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丝光工艺分析和什么是丝光棉

人气: 次    发布:2016-06-25
常用丝光机有布铗丝光,弯辊丝光和直辊丝光机。以布铗丝光机效果最好,应用最广。 一、布铗丝光机: 由前轧碱槽、绷布辊、后轧碱槽、布铗扩幅装置、去碱箱、平洗机等部分组成。 优点:张力易控制,织物缩水率、去碱效果比具它丝光机理想。 缺:布铗部分易产生机械性疵布,设备占地大。 二、弯辊丝光机: 与布铗丝光机的区别主要在于扩幅与初洗部分 其扩幅部分是由一个浅平阶梯铁槽和10~12对弯辊组成。 扩幅作用是依*织物绕经弯辊套筒弧形斜面时所产生的纬向分力将其门幅展宽。 弯辊丝光机加工时,常常两层织物叠在一起进行,产量较高,但洗碱效率低,扩幅效果差。虽有机身短、结构筒单的优点,但易产生经密不匀,纬纱成弯月状,染色易有阴阳面,应用远不如布铗丝光机广。 三、直辊丝光机: 与前两种不同的是,没有轧车和绷布辊筒,也没有扩幅装置。 特点:常以双层进行,产量较高,丝光均匀,不会产生破边;机身较短,传动简单,操作方便,但扩幅作用差(纬回缩水率难达国标),这是其主要缺点。国内有的厂采用布铗与直辊并用,较好的解决了这一问题。

一、丝光的含义: 1、丝光:棉制品(纱线、织物)在有张力的条件下,用浓的烧碱溶液处理,然后在张力下洗去烧碱的处理过程。 2、碱缩: 棉制品在松驰的状态下用浓的烧碱液处理,使fibre任意收缩,然后洗去烧碱的过程,也称无张力丝光,主要用于棉针织品的加工。 二、丝光与碱缩织物的特点: 丝光后:织物发生以下变化: 1、光泽提高。 2、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。 4、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,但可使纱线变得紧密,弹性提高,手感丰满,此外,强力及对dye吸附能力提高。

三、工序安排: 1、 先漂后丝: 丝光效果好,废碱较净,但白度差,易沾污,适合色布,尤其厚重织物。 2、先丝后漂: 白度好、但光泽差,漂白时fibre易受损伤,适用于漂布,印花布。 3、染后丝光: 适合易擦伤or不易匀染的品种(丝光后,织物手感较硬,上染较快)染深色时为了提高织物表面效果及染色牢度,以及某些对光泽要求高的品种,也可采用染后丝光。 4、原坯丝光: 个别深色品种(苯胺黑)可在烧毛后直接进行丝光,但废碱含杂多,给回收带来麻烦,很少用。 5、染前半丝光,染后常规丝光: 为了提高染料的吸附性和化学反应性。 棉布丝光分干布丝光和湿布丝光两种,由于湿布丝光含湿较难控制,因此以干布丝光较多。 其他碱金属的氢氧化物对纤维素纤维也有一定的膨化作用,但其膨化能力随原子量增大而↓,且成本较高,因此只有烧碱才具实用价值,某些酸和盐类溶液(H2SO4,HNO3,)也可使纤维素纤维膨化,获得丝光效果,但实际生产有困难,缺少实际意义。 无水液氨因分子小,纯度高,也是一种优良的膨化剂,20世纪60年代未曾进行过丝光研究,其产品的光泽和染色性能均不及碱丝光,但手感柔软、尺寸稳定性和抗皱性较高,故近年来作为与后整理中机械预缩、树脂整理结合应用的新工艺,称为液氨整理。 四、丝光效果的评定: 1、光泽: 是衡量丝光织物外观效应的主要指标之一。 可用变角光度法、偏振光法等测,但尚无统一的理想的测试手段,目前多用目测评定。 2、显微切片观察纤维形态变化。 3、吸附性能: (1)钡值法:是检验丝光效果的常用方法,钡值大,丝光效果好, 棉布钡值=100,钡值>150表示充分丝光,一般为135~150。 (2)碘吸收法: (3)碘沾污和染色测试法: 将不同钡值(100~160)试样,用一定浓度碘液or直接蓝2B染液处理,制成色卡,再将未知试样的碘沾污和染色深度与色卡对比,定量评定丝光钡值。 4、尺寸稳定性: 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(门幅增大)。

