第一章前处理 未经染整加工的织物统称为原布或坯布 前处理的目的 在使坯布受损很小的条件下 除去织物上的各类杂质 使坯织物成为洁白 柔软并有良好润湿性能的染印半制品 前处理是印染加工的准备工序 也称为练漂 对于棉及棉型织物的前处理有准备 烧毛 退浆 煮练 漂白 丝光等工序 第一节前处理用水与主要助剂 一 前处理用水 一 水质要求印染厂是用蒸汽 水量较大的企业 而前处理工序用水量在整个印染过程中所占比例又较大 据统计 印染厂每生产1km棉印染织物 耗水量近20t 其中前处理用水约占50 水的质量不仅对前处理及其他工序制品质量影响很大 而且还影响到染化料 助剂的消耗 二 硬水及其软化方法 通常将含有钙 镁盐类的水称为硬水 硬水中钙镁盐类含量用硬度表示 钙镁盐类含量低的水称为软水 从天然水中除去钙镁盐类 称为硬水的软化 常用的化学软水方法有下列几种 1 纯碱 石灰法2 磷酸三钠与六偏磷酸钠法离子交换法需用专门设备 并耗费动力及化学药剂 成本较高 锅炉用水对水质要求高 目前都用阳离子交换树脂除去水中钙镁离子 以供使用 二 前处理用助剂 前处理用剂常用的有碱类 酸类 以氧化型为主的漂白剂 表面活性剂 用于淀粉浆退浆的酶制剂等 一 碱和酸1 碱类以烧碱 NaOH 为常用 烧碱在棉及棉型织物印染厂中是重要化学用剂 在前处理工序中常用于织物退浆 煮练 丝光等 每百米织物标准碱耗为0 8 1 2kg 纯碱 Na2CO3 在化学分类上属于盐类 在水溶液中水解后呈碱性 碱性较弱 不能代替烧碱 一般用作软水剂 色织物的煮练剂及蛋白质纤维的精练剂 其他尚有泡花碱 Na2SiO3又名水玻璃 是煮练及双氧水漂白时的助剂 2 酸类 以硫酸为常用 用于退浆 煮练及漂白的酸洗 丝光后的中和等 盐酸作用与硫酸作用相同 也可用于中和碱剂 但硫酸价格较廉 含酸量高 中和能力强 工业盐酸浓度低 中和能力不如浓硫酸 所以在前处理时仍以使用硫酸为主 二 漂白剂 棉及棉型织物都用氧化型漂白剂进行漂白 常用氧化型漂白剂有下列数种 1 过氧化氢 H2O2 过氧化氢俗称双氧水 用于棉织物及涤棉混纺织物的漂白 效果较好 工业用双氧水含过氧化氢30 并含有少量作为稳定剂的硫酸 2 次氯酸盐 由氯气与碱反应而成 与石灰反应的产物称为漂白粉 是次氯酸钙与氯化钙的复盐 一般用CaOC12来表示它的分子式 优良的漂白粉含有效氯约30 35 含有效氯比普通漂白粉高的通称漂粉精 有效氯是指漂白粉的有效成分 即一定量的漂白粉与酸作用后生成的氯气量 用百分率来表示 由于漂白粉是钙盐 使用不甚方便 除小厂仍有应用外 目前几乎使用次氯酸钠 市售次氯酸钠为无色或淡黄色液体 含有效氯100 140mg L 次氯酸钠的性能与用途与漂白粉相同 一般用于低档棉织物 维棉混纺织物漂白 三 表面活性剂 印染加工几乎是在水溶液中进行 由于水具有较大的表面张力 使水溶液不能迅速良好地对纤维润湿 渗透 不利于印染加工的进行 为此 常在水中加入一种能降低水表面张力的物质 这种物质叫做表面活性剂 1 阴离子型表面活性剂 拉开粉 是良好的润湿剂 红油 通常用蓖麻油与硫酸作用制成 有良好的润湿性能 常用于织物煮练 肥皂 是高级脂肪酸钠盐 性能优良 但在硬水中容易生成脂肪酸钙镁盐沉淀 在酸性溶液中易分解析出脂肪酸 从而失去洗涤能力 并使布身变硬 若黏着在设备导辊上难以去除 烷基苯磺酸钠 ABS 是家用洗涤剂主要成分 耐酸及硬水 去污能力也较好 扩散剂NN0 多用作染色时染料的分散剂 2 非离子型表面活性剂 渗透剂JFC 又名润湿剂EA 耐酸 耐碱 对硬水稳定 练漂中用于退浆助剂 酸洗 漂白等 平平加O 有很强的扩散能力 都用于染色 印花 第二节前处理工艺及设备 一 棉及其混纺织物前处理 一 棉织物的前处理在棉织物加工中 烧毛与丝光必须以平幅状态进行 其他过程用平幅或绳状均可 但厚织物及涤棉混纺织物仍以平幅加工为宜 以免生成折皱 影响染色加工 各工序加工要求及有关设备分述于下 1 坯布准备与烧毛 1 坯布准备 