第一节 棉织物的前处理
一、原布准备
纺织厂织好的布称原布或坯布,原布准备是染整加工的第一道工序。原布准备包括原布检验、翻布(分批、分箱、打印)和缝头。
(一)原布检验
原布在进行前处理加工之前,都要经过检验,发现问题及时采取措施,以保证成品的质量和避免不必要的损失。由于原布的数量很大,通常只抽查10%左右,也可根据品种要求和原布的一贯质量情况适当增减。检验内容包括物理指标和外观疵点两方面,前者包括原布的长度、幅宽、重量、经纬纱细度和密度、强力等指标;后者主要是指纺织过程中所形成的疵病,如缺经、断纬、跳纱、油污纱、色纱、棉结、斑渍、筘条、稀弄、破洞等。一般对漂布的油污,色布的棉结、筘条和密路要求较严,而对花布,由于其花纹能遮盖某些疵病,因此外观疵病要求相对低一些。
(二)翻布(分批、分箱、打印)
为了便于管理,常把同规格、同工艺原布划为一类加以分批分箱。每批数量主要是按照原布的情况和后加工要求而定。如煮布锅按锅容量,绳状连续机按堆布池容量,平幅连续练漂品种,一般以10箱为一批。分箱原则按布箱大小、原布组织和有利于运送而定,一般为60~80匹。为了便于绳状双头加工,分箱数应为双数。卷染加工织物应使每箱布能分成若干整卷为宜。
翻布时将布匹翻摆在堆布板上,做到正反一致,同时拉出两个布头子,要求布边整齐。
为了便于识别和管理,每箱布的两头(卷染布在每卷布的两头),打上印记,部位离布头10~20cm处,标明原布品类、加工工艺、批号、箱号(卷染包括卷号)、发布日期、翻布人代号等。印油,一般常用红车油与炭黑以(5~10):1的比例充分拌匀、加热调制而成。
每箱布都附有一张分箱卡(卷染布每卷都有),注明织物的品种、批号、箱号(卷号),便于管理。
(三)缝头
布匹下织机后的长度一般为30~120m,而印染厂的加工多是连续进行的。为了确保成批布连续地加工,必须将原布加以缝接,缝头要求平整、坚牢、边齐,在两侧布边1~3cm处还应加密,防止开口、卷边和后加工时产生皱条。如发现纺织厂开剪歪斜,应撕掉布头后缝头,防止织物纬斜。
常用的缝接方法有环缝和平缝两种。环缝式最常用,卷染、印花、轧光、电光等织物必须用环缝。在机台箱与箱之间的布用平缝连接,但布头重叠,在卷染时易产生横档疵病,轧光时要损伤轧辊。
二、烧毛
一般棉织物在前处理前都先要烧毛,烧去布面上的绒毛,使布面光洁,并防止在染色、印花时,因绒毛存在而产生染色和印花疵病。
织物烧毛是将平幅织物迅速地通过火焰或擦过赤热的金属表面,这时布面上存在的绒毛很快升温而燃烧,而布身比较紧密,升温较慢,在未升到着火点时,即已离开了火焰或赤热的金属表面,从而达到既烧去绒毛,又不使织物损伤的目的。
烧毛质量评定分五级,一般织物要求3~4级,质量要求高的织物要求4级,甚至4~5级,稀薄织物达到3级即可。另外,烧毛还必须均匀,否则经染色、印花后便呈现色泽不匀,需重新烧毛。
烧毛前,先将织物通过刷毛箱,箱中装有数对与织物成逆向转动的刷毛辊,以刷去布面纱头、杂物和灰尘,并使织物上的绒毛竖立而利于烧毛。织物经烧毛后,往往沾有火星,如不及时加以熄灭,便会引起燃烧,故烧毛后应立即将织物通过灭火槽或灭火箱,将残留的火星熄灭。灭火槽内有轧液辊一对,槽内盛有热水或退浆液(酶液或稀碱液),布通过时,火星即告熄灭。灭火箱是利用蒸汽喷雾灭火。
烧毛机的种类有气体烧毛机、圆筒烧毛机、铜板烧毛机等。目前使用最广泛的是气体烧毛机(图3 1),它的主要机件为火口。一般气体烧毛机的火口为2~4个,织物正反面经过火口的只数,随织物的品种和要求而定,可以是一正一反、两正两反或三正一反等。燃烧气主要有煤气、液化石油气、汽油气三种。为使燃烧气发挥良好的燃烧作用,必须将燃烧气和空气按适当的比例进行混合,正常的火焰应是光亮有力的淡蓝色。气体烧毛机的车速一般为80~150m/min。
图3-1 气体烧毛机
卡其类棉织物常用接触式的圆筒烧毛机烧毛。圆筒的回转方向与织物运行方向相反,以充分利用其赤热筒面。烧毛圆筒数量有2~4只不等,具有两只圆筒以上者可供织物双面烧毛。圆筒烧毛机烧毛能改善粗厚棉织物、麻织物和低级棉织物的表面光洁度。圆筒烧毛机的运行布速为50~120m/min。
图3-2 电加热陶瓷管烧毛机
新型的圆筒烧毛机是电加热陶瓷管烧毛机,如图3-2所示。烧毛时,织物与低速转动的炽热载热陶瓷管表面摩擦接触而烧去茸毛。该机的载热陶瓷管里面的套管是直径比其约小一倍的电热陶瓷管,通电时,电热陶瓷管升温,通过热辐射将套在其表面的载热陶瓷管加热,一般只需要约10min就可将载热陶瓷管表面温度加热到780℃左右,最高温度可达800~1000℃。这种机型不仅加热速度快和清洁无污染,而且陶瓷管表面温度均匀,温差很小,仅为3~5℃。
三、退浆
织物织造前,经纱一般都要经过上浆处理(经纱在浆液中浸轧后,再经烘干),使纱中的纤维黏着抱合起来,并在纱线表面形成一层薄膜,便于织造。棉织物一般用淀粉或变性淀粉浆料或与聚乙烯醇和聚丙烯酸(酯)浆料上浆,在浆液中还加有润滑剂、柔软剂、防腐剂等助剂。
经纱上浆率的高低,视品种不同而有一定的差异,通常是纱支细、密度大的织物经纱上浆率高些,一般织物的上浆率大约在10%左右,而线织物如线卡其可不上浆或上浆率在1%以下。
退浆是织物前处理的基础,必须去除原布上大部分的浆料,以利于煮练和漂白加工,退浆时也去除了部分天然杂质。常用的退浆方法较多,有酶、碱、酸和氧化剂退浆等,可根据原布的品种、浆料组成情况、退浆要求和工厂设备,选用适当的退浆方法。退浆后,必须及时用热水洗净,因为淀粉的分解产物等杂质会重新凝结在织物上,严重妨碍以后的加工过程。
