第七章蚕丝织物的前处理和整理.ppt

第七章蚕丝织物的前处理和整理 蚕丝中杂质的组成及化学性质蚕丝织物的精练原理及影响精练的因素蚕丝织物的精练工艺蚕丝织物的精练设备蚕丝织物的漂白和增白蚕丝织物的增重蚕丝织物的砂洗蚕丝织物的盐缩蚕丝织物的防泛黄整理 一 蚕丝组成及化学性质 丝素丝胶脂蜡 无机物色素油剂 着色剂 由多种 氨基酸剩基以酰胺键联结构成的长链大分子蚕丝由丝素和丝胶两种蛋白质组成 丝素基本组成单位 氨基酸两性性质 分子末端含有氨基和羧基 侧基上还含有许多酸性基团和碱性基团等电点 调节pH 使蛋白质分子上正 负离子数目相等 此时的pH值为等电点 羊毛 4 2 4 8 蚕丝 3 5 5 2 锦纶 5 6结构紧密 结晶度高 丝素的性质 耐热性 较好 120 2h 强力无变化溶胀 溶解性 在水中溶胀 不溶解 金属盐增重耐有机酸和弱无机酸 不耐强无机酸 单宁酸增重 酸缩耐碱性差 强碱损伤丝素 弱碱无损丝素氧化剂和还原剂作用 含氯氧化剂损伤丝素 还原剂无明显损伤 漂白 丝胶的性质 吸湿性高于丝素 分子排列紊乱 支化程度比丝素高 极性基团含量高 在水中溶胀 溶解弱碱脱胶 蛋白水解酶脱胶脂蜡 色素 无机盐 碳水化合物主要存在于丝胶中 蚕丝中杂质分类 天然杂质 丝胶 脂蜡 色素 无机盐 碳水化合物人为杂质 浸渍助剂 着色剂 各类沾污 脂肪 蜡质 0 4 0 8 它们主要存在于丝胶中 这些脂蜡的存在将影响蚕丝织物的吸湿性和后续加工 应尽量除去 而半脱胶方法主要就是去除脂蜡等杂质的 色素 蚕丝根据不同的来源 含有浅黄到淡褐或深褐色的天然色素 这些色素多为黄酮类和胡萝卜素类 且大部分存在于丝胶中 柞蚕丝织物的色素含量较高 呈灰黄褐色 其色素不仅存在于丝胶中 而且还存在于丝素中 因此柞蚕丝织物精练后一般都需要进行漂白 无机物 主要以钙 镁 钠和钾的氧化物或盐类存在于蚕丝中 多以灼烧后残留的灰分来标志其含量 少量的碳水化合物 呈微细的纤维状 亦称微茸 主要存在于丝胶中 少量存在于丝素中 这些微茸不仅影响蚕丝织物的外观质量 还会使染色及印花产品的光泽和鲜艳度降低 二 蚕丝织物精练目的 精练目的 去除丝胶 去除其他天然杂质和人为杂质 蚕丝织物的精练又称脱胶 三 蚕丝织物精练原理 丝胶是典型的两性高分子物质 在酸 碱 酶的作用下都会发生膨化 溶解和水解 碱能促使丝胶剧烈膨化 还可催化丝胶的肽链水解 加速丝胶脱离丝素 酸也能促使丝胶蛋白的膨化和溶解 以及催化丝胶肽键水解 蛋白水解酶对丝胶蛋白分子的肽键起催化作用 使丝胶蛋白质成为易溶的蛋白肽或进一步水解成氨基酸 从而达到脱去丝胶而不损伤丝素的目的 脱胶过程 蚕丝织物的精练大致可分为三步 首先丝胶吸湿膨化 然后碱 酸或酶等助剂加速丝胶的溶解和催化其水解 最后丝胶在表面活性剂的帮助下脱离纤维并稳定地分散在练液中 练减率 生丝经精练处理后 质量减少的比率 计算公式如下 练减率 精练前织物的干燥质量 精练后织物的干燥质量 精练前织物的干燥质量 100 一般在23 左右 四 蚕丝织物精练工艺 碱精练皂碱法酸精练酶法复合精练剂精练 一 皂碱精练 皂碱脱胶法常用的主练剂和助练剂各是什么 说明其作用 写出皂碱脱胶法的工艺流程 并说明每一过程的作用 优点 强力好 手感柔软滑爽 富有弹性 光泽好 既可去除丝胶 又能去油脂 缺点 时间长 白色织物易泛黄 