丝光工艺浅解

1、第八节第八节 丝光丝光一、一、 丝光原理丝光原理二、二、 丝光棉性质丝光棉性质三、三、 丝光工艺条件丝光工艺条件四、四、 丝光设备丝光设备与工艺与工艺五、五、 丝光工序的安排丝光工序的安排六、六、 丝光方法丝光方法七、七、 织物丝光效果的评定织物丝光效果的评定本章要求掌握的内容本章要求掌握的内容1、丝光的概念、丝光的概念2、丝光后棉纤维在哪些方面发生了变化、丝光后棉纤维在哪些方面发生了变化3、丝光的工艺条件、丝光的工艺条件4、直辊丝光机和布铗丝光机的工艺流程、直辊丝光机和布铗丝光机的工艺流程概概 述述一、丝光的含义一、丝光的含义1、丝光、丝光棉制品棉制品(纱线、织物纱线、织物)在有张力的条件下

2、，在有张力的条件下，用浓的烧碱溶液处理，然后在张力下洗用浓的烧碱溶液处理，然后在张力下洗去烧碱的处理过程。去烧碱的处理过程。2、碱缩、碱缩棉制品在松驰的状态下用浓的烧碱液处棉制品在松驰的状态下用浓的烧碱液处理，使理，使fibre任意收缩，然后洗去烧碱任意收缩，然后洗去烧碱的过程，也称无张力丝光，主要用于棉的过程，也称无张力丝光，主要用于棉针织品的加工。针织品的加工。概概 述述二、丝光与碱缩织物的特点二、丝光与碱缩织物的特点丝光后：织物发生以下变化丝光后：织物发生以下变化1、光泽提高、光泽提高2、吸附能力，化学反应能力增强、吸附能力，化学反应能力增强3、缩水率，尺寸稳定性，织物平整度提高、缩水率

3、，尺寸稳定性，织物平整度提高4、强力、延伸性等服用机械性能有所改变、强力、延伸性等服用机械性能有所改变碱缩虽不能使织物光泽提高，但可使纱碱缩虽不能使织物光泽提高，但可使纱线变得紧密，弹性提高，手感丰满，此线变得紧密，弹性提高，手感丰满，此外，强力及对外，强力及对dye吸附能力提高。吸附能力提高。 一、丝光原理一、丝光原理丝光是一个复杂的过程，关于棉纤维在浓碱液中发丝光是一个复杂的过程，关于棉纤维在浓碱液中发生剧烈溶胀的原因有两种理论作出解释生剧烈溶胀的原因有两种理论作出解释1、水合理论、水合理论(1)烧碱与天然纤维素烧碱与天然纤维素(纤维素纤维素)作用，生成碱纤维素，作用，生成碱纤维素，主要有

4、两种类型：主要有两种类型：醇化合物：醇化合物：分子化合物分子化合物(加成化合物加成化合物)：两种产物都不稳定，经水洗便水解成水合纤维素，两种产物都不稳定，经水洗便水解成水合纤维素，再通过脱水烘干后即成为丝光纤维素再通过脱水烘干后即成为丝光纤维素(纤维素纤维素)整整个过程纤维素的变化表示如下：纤维素个过程纤维素的变化表示如下：纤维素 从而引起棉纤维物理和化学特性的相互的变化，呈从而引起棉纤维物理和化学特性的相互的变化，呈现出优良的性能现出优良的性能2、丝光原理、丝光原理(2)棉纤维经浓棉纤维经浓NaOH处理发生剧烈的不可处理发生剧烈的不可逆溶胀原因是：钠离子体积小，它可以进入逆溶胀原因是：钠离子