1.酶退浆
酶是一种高效、高度专一的生物催化剂。淀粉酶对淀粉的水解有高效催化作用,可用于淀粉和变性淀粉上浆织物的退浆。淀粉酶的退浆率高,不会损伤纤维素纤维,但淀粉酶只对淀粉类浆料有退浆效果,对其他天然浆料和合成浆料没有退浆作用。
淀粉酶主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶两种。α-淀粉酶可快速切断淀粉大分子链中的α-1,4-苷键,催化分解无一定规律,与酸对纤维素的水解作用很相似,形成的水解产物是糊精、麦芽糖和葡萄糖。它使淀粉糊的黏度很快降低,有很强的液化能力,又称为液化酶或糊精酶。
β-淀粉酶从淀粉大分子链的非还原性末端顺次进行水解,产物为麦芽糖。β-淀粉酶对支链淀粉分枝处的α-1,6-苷键无水解作用,因此对淀粉糊的黏度降低没有α-淀粉酶来得快。另外淀粉酶中还有支链淀粉酶和异淀粉酶等,支链淀粉酶只水解支链淀粉分枝点的α-1,6-苷键,而异淀粉酶能够水解所有支链或非支链的α-1,6-苷键。
在酶退浆中使用的主要是α-淀-粉酶,但其中会含有微量的其他淀粉酶如β-淀粉酶、支链淀粉酶和异淀粉酶等。α-淀粉酶分为普通型(中温型)和热稳定型(高温型)两大类,我国长期以来使用的BF—7658淀粉酶和胰酶都是中温型淀粉酶。BF—7658淀粉酶的最佳使用温度为55~60℃,胰酶的使用温度为40~55℃。目前商品化的耐高温型α淀粉酶多为基因改性品种,推荐的最佳使用温度很宽,在40~110℃之间,特别适合于高温连续化退浆处理。
酶退浆工艺随着酶制剂、设备和织物品种的不同而有多种形式,如轧堆法、浸渍法、轧蒸法等,但总的来说,都是由四步组成:预水洗、浸轧或浸渍酶退浆液、保温堆置和水洗后处理。
(1)预水洗。淀粉酶一般不易分解生淀粉或硬化淀粉。预水洗可促使浆膜溶胀,使酶液较好地渗透到浆膜中去,同时可以洗除有害的防腐剂和酸性物质。因此酶退浆时在烧毛后,先将原布在80~95℃的水中进行水洗。为了提高水洗效果,可在洗液中加入0.5g/L的非离子表面活性剂。
(2)浸轧或浸渍酶退浆液。经过预水洗的原布,在70~85℃和微酸性至中性(pH=5.5~7.5)的条件下浸轧(浸渍)酶液。所用酶制剂的性能不同,浸轧(浸渍)的温度和pH不同。酶的用量和所用的工艺有关,一般连续轧蒸法的酶浓度应高于堆置和轧卷法的。织物的带液率控制在100%左右。
(3)保温堆置。淀粉分解成可溶性糊精的反应从酶液接触浆料就开始了,但淀粉酶对织物上的淀粉完全分解需要一定的时间,保温堆置可以使酶对淀粉进行充分水解。堆置时间与温度有关,温度的选择视酶的耐热稳定性和设备条件而定。织物在40~50℃下堆置需要2~4h,高温型淀粉酶在100~115℃下汽蒸只需要15~120s。轧堆法将织物保持在浸渍温度(70~75℃)下卷在有盖的布轴上或放在堆布箱中堆置2~4h,堆置温度低时需堆置过夜。浸渍法多使用喷射、溢流或绳状染色机进行退浆。轧蒸法是连续化的加工工艺,适合于高温酶,可在80~85℃浸轧酶液,再进入汽蒸箱在90~100℃汽蒸1~3min,或在85℃浸轧酶液,在100~115℃汽蒸15~120s。
(4)水洗后处理。淀粉浆经淀粉酶水解后,仍然黏附在织物上,需要经过水洗才能去除。因此酶处理的最后阶段,要用洗涤剂在高温水中洗涤,对厚重织物可以加入烧碱进行碱性洗涤,以提高洗涤效果。轧堆法、浸渍法可用90~95℃、含10~15g/L洗涤剂或烧碱的水进行洗涤,轧蒸法的洗涤条件应更剧烈一些,采用95~100℃和15~30g/L的洗涤剂或烧碱洗涤。
2.碱退浆
在热碱的作用下,淀粉或化学浆都会发生剧烈溶胀,溶解度提高,然后用热水洗去。棉纤维中的含氮物质和果胶物质等天然杂质经碱作用也会发生部分分解和去除,可减轻煮练负担。
常用的碱退浆工艺流程为:轧碱→打卷堆置或汽蒸→水洗。轧碱先在烧毛机的灭火槽中平幅轧碱(烧碱浓度5~10g/L,温度70~80℃),然后在平幅汽蒸箱中汽蒸60min(图3-3)或打卷堆置(50~70℃,4~5h),再进行充分的水洗。
图3-3 平幅连续退浆机
碱退浆使用广泛,对各种浆料都有退浆作用,可利用丝光或煮练后的废碱液,故其退浆成本低。碱退浆对天然杂质的去除较多,对棉籽壳去除所起的作用较大,特别适合于含天然杂质较多的原布。其缺点是退浆废水的COD值较高,环境污染严重。由于碱退浆时浆料不起化学降解作用,水洗槽中水溶液的黏度较大,浆料易重新沾污织物,因此退浆后水洗一定要充分。
3.氧化剂退浆
在氧化剂的作用下,淀粉等浆料发生氧化、降解直至分子链断裂,溶解度增大,经水洗后容易被去除。用于退浆的氧化剂有双氧水、亚溴酸钠、过硫酸盐等。
氧化剂退浆主要有冷轧堆和轧蒸两种工艺。冷轧堆工艺的流程是:室温浸轧→打卷→室温堆置(24h)→高温水洗,多使用过氧化氢作为退浆剂。当织物上含浆率高或含有淀粉与PVA混合浆时,则使用过氧化氢与少量的过硫酸盐混合进行退浆。
轧蒸一般单独使用过氧化氢或过硫酸盐进行退浆,但多采用过氧化氢退浆。过氧化氢轧蒸退浆的工艺流程为:浸轧退浆液(100%NaOH4~6g/L,35%H2O28~10mL/L,渗透剂2~4mL/L,稳定剂3g/L,轧液率90%~95%,室温)→汽蒸(100~102℃,10min)→水洗。
