东华大染整原理（双语）课件chapter 2 Desizing and Boiling-out

Chapter2

Desizingandscouring

ofCottonandCottonBlendingFabricFibreYarnFabricKnittingScouringandBleaching(Pretreating)BleachedProductsDyeingFinishingPrinting2.1IntroductionSingeing,desizing,mercerising,scouringandbleachingarethebasisforallsubsequentprocesses.Mistakesmadeinthisstageshowupinlaterstageswherecorrectionisdifficult.过去在纺织主管部门有种老观念是:“我国的纺织是先进的，关键问题是印染落后。”这种老概念已改变。中高档服装面料大量进口，就需要纤维、纺织、印染的产销共同解决。印染企业本身是加工性质，因此对坯布原料的选择非常重要。从印染企业来说，能否开发名牌产品，经营成功，首要的关键问题是要精于对坯布原料的选择。同时，优质的坯布就定要加上精细的加工，才能相辅相成，打出名牌．才能优质优价进．优质优价出。2.2PreparationofGrayGoods棉坯布纤维结构的选择、主要在于混配棉的成熟一致性和配棉的等级以及是否混入有不成熟棉纤维成熟度不一致。配棉等级低或掺入不成熟棉，则布面棉纺杂质多，并且印染后布面暴露出白芯满布，给人以严重的不舒服感。坯布质量在外观疵点方面，最忌散布性疵点，即使在评分上尚属一等品，也不适应于加工高档印染产品。因为高档服装，前胸门襟及受人注目处，不允许有任何疵点（包括０.２厘米不记分的疵点）。坯布的缩率也是值得注意的。如经、纬向双向弹力布，织机上张力太大，在印染加工时经纱中间包含的弹力长丝很容易绷断而露出布面，染色后不上色而呈布面白点，造成加工损失。其他如坯布上洗油污演的刮伤斑、霉斑、破洞等等需在坯布检验中注意，保存样布，向织厂索赔。2.3Singeing

Singeing2.4Desizing

对退浆工程的要求，过去有三个字，即“退得净”。只有浆退得净，才能有利于煮练漂白，才能使染出的色泽纯正、丰满，没有“暗红”色相。2.4.1Sizeonthefabric2.4.2Usuallyemployedsizesandtheirproperties2.4.2.1StarchTable1PropertiesofAmyloseandAmylopectinPropertyAmyloseAmylopectinGeneralstructureTypicalDPMolecularweightColorofiodinecomplexBehaviorinpasteStructureSolubilityinwaterMostlylinear1000-3000160000-500000DeepblueRetrogradesPartiallycrystallineVariableBranched104-105107-109PurpleStableAmorphousSolubleModifiedstarchesStarchcanbemodifiedtoproduceavarietyofproductsformanyapplications.Someofthemodificationsresultinginimportanttextilechemicalsareasfollows:DepolymerizationCrosslinkingDerivitization

DepolymerizationDepolymerizationreducestheviscosityofthestarch.Depolymerizedstarchfortextileapplicationsaremainlyoftwotype,acidmodifiedandoxidized.

Acidmodifiedstarch,oftencalledthin-boilingstarch.Becauseoftheirlowerviscosity,moreconcentratedsolutionscanbepreparedfromthin-boilingstarchthanispossiblewithunmodifiedstarch.Thiscanbeanadvantagewhenahighconcentrationlevelofstarchisrequiredforsomeapplication.OxidizingAgentsInadditiontoloweringthemolecularweightofthestarchbyscissionoftheglucosidiclinkages,Oxidizingagentsoxidizesomealcoholgroupsinthestarchtoaldehydeandcarbooxylgroups.

Althoughtheprimaryhydroxylgroupisusedin

Theexampleshown,thesecondaryhydroxyl

Groupscanalsoparticipateinoxidationreactions.

Theincorporationofaldehydeandcarboxyl

Groupsimprovessolubilityandstabilityofthestarch

Inwater.Oxidizedstarcheshavegoodfilmforming

Characteristicsandarecommonlyfoundincoating

andsizingformulationsinpaperandtextile

manufacturing.