如果工艺处理不当 容易损伤丝素而降低蚕丝织物的强伸度 1 主练剂和助练剂 主练剂 肥皂助练剂 纯碱磷酸三钠泡花碱保险粉 肥皂 润湿 乳化 净洗作用 能除去蜡质 水解产生的游离碱对丝胶降解起催化作用 使脱胶均匀 完全 纯碱 抑制肥皂水解 降低肥皂消耗量 对硬水有软化作用 磷酸三钠 软化水硅酸钠 吸附铁 铜等金属离子及其它杂质 防止再沉积 保险粉 去除着色染料 天然色素 利于白度的提高 2 皂碱脱胶法工艺流程 练前准备 预处理 初练 复练 后处理 1 练前准备 坯绸检查 分批 退卷 2 预处理 使丝胶膨化并去除部分杂质 利于练液渗入 处方 纯碱5g L pH 11 60 40min 45 1 3 初练 脱胶主要过程 练减率达18 左右 处方 丝光皂4g L 纯碱0 75g L 硅酸钠2 25g L 保险粉0 25g L pH 9 5 10 98 100 100min 45 1 4 复练 去除残存丝胶和杂质 漂白处方 丝光皂4g L 纯碱0 6g L 保险粉0 334g L pH 9 5 10 98 100 100min 45 1 5 后处理 碱洗 纯碱0 4g L 100 20min 水洗 100 20min 水洗 80 20min 水洗 50 20min 皂碱脱胶水洗不净会产生哪些问题 残留的肥皂日久会使织物泛黄变硬 染色时有抗染作用 残留的丝胶可吸附更多的染料 造成染色深浅不一 影响精练的因素 1 练液pH值当pH值为4 7时 桑蚕丝织物的练减率最低 这是因为该pH值位于丝胶的等电点pH值3 9 4 4附近 故丝胶的溶解度最低 从而导致练减率最低 当pH值为9 10 5或1 75 2 5时 丝胶的溶解度显著增加 在30min内充分脱胶 一般采用在pH值为9 10 5的弱碱性溶液中精练 2 精练温度蚕丝织物的质量损失均随着练液温度的升高而上升 但是在77 以下 丝胶很少脱去 当温度升至85 以上时 脱胶率急剧增加 当温度达到95 时 丝胶基本脱尽 一般较适宜的精练温度为95 98 精练温度提高到100 以上 除了因练液沸腾使织物相互摩擦而造成擦伤和起毛外 还会引起丝素的泛黄和损伤 3 精练剂及其浓度增加精练剂的浓度有利于脱胶 但浓度过高又会影响真丝绸的强力 4 精练时间精练时间不仅取决于练液pH值 精练温度 精练剂和精练设备等精练条件 而且还与坯绸的厚薄和组织的松紧有关 5 浴比浴比大 有利于加快脱胶速率 增加脱胶均匀性和减少织物的擦伤 但产量低且精练药剂和蒸汽耗量大 浴比小 有利于加强练液循环 降低成本和节约能量 但脱胶不均匀 容易造成织物擦伤 因此应视精练设备 精练工艺和织物品种来选择适当的浴比 二 酸精练 精练剂 硫酸或盐酸工艺条件 酸用量0 02mol L pH 1 8 2 5 95 10 50min 不能除去油脂 杂质 使手感发硬适合特殊需求 三分练 五分练 七分练 部分脱胶 腐蚀设备 三 酶精练 优点 温度低蓬松性好 不起毛丝素不受损伤缺点 不能去除蜡质 油剂等其它杂质分解后的丝胶也不能很好地与丝素本体分离 酶 中性蛋白酶 碱性蛋白酶工艺处方2709碱性蛋白酶1g L pH 11 40 60min工艺流程预处理 纯碱 表面活性剂 酶处理 水洗 酶精练很少单独使用酶 碱脱胶酶 合成洗涤剂脱胶碱预处理 酶精练 四 复合精练剂精练 复合精练剂 肥皂或合成洗涤剂 