1970年代中東石油危機(jī)后,世界能源非常緊張。由于印染行業(yè)中前處理工序的能源消耗在總能耗中占較大比例,促使西方國(guó)家印染工作者致力于研究高效低耗的短流程前處理工藝。與此同時(shí),隨著精細(xì)化工和電子技術(shù)的發(fā)展,開(kāi)發(fā)了各種高效前處理助劑和精密自動(dòng)測(cè)控儀器,更為合理縮減或合并前處理工序提供了可能性。自此,印染行業(yè)短流程前處理工藝得到迅速發(fā)展。但直至1980年代中期,我國(guó)才開(kāi)始對(duì)短流程前處理工藝進(jìn)行研發(fā)。1990年代初期,國(guó)內(nèi)各印染企業(yè)開(kāi)始推廣短流程前處理工藝,特別重視高效穩(wěn)定劑和精練劑的選用,對(duì)單元設(shè)備進(jìn)行合理組合,并重視強(qiáng)化水洗等關(guān)鍵工序。1990年代中期,不少企業(yè)已廣泛采用短流程前處理汽蒸和冷軋堆工藝,并提出了冷軋堆工藝軋卷堆后加強(qiáng)熱堿處理的新理論。
冷軋堆工藝可分為軋卷堆、熱堿處理、高效水洗三個(gè)相互緊密銜接的階段。第一階段主要是使雜質(zhì)溶脹及對(duì)織物進(jìn)行氧化漂白;第二階段主要是對(duì)氧化產(chǎn)物的化學(xué)降解,加速堿水解、皂化反應(yīng)及棉蠟的乳化、分散和增溶等物理化學(xué)反應(yīng);第三階段是將已降解、皂化、堿水解、乳化的雜質(zhì),用大量流動(dòng)水沖洗干凈。在退漿工段,冷軋堆在過(guò)去被認(rèn)為最難處理的純棉厚重緊密織物上也獲得了成功。近年來(lái),短流程前處理工藝已廣泛應(yīng)用于各類織物,與之配套的助劑和設(shè)備有了較大進(jìn)展,產(chǎn)品質(zhì)量也有了進(jìn)~步提高。在該工藝基礎(chǔ)上,又開(kāi)發(fā)了酶氧工藝和無(wú)堿工藝等環(huán)保型工藝。
1.7.1 工藝種類和工藝務(wù)件選擇
(1)短流程前處理工藝的種類
傳統(tǒng)前處理工序分為退漿、煮練和漂白三步,短流程前處理工藝就是將這三步合并為二步或一步,其工藝種類較多,按工序合并方式不同可分為以下兩類:
①二步法工藝
織物先經(jīng)退漿,再經(jīng)堿氧一浴煮漂的二步法工藝。由于堿氧一浴中堿濃度較高,易使雙氧水分解,需選擇優(yōu)異的氧漂穩(wěn)定劑。此工藝的關(guān)鍵是退漿及隨后的洗滌必須充分,以最大程度地去除漿料和部分雜質(zhì),減輕煮漂工序的壓力,并使雙氧水穩(wěn)定分解。此工藝適用于含漿較重的純棉厚重緊密織物。
織物先經(jīng)退煮一浴,再經(jīng)常規(guī)漂白的二步法工藝。由于漂白為常規(guī)傳統(tǒng)工藝,因而對(duì)于穩(wěn)定劑的要求不高,一般穩(wěn)定劑都可使用。此工藝堿濃度較低,雙氧水分解速率相對(duì)較慢,對(duì)纖維損傷較小,工藝安全系數(shù)較高,但漿料在強(qiáng)堿浴中不易洗凈,從而會(huì)影響退煮效果。為此,退煮后必須強(qiáng)化水洗。該工藝適用于漿料不重的純棉中薄織物及滌棉混紡織物。
②一步法工藝
退煮漂一浴汽蒸法工藝。在濃堿度和高溫條件下,雙氧水會(huì)快速分解而加重織物損傷。若要改善此問(wèn)題,則需降低燒堿和雙氧水濃度,并加入性能優(yōu)良的耐堿穩(wěn)定劑,但又會(huì)降低退煮效果,尤其對(duì)重漿和含雜量大的純棉厚重織物有一定難度,故此工藝適用于滌棉混紡織物和輕漿的中薄織物。純棉厚重織物則可根據(jù)實(shí)際情況,采用一步半汽蒸工藝,即燒毛后軋退漿液(氧化劑退漿)→卷裝堆放3—4 h→高效水洗→軋堿氧液→履帶箱100℃汽蒸1 h→高效水洗。