2.4.2.2PolyvinylAlcohol(PVOH)TheextentofhydrolysishasamajorinfluenceonpropertiesofPVOHandcanbecontrolledtoproduceafamilyofproductshavingarangeofproperties.Table1-6showsthevarioushydrolysislevelsofPVOHthatareavailable.

Becauseofinternalhydrogenbonding,thepartiallyhydrolyzedtypesofPVOHaremoresolubleinwatereventhoughtheycontainfewerhydrophilicgroups.TheresidualacetategroupsonthelowerhydrolysistypesofPVOHinterferewiththeinternalhydrogenbondingcapabilityofthepolymerandmakeitmoreaccessibletowater.thepartiallyhydrolyzedtypesadherebettertohydrophobicmaterialsbecauseofthepresenceoftheresidualacetategroups.PolyvinylalcoholisproducedinarangeofmolecularweightgradesasshowninTable1-7.MolecularweightdeterminestheviscositytypeofthePVOHproduct.

2.4.2.3Polyacrylacidester(PA)2.4.2.4

Carboxymethylcellulose(CMC)2.4.3Desizingprocesses2.4.3.1Alkalidesizing

主要适用于淀粉浆。因酸退浆有造成纤维素水解的危险，而很少使用。碱退浆法目前仍是普遍采用的退浆方法，它能使淀粉溶胀而脱除，也能够使丙烯酸酯浆料成为羧酸钠而溶解去除。碱退浆法对ＰＶＡ浆料不甚相宜。

碱退浆法适用于堆置法，时间长、效果并不理想。但成本低、设备可因陋就简，如添加渗透剂可加速反应和提高效果。2.4.3.2Enzymedesizing酶是由微生物、植物和动物产生的生物催化剂，本身是蛋白质。酶的作用对象具有专一性．例如淀粉酶只使淀粉水解而不损伤纤维素纤维，这是酶退浆的独特特点。酶的另一个优点是反应物易于生化降解。

影响酶反应速度的因素有：

（1）酶退浆的浓度：淀粉被断裂的速度几乎与浴中酶的剂量成正比。（２）退浆的温度：淀粉酸有中温型（过去多用中温型）和高温型两类，后者是细菌ａ一淀粉酶，可耐９５℃的高温，浴中短时间能耐更高温度，可以在１１０℃左右进行几十秒钟快速退浆。但必须避免温度过高，导致活力的降低，适当地提高温度目的是加速反应，缩短退浆时间，这时我们允许酶的活力损失１０～２０％。

（３）退浆浴中添加钙质：可提高ａ一淀粉酶的稳定性，因而可采用较高温度或较低用量。钙质的稳定作用、主要是它参与了淀粉酶蛋白质的交联，增加了它的三维结构稳定性的结果。

（４）退浆浴的ＰＨ值：在不同ＰＨ浴中，酶分子会稍为改变它的形态和电子模型，在特定的ｐＨ值时，会形成适合于淀粉分子的“活性部位”，因此，一般的酶适合于ｐＨ5～７的退浆浴，以发挥最大功能，低于或超过此最佳值，活性大大降低。

（５）退浆浴中使用的表面活性剂：阴离子表面活性剂会使酶的活性降低，而非离子型润湿剂能与淀粉酶相容。

（６）氧化剂的影响：氧化还原漂白剂都是对酶的有害物质，不宜同浴使用。

（7）淀粉浆的凝胶化：

淀粉凝胶有碍退浆药剂的渗透，因此一般先要用２０～３０℃的水使淀粉预溶胀，避免凝胶，才能提高退浆效果。而酶退浆时，因为凝胶化的淀粉有利于酶与淀粉分子之间的接触，在退装前或退浆中选用热水使淀粉“凝胶化”能加速退浆反应。