5、体积小，它可以进入到到fibre的晶区；同时的晶区；同时Na+是一种水化能力很是一种水化能力很强的离子，环绕在一个强的离子，环绕在一个Na+周围的水分子多周围的水分子多达达66个之多，以至形成一个水化层，当个之多，以至形成一个水化层，当Na+进入进入fibre内部并与内部并与fibre结合时，大量结合时，大量的水分也被带入，因而引起了剧烈溶胀，由的水分也被带入，因而引起了剧烈溶胀，由于能进入晶区，因此，溶胀是不可逆的。于能进入晶区，因此，溶胀是不可逆的。(3)这种溶胀受温度的影响：这种溶胀受温度的影响：溶胀也受溶胀也受NaOH浓度及中性盐的影响浓度及中性盐的影响 2、丝光原理、丝光原理2、渗透

6、压理论、渗透压理论溶胀是渗透压作用的结果。溶胀是渗透压作用的结果。假设纤维素是一种弱碱，在烧碱溶液中可形成钠盐，假设纤维素是一种弱碱，在烧碱溶液中可形成钠盐，纤维素钠盐电离生成不可移动的纤维素阴离子纤维素钠盐电离生成不可移动的纤维素阴离子Cell-O-，溶液中尚有可移动的溶液中尚有可移动的Na+和和OH-，如果有，如果有NaCl存在，存在，还有还有Cl-，将纤维表面看作有类似半透膜性质，这些离，将纤维表面看作有类似半透膜性质，这些离子按一定条件分布，达到平衡时，膜内外必须分别达子按一定条件分布，达到平衡时，膜内外必须分别达到电性中和。到电性中和。当膜内可移动离子总浓度当膜内可移动离子总浓度膜外

7、可移动离子总浓度，因膜外可移动离子总浓度，因而产生了渗透压（而产生了渗透压（P），引起纤维溶胀。），引起纤维溶胀。若有盐存在，膜外若有盐存在，膜外Na+，即，即P，溶胀，溶胀所以要求丝光碱纯度高些，浓度适当，才能保证丝光所以要求丝光碱纯度高些，浓度适当，才能保证丝光质量。质量。2、丝光原理、丝光原理Donnen膜平衡理论膜平衡理论二、丝光棉的性质二、丝光棉的性质1、光泽、光泽纤维直径增大变圆，纵向天然扭曲率改变纤维直径增大变圆，纵向天然扭曲率改变(80%14.5%)，横截面由腰子形变为椭圆形，横截面由腰子形变为椭圆形，甚至圆形，胞腔缩为一点甚至圆形，胞腔缩为一点若施加适当张力，纤维圆度增大，表

8、面原有皱若施加适当张力，纤维圆度增大，表面原有皱纹消失，表面平滑度，光学性能得到改善纹消失，表面平滑度，光学性能得到改善(对对光线的反射由漫反射转变为较多的定向反射光线的反射由漫反射转变为较多的定向反射)，增加了反射光的强度，织物显示出丝一般的光增加了反射光的强度，织物显示出丝一般的光泽。泽。织物内纤维形态的变化是产生光泽的主要原因，织物内纤维形态的变化是产生光泽的主要原因，张力是增进光泽的主要因素。张力是增进光泽的主要因素。1、丝光纤维的性质、丝光纤维的性质吸附性能及化学反应性能吸附性能及化学反应性能结晶度结晶度(70%50%)，无定形区域，无定形区域，使原来在，使原来在水中不可及的羟基变为

9、可及，因此纤维对水中不可及的羟基变为可及，因此纤维对dye的的吸附性能和化学反应性能都有所提高。吸附性能和化学反应性能都有所提高。吸附性能用棉纤维吸附吸附性能用棉纤维吸附Ba(OH)2的能力来衡量的能力来衡量由于丝光后，纤维形态变化，表面和内部的光散由于丝光后，纤维形态变化，表面和内部的光散射减少，因此同浓度染料染色时，染色深度也增射减少，因此同浓度染料染色时，染色深度也增加。加。1、丝光纤维的性质、丝光纤维的性质定形作用定形作用棉纤维在浓碱液中发生溶胀后，大分子链间棉纤维在浓碱液中发生溶胀后，大分子链间的氢键被拆散，舒解了织物中贮存的内应力，的氢键被拆散，舒解了织物中贮存的内应力，通过拉伸，