氧化剂退浆多在碱性条件下进行,过氧化氢在碱性条件下不稳定,分解形成的过氧化氢负离子具有较高的氧化作用,因此氧化退浆兼有漂白作用。使用过氧化氢退浆时要加入稳定剂如硅酸钠、有机稳定剂或螯合剂等。
氧化剂退浆速度快,效率高,织物白度增加,退浆后织物手感柔软。它的缺点是在去除浆料的同时,也会使纤维素氧化降解,损伤棉织物。因此,氧化剂退浆工艺一定要严格控制好。
四、煮练
棉织物经过退浆后,大部分浆料及部分天然杂质已被去除,但棉纤维中的大部分天然杂质,如蜡状物质、果胶物质、含氮物质、棉籽壳及部分油剂和少量浆料等还残留在棉织物上,使棉织物布面较黄、渗透性差,不能适应染色、印花加工的要求。为了使棉织物具有一定的吸水性,有利于印染过程中染料的吸附、扩散,在退浆以后,还要经过煮练,以去除棉纤维中大部分残留杂质。
(一)煮练用剂及其作用
棉织物煮练以烧碱为主练剂,另外还加入一定量的表面活性剂、亚硫酸钠、硅酸钠、磷酸钠等助练剂。
烧碱能使蜡状物质中的脂肪酸酯皂化,脂肪酸生成钠盐,转化成乳化剂,生成的乳化剂能使不易皂化的蜡质乳化而去除。另外,烧碱能使果胶物质和含氮物质水解成可溶性的物质而去除。棉籽壳在碱煮过程中会发生溶胀,变得松软,再经水洗和搓擦,棉籽壳解体而脱落下来。
表面活性剂能降低煮练液的表面张力,起润湿、净洗和乳化等作用。在表面活性剂作用下,煮练液润湿织物,并渗透到织物内部,有助于杂质去除,提高煮练效果。
阴离子表面活性剂如烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠和烷基磷酸酯等具有良好的润湿和净洗作用,并且耐硬水、耐碱、耐高温,它们都可以作为煮练用剂。此外还可选用合适的非离子表面活性剂,脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加系列)或烷基酚聚氧乙烯醚都是良好的非离子乳化剂,与阴离子表面活性剂拼混使用,具有协同效应,能进一步提高煮练效果。
亚硫酸钠有助于棉籽壳的去除,因为它能使木质素变成可溶性的木质素磺酸钠,这种作用对于含杂质较多的低级棉煮练尤为显著。另外,亚硫酸钠具有还原性,可以防止棉纤维在高温带碱情况下被空气氧化而受到损伤。亚硫酸钠在高温条件下,有一定漂白作用,可以提高棉织物的白度。
硅酸钠俗称水玻璃或泡花碱,具有吸附煮练液中的铁质和棉纤维中杂质分解产物的能力,可防止在棉织物上产生锈斑或杂质分解产物的再沉积,有助于提高棉织物的吸水性和白度。
磷酸钠具有软水作用,能去除煮练液中的钙、镁离子,提高煮练效果,并节省助剂用量。
(二)煮练工艺及设备
棉织物煮练工艺,按织物进布方式可分为绳状煮练和平幅煮练,按设备操作方式可分为间歇式煮练和连续汽蒸煮练。
紧密厚重的棉织物,如卡其等比较硬挺,如果采用绳状加工,不但煮练不容易匀透,而且在加工中容易造成擦伤、折痕等疵病,染色时造成染疵。化学纤维及其混纺织物在高温下绳状加工也易产生折痕。所以目前棉及棉型织物的煮练以平幅加工为主。
1.平幅连续汽蒸煮练
平幅连续汽蒸煮练的典型设备如图3-4所示。该设备由浸轧槽、汽蒸堆置箱、水洗槽和烘筒四部分组成。经退浆的棉织物首先浸轧煮练液,然后进入汽蒸箱汽蒸堆置,再水洗,最后烘干落布。该设备除了用于棉织物的煮练外,也可用于棉织物的退浆和漂白,或棉织物的退煮、煮漂或退煮漂短流程加工。
图3-4 平幅连续汽蒸前处理设备
棉织物平幅连续汽蒸煮练的工艺流程为:
浸轧煮练液→汽蒸堆置→水洗→烘干→落布
煮练液中烧碱用量40~60g/L,精练剂用量3~6g/L;浸轧液温度85~90℃,轧液率80%~90%;汽蒸温度95~100℃,汽蒸堆置时间45~90min。
2.高温高压平幅连续汽蒸煮练
高温高压平幅连续汽蒸练漂机由浸轧、汽蒸和平洗三部分组成,其设备如图3-5所示。这种设备的关键是织物进出的密封口,目前多用耐高温、高压和摩擦的聚四氟乙烯树脂。封口方式有两种:一种是辊封,即用辊筒密封织物进出口;另一种是唇封,用一定压力的空气密封袋作封口,织物从加压的密封袋间隙摩擦通过。
图3-5 高温高压平幅连续汽蒸练漂机
棉织物浸轧50g/L的烧碱液,在132~138℃汽蒸2~5min,半成品周转快、耗汽较省,可用于一般厚织物的加工。
3.冷轧堆煮练
冷轧堆煮练的工艺流程是室温下浸轧碱液→打卷→室温堆置→水洗。图3-6是冷轧堆工艺设备的示意图,首先将浸轧了工作液的织物在卷布器的布轴上打卷,再将布卷在室温下堆置12~24h,然后送至平洗机上水洗。为了防止布面风干,布卷要用塑料薄膜等材料包裹,并保持布卷在堆置期间一直缓缓转动,以避免布卷上部溶液向下部滴渗而造成处理的不均匀。冷轧堆工艺适应性强,可用于退浆、精练和漂白一步法的短流程加工,或退浆后织物的精练和漂白一步法加工以及退浆和精练后织物的漂白加工。冷轧堆的前处理工艺将汽蒸堆置改为室温堆置,极大地节约了能源和设备的投资,而且适合于小批量和多品种的加工要求。但室温堆置时,工作液中化学剂的浓度比汽蒸堆置的要高。
图3-6 冷轧堆工艺设备的示意图
4.其他设备
常压卷染机、高温高压大染缸、常压溢流染色机、高温高压溢流喷射染色机,这些设备可以染色,也可以用来煮练,只要选用合适的工艺,可以达到良好的煮练效果。
棉织物的煮练效果可用毛细管效应来衡量,即将棉织物的一端垂直浸在水中,测量30min内水上升的高度。煮练时对毛细管效应的要求随品种而异,一般要求30min内达到8~10cm。
五、漂白