现在的退浆用酶，多半是细菌ａ一淀粉酶，从形态上看，有液状的，也有粉状的，可直接用于退浆浴中。从退浆浆料上讲，有专用于淀粉的，也有适用于淀粉和ＣＭＣ混合浆料退浆的酶（如BactosolFD），以及淀粉和ＰＶＡ混合浆的退浆酶（如ReactaseACL，为淀粉酶复合物）。从使用温度来看，有中温型（６０～８０℃）以及高温型（９０～１２０℃）；从适用工艺来看，有用于冷轧堆的、轧蒸法的和退浆／漂白一浴法的（如EnzylaseC）.Biolase（Hoechst)系列是可适用于各种形式加工的酶。

从酶的组分来看，有单一酶、混合酶、酶与表面活性剂的拼混物（如SevolaseNK.TanazvmＵＤ)。还有退浆时兼获石洗效果的酶［如Leista-ZvmＪＥＭ（ＢOhme）]，日本大和化成的ＮｅｄｕｓｌｌＺｊＺＨ系列是以耐热性细菌ａ一淀粉酶为主要成分的酶退浆剂，适用于高温短时退浆．使用范围比原Ｎeoｍlus

广泛.

酶高温退浆速度极快．酶用量为0.3～３克／升．在Ｉ00～115℃处理１５～30秒或８５～９５℃处理几分钟，即可完成退浆任务。2.4.3.3Oxidizingagentdesizing

本法适用于所有浆料，特别是ＰＶＡ。不了解所上浆料的组成的情况下特别适用。它能使多种浆料氧化分解成可溶性物质而去除。曾经用过的氧化剂有：（1）过氧化氢（H2O2）：

在氧化退浆法中，被认为最理想的氧化剂是双氧水和过硫酸盐。双氧水是３０～３５％或５０％浓度的液体，它对各种类型牌号的ＰＶＡ都能通过游基反应使其分解。

在用双氧水退浆时．可中性退浆，若加入碱．会使ＰＶＡ凝胶化，因此，碱的加入反而会延缓浆料的去除。另外．还会使PVA退浆织物形成发色体而变色．且有刺激性气味形成。在双氧水中加入硫酸镁，便可提高双氧水对碱的稳定性，再加入润湿剂和螫合剂，便能进行涤／棉织物的退、煮、漂一浴法。

(2)亚溴酸钠（NaBrO2）：亚溴酸钠商品为含有６０～８０克／升NaBrO2的碱性溶液，即含有７８～１０４克／升有效溴。NaBrO2退浆在欧洲使用较普遍，具有不脆损纤维而退浆尽的优点，我国在六十年代也曾用过，发现并不像文献报导的那样突出，究其原因，欧洲用的是马铃薯淀粉，我国则用玉蜀黍淀粉。而NaBrO2对前者退浆特别有效；亚溴酸钠的退浆活度与NaClO不同,在不同用量水平时，其总氧化能力总是一个常数。这是由于其氧化机理所决定的。在NaBrO2退浆时约２８％的NaBrO2是用以与淀粉反应、，约５０％的NaBrO2与原棉中的杂质反应。因此，效果比酶退浆好，其优点是白度好；还可减少漂白时漂白剂的用量。退浆时用织物0.５～１克／公斤，室温下浸渍后堆置，最后用热碱液洗涤。2.4.3.3Plasmadesizing在一定的温度和压力条件下，物质存在着固、液、气三态的相互转变。如再施加能量，最终能构成气体的分子乃至原子成为电离状态，即等离子状态--物质的第四态。2.5Scouring(boiling-out)2.5.1Introduction

对练漂工程的要求、与过去的概念有所不同了。过去是要“煮得透、漂得白”，现在是强调一致性，突出一个“匀”字。这主要是市场的变化，由自买衣料、自己缝制的时代转向服装经营业者定购面料，整批裁剪制成服装。正是由于整批裁剪，分片缝合，缝接处的白度、色泽一致，才能算高档，有轻微色差的列入中低档，明显的色差就认为是疵品了。Scouringoftextilematerialsreferstoremovalofimpuritiesbywettreatmentssothattheimpuritiesdonotinterferewithdyeingandfinishapplications.Theamountsandtypesofimpuritiespresentdependonthetypeoffiberinthematerial.materialscontainingonlysyntheticfibersusuallycontainonlythelubricantswhichhavebeenaddedtoaidinmanufacturingprocessesandhandling.Cottoncontainsnaturalimpuritieswhichmustberemovedinscouringandbleaching.