10、大分子进行取向排列，在新的位通过拉伸，大分子进行取向排列，在新的位置上建立起新的分子键，且分子间力比溶胀置上建立起新的分子键，且分子间力比溶胀前大。最后在张力下去碱，已取向排列的纤前大。最后在张力下去碱，已取向排列的纤维间的氢键被固定下来维间的氢键被固定下来(是在更为自然，稳是在更为自然，稳定的状态下被固定下来的定的状态下被固定下来的)，这时的纤维处，这时的纤维处于较低的能量状态，因此尺寸稳定。于较低的能量状态，因此尺寸稳定。1、丝光纤维的性质、丝光纤维的性质强度强度纤维溶胀后，大分子间的氢键被拆散，在张力作纤维溶胀后，大分子间的氢键被拆散，在张力作用下，大分子的排列趋向于整齐，使取向度提高，

11、用下，大分子的排列趋向于整齐，使取向度提高，同时，纤维表面不均匀变形被消除，减少了薄弱同时，纤维表面不均匀变形被消除，减少了薄弱环节。使纤维能均匀的分担外力，从而减少了因环节。使纤维能均匀的分担外力，从而减少了因应力集中而导致的断裂现象。加上膨化重排后的应力集中而导致的断裂现象。加上膨化重排后的纤维相互紧贴，抱合力，也减少了因大分子滑移纤维相互紧贴，抱合力，也减少了因大分子滑移而引起断裂的因素。而引起断裂的因素。三、三、 丝光工艺条件丝光工艺条件丝光工艺的基本条件是丝光工艺的基本条件是NaOH溶溶液的浓度、温度、作用时间、张液的浓度、温度、作用时间、张力和去碱。力和去碱。 1、碱液浓度、碱液浓

12、度是影响丝光效果的主要因素，是影响丝光效果的主要因素，280g/L丝光效果无明显改善。丝光效果无明显改善。棉纱在不同浓度棉纱在不同浓度NaOH溶液中的收缩和染着力溶液中的收缩和染着力棉布丝光对浓度要求棉布丝光对浓度要求(C与收缩及钡值关系与收缩及钡值关系)C=180g/L时，钡值为时，钡值为150，其染色性能已有很大提，其染色性能已有很大提高，称为半丝光高，称为半丝光考虑光泽考虑光泽C=245g/l，收缩最大，收缩最大C=240280g/l，收缩趋于稳定，再提高浓度丝光效，收缩趋于稳定，再提高浓度丝光效果并无显著提高，而增加去碱负担果并无显著提高，而增加去碱负担因此丝光最适宜的烧碱浓度是因此丝

13、光最适宜的烧碱浓度是245g/l左右，考虑到左右，考虑到织物本身吸碱、空气中酸性气体的耗碱等因素，棉布织物本身吸碱、空气中酸性气体的耗碱等因素，棉布丝光碱浓度为丝光碱浓度为260280g/l。实际生产中，可根据半。实际生产中，可根据半制品的品质和成品的质量要求选择。制品的品质和成品的质量要求选择。 1、碱液浓度、碱液浓度另外，轧液率的控制也很重要。太高，增加去另外，轧液率的控制也很重要。太高，增加去碱负担；太低，造成丝光效果不好。实际生产碱负担；太低，造成丝光效果不好。实际生产中先将浓碱注入第二轧槽，再回流到第一个轧中先将浓碱注入第二轧槽，再回流到第一个轧槽，槽，第一个轧槽使用杠杆加压，轧液率