棉织物煮练后,杂质明显减少,吸水性有很大改善,但由于纤维上还有天然色素存在,其外观尚不够洁白,除少数品种外,一般还要进行漂白,否则会影响染色或印花色泽的鲜艳度。漂白的目的在于破坏色素,赋予织物必要的和稳定的白度,同时保证纤维不受到明显的损伤。
棉纤维中天然色素的结构和性质,目前尚不十分明确,但它的发色体系在漂白过程中能被氧化剂破坏而达到消色的目的。目前用于棉织物的漂白剂主要有次氯酸钠、过氧化氢和亚氯酸钠,其工艺分别简称为氯漂、氧漂和亚漂。使用上述漂白剂漂白时,必须严格控制工艺条件,否则纤维会被氧化而受到损伤。
漂白方式有平幅、绳状,单头、双头,松式、紧式,连续、间歇之分,可根据织物品种的不同、漂白要求和设备情况制定不同的工艺。
(一)次氯酸钠漂白
1.次氯酸钠溶液性质
次氯酸钠是强碱弱酸盐,在水溶液中能水解,产生的HClO即电离,遇酸则会分解:
次氯酸钠溶液中各部分含量随pH而变化,次氯酸钠漂白的主要成分是HClO和Cl2,在碱性条件下,则是HClO起漂白作用。
次氯酸钠溶液的浓度用有效氯表示。所谓有效氯是指次氯酸钠溶液加酸后释放出氯气的数量,一般用碘量法测定。商品次氯酸钠含有效氯10%~15%。
2.次氯酸钠漂白工艺
(1)绳状连续轧漂工艺:绳状浸轧次氯酸钠溶液(有效氯1~2g/L,带液率110%~130%)→J形箱室温堆置(30~60min)→冷水洗→轧酸(H2SO42~4g/L,40~50℃)→堆置(15~30min)→水洗→中和(Na2CO33~5g/L)→温水洗→脱氯(硫代硫酸钠1~2g/L)→水洗。
(2)平幅连续轧漂工艺:平幅浸轧漂液(有效氯3~5g/L)→J形箱平幅室温堆置(10~20min)→水洗→脱氯→水洗。
(3)平幅连续浸漂工艺:平幅浸轧漂液(有效氯3~5g/L)→浸漂(有效氯3~4g/L,10min)→浸漂(有效氯1.5~2.5g/L,10min)→水洗→脱氯→水洗。
棉织物经次氯酸钠漂白后,织物上尚有少量残余氯,若不去除,将使纤维泛黄并脆损,对某些不耐氯的染料如活性染料也有破坏作用。因此,次氯酸钠漂白后必须进行脱氯,脱氯一般采用还原剂如硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠和过氧化氢。
由于许多金属或重金属化合物对次氯酸钠具有催化分解作用,使纤维受损,其中钴、镍、铁的化合物催化作用最剧烈,其次是铜。因此,漂白设备不能用铁质材料,漂液中也不应含有铁离子。一般氯漂用陶瓷、石料或塑料作加工容器。另外,次氯酸钠漂白应避免太阳光直射,防止次氯酸钠溶液迅速分解,导致纤维受损。
次氯酸钠漂白成本较低,设备简单,但对退浆、煮练的要求较高。另外,次氯酸钠中的有效氯会对环境造成污染,许多国家已规定废水中有效氯含量不能超过3mg/L,所以以后有可能会禁止使用氯漂。目前我国使用次氯酸钠漂白的工艺已不多,主要在麻类织物的漂白中使用。
(二)过氧化氢漂白
1.过氧化氢溶液性质
过氧化氢又名双氧水,是一种弱二元酸,在水溶液中电离成氢过氧离子和过氧离子:
在碱性条件下,过氧化氢溶液的稳定性很差,因此,商品双氧水加酸呈弱酸性。影响过氧化氢溶液稳定的因素还有许多,某些金属离子如Cu、Fe、Mn、Ni离子或金属屑,还有酶和极细小的带有棱角的固体物质(如灰尘、纤维、粗糙的容器壁)等都对过氧化氢的分解有催化作用。其中铜离子的催化作用比铁离子和镍离子要大得多。亚铁离子对过氧化氢的催化分解反应如下:
过氧化氢溶液的分解产物有HO2-、HO2·、HO·和O2,其中HO2-是漂白的有效成分。分解产生的游离基,特别是活性高的HO·,会引起纤维的损伤。双氧水催化分解出的O2,无漂白能力,相反如渗透到纤维内部,在高温碱性条件下,将引起棉织物的严重损伤。因此,在用过氧化氢漂白时,为了获得良好的漂白效果,又不使纤维损伤过多,在漂液中一定要加入一定量的稳定剂。水玻璃是最常用的氧漂稳定剂,其稳定作用佳,织物白度好,对漂白的pH有缓冲作用,但处理不当,会产生硅垢,影响织物的手感。目前出现了许多非硅稳定剂,主要成分是金属离子的螯合分散剂、高分子吸附剂等或它们的复配物,但非硅稳定剂的稳定作用和漂白效果尚有提高之处,它们与硅酸钠配合使用,可减少硅酸钠的用量。
2.过氧化氢漂白工艺
(1)轧漂汽蒸工艺流程:室温浸轧漂液(带液率100%)→汽蒸(95~100℃,45~60min)→水洗。
含水玻璃的漂液组成:H2O2(100%)3~6g/L,水玻璃(密度1.4g/cm3)5~10g/L,润湿剂1~2g/L, pH10.5~10.8。
由于水玻璃在高温汽蒸时易产生硅垢,在过氧化氢漂白液中可使用非硅酸盐系稳定剂,不含水玻璃的漂液组成:H2O2(100%)3~6g/L,稳定剂NC—6044g/L,精练剂NC—6021g/L, pH10~11。
连续汽蒸漂白常在平幅连续练漂机上进行,如履带箱等,间歇式的轧卷式练漂机也可采用。
(2)卷染机漂白工艺:在没有适当设备的情况下,对于小批量及厚重织物的氧漂,可在不锈钢的卷染机上进行。需要注意的是蒸汽管也应采用不锈钢管。
工艺流程:冷洗1道→漂白8~10道(95~98℃)→热洗4道(70~80℃,两道后换水一次)→冷洗上卷。漂白液组成:H2O2(100%)5~7g/L,水玻璃(密度1.4g/cm3)10~12g/L,润湿剂2~4g/L, pH10.5~10.8。
(3)冷堆法漂白工艺:氧漂还可以采用冷堆法进行。冷堆法一般采用轧卷装置,用塑料薄膜包覆好,不使风干,再在一种特定的设备上保持慢速旋转(5~7r/min),防止工作液积聚在布卷的下层,造成漂白不匀。