一、丝光纤维的性质: 1、形态结构: 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,甚至圆形,胞腔缩为一点,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(对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泽。 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。 2、微结构: 结晶度↓(70%→50%),无定形区域↑,使原来在水中不可及的羟基变为可及,因此纤维对dye的吸附性能和化学反应性能都有所提高,另外,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,染色深度也增加。 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,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而引起断裂的因素。 3、分子结构的变化: 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,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(是在更为自然,稳定的状态下被固定下来的),这时的纤维处于较低的能量状态,因此尺寸稳定。

一、高速丝光: 由于练漂前处理速度快,产量高,因此要求丝光速度与之相适应。常规布铗丝光机车连仅50~60m/min,而高速丝光机达100~150m/min,这样可解决丝光“瓶颈”问题,但对丝光机的各部件要求就高了。 可从以下几处着手: (1)放大轧碱槽,增加浸碱时间,增加绷布辊筒。 (2)增加冲吸次数(5冲5吸以上),增加去碱箱数,加强去碱效果。 (3)采用高效水洗(如高频振荡洗涤,横导辊,直导辊等)。 (4)由于车速快,布铗磨损大,应采用合金钢or耐磨塑料衬垫。 (5)平洗时用酸中和,以保证出布pH值在7~8之间。 二、湿布丝光: 湿布丝光主要优点:①fibre膨化足,吸碱均匀,产品质量均匀;②匀染性好;③落布门幅宽;④省去前烘燥设备;⑤加速半制品周转。 应注意问题:①布上含水率大小及均匀程度,要求浸碱前经均匀轧车浸轧一次,轧液率<60%; ②碱浓的稳定,将第一碱槽分为前后两格,300g/l的浓碱于后格,经溢流管倒流到第二碱槽,再倒流到第一槽前檐,这样,碱槽容量小,液体交换快,便于平衡。同时织物先接触淡碱,再接触浓碱,有利于碱液渗入纤维内部,并充分均匀地膨化,使丝光效果得到保证。 三、热碱丝光: 常规丝光工艺是室温丝光(18~20℃),碱液较粘稠,不易渗透,易造成“表面丝光”,厚重紧密织物要获得均匀透彻的效果,困难更大。热碱渗透性好,但膨化较差。因此采用先热碱,后冷碱的丝光工艺。热碱的先期渗入,有利于冷碱液的继续渗入,使织物带有较多的碱量,产生均匀而有效的膨化。 程序如下:织物松驰浸轧浓碱(沸点,5S以上)→热拉伸→冷却→张力下去碱→去碱箱→平洗槽 主要优点: (1)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; (3)可与煮练工序合并,缩短工艺路线,降低成本,提高经济效益(在冷却前,使浸热碱的织物汽蒸10′,常压)。 四、真空透芯丝光: 由德国克莱钠韦公司提出,在直辊丝光机的第一下辊筒上加装一个真空罩,与真空泵相连(抽至10kPa),当织物经过时,残留的空气可以去除,使碱液能在纤维膨润前快速、均匀的渗入,从而缩短浸渍时间,提高效率,但设备复杂,高速运行时费用较大。 五、丝光碱液中加入渗透剂: 此法国外用的较多,国内则因影响淡碱回收,很少使用。 六、泡沫丝光: 优点是可节约烧碱,并可单面丝光,关键是选择理想的发泡剂,获得稳定的泡沫丝光液,经浸轧后泡沫能快速破裂而渗入棉织物,获得均匀的浸碱效果。 除发泡剂外,还需加入0.1~0.2%的渗透剂,该工艺尚处于研究中。 七、丝光阻垢剂的应用: 丝光皱条是丝光织物常见疵病之一,一旦形成,很难去除。坚硬的高低不平的垢层,更会使织物起皱。在丝光去碱和平洗时加入阻垢剂可解决or改善结垢现象.