14、高些，便于第一个轧槽使用杠杆加压，轧液率高些，便于渗透渗透第二轧槽使用油泵重压式加压，轧液率低些，第二轧槽使用油泵重压式加压，轧液率低些，既利于渗透又不加重去碱负担。既利于渗透又不加重去碱负担。由于碱浓度越高，越不利于渗透，为了延长作由于碱浓度越高，越不利于渗透，为了延长作用时间，除采用多浸二轧的三辊轧槽外，还在用时间，除采用多浸二轧的三辊轧槽外，还在两台浸轧机之间的上方，安装两台浸轧机之间的上方，安装10余个被动铁余个被动铁制空心绷布辊筒。制空心绷布辊筒。2、温度、温度烧碱与纤维素纤维的作用是放热反应，烧碱与纤维素纤维的作用是放热反应，所以提高碱液温度有减弱纤维溶胀的作所以提高碱液温度有减弱

15、纤维溶胀的作用，从而降低丝光效果，表现在收缩率用，从而降低丝光效果，表现在收缩率和钡值下降。和钡值下降。相同碱浓度条件下，相同碱浓度条件下，T，收缩率和钡，收缩率和钡值值相同温度条件下，欲收缩率和钡值相同温度条件下，欲收缩率和钡值，碱浓度碱浓度所以丝光碱液以低温较好。所以丝光碱液以低温较好。2、温度、温度但实际生产中温度不易过低。但实际生产中温度不易过低。1、考虑到经济效益，低温要消耗能源、考虑到经济效益，低温要消耗能源2、温度过低碱液粘度增大，使减液难以、温度过低碱液粘度增大，使减液难以渗透到纱线和织物内部，造成表面丝光渗透到纱线和织物内部，造成表面丝光3、温度过低，扩幅较难，从而影响丝光、

16、温度过低，扩幅较难，从而影响丝光效果效果所以通常采用轧槽夹层通入冷流水使碱所以通常采用轧槽夹层通入冷流水使碱液冷却即可。液冷却即可。3、张力、张力张力对织物光泽和断裂延伸度的影响张力对织物光泽和断裂延伸度的影响棉织物用浓碱处理时，只有加上适当的棉织物用浓碱处理时，只有加上适当的张力，才能显示出良好的光泽，从张力张力，才能显示出良好的光泽，从张力对棉纱丝光后性能的影响可以看出：张对棉纱丝光后性能的影响可以看出：张力大，光泽好。力大，光泽好。 张力大，断裂延伸度降低张力大，断裂延伸度降低3、张力、张力张力对织物强力和吸附性能的影响张力对织物强力和吸附性能的影响即在无张力条件下，棉纱线的强力和吸即在

17、无张力条件下，棉纱线的强力和吸附性能已获得提高，如果施加适当的张附性能已获得提高，如果施加适当的张力，其强力还可以进一步提高，但光泽力，其强力还可以进一步提高，但光泽增加的并不多，且断裂延伸度和吸附性增加的并不多，且断裂延伸度和吸附性能却有所下降。能却有所下降。3、张力、张力张力对织物缩水率的影响张力对织物缩水率的影响丝光时，经纬向张力对织物缩水率有极丝光时，经纬向张力对织物缩水率有极为重要作用。为重要作用。纬向张力：布铗链之间的距离来调节纬向张力：布铗链之间的距离来调节经向张力：前后两轧槽间线速度大小来经向张力：前后两轧槽间线速度大小来调节，第一轧车比第二个快调节，第一轧车比第二个快1.5%

18、2.0%，出布铗后应尽量放松经，出布铗后应尽量放松经向张力。向张力。另外，伸幅不易过快。另外，伸幅不易过快。3、张力、张力实际生产中，各种规格的织物经纬向缩实际生产中，各种规格的织物经纬向缩水率是不平衡的。卡其、府调等经密较水率是不平衡的。卡其、府调等经密较高的织物，经向缩水率大大超过纬向缩高的织物，经向缩水率大大超过纬向缩水率，所以优先考虑经向张力；而平布水率，所以优先考虑经向张力；而平布等一类薄织物则正好相反，经向张力不等一类薄织物则正好相反，经向张力不易过大，否则影响纬向扩幅。有时还要易过大，否则影响纬向扩幅。有时还要适当放松经向张力。适当放松经向张力。4、时间、时间丝光作用是使烧碱迅速

