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时间:2019-07-27
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1、染整工艺原理纺织物的前处理和后整理董永春教授天津工业大学纺织学院2009年1第三章精练(Scouring)精练又称煮练,其目的是去除纤维杂质,改进织物加工性能,尤其是润湿性能。Table3-1.CompositionofGinnedCotton2天然杂质:对于纯棉织物,主要是纤维共生物或伴生物,包括油蜡、果酸、蛋白质、灰分、色素和棉籽壳。人工杂质:在纺丝织造加工中添加的油剂、抗静电剂以及油污、铁锈、残余浆料等杂质。这些杂质严重影响织物润湿性而阻碍织物染色整理等加工的进行,必须在氢氧化钠为主、表面活性剂为辅的精练体系中去除之。3一、
2、精练原理油蜡(Wax)附着在纤维表面的非水性碳氢化合物,主要包括:长链脂肪酸:C21H43COOH和C15H31COOH等高级脂肪醇:棉醇和蜡醇等高级酯:软脂酸酯、硬脂酸酯、油酸酯等其它碳氢化合物(1)脂肪酸及酯类可在碱作用下发生皂化反应,其它经乳化作用去除。皂化物本身就是表活剂,有利于乳化作用。(2)精练后油蜡的分布状态发生变化,吸水性提高。连续膜状→非连续片状4果胶(Pectin)聚半乳糖醛酸的钙盐、镁盐或甲酯 如图3-1,亲水性差,亦可以封闭分子链上的羟基,形成酯键,导致水溶性低下。图3-2.聚半乳糖醛酸及其金属盐和甲酯碱会
3、使酯键水解断裂,并使不溶性的钙盐、镁盐转化为溶解度高的钠盐而除去。5蛋白质(Proteinmatters)在碱作用,蛋白质肽键断裂水解成为氨基酸,并进一步转化为钠盐而被洗去,反应式如下:6灰分(Minerals)主要是金属盐MnO2、K2O、CaO和Na2O等。在水特别是热水中溶解。棉籽壳(SeedCoatfeagments)主要成分是木质素(Lignin),为芳香族高分子化合物,在精练中生成碱木质素,水溶性提高,加入Na2SO3有利于溶解去除。过程:熔胀→松软→部分溶解→分解为碎片→洗除色素(color)难以去除,留给漂白。7二
4、、精练设备按照工艺与设备方法分类:间歇式(batchProcess)和连续式(ContinuousProcess)按照织物形态分类:平幅(openwidth)和绳状(ropeform)Figure3-3.SchematicofanOpenWidthRange8Figure3-4.SchematicofaContinuousRopeRange9煮布锅、精练罐(Kier)去杂净、毛细好、质量高、适合水批量,生产效率低、劳动强度高。10J型和R型箱式连续汽蒸练漂机(J-box&R-box)速度快,效率高,若程度不足,可运行两次,平、绳均
5、可。11履带式汽蒸练漂机12三、精练工艺分析1.碱浓度:以上述杂质的消耗量确定,对于每100g棉纤维:蜡质皂化需要NaOH0.1g果胶水解需要0.2-0.3g蛋白质水解需要1g其它杂质需要0.2-0.3g纤维本身吸附需要2g----------------------------------共计3.5-3.7g即为纤维重量的3.5-3.7%,通常以3.5-3.7%owf表示,owf:onweightoffabricorfiber。实际生产中一般使用g/l表示NaOH溶液的浓度。13罐练工艺:(NaOH溶液浓度:10~15g/l
6、)在罐练工艺中,密闭,工作液量和织物量均不变,浴比(Liquorratioorwater-to-goodsratio)=溶液重量/织物重量以体积量度代替重量量度,稀溶液比重d≈1.,故1kg≈1L,故转化为溶液体积(L)/织物重量(kg),即每公斤织物需加工液升数。14例I对于纯棉织物的加工,浴比需3~4:1,如果罐容布量为5000kg,浴比为4:1,则需工作液为20000kg。已知:NaOH消耗量3.5~3.7%owf,取3.6%owf,则需NaOH为:5×1000×3.6%=180kg故其浓度=180kg/20000kg=0.
7、009kg/kg≈0.009kg/l=9g/l欲令杂质溶于液中,并保持稳定,故还需要一定的碱,按经验≥2~3g/l。所以9g/l+2g/l=11g/l结论:浴比4:1时,其浓度为11g/l。因此,一般规律为10~15g/l(浴比是3:1时,浓度为14g/l)。15连续汽蒸工艺:(NaOH溶液浓度:25-40g/l)在此工艺中,织物移动,必须使用轧液率来确定NaOH的用量。轧液率又称轧率或带液率(Pickuportakeup)=(织物所带液重量/织物本身重量)×100%,也可以表示为:16例II对于纯棉织物的加工,轧液率一般为120
8、~130%,如果加工10000kg布,令轧液率为120%,故带液量为1200kg≈1200l。已知:NaOH消耗量3.5~3.7%owf,取3.6%owf,则需NaOH为:1000kg×3.6%=36kg故其浓度为:36kg/1200l=30g/l
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