包括坯布检验 翻布 分批 分箱 打印 缝头 坯布准备工作在原布间进行 经分箱缝头后的坯布送往烧毛间 坯布检验率一般在10 左右 也可根据工厂具体条件增减 检验内容为物理指标和外观疵点 物理指标如匹长 幅宽 重量 经纬纱密度和强度等 外观疵点如缺经 断纬 斑渍 油污 破损等 经检验查出的疵点可修整者应及时处理 2 烧毛 纱线纺成后 虽然经过加捻并合 仍然有很多松散的纤维末端露出在纱线表面 织成布匹后 在织物表面形成长短不一的绒毛 布面上绒毛影响织物表面光洁 且易沾染尘污 合成纤维织物上的绒毛在使用过程中还会团积成球 绒毛又易从布面上脱落 积聚 给印染加工带来不利因素 如产生染色 印花疵病和堵塞管道等 因此 在棉织物前处理加工时必须首先除去绒毛 现一般均采用烧除的方法 烧毛方法有两种 即燃气烧毛与赤热金属表面烧毛 前者利用可燃性气体燃烧直接燃去织物表面绒毛 后者为间接烧毛 即将金属板或圆筒烧至赤热 再引导织物擦过金属表面烧去绒毛 与这两种方法相应的烧毛设备 有气体烧毛机 无接触式烧毛 铜板烧毛机和圆筒烧毛机 气体烧毛机操作方便 适应性广 垂直火焰烧毛 相切火焰烧毛 烧毛质量评定 将已烧毛织物折叠 迎着光线观察凸边处绒毛分布情况 根据下列情况评级 1级原坯未经烧毛 2级长毛较少 3级长毛基本没有 4级仅有短毛 且较整齐 5级烧毛净 一般烧毛质量应达3 4级 稀薄织物达3级即可 2 退浆 以纱为经线的织物 在织造前都必须经过上浆处理 以提高经纱的强力 耐磨性及光滑程度 从而减少经纱断头 保证织布顺利进行 经纱上浆所用浆料有天然浆料如淀粉 野生淀粉 化学浆料如聚乙烯醇 PVA 聚丙烯酸 PAA 纤维素制剂如羧甲基纤维素 CMC 等 上浆液中还加入其他成分如防腐剂 柔软剂 吸湿剂 减磨剂等 经纱上浆率的高低和纤维的质量 纱支 密度等有关 纱支细 密度大的织物 经纱上浆率高些 一般织物上浆率4 8 1 酶退浆 酶的本质是蛋白质 是一种生物催化剂 酶的作用效率高 作用条件缓和 不需要高温高压等剧烈条件 作用快速 但酶具有作用专一性 即一种酶只能催化一种或一类化学物质 例如淀粉酶只能催化淀粉水解成糊精和低聚糖 2 碱及碱酸退浆 热的稀烧碱溶液可以使各类浆料发生溶胀 还能增加一些浆料的溶解性 使浆料与纤维的黏着变松 在机械作用下较易洗除大部分浆料 碱退浆率达50 70 碱退浆操作是在烧毛后灭火槽内浸轧碱液 槽内碱液浓度3 5g L 温度80 85 轧去多余碱液后的织物进入导布圈成为绳状 再在绳状轧洗机上第二次轧碱 碱液浓度5 10g L 温度70 80 并含少量润湿剂 然后堆在退浆池内 保温保湿堆置6 12h 碱退浆后必须经热水 冷水充分洗涤 尤其PVA浆更宜勤换洗液 避免PVA浓度增加再黏附在织物上 碱退浆后经过水洗 再浸轧5g L硫酸液 然后堆置约lh 充分水洗净 此法称为碱酸退浆法 用于含杂质较多的低级棉布及紧密织物如府绸等棉织物 碱酸退浆对去除棉纤维杂质及矿物质效果较好 并能提高半制品白度及吸水性 碱酸法退浆率达60 80 3 煮练 退浆洗净后的织物即可进入煮练工序 煮练是棉及棉型织物前处理工艺中主要工序 因为棉纤维伴生物 棉籽壳及退浆后残余浆料都必须通过煮练除去 使织物获得良好的润湿性及外观 以利后加工顺利进行 1 煮练液成分及其作用 烧碱是棉及棉型织物煮练的主要用剂 在较长时间热作用下 可与织物上各类杂质作用 如脂肪蜡质被碱及其生成物皂化乳化 果胶质生成果胶酸纳盐 含氮物质水解为可溶性物 棉籽壳膨化容易洗掉 残余浆料进一步溶胀除去 为了加强烧碱的作用 在练液中还需加入亚硫酸氢钠 水玻璃 磷酸三钠和润湿剂 亚硫酸氢钠作用是防止煮练时纤维素被空气氧化 还可协助烧碱除去木质素 水玻璃能吸附和凝集练液中铁质及杂质 避免在织物上产生钙渍及防止杂质重新吸附在织物上 还能增加织物的白度和润湿性 水玻璃用量不能过多 否则将影响织物的手感 磷酸三钠是软水剂 润湿剂能使织物煮练匀透 可选用耐碱 耐酸 耐硬水 耐高温作用的表面活性剂 