標籤:紡織

1844年,英國化學家麥瑟(Mercer)在用棉布過濾濃燒鹼中的木屑時,發現棉布變厚了,知道了濃燒鹼可以使棉纖維溶脹的性質。於1850年申請專利; 1890年洛爾(Lower)在濃燒鹼處理棉布時,發現施加張力,可提高棉的光澤; 1895年,絲光開始工業化,為了紀念麥瑟,將絲光整理稱為麥瑟處理(Mercerizing)。

1釋義

詞目:絲光
拼音:sī guāng
基本解釋
[mercerization] 某些棉織品經加工后表面上呈現的絲一樣的光彩
詳細解釋
1.
指光線。 南朝陳後主《祓禊泛舟春日玄圃各賦七韻詩》:「日里絲光動,水中花色沉。」
2.
絲的光澤。 唐虞世南《奉和獻歲宴宮臣》:「絲光催柳色,日彩泛槐煙。」 前蜀韋莊《搗練篇》:「白袷絲光織魚目,菱花綬帶鴛鴦簇。」
3.
通過化學作用使棉紗或棉織品增加光澤的處理過程。經過絲光處理的棉織品稱絲光布、絲光毛巾等。

2含義

鹼縮
棉製品在鬆弛的狀態下用濃的燒鹼液處理,使纖維(fibre)任意收縮,然後洗去燒鹼的過程,也稱無張力絲光,主要用於棉針織品的加工。

3特點

絲光后:織物發生以下變化
1、光澤提高
2、吸附能力,化學反應能力增強
3、縮水率,尺寸穩定性,織物平整度提高
4、強力、延伸性等服用機械性能有所改變
鹼縮雖不能使織物光澤提高,但可使紗線變得緊密,彈性提高,手感豐滿,此外,強力及對染料(dye)吸附能力提高。

4絲光流程

1、 先漂后絲:
絲光效果好,廢鹼較凈,但白度差,易沾污,適合色布,尤其厚重織物。
2、先絲后漂:
白度好、但光澤差,漂白時纖維易受損傷,適用於漂布,印花布
3、染后絲光:
適合易擦傷或不易勻染的品種(絲光后,織物手感較硬,上染較快)染深色時為了提高織物表面效果及染色牢度,以及某些對光澤要求高的品種,也可採用染后絲光。
4、原坯絲光:
個別深色品種(苯胺黑)可在燒毛后直接進行絲光,但廢鹼含雜多,給回收帶來麻煩,很少用。
5、染前半絲光,染后常規絲光:
為了提高染料的吸附性和化學反應性。
棉布絲光分干布絲光和濕布絲光兩種,由於濕布絲光含濕較難控制,因此以干布絲光較多。
其他鹼金屬的氫氧化物對纖維素纖維也有一定的膨化作用,但其膨化能力隨原子量增大而↓,且成本較高,因此只有燒鹼才具實用價值,某些酸和鹽類溶液(H2SO4,HNO3,)也可使纖維素纖維膨化,獲得絲光效果,但實際生產有困難,缺少實際意義。
無水液氨因分子小,純度高,也是一種優良的膨化劑,20世紀60年代未曾進行過絲光研究,其產品的光澤和染色性能均不及鹼絲光,但手感柔軟、尺寸穩定性和抗皺性較高,故近年來作為與后整理中機械預縮、樹脂整理結合應用的新工藝,稱為液氨整理。

5效果評定

1、光澤
是衡量絲光織物外觀效應的主要指標之一。
可用變角光度法、偏振光法等測,但尚無統一的理想的測試手段,目前多用目測評定。
2、顯微切片觀察纖維形態變化
3、吸附性能
(1)鋇值法:是檢驗絲光效果的常用方法,鋇值大,絲光效果好 本光棉布鋇值=100,鋇值>150表示充分絲光,一般為135~150。
(2)碘吸收法:
(3)碘沾污和染色測試法:
將不同鋇值(100~160)試樣,用一定濃度碘液or直接藍2B染液處理,製成色卡,再將未知試樣的碘沾污和染色深度與色卡對比,定量評定絲光鋇值。
4、尺寸穩定性 (%)
採用機械縮水法或浸漬縮水法測量處理前後織物長度變化,通過公式計算縮水率,一般經向縮水率常大於緯向,但有些經密較高的品種產生負縮水率(門幅增大)。