工艺流程:室温浸轧漂液→打卷→堆置(14~24h,30℃左右)→充分水洗。漂液组成:H2O2(100%)10~12g/L,水玻璃(密度1.4g/cm3)20~25g/L,过硫酸铵4~8g/L, pH10.5~10.8。
过氧化氢漂白还可以在间歇式的绳状染色机、溢流染色机中进行。
过氧化氢对棉织物的漂白是在碱性介质中进行的,兼有一定的煮练作用,能去除棉籽壳等天然物质,因此对煮练的要求较低。
氧漂完成后,织物上残存的双氧水会对后续加工产生不良影响,如染色时破坏活性染料的结构,造成色浅、色花等染色疵病,因此漂白后要进行充分水洗,洗去织物上残存的双氧水。在采用溢流和喷射等染色机间歇式浸漂工艺中,漂白后可以直接在漂白废液中加入过氧化氢酶,酶能在很短的时间内将残留的双氧水分解成水和氧气,能极大地缩短时间,减少用水量。
棉织物用过氧化氢漂白,有许多优点,例如产品的白度较高,且不泛黄,手感较好,同时对退浆和煮练要求较低,便于练漂过程的连续化。此外,采用过氧化氢漂白无公害,可改善劳动条件,是目前棉织物漂白的主要方法。
(三)亚氯酸钠漂白
1.亚氯酸钠溶液性质
亚氯酸钠的水溶液在碱性介质中稳定,在酸性条件下不稳定,要发生分解反应:
亚氯酸钠溶液主要组成有ClO2-、HClO2、ClO2、ClO3-、Cl-等。一般认为HClO2的存在是漂白的必要条件,而ClO2则是漂白的有效成分。ClO2含量随着溶液pH的降低而增加,漂白速率也加快,但ClO2是毒性很大的气体,因此在亚氯酸钠漂白时,必须加入一定量的活化剂,在开始浸轧漂液时近中性,在随后汽蒸时,活化剂释放出H+,使漂液pH下降,促使NaClO2较快分解出ClO2而达到漂白的目的。常用的活化剂是有机酸与潜在酸性物质,如醋酸、甲酸、六亚甲基四胺、乳酸乙酯、硫酸铵等。
2.亚氯酸钠的漂白工艺
(1)连续轧蒸工艺流程:浸轧漂液→汽蒸(95~100℃,pH4.0~5.5,1h)→脱氯(Na2S2O3或Na2SO31~2g/L)→水洗。漂液组成:NaClO2(100%)15~25g/L,活化剂xg/L(根据所用活化剂而定),非离子型表面活性剂1~2g/L。
(2)冷漂工艺:在无合适漂白设备的条件下,亚氯酸钠还可用冷漂法。漂液组成与轧蒸工艺接近,因是室温漂白,故常用有机酸作活化剂。织物经室温浸轧打卷,用塑料薄膜包覆,布卷缓慢转动,堆放3~5h,然后脱氯、水洗。
由于二氧化氯对一般金属材料有强烈的腐蚀作用,亚漂设备应选用含钛99.9%的钛板或陶瓷材料。
亚氯酸钠的酸性溶液兼有退浆和煮练功能,能与棉籽壳及低分子量的果胶物质等杂质作用而使之溶解,因此对前处理要求比较低,甚至织物不经过退煮就可直接进行漂白。
亚氯酸钠漂白的白度好,洁白晶莹透亮,手感也很好,而且对纤维损伤很小,适用于高档棉织物的漂白加工。但亚漂时释放出来的ClO2气体有毒,需要有良好的防护措施。另外,亚漂成本比较高,因而受到很大的限制,目前国内仅用于亚麻织物的漂白。
(四)增白
棉织物经过漂白以后,如白度未达到要求,除进行复漂进一步提高织物的白度外,还可以采用荧光增白剂进行增白。荧光增白剂能吸收紫外光线并放出蓝紫色的可见光,与织物上反射出来的黄光混合成为白光,从而使织物达到增白的目的。由于用荧光增白剂处理后织物反射光的强度增大,所以亮度有所提高。荧光增白剂的增白效果随入射光源的变化而变化,入射光中紫外线含量越高,效果越显著。但荧光增白剂的作用只是光学上的增亮补色,并不能代替化学漂白。
(1)增白工艺:棉织物二浸二轧含荧光增白剂VBL0.5~3.0g/L、pH8~9、40~45℃的增白液,轧液率70%,然后拉幅烘干。
(2)漂白与增白同浴工艺流程:二浸二轧漂白增白液(轧液率100%)→汽蒸(100℃、60min)→皂洗→热水洗→冷水洗。漂白增白液组成:H2O2(100%)5~7g/L、水玻璃(密度1.4g/cm3)3~4g/L、磷酸三钠3~4g/L、荧光增白剂VBL1.5~2.5g/L、pH=10~11。
六、棉织物短流程前处理工艺
退浆、煮练、漂白三道工序并不是截然隔离的,而是相互补充的,如碱退浆的同时,也有去除天然杂质、减轻煮练负担的作用。而煮练有进一步的退浆作用,对提高白度也有好处,漂白也有进一步去杂的作用。传统的三步法前处理工艺稳妥,重现性好,但机台多,能耗大,时间长,效率低。从降低能耗,提高生产效率出发,可以把三步法前处理工艺缩短为二步或一步,这种工艺称为短流程前处理工艺。由于短流程前处理工艺把前处理练漂工序的三步变为两步或一步,原三步所要除去的浆料、棉蜡、果胶质等杂质要集中在一步或二步中去除,因此必须采用强化方法,提高烧碱和双氧水用量。与常规氧漂工艺相比,OH-浓度要提高100倍以上,双氧水用量也要提高2.5~3倍,同时还需添加各种高效助剂。因此,短流程前处理工艺一方面对棉蜡的乳化、油脂的皂化、半纤维素和含氮物质的水解、矿物质的溶解及浆料和木质素的溶胀十分有利,但另一方面在强碱浴中双氧水的分解速率显著提高,增大了棉纤维损伤的危险性,所以,短流程前处理需严格掌握工艺条件。
(一)二步法前处理工艺
二步法前处理工艺分为织物先经退浆,再经碱氧一浴煮漂和织物先经退煮一浴,再经常规漂白两种工艺。
1.织物先经退浆,再经碱氧一浴煮漂工艺