冷軋堆一步法工藝。這是在室溫條件下的堿氧一浴法工藝,由于溫度較低,盡管堿濃度較高,但雙氧水的反應(yīng)速率仍然很慢,故需高濃度的化學(xué)品和長(zhǎng)時(shí)間的堆置才能使反應(yīng)進(jìn)行充分,從而達(dá)到半制品的質(zhì)量要求。冷堆法同樣需要工作液的充分滲透(高給液)。由于作用溫和,對(duì)纖維的損傷較小,因而此工藝可廣泛運(yùn)用于各種棉織物,其堿氧用量要比汽蒸工藝高出50%~100%。欲取得好的效果,其關(guān)鍵在于熱堿處理和水洗。由于漿料、果膠質(zhì)經(jīng)氧化裂解后,在堿液中的溶解能力提高,并促進(jìn)雜質(zhì)的堿水解及皂化、乳化反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行,若冷堆后立即用大量熱水沖洗,上述反應(yīng)不充分,反而不利于漿料、果膠質(zhì)及棉蠟的去除。
(2)工藝條件選擇原則
短流程前處理工藝是將練漂工序從三步改為二步或一步,原三步所要去除的漿料、果膠質(zhì)、棉蠟等雜質(zhì),要集中在一步或二步中去除,這就必然要增加燒堿和雙氧水的用量。與常規(guī)氧漂液濃度相比,其堿濃度要提高100倍以上;雙氧水用量常規(guī)氧漂為4~6 g/L,短流程工藝為10—18 g/L;另外還需添加各種高效助劑,以加速各類反應(yīng)。因此,對(duì)短流程工藝條件的要求非常嚴(yán)格。關(guān)于短流程工藝條件的制定,總的原則是要選擇一個(gè)適宜的反應(yīng)速率,使各類去雜反應(yīng)在加工時(shí)間內(nèi)基本完成,并使兩類反應(yīng)能保持平衡,即一方面要完成漂白去雜反應(yīng),同時(shí)又要避免纖維的氧化反應(yīng)過(guò)劇。影響反應(yīng)速率的因素很多,主要有溫度、時(shí)間、pH值和燒堿、雙氧水和穩(wěn)定劑等的用量。因此,工藝條件要按坯布的類型及規(guī)格、纖維原料的品種、加工要求、設(shè)備條件和水質(zhì)等因素來(lái)確定。
1.7.2短流程前處理工藝的關(guān)鍵點(diǎn)
(1)短流程前處理工藝是前處理工序的發(fā)展方向,但它不能完全取代傳統(tǒng)工藝,必須根據(jù)織物的品種特點(diǎn)、客戶要求以及最終用途,并結(jié)合織物組織規(guī)格和纖維原料的實(shí)際質(zhì)量,因地因品種制定適宜的短流程前處理工藝。
(2)嚴(yán)格掌握雙氧水漂白的工藝條件。加工時(shí)要控制好雙氧水的反應(yīng)速率,使雜質(zhì)的去除程度達(dá)到半制品質(zhì)量指標(biāo),同時(shí)纖維素的損傷也力求最小。因此,必須合理選擇工藝配方,正確制定工藝條件,掌握好燒堿、雙氧水和各種助劑的用量,并制定合理的工藝參數(shù)。
(3)工藝中的注意事項(xiàng)
①采用高給液設(shè)備