主要成分 金属螯合剂 丝素保护剂 碱剂 表面活性剂协同作用 五 高温高压环保型精练 1 高温高压水精练 130 20min2 水 单宁酸 乳酸 苹果酸 无害助剂 提高白度 减少泛黄 五 蚕丝织物的漂白和增白 采用氧漂 氯漂损伤丝素工序安排 可安排初练 复练之间也可精练后漂白 一 过氧化氢漂白工艺流程 漂白 热水洗 冷水洗工艺处方和条件 30 双氧水2 4g L 硅酸钠1 2g L 平平加O0 3g L 浴比30 1pH 9 5 1080 85 90min 二 真丝织物练漂一浴法 目前国内一般采用保险粉练漂一步法缺点 易泛黄 保险粉分解会产生有害气体双氧水尿素练漂一浴法尿素 活化剂 控制双氧水分解 双氧水尿素练漂一浴法 工艺处方和条件 30 双氧水11ml L尿素6g L硅酸钠2ml L渗透剂JFCJFC 4g L浴比50 190 60min 半成品质量 白度77 82 毛效9 8 10 8cm强力319 327N练减率22 2 22 5 三 增白 目的 进一步提高漂白织物的白度 满足特白布等白度要求较高织物要求 方法 上蓝 荧光增白增白不能代替漂白 1 上蓝方法 采用蓝紫色染料或涂料处理织物原理 蓝紫液吸收可见光中的黄橙光 织物对黄橙光的反射有所降低 减弱织物上的黄褐色泽 亮度降低 织物显得苍白 配方1 涂料蓝FFG0 0046 0 18g L涂料紫FFRN0 0054 0 06g L 2 荧光增白方法 采用少量的荧光增白剂处理漂白织物原理 吸收紫外光 并将吸收的紫外线变成可见的蓝紫光反射出来 这些蓝紫光与织物上偏重的黄橙光混合成白光 同时提高了织物对可见光的总反射率 织物的白度和亮度都增加 什么是荧光增白剂 是种荧光染料 能吸收紫外线 并将吸收的紫外线变成可见的蓝紫光反射出来 与织物上黄橙光混合成白光 荧光增白剂是一种对纤维有直接性的染料 种类很多 有用于棉 麻 毛 丝等天然纤维的 也有用于合成纤维的 直接染料型荧光增白剂VBL适合在pH值为8 9的条件下使用 荧光增白剂 雷可福 WS则适合在弱酸性条件下增白 工艺处方及条件 荧光增白剂VBL0 5 3g L pH 8 9 40 50 15 20min 浴比40 1 增白漂白同浴工艺流程浸轧漂白增白液 汽蒸 皂洗 水洗 增白效果取决于照射日光中紫外线的含量以及织物上荧光增白剂的浓度 如果照射日光中紫外线的含量充足 荧光增白剂的用量在一定范围内其增白效果是随织物上增白剂浓度的增加而增强的 当增白剂的浓度提高到某一极限浓度时 其发射蓝紫光的强度恰好与织物上的黄橙光强度相等 此时织物最白 增白效果最好 当增白剂的浓度超过极限浓度时 其发射蓝紫光的强度大于织物上的黄橙光强度 增白效果反而有所下降 六 蚕丝织物的增重 蚕丝织物从内衣化向外衣化发展 要求其具有厚实挺刮的风格蚕丝织物精练后 质量减少约25 纤维变细 丝之间的空隙增大 织物变薄 变软 缺乏挺刮感 增重整理目的 弥补精练损伤的质量 可以赋予织物一定的厚实性 防皱性 悬垂性和挺刮性 增重整理方法 锡增重单宁增重丝素溶液增重接枝聚合增重 一 锡增重 锡增重蚕丝主要用于领带 妇女用高级上衣等厚织物 通过锡增重 蚕丝纤维的重量增加 纤度变粗 织物厚重 具有膨松感 身骨 弹性等均有改善 强力 延伸度提高 吸湿性 光泽几乎无变化 但增重率太高会降低真丝对各类染料的吸附能力 