这种工艺由于碱氧一浴中碱的浓度较高,易使双氧水分解,需选用优异的双氧水稳定剂。另外,这种工艺的退浆和随后的洗涤必须充分,以最大限度地去除浆料和部分杂质,减轻碱氧一浴煮漂的负担。这种工艺适用于含浆较重的纯棉厚重紧密织物,其工艺举例如下(纯棉厚织物):
轧退浆液打卷常温堆置3~4h[亚溴酸钠(以有效溴计)1.5~2g/L, NaOH5~10g/L, PD—8203~5g/L]→95℃以上高效水洗→浸轧碱氧液(100%双氧水15g/L,100%NaOH25~30g/L,稳定剂15g/L, PD—8208~10g/L,渗透剂8~10g/L)→履带汽蒸箱100℃汽蒸60min→高效水洗→烘干。
2.织物先经退煮一浴,再经常规漂白工艺
这种工艺是将退浆与煮练合并,然后漂白。由于漂白为常规工艺,对双氧水稳定剂的要求不高,一般稳定剂都可使用。而且,由于这种工艺碱的浓度较低,双氧水分解速度相对较慢,对纤维的损伤较小。但浆料在强碱浴中不易洗净,会影响退浆效果,因此,退浆后必须充分水洗。这种工艺适用于含浆不重的纯棉中薄织物和涤棉混纺织物,其工艺流程举例如下:
浸轧碱氧液及精练助剂→R型汽蒸箱100℃汽蒸60min进行退煮一浴处理→90℃以上高效水洗→浸轧双氧水漂液(pH10.5~10.8)→L汽蒸箱100℃汽蒸50~60min→高效水洗。
(二)一步法前处理工艺
一步法前处理工艺是将退浆、煮练、漂白三个工序并为一步,采用较高浓度的双氧水和烧碱,再配以其他高效助剂,通过冷轧堆或高温汽蒸加工,使半制品质量满足后加工要求。其工艺分为汽蒸一步法和冷堆一步法两种。
退煮漂汽蒸一步法工艺,由于在高浓度的碱和高温条件下,易造成双氧水快速分解,引起织物过度损伤。而降低烧碱或双氧水浓度,会影响退煮效果,尤其是对重浆和含杂量大的纯棉厚重织物有一定难度,因此,这种工艺适用于涤棉混纺织物和轻浆的中薄织物。
冷堆一步法工艺是在室温条件下的碱氧一浴法工艺,由于温度较低,尽管碱浓度较高,但双氧水的反应速率仍然很慢,故需长时间的堆置才能使反应充分进行,使半制品达到质量要求。冷堆工艺的碱氧用量要比汽蒸工艺高出50%~100%。由于作用条件温和,对纤维的损伤相对较小,因此该工艺广泛适用于各种棉织物。
棉织物冷轧堆一步法工艺举例如下:
1.工艺流程
浸轧碱氧液(常温二浸二轧,轧液率100%~110%)→打卷室温转动堆置(4~5r/min,25h)→98℃以上热碱处理→高效水洗→烘干。
2.工艺条件
(1)冷轧堆浸轧液组成:NaOH(100%)46~50g/L, H2O2(100%)16~20g/L,水玻璃14~16g/L,精练剂10g/L,渗透剂2g/L。
(2)热碱洗液组成:NaOH(100%)18~28g/L,煮练剂5g/L。
冷堆后必须加强热碱处理,以提高氧化裂解后的浆料、果胶质、蜡质等杂质在碱溶液中的溶解度,并促使这些杂质在碱性溶液中进一步水解、皂化和去除,提高织物的毛效和白度。
七、丝光
(一)丝光原理
所谓丝光,通常是指棉织物在一定张力作用下,经浓烧碱溶液处理,并保持所需要的尺寸,结果使织物获得丝一般的光泽。棉织物经过丝光后,其强力、延伸度和尺寸稳定性等力学性能有不同程度的变化,纤维的化学反应和对染料的吸附性能也有了提高。因此,丝光已成为棉织物染整加工的重要工序之一,绝大多数的棉织物在染色前都要经过丝光处理。碱缩是棉制品在松弛状态下用浓烧碱溶液处理,其目的是增加织物的组织密度,并使织物富有弹性,碱缩不能提高织物的光泽。碱缩多用于棉针织物特别是台车编织的汗布。
棉纤维在浓烧碱作用下生成碱纤维素,并使纤维发生不可逆的剧烈溶胀,其主要原因是由于钠离子体积小,不仅能进入纤维的无定形区,而且还能进入纤维的部分结晶区;同时钠离子又是一个水化能力很强的离子,钠离子周围有较多的水,其水化层很厚。当钠离子进入纤维内部并与纤维结合时,大量的水分也被带入,因而引起纤维的剧烈溶胀,一般来说,随着碱液浓度的提高,与纤维素结合的钠离子数增多,水化程度提高,因而纤维的溶胀程度也相应增大。当烧碱浓度增大到一定程度后,水全部以水化状态存在,此时若再继续提高烧碱浓度,对每个钠离子来说,能结合到的水分子数量有减少的倾向,即钠离子的水化层变薄,因而纤维溶胀程度反而减小。
(二)丝光棉的性质
1.光泽
所谓光泽是指物体对入射光的规则反射程度,也就是说,漫反射的现象越小,光泽越高。丝光后,由于不可逆溶胀作用,棉纤维的横截面由原来的腰子形变为椭圆形甚至圆形,胞腔缩为一点(图3 7),整根纤维由扁平带状(图3 8天然棉纤维)变成了圆柱状(图3 8丝光棉纤维)。这样,对光线的漫反射减少,规则反射增加,因而光泽显著增强。
图3-7 棉纤维在丝光过程中横截面的变化
图3-8 棉纤维丝光前后的纵向和横截面
2.定形作用
由于丝光是通过棉纤维的剧烈溶胀、纤维素分子适应外界的条件进行重排来实现的,在这过程中纤维原来存在着的内应力减少,从而产生定形作用,尺寸稳定,缩水率降低。
3.强度和延伸度
在丝光过程中,纤维大分子的排列趋向于整齐,取向度提高,同时纤维表面不均匀的变形被消除,减少了薄弱环节。当受外力作用时,就能由更多的大分子均匀分担,因此断裂强度有所增加,断裂延伸度则下降。
4.化学反应性能
丝光棉纤维的结晶度下降,无定形区增多,而染料及其他化学药品对纤维的作用发生在无定形区,所以丝光后纤维的化学反应性能和对染料的吸附性能都有所提高。
(三)丝光工艺