無(wú)論是汽蒸法還是冷堆工藝,要采用高給液設(shè)備,使處理的織物有較高的帶液量(軋余率),這是短流程前處理工藝取得較好效果的關(guān)鍵。由于生坯棉織物具有拒水性,在工作液中還需適量添加耐堿、穩(wěn)定性好的滲透劑。同時(shí),依靠機(jī)械的浸軋作用來(lái)排除織物內(nèi)部空氣,使織物內(nèi)外產(chǎn)生壓力差,幫助工作液快速滲透到織物纖維內(nèi)部。為保證打卷時(shí)織物的帶液量、張力和線速度的前后一致,應(yīng)采用中心輥主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的中卷方式(中心傳動(dòng)),而不能采用被動(dòng)的打卷方式。
②堿氧工作液溫度
浸軋堿氧工作液時(shí),始液溫度不能高于布面溫度,以室溫為宜,這是一個(gè)很容易被忽視的關(guān)鍵問(wèn)題。若液溫高于布溫,則當(dāng)織物浸入工作液中時(shí),織物內(nèi)空隙中所含空氣將受熱膨脹而阻礙工作液滲入。另外,始液溫度低還可防止雙氧水的分解。
③堆置溫度
采用冷軋堆工藝時(shí),打卷后的堆置溫度是保持室溫還是提高至40~60℃,需根據(jù)實(shí)踐而定。由于織物吸附堿和雙氧水時(shí)是放熱反應(yīng),一般冷堆時(shí)織物溫度保持在30℃左右;若采用加熱溫堆工藝,可加快化學(xué)反應(yīng)速率,縮短堆置時(shí)間,但其關(guān)鍵點(diǎn)是要保持溫度的恒定,否則在無(wú)自動(dòng)測(cè)控溫度的設(shè)備上,很易造成布卷內(nèi)外及布卷各片段問(wèn)的效果不一致,同時(shí)也會(huì)增加能耗和雙氧水分解速率,降低雙氧水的利用率,所以堆置溫度必須認(rèn)真控制。
④不斷優(yōu)化工藝條件
由于短流程工藝堿氧耗量較大,而濃度變化范圍較小,如堿量不足將影響毛效,堿量過(guò)高則影響白度,甚至使織物強(qiáng)力下降?刹捎弥行男D(zhuǎn)法以優(yōu)化工藝,它能從最少的試驗(yàn)中得到最大量的信息,根據(jù)回歸方程的預(yù)測(cè)值,用計(jì)算機(jī)繪制二維恒值圖,從而直接找出最優(yōu)化區(qū)域,但使用的試驗(yàn)儀器和條件必須對(duì)所有試驗(yàn)都保持一致。
⑤強(qiáng)化水洗
冷堆工藝中,在冷堆后首先必須經(jīng)102℃的高溫?zé)釅A處理,隨后經(jīng)高效強(qiáng)化水洗,可選用高溫低水位蛇行逐格倒流的高效水洗設(shè)備。
1.7.3常見(jiàn)疵病成因及克服辦法
(1)強(qiáng)力下降
產(chǎn)生原因①堿濃過(guò)高,堿氧用量比例不當(dāng),工藝條件未掌握好,導(dǎo)致兩類反應(yīng)失去平衡;②穩(wěn)定劑不符要求、失效或用量不足;③使用過(guò)熱蒸汽時(shí)未給濕,汽蒸時(shí)間過(guò)長(zhǎng);④發(fā)生故障,停機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
克服辦法①采用中心旋轉(zhuǎn)法優(yōu)化工藝,根據(jù)品種特點(diǎn)、客戶要求和原料質(zhì)量等制定合理工藝,并嚴(yán)格掌握工藝條件,及時(shí)檢查和糾正;②使用優(yōu)質(zhì)混合型(吸附型+絡(luò)合型)穩(wěn)定劑;③如采用過(guò)熱蒸汽,必須給濕后進(jìn)行;④若中途停車過(guò)久,應(yīng)及時(shí)用水沖洗。
(2)破洞
產(chǎn)生原因①工作液中含有重金屬離子,水質(zhì)中鐵離子含量超標(biāo)(<0.2 mg/L);②反應(yīng)過(guò)程中織物與鐵質(zhì)接觸,或織物上有鐵銹漬;③水管中殘存脫落的鐵屑,特別是在停工一段時(shí)間后;④采用的穩(wěn)定劑不符合要求或失效。
