印染工艺及原理归纳整理

染整工艺原理第一页，共46页。纺织工业(fǎnɡzhīɡōnɡyè)要览第二页，共46页。前处理全棉织物前处理包括烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光等工序。化纤织物前处理包括退浆去油、预缩、碱减量。目的：去除杂质：天然杂质、人工杂质提高(tígāo)性能：光洁度、润湿性、白度、尺寸稳定性。第三页，共46页。第一章烧毛(shāomáo)通常，从纺织厂进入印染(yìnrǎn)厂之后，坯布首先应经过检验、翻布、分批、打印和缝头等工序，然后进行烧毛加工。原因：①未烧毛的布面上绒毛过多，长短不一；②光洁度差，易沾污；③在后序染整加工中易掉毛，导致印染(yìnrǎn)疵。一、烧毛目的①改善布面光泽；提高光洁度；②改善抗起毛起球性能（特别是化纤织物）；③改善风格，烧毛会使织物变得挺括、有身骨。第四页，共46页。二、烧毛(shāomáo)机与火口烧毛机的分类：气体烧毛机（目前广泛应用）和铜板（热板）烧毛机（现已少用）。气体烧毛机的组成：进布装置－刷毛箱－火口－灭火(mièhuǒ)部分－落布装置。气体烧毛机又称燃气烧毛机或火焰烧毛机。是将织物快速通过气体燃料产生火焰的上方，能够瞬间除去织物表面之毛羽。火口４～６个，双层烧毛机则加倍。如图1-1。气体烧毛机的热源一般为煤气、石油气和汽油等几种。火口（Burner）是主要部位，燃气（天然气或煤气）与氧气或空气在此混合后发生燃烧时喷出火焰。铜板（热板）烧毛机以热铜板与织物表面接触，去除（烫）绒毛。第五页，共46页。图1-1.气体(qìtǐ)烧毛机示意图第六页，共46页。图1-2.火口示意图第七页，共46页。第二章退浆为增加经纱在织造中的耐磨性、平滑性以及抗静电性，提高其强力和抱合力，改善其可织性，在织造前要进行上浆加工，简称浆纱.其目的是保护经纱,尤其对于目前广泛使用的高速织机（喷气织机、喷水织机）更是如此。可织性：经纱在织机上承受反复摩擦、拉伸、弯曲作用而不致引起大量起毛甚至断裂的性能。我国唐代出现的经纱整经后的“过糊”技术可以(kěyǐ)认为是最早的经纱上浆。18世纪末英国出现动力织布机后，使浆纱和织布分开而形成独立的工序。20世纪40年代，西方工业发达国家已广泛采用淀粉及其简单衍生物作为棉纱上浆的浆料.退浆目的：上浆后浆料透入纤维之间，部分附于经纱表面，在提高纱线性能的同时，浆料污染染整加工液，阻碍纤维与染化料的之间化学作用，使染整加工难以进行。第八页，共46页。一、常用(chánɡyònɡ)浆料简介浆料分类天然浆料：淀粉、海藻胶、树胶等。淀粉性质：①遇酸分解，②遇碱稳定，发生(fāshēng)溶胀，③遇氧化剂可分解，④被淀粉分解酶分解。化学浆料：纤维素衍生物如羟甲基纤维素（CMC）、聚乙烯醇（ＰＶＡ）、聚丙烯酸类、聚酯类等。PVA性质：①对酸、碱稳定，粘度不降低。②被氧化剂降解。③适用性广，相容性好，拼混无反应。第九页，共46页。二、常用(chánɡyònɡ)退浆方法1.碱退浆国内染厂应用最广泛的方法之一，但是退浆率不高，在退浆的同时尚可去除其他杂质。机理：采用氢氧化钠稀溶液(róngyè)处理，淀粉浆料在碱作用下发生溶胀（或膨化）现象，并不发生化学反应，使浆料从凝胶状转化为溶胶状，降低纤维与浆料间的结合力，然后利用水洗和机械力将其除去。对于PVA和聚丙烯酸酯类浆料，其能够溶解氢氧化钠稀溶液(róngyè)中。第十页，共46页。2.（淀粉(diànfěn)）酶退浆酶又称酵素，生物催化剂。特点：退浆率高，不损伤纤维，只适用淀粉(diànfěn)，不能去除杂质。特性：ａ.高效性。ｂ.专一性，某种酶只能催化一种反应甚至某个特殊反应。ｃ.活性受温度和ＰＨ值影响。对于淀粉(diànfěn)浆料或淀粉(diànfěn)混合浆料（淀粉(diànfěn)含量占优势）都可用淀粉(diànfěn)酶退浆。第十一页，共46页。３.酸退浆国内应用不多，因使用时易损伤纤维，多与其它法联合使用。采用两步法：碱退浆—酸退浆。酸退浆可使淀粉水解，去除(qùchú)矿物盐等作用，相互弥补。第十二页，共46页。4.氧化退浆氧化剂：NaBrO２（亚溴酸钠）H2O2、Na2S2O8、（NH4）2S2O8等。原理：氧化剂可以(kěyǐ)氧化降解各种浆料，其分子量和粘度大为降低，水溶性增加，防止浆料再附着纤维，然后经高效水洗，除去水解产物。第十三页，共46页。