溶胀不可逆溶胀(Swelling)，直径变大、长度减少。 v 丝光前：横向结构：耳状；纵向结构：干瘪扭曲带状， 表面粗糙，光漫反射量较高。 v 丝光后：横向结构：类椭圆状；纵向结构：扭曲减少。表 面光滑，光漫反射量减少，光泽提高光泽提高。 丝光前后棉纤维横截面形态结构变化如图5-1 丝光前丝光后 第二节第二节 丝光设备丝光设备 1. 1. 布铗丝光机布铗丝光机(Chain mercerizer or Clip mercerizing range) 组成组成： 浸轧槽绷布滚筒布铗扩幅链去碱蒸箱水洗槽 特点特点： 浸轧槽中NaOH：200-280 g/l（浓）（浓）。绷布滚筒上NaOH 与纤维反应30-40 Sec（足：拉幅足够宽）（足：拉幅足够宽），布铗扩幅链再拉 幅约10 Sec防止织物收缩，上冲下吸和去碱蒸箱充分去碱（ 净）净）。 直辊丝光机直辊丝光机 组成：进布装置轧碱槽重型轧辊去碱槽去碱箱 水洗槽落布装置 特点：浸碱作用时间长，但幅宽不能保证，用于宽幅织物 和织物。 第六章 碱减量（化纤面料） 第一节 精炼、预缩 精炼预缩的目的主要是去除织物（纤维）上的油剂、浆料 以及在织造储运过程中所吸附沾染上的污垢，同时在高温精 炼中也能溶落纤维上部分低聚物。坯布在碱量前需预缩，主 要加入去油灵、烧碱等助剂。化纤织物前处理在高温高压染 色机中进行。 预缩机 第二节 碱减量原理与作用 碱减量处理是在高温和较浓的烧碱液中处理涤纶织物的 过程，聚酯纤维在氢氧化钠水溶液中，纤维表面聚酯分子链 的酯键水解断裂，并不断形成不同聚合度的水解产物，最终 形成水溶性的对苯二甲酸钠和乙二醇。碱减量的设备主要有 溢流染色机、连续式减量机、间歇式减量机三种，除溢流染 色机外；连续式、间歇式减量机可对剩余碱液进行回收续用 。对部分碱减量产品为保证坯布外观形尺寸的稳定性，需增 加一道预定型工序，然后进入染色工序。 第三节 碱减量设备 碱减量机（连续式） 碱减量机（间歇式） 第七章 热定型 第一节 热定型的目的和机理 1 目的 涤纶是热塑性纤维材料，尽管在成形时经过前伸定型（ 120130），但不足以保持织物的稳定性，在纺织染各环节 中经过各种外力，湿、热作用下，某些链段受力不匀，纤维 内部会产生并积存内应力内应力以及相应的应变应变。主要表现为织物 幅宽变化频繁，布面出现折皱等。 目的：消除织物内积存的应力应变，使织物表面平整（无皱消除织物内积存的应力应变，使织物表面平整（无皱 ），尺寸稳定（热稳定性好）。针对涤纶纤维，提高其抗皱），尺寸稳定（热稳定性好）。针对涤纶纤维，提高其抗皱 免烫性。免烫性。 第二节 热定型工艺及设备 定型机 第三节 热定型的工艺顺序 坯布定型坯布定型（前定型）：杂质固着，去除不利，产生泛黄可在漂白 时去除，对染色性不利，对坯布质量要求高。 半成品定型半成品定型（中定型）：定型前工艺中易起皱；使布面平整，减 少染疵；染料吸附性，丝光前后，对前处理要求高。 成品定型成品定型（后定型）：会影响染料升华牢度， 染料变色，定型造 成的泛黄不能去除，对染料要求高。 qq 通常，多安排在染前定型，产生的泛黄用漂白去除。通常，多安排在染前定型，产生的泛黄用漂白去除。 1、化纤织物染色 化纤布染色(需碱减量) 坯布预缩预定型碱减量染色定型成品 废水废水 废气 废气 第八章 工艺举例 化纤布染色(不需碱减量) 坯布前处理染色定型成品 废水废水 废气 2、化纤织物印花 化纤布印花(需碱减量) 白坯 预缩 预定型 碱减量 拉幅定型 印花 蒸化 水洗 定型 入库 花样设计 描稿 制版 废 水 废 水 废 气 废 水 废 水 废 气 废 气 废 气 化纤布印花(不需碱减量) 坯布 前处理 预定型 印花 蒸化 水洗 定型 检验 入库 花样设计 描稿 制网 废 水 废 气 废 水 废 水 废