克服辦法①若發(fā)現(xiàn)坯布上有銹漬,用草酸洗凈;②定期化驗(yàn)水質(zhì),如金屬離子超標(biāo),則更換水源;③開(kāi)車時(shí)要放去水管內(nèi)存水,噴射口要包扎紗布;④采用合適的混合型穩(wěn)定劑,化學(xué)品要過(guò)濾后才可使用。
(3)毛效不高
產(chǎn)生原因①堿氧用量比例不當(dāng),工藝條件掌握不好;②冷堆后未經(jīng)高溫?zé)釅A處理,水洗溫度不符合要求,水洗不充分;③浸軋工作液時(shí)液溫高于布溫;④軋液上卷時(shí)帶液量不高,并采用被動(dòng)打卷。
克服辦法①制定合理工藝,漿料、果膠質(zhì)和棉蠟等雜質(zhì)必須去凈;②冷堆后首先必須經(jīng)高溫?zé)釅A處理,然后再經(jīng)高效水洗;③浸軋工作液的溫度必須低于布溫;④提高帶液量,采用中心輥主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的打卷方法。
(4)白度不足和不勻
產(chǎn)生原因①雙氧水濃度過(guò)低,汽蒸時(shí)間不足,堿氧用量比例不當(dāng),工藝條件未掌握好,導(dǎo)致兩類反應(yīng)失去平衡;②加液和軋液不勻;③采用被動(dòng)打卷方式,打卷后又采用加溫堆置,前后溫度不一致,導(dǎo)致布卷內(nèi)外及各片段間效果不一致。
克服辦法①制定合理工藝,及時(shí)調(diào)整堿氧濃度,嚴(yán)格掌握工藝條件,按時(shí)檢查,及時(shí)糾正;②檢查軋輥和加液方式,保證軋輥壓力和加液左右均勻一致;③采用中心輥主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的打卷方式,如加溫堆置,則必須保證前后溫度一致;④強(qiáng)化水洗。
(5)手感粗糙
產(chǎn)生原因采用水玻璃為穩(wěn)定劑,沉積在織物上的硅酸鹽未洗凈。
克服辦法①采用非硅穩(wěn)定劑;②漂后用2~3 g/L純堿和凈洗劑高溫水洗。
(6)皺條及橫向壓皺印
產(chǎn)生原因①打卷時(shí)操作不當(dāng),布卷不齊導(dǎo)致邊皺;②漿料未退凈,預(yù)熱時(shí)溫度未達(dá)到工藝要求,加工導(dǎo)布輥不平整,并沾有紗頭、污物等;③預(yù)熱時(shí)蒸汽管直接噴向布面,蒸汽過(guò)大,帶液量不高,蒸箱內(nèi)堆布過(guò)厚,蒸箱底下水位過(guò)低。
1.7.4酶氧無(wú)堿新工藝
為減輕前處理工藝對(duì)環(huán)境的污染,國(guó)內(nèi)外都在研發(fā)生物酶工藝,以替代傳統(tǒng)的燒堿工藝和短流程堿氧工藝。由于生物酶制劑具有特有的專一性、高效性、反應(yīng)條件低、可自然降解、水耗少、易洗凈、去雜好、環(huán)保無(wú)害、耗能少、流程短和質(zhì)量好等諸多優(yōu)點(diǎn),已成為印染前處理工藝的發(fā)展方向。
目前已開(kāi)發(fā)用于前處理的生物酶品種有淀粉酶、果膠酶、纖維素酶、脂肪酶、蛋白酶、過(guò)氧化氫酶和葡萄糖氧化酶等,在江蘇、浙江、上海、山東、河北、陜西、廣東、湖北等省市的機(jī)織、針織印染行業(yè)中都有應(yīng)用報(bào)道,并取得了較好效果。
(1)江蘇某印染廠采用軋酶冷堆(退煮~浴),然后進(jìn)行常規(guī)氧漂,效果較好。