并导致蚕丝纤维脆化 变色 1 锡增重工艺锡增重用氯化锡 Sncl4 进行 其处理由以下四道工序构成 1 氯化锡处理 使Sncl4为蚕丝纤维所吸附 氯化锡比重1 25 1 33温度10 l5 时间60min浴比l 30 50按轧液 水洗 脱水工序反复进行 2 磷酸盐处理 使蚕丝吸附的Sncl4固着 磷酸氢二钠5 7 温度60 70 时问60min浴比1 30 50脱液一水洗一脱水 3 硅酸盐处理 使锡增重物稳定化 硅酸钠3 5 温度50 65 时间30min浴比1 30 1 50脱液一水洗一脱水 4 皂洗 去除未反应锡处理液 皂洗液0 3 0 5 温度 时间70 90 30 60rain水洗一脱水一烘燥 锡增重蚕丝以第 1 工序氯化锡处理和第 2 工序磷酸盐处理为一组 将这两者进行一次 称做一道 通过反复进行二道 三道 则能提高增重率 如达到所要求的增重率 则进行第 3 工序以后的硅酸盐处理一皂洗 一般每进行一次锡盐与磷酸盐处理后可获10 15 的增重率 有时为了提高增重率 还可在硅酸盐处理前插入一道硫酸铝处理 2 锡增重原理一般认为在进行锡增重处理时 由于纤维的膨化 氯化锡分子在水溶液中通过扩散渗人纤维内部 并发生如下水解反应 SnCl4 4H2O Sn OH 4 4HCI其中不溶性的Sn OH 4沉积于纤维空隙内 HCI被水洗除去 继续用Na2HPO4处理 生成碱式磷酸锡Sn OH 4 Na2HPO4 Sn OH 2HPO4 2NaOH再用硅酸钠处理 则碱式磷酸锡与硅酸钠作用生成最终产物 沉积在蚕丝纤维中 Sn OH 2HPO4 Na2SiO3 Sn SiO3 HPO4 2NaOH 二 单宁增重 蚕丝对单宁酸有较强的吸附性能 经单宁增重处理可赋予蚕丝织物柔软而蓬松的手感 并改善其抗皱性和耐紫外线性能 耐洗性和强力均有提高 是植物增重 比矿物增重温和既可固着丝胶 又可增重天然单宁的色素会导致增重蚕丝色泽不鲜艳 不适合浅色 白色织物 主要用于深色或黑色 难以获得高增重率 欧洲最高20 日本成熟50 80 对染色性能影响 1 阴离子染料上染率明显下降 且染深性差 2 阳离子染料上染率显著提高 且色泽浓艳 3 可用金属盐染色 单宁酸与金属离子络合 色泽深艳 色牢度优异 手感良好 三 丝素溶液增重 蚕丝主体是丝素 丝素溶液对蚕丝制品具有强烈的吸附作用 可增重10 以上 固着牢度高丝素溶液一般采用与丝素结构相同的丝蛋白原料 可采用氯化钙法 酸法和碱法制成 蚕丝织物浸渍丝素溶液后 需进行固着处理 一般采用戊二醛法和酒精氯化锡法等 1 缩水率大大下降 主要原因是进入蚕丝纤维内部缝隙的丝素分子有一定固定作用 防止蚕丝织物在水中因膨润而产生剧烈收缩 2 丝素分子在纤维之间或交织点上产生粘结作用 提高硬挺度 3 提高织物折皱回复率4 染色色泽鲜艳 四 接枝聚合增重 指在丝素分子上接上具有双键结构单体 在适当条件下进行聚合反应 生成接枝状聚合体 以增加蚕丝的质量和体积主要单体 乙烯类 甲基丙稀酸酯类和丙烯酰胺类可采用射线 热 焙烘 汽蒸 或催化剂等引发接枝反应 七 蚕丝织物的砂洗 通过化学和物理机械作用 使蚕丝织物表面产生一层均匀纤细绒毛的加工工艺 可使织物具有手感丰满 软糯而富有弹性 抗皱性和悬垂性得到改善 并具有一定的 洗可穿 性和较好的服用性 砂洗原理 