煮练的目的是去除纤维素共生物：油蜡、果胶、木质素、色素以及棉籽壳。主要用剂是烧碱，一般在１００Ｃ处理ｌ～２小时或在１２０～１３０Ｃ处理。煮练工艺的改进必须结合煮练设备及煮练助剂。为了节能、节水、省时，退、煮一步法、煮、漂一步法目前已取得一定成效，已在不少针织印染厂中采用，降低了成本，缩短了加工时间，增强了竞争能力。而棉印染厂还多半在短流程工艺上下功夫。2.5.2PrincipleofScouringTheexactcompositionofcottonfibersdependsonitssource,maturityandotherfactors.Typicalcompositionofdrycottonfiberisasfollows:

Compositionofcotton(%)Cellulose94.0Protein1.3Pecticmatter0.9Ach1.2Wax0.6Organicacids0.8Sugars0.3Othermaterials0.92.5.2.1Symbioticmaterialofcellulose

pectinnitrogenousmatterwaxysubstanceashcoloringmaterialcottonshell2.5.2.2PrincipleofScouring1.

Waxysubstances:estersoffattyalcoholsorglycerolMeltingpoint:80-85℃Therefore,hightemperaturetreatmentswithhotalkalineassistgreatlyinremovalofnaturalwaxesfromcotton.1.

Waxysubstances:aliphaticalcoholC30H61OHemulsifyaliphaticacidsaponify

(RCOOH

RCOONa)alcoholesteremulsifysolidandliquidcompoundsofcarbonhydrogenemulsify2.ProteinTheexactnatureofproteinmaterialincottonfibersisunknown,buttherematerialsareremovedbyhotalkalinetreatment.3.PectinsHighmolecularweightcarbohydratesandappearstoexistascalciumandmagnesiumsaltsofpecticacidoritsderivatives.Pecticacidisapolymercontaininggalactouronicacidastherepeatunit.Becauseoftheacidiccarboxylgroups,alkalinetreatmentsareeffectiveinremovingpecticsubstances.

4.Ash

Mainlypotassium,calcium,magnesiumcarbonates,phosphates,sulfatesandchlorides.5.CottonShellCottonalsocontainsseedcoatfragments.Thisvegetablematterisswollenbythehotalkalinetreatmentssothatitcanberemovedordecolorizedbythebleachingprocessessubsequenttoscouring.Mostoftheseimpuritiesaresolubleorremovablebyhotalkalinescouring.2.5.3Processandmachine2.5.3.1kierboiling2.5.3.2continualsteamboiling2.5.3.3comparisonbetweenthedifferentprocessesandmachinesPicturesfromKuestersGmbH&Co.2.5.4Analysisofprocessconditionofscouring2.5.4.1Concentrationofcausticsoda(sodiumhydroxide)

100cottonfibers:weightofNaOH(g)pectin

0.2—0.3nitrogenousmatter

1.0waxysubstance(aliphaticacid)0.1carboxylgroupincottonfibers02—0.3absorptionof100gcotton1—2totalamount3.5—3.7（3-4%）o.w.f(onweightoffabric)3—4%Relationshipbetweenthecontentsofwaxandwetting-abilitySeealsop.69:Table2-1fabrichandleRelationbetweentheconcentrationofcausticsoda

andfiberproperties100%Cottonfabriccottonblend/unionwithpolyesterorpolyvinylpolyestercausticreductionprocess(alkalipeeling)polyvinylyello