工藝流程軋酶冷堆(IAO淀粉酶3 g/L、果膠酶3 g/L、纖維酶1g/L、滲透劑8 g/L、精練劑WZ-1 8 g/L,溫度50℃、pH值7—8、室溫堆置16 h)→水洗→烘干→常規(guī)氧漂(100%H2O26g/L、水玻璃7 g/L、滲透劑8 g/L、精練劑WZ-1 4 g/L,100℃汽蒸1 h、pH值10~11、軋余率100%)。
筆者認(rèn)為,該工藝對(duì)纖維強(qiáng)力損傷較小處理效果基本達(dá)到傳統(tǒng)工藝水平,特別適合含漿量較低的純棉輕薄織物。但由于堆置時(shí)間較長(zhǎng),成本較高,氧漂時(shí)設(shè)定的pH值(10—11)稍高(最佳值10.5—10.8),會(huì)使雙氧水提前加速分解,可作進(jìn)一步改進(jìn)。
(2)江蘇某印染廠采用先酶退漿后酶精練氧漂工藝,練漂效果好。
工藝流程 軋酶退漿(L40淀粉酶1 g/L、滲透劑8022 g/L、精練劑WZ-1 2 g/L,90℃汽蒸1 h、pH值7~8)→水洗→烘于→酶精練(果膠酶0.5 g/L、纖維素酶0.5 g/L、滲透劑8022g/L,溫度70℃、pH值8~9、室溫堆置4 h)→水洗→烘干→常規(guī)氧漂(100%H202 6 g/L、水玻璃3 g/L、滲透劑802 2 g/L,100℃汽蒸l h、pH值10~11)→熱水洗(95℃)→烘干
上述工藝堆置時(shí)間短,處理時(shí)間比冷堆法縮短10 h以上,成本較低(酶的用量少),退漿效果好,特別是廢水污染程度大大降低,其COD值比傳統(tǒng)工藝降低10倍以上,特適合含漿重的高支高密厚重純棉織物的練漂,值得推廣。工藝中某些參數(shù)還有待優(yōu)化,如軋酶(纖維素酶、果膠酶)溫度為70℃,而據(jù)文獻(xiàn)資料,纖維素酶的最適溫度為40~60℃,如溫度升高10℃,其反應(yīng)速率將增加1~2倍,但會(huì)影響纖維強(qiáng)力。氧漂時(shí)pH值定為lO~11,而其最佳pH值為10.5~10.8。
(3)生物酶前處理工藝在各種纖維上的應(yīng)用
①彩棉織物
江蘇某印染廠、北京紡研所等單位在彩棉織物的前處理工藝中應(yīng)用生物酶處理。彩棉織物無(wú)需漂白、染色,但需通過(guò)染整加工去除雜質(zhì)、茸毛,并解決其手感粗糙、不吸水和服用性能差等問(wèn)題。彩棉不耐堿,經(jīng)堿處理后,變色嚴(yán)重,天然色澤受到影響,故不宜采用傳統(tǒng)的退漿、漂白、絲光工藝,而應(yīng)采用酶處理工藝。通過(guò)高溫酶退漿、水洗,剝除纖維表面的覆蓋層,使天然彩棉充分顯色,并保持良好的色牢度,同時(shí)起到去毛、除雜、柔軟和增深色澤的作用。彩棉中的雜質(zhì)主要為果膠質(zhì)、蠟質(zhì)、蛋白質(zhì)和灰分等,分布在初生胞壁中,易產(chǎn)生折印堆置橫檔,故車速要慢,生產(chǎn)時(shí)不能停車,水洗必須充分。其工藝流程為:浸軋酶液(蘇宏2000L 3 g/L,滲透劑JFC 5 g/L)→汽蒸2 min→水洗(熱洗)→烘干→柔軟處理。經(jīng)高溫酶處理后毛效有所提高(5 cm/30 min),但仍不理想。筆者認(rèn)為,上述工藝可增加一道復(fù)合酶(果膠酶、脂肪酶)處理,以提高毛效,增加吸水性。
②牛奶蛋白纖維織物