第三章精练(jīngliàn)精练又称煮练，其目的是去除纤维杂质，改进织物(zhīwù)加工性能，尤其是润湿性能。天然杂质：对于纯棉织物(zhīwù)，主要是纤维共生物或伴生物，包括油蜡、果胶、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、铁锈和残余浆料等杂质。这些杂质严重影响织物(zhīwù)润湿性而阻碍织物(zhīwù)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。第十四页，共46页。第四章漂白(piǎobái)经过精练后，织物上的天然和人工的杂质已极大部分去除，但对于漂白和浅色织物来讲，还要经过漂白。即要进行去除色素，提高白度为主要目的的漂白加工。化纤不含色素，经精练后已很洁白，而棉纤维经精练后色素仍然存在(cúnzài)，白度差，因此漂白主要是针对棉纤维上的天然杂质所进行的。第十五页，共46页。漂白剂：氧化(yǎnghuà)型：次氯酸钠、双氧水和亚氯酸钠等，主要用于棉纤维及混纺织物。还原型：NaHSO3和保险粉等，主要用于蛋白质纤维织物第十六页，共46页。第一节   次氯酸钠漂白(piǎobái)1.溶液性质(xìngzhì)与漂白机理次氯酸钠（NaOCl）属弱酸强碱盐，具有较强的氧化力，在水中发生水解.第十七页，共46页。次氯酸钠水溶液的组成受pH值的影响很大，如图4-1.图4-1.pH对NaOCl水溶液的组成的影响当PH＜5时，开始有Cl2放出，随PH↓，Cl2↑。当PH＝3.5-7.5时，HOCl为主要组分。当PH＞10时，NaOCl为主要组分。 NaOCl在不同(bùtónɡ)的pH条件下都可发生漂白作用。第十八页，共46页。3．漂白工艺分析(fēnxī)  pH值当PH＜5时，漂白速度非常快，纤维损伤不大，但Cl2大量逸出，污染严重。当PH=5-9时，漂白速度较快，但纤维损伤严重。当PH=9-11时，漂白速度慢，纤维损伤较少。综合考虑，pH保持在10左右适宜，图4-1中红色部分。第十九页，共46页。第二节过氧化氢(ɡuòyǎnɡhuàqīnɡ)漂白H2O2国内主要用于T/C织物和棉针织物，采用(cǎiyòng)常压平幅汽蒸设备，对精练要求低，可将与精练结合加工。白度高，不泛黄，手感好，无公害，但是成本较高。H2O2在酸性条件下稳定，在碱性条件下不稳定。H2O2对纤维的氧化性强酸、碱条件下氧化最严重，如图4-3。第二十页，共46页。漂白工艺分析1.pH值图4-3.pH对H2O2漂白的影响pH=10.3时白度最高，一般选择pH=10-11。但在此范围内，H2O2分解(fēnjiě)率较高应加入稳定剂第二十一页，共46页。第三节过氧化氢漂白(piǎobái)“新”工艺一、短流程工艺（CombinedProcess)目的：节能节水，省人省力，提高加工效率，保护环境。内容：将退浆、精练和漂白相结合，减少加工环节。可行性：三者目标一致，去除杂质。加工条件接近，皆使用烧碱。问题：工艺较难控制，纤维易受到损伤，对助剂要求高，必须使用高效(ɡāoxiào)精练剂和特殊稳定剂。特点：产品质量可能不高，成本可能增加。工艺：退煮一浴法、练漂一浴法和退煮漂一浴法等。第二十二页，共46页。三种(sānzhǒnɡ)工艺比较退浆精练漂白(piǎobái)常规工艺：NaOH5-8g/lNaOH8-10g/lH2O2≤8g/l练漂一浴法NaOH5-8g/lNaOH10g/l，H2O210g/l退煮漂一浴法NaOH10-15g/l，H2O210-12g/l第二十三页，共46页。第五章丝光(sīguāng)（全棉面料）使用浓碱溶液处理棉机织物，其表面呈现出丝般光泽，更重要的是，其尺寸稳定性得到提高，即棉机织物被定形。这个加工过程称为MercerizationorMercerizing，中文译为麦塞处理或丝光。经过丝光后，棉织物发生(fāshēng)如下变化：尺寸稳定性提高，缩水率降低。机械力学性能变化如断裂强度减小。吸附性改善。外观有丝般光泽。第二十四页，共46页。第一节棉纤维在浓碱作用(zuòyòng)下的变化⒈形态结构：纤维发生不可逆溶胀(Swelling)，直径(zhíjìng)变大、长度减少。丝光前：横向结构：耳状；纵向结构：干瘪扭曲带状，表面粗糙，光漫反射量较高。丝光后：横向结构：类椭圆状；纵向结构：扭曲减少。表面光滑，光漫反射量减少，光泽提高。第二十五页，共46页。