19、均匀而充分地渗丝光作用是使烧碱迅速均匀而充分地渗入棉纱入棉纱or织物内部和纤维发生作用，因织物内部和纤维发生作用，因此必须保证一定的时间。此必须保证一定的时间。将棉纱用将棉纱用280g/L NaOH在无张力下丝在无张力下丝光，发现光，发现20s时间就能使纱线收缩率和时间就能使纱线收缩率和对对dye吸收率达到最大值，延长时间对吸收率达到最大值，延长时间对增进丝光效果并不显著。增进丝光效果并不显著。此外，时间与碱浓度和温度有关，浓度此外，时间与碱浓度和温度有关，浓度低时，应适当延长作用时间；一般采用低时，应适当延长作用时间；一般采用5060s。 5、去碱、去碱去碱对丝光的定形作用、缩水率和尺寸稳定

20、性去碱对丝光的定形作用、缩水率和尺寸稳定性有很大影响。有很大影响。丝光时在放松张力后，若织物上还有丝光时在放松张力后，若织物上还有5%以上以上的碱，则织物仍会收缩，从而影响光泽、纬向的碱，则织物仍会收缩，从而影响光泽、纬向缩水率和半制品的门幅。因此，必须去碱后再缩水率和半制品的门幅。因此，必须去碱后再放松纬向张力。放松纬向张力。去碱分两步进行：去碱分两步进行：在扩幅情况下，使用冲吸在扩幅情况下，使用冲吸装置至少三冲三吸，可用热稀碱淋洗织物，使装置至少三冲三吸，可用热稀碱淋洗织物，使含碱含碱5%；放松纬向张力后放松纬向张力后轧车，轧液率轧车，轧液率30s)常规张力下去碱常规张力下去碱去碱箱去碱箱

21、平洗槽平洗槽主要优点：主要优点：(1)丝光作用均匀，效果良好；丝光作用均匀，效果良好；(2)光泽、强力、尺寸稳定性都较常规丝光优越；光泽、强力、尺寸稳定性都较常规丝光优越；(3)可与煮练工序合并，缩短工艺路线，降低成本，提高可与煮练工序合并，缩短工艺路线，降低成本，提高经济效益。经济效益。 四、液碱丝光四、液碱丝光液碱丝光是一种新工艺。液碱丝光是一种新工艺。作用后生成纤维素作用后生成纤维素III强度、耐磨性、防皱性、弹性、手感都强度、耐磨性、防皱性、弹性、手感都有提高有提高工艺流程短，设备简单工艺流程短，设备简单氨回收要求高，设备投资大，能耗高氨回收要求高，设备投资大，能耗高七、丝光效果评定七

22、、丝光效果评定1、光泽、光泽2、显微切片观察纤维形态变化、显微切片观察纤维形态变化3 、吸附性能、吸附性能4 、尺寸稳定性、尺寸稳定性1、光泽、光泽是衡量丝光织物外观效应的主要指标是衡量丝光织物外观效应的主要指标之一。之一。可用变角光度法、试样回转法、显微可用变角光度法、试样回转法、显微镜光泽度法、偏振光法等测，但尚无镜光泽度法、偏振光法等测，但尚无统一的理想的测试手段统一的理想的测试手段目前多用目测评定目前多用目测评定2、纤维的截面变化、纤维的截面变化哈氏切片器哈氏切片器切片后，放在光学显微镜下切片后，放在光学显微镜下观察其截面变化。观察其截面变化。椭圆度（椭圆度（a/b）=短轴短轴/长轴长