山東某印染廠在牛奶蛋白纖維織物上采用生物酶工藝,獲得較好效果。由于牛奶蛋白纖維為多肽結(jié)構(gòu),不耐燒堿,易泛黃,故采用酶退漿和弱堿條件下的氧漂工藝。其流程為:軋酶液(BF 7658 3 g/L、NaCI 9—12g/L、滲透劑2~3 g/L,軋酶溫度55~65℃,軋余率110%~130%,pH值6~7,保溫保濕)→松堆4—5 h→水洗(90℃以上)→烘干→弱堿氧漂(100%H202 10g/L,純堿10g/L,精練劑12 g/L,穩(wěn)定劑6 g/L,滲透劑1 g/L,80℃汽蒸30 min)。
③錦棉交織物
江蘇某針織集團(tuán)在錦棉交織物上采用精練酶煮漂一浴工藝,取得較好效果,其工藝流程為:浸軋酶液(精練酶4%,50%H202 4%~6%,浴比l:10,95℃×40 min)→水洗→中和去氧水洗。
該工藝助劑用量少,工藝流程短,pH值8.5—9.5,不用NaOH,能最大限度保持錦綸原有特性,對(duì)棉纖維有持久的柔軟作用,可大幅度減少COD、污水處理費(fèi)用,降低成本,但對(duì)棉纖維的去雜不理想,應(yīng)增加高效精練助劑。
④亞麻/棉混紡織物
常州出入境檢驗(yàn)檢疫局與某印染廠合作,對(duì)亞麻/棉混紡織物進(jìn)行生物酶前處理加工,以替代傳統(tǒng)的堿退漿煮練工藝。該工藝取消了氯漂工序,降低了廢水中的COD值色度,減少了對(duì)纖維的損傷,避免了氯漂對(duì)環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)了亞麻/棉混紡織物前處理的清潔生產(chǎn)。處理后織物的白度、潤(rùn)濕性、布面麻皮的去除和強(qiáng)力損失完全達(dá)到傳統(tǒng)工藝水平,并縮短了流程。為去除麻皮,再在氧漂前增加一道含螫合劑EDTA與強(qiáng)氧化劑亞硫酸鉀的處理,以加強(qiáng)對(duì)麻皮和雜質(zhì)的去除(過(guò)硫酸鉀不能與雙氧水同浴處理亞麻/棉織物)。其工藝流程為:酶退漿(淀粉酶L-2000 3 g/L,帶液量100%,90℃汽蒸60 min)→酶精練(果膠酶L-30000.4 g/L、木聚糖酶0.6 g/L、酸性纖維酶0.4 g/L、漆酶2 g/L、TX-10 5g/L、尿素10 g/L,50℃汽蒸90 min)→漂前處理(EDTA5 g/L、過(guò)硫酸鉀2 g/L、TX-10 5 g/L、尿素10g/L,98℃汽蒸60 win)→氧漂(30%H2O2 30 g/L、水玻璃15g/L、TX-10 5 g/L、尿素10g/L,pH值lO.5—1l,98℃汽蒸60 min)。
1.8絲光軋-烘工序
絲光是將棉麻及其混紡織物在經(jīng)緯方向施加一定的張力,并浸軋濃堿的加工工序,以期改善纖維性能。市場(chǎng)上要求純棉織物的經(jīng)緯向具有優(yōu)良尺寸穩(wěn)定性,得色豐滿均勻,坯布長(zhǎng)度利用率較高,以減少坯布原料成本的損耗。要達(dá)到上述要求,必須重視絲光工序。
絲光前后都需進(jìn)行軋水烘燥,以適應(yīng)后道工序的加工需要。如采用濕布絲光,則可免去絲光前的烘燥,但必須經(jīng)過(guò)重型軋車軋去水分。一般烘燥前的軋余率要求在75%以下,重型軋車要求在60%以下,烘干后棉布含潮率要求在6%~7%。
1.8.1絲光原理