二、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生剧烈溶胀的原因有两种理论作出解释 1、水合理论 (1)烧碱与天然纤维素(纤维素)作用,生成碱纤维素,主要有两种类型: ①醇化合物: ②分子化合物(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,再通过脱水烘干后即成为丝光纤维素(纤维素Ⅱ)整个过程纤维素的变化表示如下: (2) 棉纤维经浓NaOH处理发生剧烈的不可逆溶胀原因是:钠离子体积小,它可以进入到fibre的晶区;同时Na 是一种水化能力很强的离子,环绕在一个Na 周围的水分子多达66个之多,以至形成一个水化层,当Na 进入fibre内部并与fibre结合时,大量的水分也被带入,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。 (3)这种溶胀受温度的影响: (4) 溶胀也受NaOH浓度及中性盐的影响。 2、Donnen膜平衡理论: 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,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Na 和OH-,如果有NaCl存在,还有Cl?,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,膜内外必须分别达到电性中和。 膜内可移动离子总浓度: CI=[Na ]I [OH-]I [Cl-]I=2X-C1 膜外可移动离子总浓度: CO=2(C2 C3-X)=2X, CI>CO,因而产生了渗透压(P),引起纤维溶胀。 P=RT(CI-CO)=RT(2X-C1-2X′) 。 P=RT() (1)。 根据(1)式 : (1)当C2不是很大时,C2↑,C1↑,P↑,溶胀↑。 (2)若有盐存在,膜外[Na ]↑,即X1↑,P↓,溶胀↓ 。 (3)若C2↑↑,C1相对C2很小,而膜外[Na ]↑↑,X‘很大,P→O 。 3、丝光工艺条件分析 丝光工艺的基本条件是NaOH溶液的浓度,温度,作用时间,张力和去碱。

一、碱液浓度是影响丝光效果的主要因素: ① 棉纤维用不同浓度烧碱溶液处理后,长度和直径的变化情况: 浓度>8%,直径增加,长度缩短至最大 ②棉纱在不同浓度NaOH溶液中的收缩和染着力 ③棉布丝光对浓度要求(C与收缩及钡值关系) C=177g/L时,钡值为150,C=245g/l,钡值最高。 C=240~280g/l,收缩趋于稳定。 因此丝光最适宜的烧碱浓度是245g/l左右,考虑到织物本身吸碱、空气中酸性气体的耗碱等因素,棉布丝光碱浓度为260~280g/l。实际生产中,可根据半制品的品质和成品的质量要求选择。 二、张力: 1、张力对织物光泽的影响 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,从张力对棉纱丝光后性能的影响可以看出:张力大,光泽好。 2、张力对织物机械性能和吸附性能的影响 即在无力条件下,棉纱线的强力已获得提高,如果施加适当的张力,其强力还可以进一步提高,但光泽增加的并不多,且断裂延伸度和吸附性能却有所下降。 3、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为重要作用。 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;而平布等一类薄织物则正好相反。 三、去碱: 去碱对丝光的定型作用有很大影响,若放松张力后,织物上还有5%以上的碱,则织物仍会收缩,从而影响光泽、纬向缩水率。去碱分两步进行:①在扩幅情况下,使用冲吸装置将热稀碱淋洗织物;②放松纬向张力后,进入去碱箱,用淡碱洗蒸。 四、时间: 丝光作用是使烧碱迅速均匀而充分地渗入棉纱or织物内部和纤维发生作用,因此必须保证一定的时间。 将棉纱用280g/lNaOH在无张力下丝光,发现,20s时间就能使纱线收缩率和对dye吸收率达到最大值,延长时间对增进丝光效果并不显著。此外,时间与碱浓度和温度有关,浓度低时,应适当延长作用时间;一般采用50~60s。 五、温度: 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用,从而降低丝光效果,表现在收缩率和钡值下降,所以丝光碱液以低温较好,但实际生产中考虑到经济效益,以及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,再有扩幅较难,所以通常采用轧槽夹层通入冷流水使碱液冷却即可。

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