丝光前后棉纤维横截面形态(xíngtài)结构变化如图5-1丝光(sīguāng)前丝光(sīguāng)后第二十六页，共46页。第二节丝光(sīguāng)设备1.布铗丝光机(ChainmercerizerorClipmercerizingrange)组成：浸轧槽—绷布滚筒—布铗扩幅链—去碱蒸箱—水洗槽特点：浸轧槽中NaOH：200-280g/l（浓）。绷布滚筒上NaOH与纤维反应30-40Sec（足：拉幅足够宽），布铗扩幅链再拉幅约10Sec防止(fángzhǐ)织物收缩，上冲下吸和去碱蒸箱充分去碱（净）。第二十七页，共46页。第二十八页，共46页。直辊丝光机组成：进布装置—轧碱槽—重型轧辊—去碱槽—去碱箱—水洗槽—落布装置特点：浸碱作用(zuòyòng)时间长，但幅宽不能保证，用于宽幅织物和Ｔ／Ｃ织物。第二十九页，共46页。第六章碱减量（化纤面料）第一节精炼、预缩精炼预缩的目的主要是去除(qùchú)织物（纤维）上的油剂、浆料以及在织造储运过程中所吸附沾染上的污垢，同时在高温精炼中也能溶落纤维上部分低聚物。坯布在碱量前需预缩，主要加入去油灵、烧碱等助剂。化纤织物前处理在高温高压染色机中进行。第三十页，共46页。预缩机第三十一页，共46页。第二节碱减量原理与作用碱减量处理是在高温和较浓的烧碱液中处理涤纶织物的过程，聚酯纤维在氢氧化钠水溶液中，纤维表面聚酯分子链的酯键水解断裂(duànliè)，并不断形成不同聚合度的水解产物，最终形成水溶性的对苯二甲酸钠和乙二醇。碱减量的设备主要有溢流染色机、连续式减量机、间歇式减量机三种，除溢流染色机外；连续式、间歇式减量机可对剩余碱液进行回收续用。对部分碱减量产品为保证坯布外观形尺寸的稳定性，需增加一道预定型工序，然后进入染色工序。第三十二页，共46页。第三节碱减量设备(shèbèi)碱减量机（连续式）第三十三页，共46页。碱减量机（间歇式）第三十四页，共46页。第七章热定型第一节热定型的目的和机理1目的涤纶是热塑性纤维材料，尽管在成形时经过前伸定型（120~130℃），但不足以保持织物的稳定(wěndìng)性，在纺织染各环节中经过各种外力，湿、热作用下，某些链段受力不匀，纤维内部会产生并积存内应力以及相应的应变。主要表现为织物幅宽变化频繁，布面出现折皱等。目的：消除织物内积存的应力应变，使织物表面平整（无皱），尺寸稳定(wěndìng)（热稳定(wěndìng)性好）。针对涤纶纤维，提高其抗皱免烫性。第三十五页，共46页。第二节  热定型工艺(gōngyì)及设备定型机第三十六页，共46页。第三节热定型的工艺(gōngyì)顺序坯布(pībù)定型（前定型）：杂质固着，去除不利，产生泛黄可在漂白时去除，对染色性不利，对坯布(pībù)质量要求高。半成品定型（中定型）：定型前工艺中易起皱；使布面平整，减少染疵；染料吸附性↓，丝光前后，对前处理要求高。成品定型（后定型）：会影响染料升华牢度，染料变色，定型造成的泛黄不能去除，对染料要求高。通常，多安排在染前定型，产生的泛黄用漂白去除。第三十七页，共46页。1、化纤(huàxiān)织物染色◆化纤布染色(rǎnsè)(需碱减量)坯布预缩预定型碱减量染色定型成品废水废水废气废气第八章工艺(gōngyì)举例第三十八页，共46页。◆化纤布染色(rǎnsè)(不需碱减量)坯布前处理染色定型成品废水废水废气第三十九页，共46页。2、化纤织物(zhīwù)印花◆化纤布印花(yìnhuā)(需碱减量)白坯预缩预定型碱减量拉幅定型印花蒸化水洗定型入库花样设计描稿制版废水废水废气废水废水废气废气废气第四十页，共46页。◆化纤布印花(yìnhuā)(不需碱减量)坯布前处理预定型印花蒸化水洗定型检验入库花样设计描稿制网废水废气废水废水废气调浆废气第四十一页，共46页。全棉机织布(zhībù)轧染白坯烧毛成品预缩轧光定型预定型轧色（打底）丝光还原皂洗退煮、氧漂废水废水废水废气废气废气第四十二页，共46页。全棉机织布(zhībù)印花白坯烧毛成品定型水洗预定型印花丝光蒸化退煮、氧漂废水废水废水废气废气废气废气第四十三页，共46页。丝绸织物(zhīwù)染色坯绸炼白(前处理)染色拉幅定型成品废水废水废气第四十四页，共46页。丝绸(sīchóu)织物印花坯布前处理预定型印花蒸化水洗定型检验入库花样设计描稿制网废水废气废水废水废气调浆废气第四十五页，共46页。呢绒(níróng)织物染色坯布缩呢洗呢水洗后整理废水废水废气染色废水烘干第四十六页，共46页。