棉纖維在濃堿作用下發(fā)生膨化生成堿纖維,經(jīng)水洗去堿后,稱為絲光纖維素。絲光后棉纖維的物理結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,主要是結(jié)晶度降低(未絲光的纖維素晶區(qū)占70%左右,絲光后其晶區(qū)只占50%~60%),無(wú)定形區(qū)增加,這也是絲光纖維比未絲光纖維染色得色深的原因。在濃堿液中,鈉離子和氫氧根離子不僅能進(jìn)入纖維的無(wú)定形區(qū)和品區(qū),而且由于鈉離子吸收水分子的能力很強(qiáng),其還能把水分子帶入。因此,分子間的空隙被膨化,纖維胞壁膨脹,使纖維變得更為圓潤(rùn),能更好地反射光線,從而增加光澤。又因纖維被充分膨化,使纖維相互緊貼,減少了紗線的滑移,張力的存在使纖維排列整齊,增加了纖維分子間相互作用的活動(dòng)力,從而提高了織物強(qiáng)力,并拆散了原來(lái)纖維分子鍵問(wèn)的作用力。在張力存在下,原來(lái)彎曲的纖維分子鍵變得比較挺直,經(jīng)水洗烘干后,分子鍵結(jié)合得更為牢固,故具有定形作用,既提高織物穩(wěn)定性,又降低縮水率。
1.8.2影響絲光效果的因素
影響絲光效果的因素很多,主要為燒堿濃度、溫度、作用時(shí)間、絲光時(shí)的張力和絲光后的去堿等。
(1)燒堿濃度
燒堿濃度是影響絲光效果的主要因素。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),堿濃度105 g/L以下時(shí),無(wú)絲光作用,必須在177g/L以上時(shí),才真正起絲光作用。當(dāng)堿濃度達(dá)240~280g/L時(shí),纖維收縮膨脹才趨穩(wěn)定,再提高濃度,絲光效果無(wú)明顯改善。另外,由于空氣中CO2的作用,堿液中含有一定量的純堿。由于堿液不斷地循環(huán)使用,織物上未去凈的漿料、半纖維素等雜質(zhì)也都會(huì)溶解于堿液中,因此,堿液黏度增高,對(duì)織物的滲透性變差,影響纖維膨化,造成絲光效果下降。所以加工時(shí)應(yīng)盡量保持堿液的清潔。
(2)堿液溫度
燒堿對(duì)纖維素作用時(shí)會(huì)放熱,故絲光時(shí)堿溫高于室溫,在溫度較高的情況下,堿纖維素分子水解反應(yīng)速率的增加,要大于堿纖維素形成速率的增加,故溫度升高對(duì)絲光不利;但溫度過(guò)低對(duì)滲透不利,會(huì)導(dǎo)致表面絲光。從實(shí)踐看,還是以低溫較為有利。據(jù)資料介紹,在堿濃度15%一25%的條件下,室溫絲光就已能滿足工藝要求。近年來(lái),有研究向堿液中添加耐濃堿的滲透劑和采用高溫絲光,即織物先經(jīng)60℃以上的濃堿浸漬,然后再在常溫的濃堿中浸漬的熱冷兩步絲光工藝(此工藝還有待于實(shí)踐)。
(3)浸堿時(shí)間
要使燒堿能迅速充分滲透入棉纖維中,并與纖維發(fā)生絲光作用,需要有一定時(shí)問(wèn),該時(shí)間與堿濃也有一定關(guān)系。根據(jù)實(shí)踐,絲光堿濃度和浸堿時(shí)間在一定條件下與光澤度成正比,而絲光溫度卻與光澤度成反比。所以,當(dāng)堿濃度較低時(shí),應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)浸堿時(shí)間,以提高絲光效果。在實(shí)際生產(chǎn)中,絲光的浸堿時(shí)間(從浸堿到?jīng)_洗)一般不低于50s,具體可根據(jù)織物品種而定,如厚重織物的浸堿時(shí)問(wèn)可適當(dāng)延長(zhǎng)。
(4)張力
用濃堿處理織物時(shí)會(huì)產(chǎn)生收縮現(xiàn)象,并影響光澤,所以織物浸軋濃堿后必須施加張力,以防止收縮,并獲得良好的光澤。一般情況下,張力大小與光澤度成正比,而與纖維的染色性能成反比。這可從絲光鋇值看出,張力大鋇值小,反之亦然。因此,要想獲得較好的光澤和染色性能,需適當(dāng)控制張力。