如红油 渗透剂ABS 平平加等 如将非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂拼混应用 如渗透剂JFC与ABS拼混 有较好协同效果 2 煮练设备与工艺 棉布煮练依织物加工形式不同有绳状与平幅两种 两种加工形式中又有间歇式和连续式之分 间歇式加工中绳状加工以煮布锅为代表 平幅加工以轧卷式练漂机为代表 连续式加工中绳状可以绳状汽蒸连续煮练机为代表 平幅以履带式平幅汽蒸煮练机为代表 此外 煮练设备还可分为高温高压式与常压式两种 煮布锅属于高温高压式 其余设备大都为常压式 高温高压式煮练效果较好 目前平幅连续式高温高压设备尚不成熟 煮布锅煮练 煮布锅是使用较早的一种间歇式煮练设备 目前已逐渐被较新型的煮练设备取代 但因煮练效果较好 仍被一些工厂用于纯棉及维棉混纺织物的煮练 煮布锅煮练的工艺流程如下 轧碱 进锅堆布 煮练 水洗 出布 煮布锅的缺点是生产周期长 操作繁复 劳动强度大 生产率低 虽然煮练质量较好 但因上述缺点难以克服 目前新建印染厂很少采用 绳状汽蒸连续煮练机 是一组联合机 由多台绳状轧洗机 绳状汽蒸容布器等组成 汽蒸容布器箱体由上部直箱与下部弯箱组成 容布量应考虑能堆放汽蒸1 5h左右 直箱顶部布一对六角轮 牵引织物落入箱中 六角轮下部有一对摆布斗 使织物按纵向均匀堆放 箱外还有一能往复摆动的导布瓷圈 使织物按横向均匀堆放 J形箱示总图 织物在容布器前的管形加热器中用饱和蒸汽喷射加热 加热后织物温度迅速提高 并带有饱和蒸汽进入容布箱体进行汽蒸堆置 绳状连续汽蒸煮练工艺流程如下 轧喊 汽蒸 轧碱 汽蒸 水洗 绳状汽蒸煮练的优点是能够连续生产 生产周期短 生产率高 劳动强度低 用汽量较省 适用于6m2 kg以下的中薄棉织物 该机生产能力高达6000万米 年 一般用于印花布生产量大的大型印染厂 因为是绳状加工 对厚重织物不适用 煮练去杂效果也不如煮布锅 而且整机占地面积较大 履带式汽蒸煮练机 履带式汽蒸煮练机有导辊履带式及平板履带式两种机型 以后者使用较广泛 此机结构简单 操作方便 织物不易擦伤 由于堆积布层较薄 折痕程度轻 张力也小 汽蒸效果较好 全机由浸轧槽 履带式汽蒸箱及平洗槽等组成 织物浸轧煮练液后进入汽蒸箱 先在上下导辊间运行 受饱和蒸汽汽蒸 使织物温度升高 最后由履带运到出布口处 由出布辊牵引出蒸箱 完成煮练 平板式履带由多孔或多缝的不锈钢长条形薄板连成履带 围绕在箱底的一排辊筒上 辊筒缓缓转动 带动履带低速向前移动 堆在履带上的织物也随之向前移动 此机对于厚薄织物都适用 是目前棉印染厂中较为广泛使用的一种煮练设备 平幅汽蒸连续煮练机工艺流程如下 轧碱 湿蒸 堆置履带上汽蒸 水洗 为适应前处理高速 高效的要求 履带式煮练机仍在发展中 目前有多导辊汽蒸加双层履带式 车速可达159m min 还有蒸煮结合的液下履带式 延长织物汽蒸时间并结合煮练 可以提高煮练效果 棉布的煮练效果可用毛细管效应 简称毛效 来衡量 测试时将煮练后洗净干燥的织物一端垂直浸在水中 测量30min后水在织物上上升高度 即为毛效 一般要求达到8 10cm 30min 4 漂白 经过煮练 织物上大部分天然及人为杂质已经除去 毛细管效应显著提高 已能满足一些品种的加工要求 但对漂白织物及色泽鲜艳的浅色花布 色布类 还需要提高白度 因此需进一步除去织物上的色素 使织物更加洁白 再就是织物虽经过煮练 尤其是常压汽蒸煮练 仍有部分杂质如棉籽壳未能全除去 通过漂白剂的作用 这些杂质可以完全去掉 棉印染厂广泛使用次氯酸盐 过氧化氢等氧化性漂白剂 对棉及棉型织物漂白 过酸类化合物如过硼酸钠 过醋酸 过碳酸钠等也偶有应用 亚氯酸钠多用于合成纤维及其混纺织物的漂白 通常将次氯酸盐漂白简称为氯漂 过氧化氢漂白简称为氧漂 亚氯酸钠漂白简称为亚漂 1 次氯酸盐漂白 常用次氯酸盐有漂白粉和次氯酸钠两种 漂白粉是氯气与消石灰作用而成 如通氯气于石灰乳中 可制得含有效成分高一倍