布铗丝光时,棉织物一般在室温浸轧180~280g/L的烧碱溶液(补充碱300~350g/L),保持带浓碱的时间控制在50~60s,并使经、纬向都受到一定的张力。然后在张力条件下冲洗去烧碱,直至每千克干织物上的带碱量小于70g后,才可以放松纬向张力并继续洗去织物上的烧碱,使丝光后落布门幅达到成品门幅的上限,织物上pH为7~8。
影响丝光效果的主要因素是碱液的浓度、温度、作用时间和对织物所施加的张力。
烧碱溶液的浓度对丝光质量影响最大,低于105g/L时,无丝光作用;高于280g/L,丝光效果并无明显改善。衡量棉纤维对化学药品吸附能力的大小,可用棉织物吸附氢氧化钡的能力—钡值来表示:
一般丝光后棉纤维的钡值为130~150。
棉织物在松弛状态下用不同浓度的烧碱溶液处理后的经向收缩和钡值情况如图3-9所示。从图中可知,单从钡值指标来看,烧碱浓度达到180g/L左右就已经足够了(钡值150)。实际生产中应综合考虑丝光棉各项性能和半制品的品质及成品的质量要求,确定烧碱的实际使用浓度,一般在260~280g/L。近年来一些新型设备采用的烧碱浓度较高,达到300~350g/L。
图3-9 棉织物练漂半制品经不同浓度烧碱溶液处理后的经向收缩率与钡值(碱液处理温度10℃)
烧碱和纤维素纤维的作用是一个放热反应,提高碱液温度有减弱纤维溶胀的作用,从而造成丝光效果降低。所以,丝光碱液以低温为好。但实际生产中不宜采用过低的温度,因保持较低的碱液温度需要大功率的冷却设备和电力消耗;另一方面,温度过低,碱液黏度显著增大,使碱液难于渗透到纱线和纤维的内部去,造成表面丝光。因此,实际生产中多采用室温丝光,夏天通常采用轧槽夹层通入冷流水使碱液冷却即可。
丝光作用时间20s基本足够,延长时间对丝光效果虽有增进,但作用并不十分显著。另外,作用时间与碱液浓度和温度有关,浓度低时,应适当延长作用时间,故生产上一般采用50~60s。
棉织物只有在适当张力的情况下,防止织物的收缩,才能获得较好的光泽。虽然丝光时增加张力能提高织物的光泽和强度,但吸附性能和断裂延伸度却有所下降,因此工艺上要适当控制丝光时经、纬向的张力,兼顾织物的各项性能。一般纬向张力应使织物门幅达到坯布幅宽,甚至略为超过,经向张力以控制丝光前后织物无伸长为好。
(四)丝光工序
棉织物的丝光按品种的不同,可以采用原布丝光、漂后丝光、漂前丝光、染后丝光或湿布丝光等不同工序。
对于某些不需要练漂加工的品种如黑布,一些单纯要求通过丝光处理以提高强度、降低断裂伸长的工业用布以及门幅收缩较大,遇水易卷边的织物宜用原布丝光,但丝光不易均匀。漂后丝光可以获得较好的丝光效果,纤维的脆损和绳状折痕少,是目前最常用工序,但织物白度稍有降低。漂前丝光所得织物的白度及手感较好,但丝光效果不如漂后丝光,且在漂白过程中纤维较易损伤,不适用于染色品种,尤其是厚重织物的加工。对某些容易擦伤或匀染性极差的品种可以采用染后丝光。染后丝光的织物表面无染料附着,色泽较匀净,但废碱液有颜色。
棉织物丝光一般是将烘干、冷却的织物浸碱,即所谓干布丝光。如果将脱水后未烘干的织物浸碱丝光,即所谓湿布丝光。湿布丝光省去一道烘干工序,且丝光效果比较均匀。但湿布丝光对丝光前的轧水要求很高,带液率要低且轧水要均匀,否则将影响丝光效果。
棉织物除用浓烧碱溶液丝光外,生产上也有以液氨丝光的。液氨丝光是将棉织物浸轧在33℃的液氨中,在防止织物经、纬向收缩的情况下透风,再用热水或蒸汽除氨,氨气回收。液氨丝光后棉织物的强度、耐磨性、弹性、抗皱性、手感等力学性能优于碱丝光。因此,特别适合于进行树脂整理的棉织物,但液氨丝光成本高。
(五)丝光设备
棉织物丝光所用的设备有布铗丝光机、直辊丝光机和弯辊丝光机三种,阔幅织物用直辊丝光机,其他织物一般用布铗丝光机丝光。弯辊丝光机由于在弯辊伸幅时容易使纬纱变成弧状,造成经纱密度分布不匀(布的中间经纱密度高,两边经纱密度低),目前已很少使用。
1.布铗丝光机
布铗丝光机由轧碱装置、布铗链扩幅装置、吸碱装置、去碱箱、平洗槽等组成。
轧碱装置由轧车和绷布辊两部分组成,前后是两台三辊重型轧车,在它们中间装有绷布辊。前轧车用杠杆或油泵加压,后轧车用油泵加压。碱槽内装有导辊,实行多浸二轧的浸轧方式。为了降低碱液温度,碱槽通常有夹层,夹层中通冷流水冷却。为防止表面丝光,后碱槽的碱浓度高于前碱槽。为防止织物吸碱后收缩,后轧车的线速度略高于前轧车的线速度,给织物以适当的经向张力,绷布辊筒之间的距离宜近一些,织物沿绷布辊的包角尽量大一些,此外,还可以加些扩幅装置,织物从前轧碱槽至后轧碱槽历时约40~50s。
布铗链扩幅装置主要是由左右两排各自循环的布铗链组成。布铗链长度为14~22m,左、右两条环状布铗链各自敷设在两条轨道上,通过螺母套筒套在横向的倒顺丝杆上,摇动丝杆便可调节轨道间的距离。布铗链呈橄榄状,中间大,两头小。为了防止棉织物的纬纱发生歪斜,左、右布铗长链的速度可以分别调节,将纬纱维持在正常位置。
当织物在布铗链扩幅装置上扩幅达到规定宽度后,将稀热碱液(70~80℃)冲淋到布面上,在冲淋器后面,紧贴在布的下面,有布满小孔或狭缝的平板真空吸水器,可使冲淋下的稀碱液透过织物。这样冲、吸配合(一般五冲五吸),有利于洗去织物上的烧碱。织物离开布铗时,布上碱液浓度低于50g/L。在布铗长链下面,有铁或水泥制的槽,可以贮放洗下的碱液,当槽中碱液浓度达到50g/L左右时,用泵将碱液送到蒸碱室回收。