關(guān)于絲光時(shí)對(duì)織物施加的張力與光澤和縮水率的關(guān)系,必須注意下列六個(gè)方面:
①施加的張力以能使織物回復(fù)到原有長(zhǎng)度和幅寬,獲得最好的光澤為宜,再加大張力也不會(huì)再增加光澤。②在張力下,浸軋堿液和水洗所獲得的光澤,與松堆絲光后再在張力下水洗所獲得的光澤相同,但后者張力需較大。③浸堿后先松弛水洗再拉伸,則光澤大大降低,且所需張力更大。④絲光時(shí)緯向張力與緯向縮水率成反比,擴(kuò)幅時(shí)的張力對(duì)降低緯向縮水率起著決定性作用。實(shí)際生產(chǎn)中,不同規(guī)格的織物,其經(jīng)緯向縮水率是不同的。一般經(jīng)密較高織物(如府綢、卡其等)的經(jīng)向縮水率大大超過(guò)緯向縮水率,而薄織物(如平布等)的緯向縮水率則大于經(jīng)向縮水率。⑤降低整個(gè)印染工序中特別是絲光后工序中的伸長(zhǎng),可降低經(jīng)向縮水率,所以,絲光時(shí)經(jīng)向張力(兩臺(tái)浸軋機(jī)之間的張力)的大小,對(duì)降低經(jīng)向縮水率起著重要作用。但絲光時(shí)如經(jīng)向張力過(guò)大,會(huì)影響緯向張力而導(dǎo)致擴(kuò)幅困難。⑥為平衡和降低緯向縮水率,對(duì)經(jīng)向縮水率大的品種絲光時(shí),應(yīng)首先考慮經(jīng)向張力;對(duì)緯向縮水率大的品種絲光時(shí),要盡可能加大擴(kuò)幅張力,必要時(shí)可適當(dāng)放松經(jīng)向張力,以利于緯向擴(kuò)幅。一般可擴(kuò)幅至坯布幅寬,甚至可略高于坯布幅寬。若擴(kuò)至坯布幅寬,造成緯向負(fù)縮水率,則可適當(dāng)降低擴(kuò)幅寬度,以絲光落布達(dá)到成品幅寬為度。
(5)去堿
絲光后把堿去凈,對(duì)降低緯向縮水率和定形十分重要?椢镌陔x開(kāi)布鋏、放松緯向張力后,如織物上還含有>6%燒堿,織物會(huì)收縮,不僅影響光澤,且影響織物門幅,故必須把織物上的燒堿去除干凈。目前,布鋏絲光機(jī)的去堿分三步進(jìn)行。第一步在織物進(jìn)入穩(wěn)定區(qū)(布鋏)前先用熱淡堿(80g/L)浸軋預(yù)洗,這對(duì)降低織物上的含堿量很有效,且對(duì)織物的擴(kuò)幅有利,但必須控制織物含堿量在10%一15%,以保證堿纖維素的生成。第二步是織物進(jìn)入穩(wěn)定區(qū)后,在緯向張力下采用沖吸裝置用40—50g/L的淡堿把堿洗F來(lái),并生成堿纖維素,溫度在70℃以上。第三步出布鋏后,緯向張力放松,進(jìn)入直輥洗堿槽(由于織物上還有余堿,進(jìn)入直輥槽可保證織物經(jīng)緯向不收縮)和一組去堿蒸箱、二格平洗槽,在高溫下將織物上的余堿洗凈。
(6)纖維質(zhì)量
纖維質(zhì)量的好壞對(duì)絲光效果的影響也很大,如纖維成熟度高,纖維素含量亦高,絲光時(shí)易膨脹,不僅光澤好,其反應(yīng)性能也較高;而成熟度低的纖維,纖維素含量亦低,則絲光時(shí)膨化差,不僅光澤差,其反應(yīng)性能也低。 (未完待續(xù))
來(lái)源: 印染在線 作者:徐谷倉(cāng)(中國(guó)紡織工程學(xué)會(huì)染整專業(yè)委員會(huì))
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