23、轴椭圆度趋近于椭圆度趋近于1，膨化最好，丝光效果也最，膨化最好，丝光效果也最好。好。透芯程度：透芯程度：透芯丝光：内外层纤维截面都接近圆形透芯丝光：内外层纤维截面都接近圆形表面丝光：外层纤维截面接近圆形，内层纤表面丝光：外层纤维截面接近圆形，内层纤维截面仍腰子形维截面仍腰子形3 、吸附性能、吸附性能(1)钡值法：是检验丝光效果的常用方法，钡钡值法：是检验丝光效果的常用方法，钡值大，丝光效果好值大，丝光效果好本光棉布钡值本光棉布钡值=100，钡值，钡值150表示充分丝表示充分丝光，一般为光，一般为135150。(2) 染色测试法染色测试法将不同钡值将不同钡值(100160)试样，用一定浓度直试样

24、，用一定浓度直接蓝接蓝2B染液处理，制成一套色卡，再将未知染液处理，制成一套色卡，再将未知试样的染色深度与色卡对比，定量评定丝光钡试样的染色深度与色卡对比，定量评定丝光钡值。值。4 、尺寸稳定性、尺寸稳定性采用机械缩水法或浸渍缩水法测量处理采用机械缩水法或浸渍缩水法测量处理前后织物长度变化，通过公式计算缩水前后织物长度变化，通过公式计算缩水率，一般经向缩水率常大于纬向，但有率，一般经向缩水率常大于纬向，但有些经密较高的品种产生负缩水率些经密较高的品种产生负缩水率(门幅增门幅增大大) ，可在丝光时适当减小扩幅度来解决。，可在丝光时适当减小扩幅度来解决。 第九节第九节 高效短流程前处理工艺高效短流

25、程前处理工艺一、概述一、概述传统的前处理工艺流程共分三步传统的前处理工艺流程共分三步优点是质量稳定优点是质量稳定但存在工艺路线长、效率低，设备占地大，能耗大但存在工艺路线长、效率低，设备占地大，能耗大问题问题90年以后，前处理短流程工艺逐步成熟，产年以后，前处理短流程工艺逐步成熟，产品质量逐步稳定。品质量逐步稳定。 二、短流程工艺二、短流程工艺（一）两步法（一）两步法1、D-SB工艺：退浆工艺：退浆煮漂煮漂2、DS-B工艺：退煮工艺：退煮漂漂（二）一步法（二）一步法1、冷轧堆法、冷轧堆法2、汽蒸法、汽蒸法（一）两步法（一）两步法1、D-SB工艺：工艺：须强碱性和较浓的过氧过氢，以除去织须强碱性

26、和较浓的过氧过氢，以除去织物上的杂质，同时完成漂白。物上的杂质，同时完成漂白。织物受损伤较大，必须严格控制工艺。织物受损伤较大，必须严格控制工艺。不如不如DS-B安全。安全。（一）两步法（一）两步法1、DS-BNaOH在退浆，精练和氧漂中均需要在退浆，精练和氧漂中均需要H2O2具有退浆，漂白功效具有退浆，漂白功效但必须增加二者用量，伴随而来的问题是但必须增加二者用量，伴随而来的问题是H2O2分解快，纤维损伤大，所以必须选分解快，纤维损伤大，所以必须选用合适的稳定剂。用合适的稳定剂。退浆后洗涤一定要充分退浆后洗涤一定要充分（一）两步法（一）两步法工艺举例：工艺举例：汽蒸法汽蒸法退浆处方：退浆处方： 漂白处方：漂白处方：NaOH(100%) 40g 水玻璃（水玻璃（38Be）20mL氧化退浆剂氧化退浆剂 5g NaOH（100%） 10g加水合成加水合成1L H2O2（35%） 40mL 表面活性剂表面活性剂 2g 加水合成加水合成1L水水工艺流程：坯布工艺流程：坯布烧毛烧毛室温浸轧碱退煮液室温浸轧碱退