为了将织物上的烧碱进一步洗落下来,织物在经过扩幅淋洗后进入洗碱效率较高的去碱箱。箱内装有直接蒸汽加热管,部分蒸汽在织物上冷凝成水,并渗入织物内部,起着冲淡碱液和提高温度的作用。去碱箱底部成倾斜状,内分成8~10格。洗液从箱的后部逆向逐格倒流,与织物运行方向相反,最后流入布铗长链下的碱槽中,供冲洗之用。织物经去碱箱去碱后,每千克干织物含碱量可降至5g以下,接着在平洗机上再以热水洗,必要时用稀酸中和,最后将织物用冷水清洗。
2.直辊丝光机
直辊丝光机由进布装置、轧碱槽、重型轧辊、去碱槽、去碱箱与平洗槽等部分组成。
织物先通过弯辊扩幅器,再进入丝光机的碱液浸轧槽。碱液浸轧槽内有许多上下交替相互轧压的直辊,上面一排直辊包有耐碱橡胶,穿布时可提起,运转时紧压在下排直辊上,下排直辊为耐腐蚀和耐磨的钢管辊,表面车制有细螺纹,起到阻止织物纬向收缩的作用。下排直辊浸没在浓碱中。由于织物是在排列紧密且上下辊相互紧压的直辊中通过,因此强迫它不发生严重的收缩,接着经重型轧辊轧去余碱,而后进入去碱槽。去碱槽与碱液浸轧槽结构相似,也是由上、下两排直辊组成,下排直辊浸没在稀碱洗液中,以洗去织物上大量的碱液。最后,织物进入去碱箱和平洗槽以洗去残余的烧碱,丝光过程即告完成。
近年来,使用布铗与直辊联用的丝光机,并取得了较满意的丝光效果。
(六)热丝光
传统的丝光为冷丝光,碱液温度为15~20℃,而热丝光碱液温度为60~70℃。前面已提到,烧碱与棉纤维的反应是一放热反应,提高碱液温度会降低纤维的溶胀程度,所以都是以冷碱丝光的。但随着热丝光理论和工艺设备的发展以及生产实践的技术积累,热丝光工艺正在逐步得到人们的认可和应用。
棉纤维在浓烧碱溶液中发生不可逆的剧烈溶胀是棉织物获得性能改善的根本原因。提高碱液温度会降低纤维的溶胀程度,这是从热力学即从反应平衡来考虑的,但从动力学来考虑,纤维的溶胀是需要一定时间的。丝光时织物浸碱溶胀的时间很短,一般为30~60s,纤维的溶胀难以达到平衡。但提高温度可以加速纤维的溶胀,缩短达到平衡所需要的时间(当然,温度越高,平衡溶胀率越低)。
例如,在烧碱浓度为320g/L时,20℃的平衡溶胀率为115%,60℃的平衡溶胀率为80%。在烧碱浓度为250g/L时,漂白织物在20℃时达到平衡溶胀需要20min,在60℃时仅需要2min。退浆织物在60s的时间内,60℃时溶胀已达到平衡溶胀的90%,但在15℃时的溶胀仅是平衡溶胀的15%。
从碱液渗透的时间来考虑,温度低时碱液黏度高,渗透时间长。如60℃时的渗透时间仅为15~20℃渗透时间的一半左右。
从纤维的溶胀均匀性来看,冷丝光时,棉纤维溶胀速度慢,但溶胀程度剧烈,纤维的直径增大较多,这一剧烈的溶胀增加了纱线边缘层的密度,阻碍了碱液向纱线芯层的渗透。冷的NaOH溶液黏度很高,也增加了向芯层扩散的阻碍。这一现象导致了纱线芯层的丝光化程度低,光泽不如热丝光好。同时由于纱线表面层纤维排列紧密,使织物的手感较硬。热丝光时NaOH溶液的温度为60℃,棉纤维溶胀速度加快,但溶胀程度小,纤维直径增大的程度比冷丝光小,纱线边缘层密度没有冷丝光大,因而碱液向芯层的渗透较好。另外在60℃时,NaOH溶液的黏度大幅度降低,使碱液向芯层的扩散渗透更容易,芯层和外层的丝光程度一致,可以达到整个纱线截面的均匀丝光,从而使光泽提高。同时由于纤维在纱线中排列较疏松,手感变得柔软。
因此,热丝光工艺与冷丝光工艺相比,具有光泽更好,手感柔软,染色均匀性获得提高(溶胀均匀)等特点。热丝光还可以加速溶胀,使浸碱溶胀时间缩短一半左右,可使设备单元变短,这已引起了机械制造商的极大兴趣,热丝光机也应运而生。
八、天然彩棉织物的前处理
天然彩色棉本身具有天然色彩,不需要进行漂白、染色等传统工艺处理。但是,彩棉坯布仍含有与普通白棉织物基本相同的各种杂质,因此,仍需要进行前处理。
天然彩棉织物前处理的工艺流程为:烧毛→退浆→精练→丝光。
1.烧毛
工艺条件为:一正一反,车速100~110m/min,火焰高度1.2~1.5cm。天然彩色棉纤维长度短,尤其是绿色系彩棉,长度只有普通白棉的70%~80%,强力较差,织物表面易起毛,纺纱、织造也造成彩棉织物布面毛羽多。经烧毛处理后,织物表面变得光洁。烧毛时必须采取调整火焰的高度,使布面在通过火口的瞬间,利用氧化焰完成烧毛,这样纤维损伤小,织物强力不受影响,并且布面光洁。
2.退浆
天然彩棉织物在退浆时既要保持原来的色泽,又要保证颜色之间互不沾色。由于织物上浆时使用的是淀粉浆,可采用符合环保要求的酶退浆工艺,退浆率可达到95%以上。
天然彩棉机织物的酶退浆工艺为:高效退浆酶2g/L,高效渗透剂1g/L。织物浸轧退浆酶液,汽蒸15min,然后用90℃以上热水洗,再冷水洗。织物经退浆后颜色变深,这是由于去除了纤维表面包覆的浆料以后,织物显现出了本来的颜色。另外,彩棉经过湿处理,颜色一般也会变深。
3.精练
天然彩棉含有与普通白棉类似的天然杂质,必须经过精练,才具有良好的服用性能。天然彩棉织物可以采用碱精练的方式,也可采用生物酶煮练的方式。
天然彩棉机织物的碱精练工艺为:烧碱15g/L,高效渗透精练剂5g/L,亚硫酸钠2g/L。织物浸轧精练液后汽蒸45min,用90℃以上热水洗,冷水洗,烘干。精练后织物颜色进一步加深,色泽丰满,而且处理前呆板、僵硬的手感大为改善,毛效可达到10cm/30min以上。
4.丝光
烧碱的浓度在180~230g/L,在普通的丝光机上进行。天然彩棉织物丝光后整个布面的色泽、色光趋向一致,光泽的耐久性得到提高,并增加了织物的平整性。另外,彩棉织物的尺寸稳定性得到提高,缩水率降低。经过丝光后,彩棉织物的断裂强力也略有提高。