通过化学试剂和机械摩擦作用使丝素表层微纤散露出来 在丝素表面形成微绒 蚕丝织物的表面起绒是由砂洗机中的砂洗和烘干机中烘干后并在冷风中磨打实现的 在水和化学砂洗剂的作用下 经反复的机械摩擦作用 蚕丝表面的部分丝胶被除去 丝素表面的巨原纤或原纤结构因分子链降解而部分断裂 帚化 在纤维表面形成微绒 用转笼式烘燥机在冷风中继续磨打织物 使织物不断经受摩擦和揉搓 显现出纤维的潜在损伤 使织物表面的绒毛挺起 砂洗设备 砂洗设备主要包括砂洗机 脱水机和烘燥机 砂洗时一般需使用锦纶丝砂洗袋 袋内放置60 70 的织物 以增加织物间相互摩擦 减少织物间相互缠绕 有利于砂洗均匀 砂洗工艺 碱砂洗酸砂洗保色保强砂洗酶砂洗 砂洗助剂 膨化剂 柔软剂膨化剂促使纤维膨化 结构变疏松 为纤维水解断裂提供条件 酸 碱及醋酸锌 氯化钙等中性盐都可促使纤维膨化 纯碱 价格便宜 膨化显著 手感好 质量稳定 但织物褪色 强力损伤大 蛋白酶 逐渐受到重视酸砂洗剂 手感差 强力损失大 柔软剂对脆损纤维起修复和保护作用 可使龟裂的原纤不会剥离 明显提高织物的弹性 柔软度 蓬松度和厚实感 多采用阳离子型柔软剂 砂洗工艺流程 预浸 砂洗 水洗 中和 水洗 柔软 脱水 烘干 冷磨当采用碱性或酸性膨化剂时 一般需经过中和工序 砂洗工艺条件 1 膨化剂用量 越大 绒毛越多 强力损伤也越大 例如砂洗电力纺时的纯碱浓度 轻砂为5g L 中砂为7g L 重砂为8 9g L 2 膨化时间 不造成严重的洗痕和褪色 一般轻砂15 30min 中砂30min左右 重砂30 60min 3 砂洗温度 通常用碱膨化剂时 温度控制在40 45 4 浴比 一般浴比可控制在20 50 1 5 中和 醋酸 pH值为5 7 6 柔软处理 7 烘干温度 一般烘干温度为50 60 烘干时间为30 60min 8 冷磨 打冷风的时间 一般轻砂为30min左右 中砂为60min左右 重砂为90min左右 砂洗产品主要质量参数 缩率 一般7 11 砂洗后的面料尺寸稳定性好 不再有缩水情况 毛感 显微镜下呈松散挺直的羽毛状 经熨烫整理也不减弱 弹性 增加强力 下降 砂洗产品常见疵病和产生原因 1 砂道设备原因 正反转性能差 织物在砂洗机里打结 砂洗前织物原有死折印或皱条2 迹 色迹 泥迹 油迹 锈迹 助剂迹操作不当 沾污 助剂化料不当3 破洞砂洗过重 纤维溶解 磨损 擦破推车尖角钩破 烘干机毛刺扎破4 搭色和褪色染料色牢度不好 制定合理工艺 砂洗 染色 砂洗 八 蚕丝织物的盐缩 盐缩 蚕丝纤维在硝酸钙 氯化钙等中性盐类的热浓溶液中处理 会发生显著膨润 收缩的现象 称为 盐缩 盐缩整理 利用蚕丝的盐缩性能 加工具有皱缩效果的蚕丝织物 赋予蚕丝织物蓬松而富有弹性的风格主要采用硝酸钙 也可使用氯化钙和硫氰酸钠等 盐缩原理 蚕丝中酪氨酸的反应性基团能与钙等金属离子形成螯合物 同时破坏与酪氨酸相邻分子间氢键等结合力 再加上随钙离子进入的大量水分子的作用 导致纤维剧烈溶胀而收缩 盐缩整理的应用 对蚕丝 收缩 与其他纤维的交织物 不收缩 进行盐缩整理 别具风格的丝织产品 将经金属络合染料染色的蚕丝 抑制盐缩 与普通蚕丝交织物 获得特殊皱缩效果 印花加工 某些部位印上含防缩剂的浆液 不收缩 另一部位或全部印上含中性盐的浆液 收缩 可表现多样化的立体花样 获得局部发生收缩