6原理

絲光原理
絲光是一個複雜的過程,關於棉纖維在濃鹼液中發生劇烈溶脹的原因有兩種理論作出解釋
1、水合理論
(1)燒鹼與天然纖維素(纖維素)作用,生成鹼纖維素,主要有兩種類型:
①醇化合物:
②分子化合物(加成化合物):
兩種產物都不穩定,經水洗便水解成水合纖維素,再通過脫水烘乾后即成為絲光纖維素(纖維素Ⅱ)整個過程纖維素的變化表示如下:
纖維素Ⅰ Ⅱ 從而引起棉纖維物理和化學特性的相互的變化,呈現出優良的性能
(2)棉纖維經濃NaOH處理髮生劇烈的不可逆溶脹原因是:鈉離子體積小,它可以進入到纖維的晶區;同時Na+是一種水化能力很強的離子,環繞在一個Na+周圍的水分子多達66個之多,以至形成一個水化層,當Na+進入fibre內部並與fibre結合時,大量的水分也被帶入,因而引起了劇烈溶脹,由於能進入晶區,因此,溶脹是不可逆的。
(3)這種溶脹受溫度的影響:
(4) 溶脹也受NaOH濃度及中性鹽的影響,
2、Donnen膜平衡理論
溶脹是滲透壓作用的結果。
假設纖維素是一種弱鹼,在燒鹼溶液中可形成鈉鹽,纖維素鈉鹽電離生成不可移動的纖維素陰離子Cell-O?,溶液中尚有可移動的Na+和OH-,如果有NaCl存在,還有Cl?,將纖維表面看作有類似半透膜性質,這些離子按一定條件分佈,達到平衡時,膜內外必須分別達到電性中和。
膜內可移動離子總濃度: CI=[Na+]I+[OH-]I+[Cl-]I=2X-C1
膜外可移動離子總濃度: CO=2(C2+C3-X)=2X,
CI>CO,因而產生了滲透壓(P),引起纖維溶脹。
P=RT(CI-CO)=RT(2X-C1-2X′)
P=RT( ) (1)
根據(1)式
(1)當C2不是很大時,C2↑,C1↑,P↑,溶脹↑
(2)若有鹽存在,膜外[Na+]↑,即X1↑,P↓,溶脹↓
(3)若C2↑↑,C1相對C2很小,而膜外[Na+]↑↑,X『很大,P→O

7工藝條件

鹼液濃度
是影響絲光效果的主要因素
① 棉纖維用不同濃度燒鹼溶液處理后,長度和直徑的變化情況:
濃度>8%,直徑增加,長度縮短至最大
②棉紗在不同濃度NaOH溶液中的收縮和染著力
③棉布絲光對濃度要求(C與收縮及鋇值關係)
C=177g/L時,鋇值為150,C=245g/l,鋇值最高。
C=240~280g/l,收縮趨於穩定。
因此絲光最適宜的燒鹼濃度是245g/l左右,考慮到織物本身吸鹼、空氣中酸性氣體的耗鹼等因素,棉布絲光鹼濃度為260~280g/l。實際生產中,可根據半制品的品質和成品的質量要求選擇。
溫度
燒鹼與纖維素纖維的作用是放熱反應,所以提高鹼液溫度有減弱纖維溶脹的作用,從而降低絲光效果,表現在收縮率和鋇值下降,所以絲光鹼液以低溫較好,但實際生產中考慮到經濟效益,以及溫度過低鹼液粘度增大,使減液難以滲透到紗線和織物內部,再有擴幅較難,所以通常採用軋槽夾層通入冷流水使鹼液冷卻即可。
去鹼
去鹼對絲光的定型作用有很大影響,若放鬆張力后,織物上還有5%以上的鹼,則織物仍會收縮,從而影響光澤、緯向縮水率。
去鹼分兩步進行:
①在擴幅情況下,使用沖吸裝置將熱稀鹼淋洗織物;
②放鬆緯向張力后,進入去鹼箱,用淡鹼洗蒸

8設備

布鋏絲光機
由前軋鹼槽、綳布輥、后軋鹼槽、布鋏擴幅裝置、去鹼箱、平洗機等部分組成。
優點:張力易控制,織物縮水率、去鹼效果比具它絲光機理想。
缺:布鋏部分易產生機械性疵布,設備佔地大。
直輥絲光機
與前兩種不同的是,沒有軋車和綳布輥筒,也沒有擴幅裝置。
特點:常以雙層進行,產量較高,絲光均勻,不會產生破邊;機身較短,傳動簡單,操作方便,但擴幅作用差(緯回縮水率難達國標),這是其主要缺點。國內有的廠採用布鋏與直輥並用,較好的解決了這一問題。

9方向

濕布絲光
濕布絲光主要優點:
①纖維膨化足,吸鹼均勻,產品質量均勻;
②勻染性好;
③落布門幅寬;
④省去前烘燥設備;
⑤加速半制品周轉。
應注意問題:
①布上含水率大小及均勻程度,要求浸鹼前經均勻軋車浸軋一次,軋液率<60%;
②鹼濃的穩定,將第一鹼槽分為前後兩格,300g/l的濃鹼於後格,經溢流管倒流到第二鹼槽,再倒流到第一槽前檐,這樣,鹼槽容量小,液體交換快,便於平衡。同時織物先接觸淡鹼,再接觸濃鹼,有利於鹼液滲入纖維內部,並充分均勻地膨化,使絲光效果得到保證。
真空透芯絲光
由德國克萊鈉韋公司提出,在直輥絲光機的第一下輥筒上加裝一個真空罩,與真空泵相連(抽至10kPa),當織物經過時,殘留的空氣可以去除,使鹼液能在纖維膨潤前快速、均勻的滲入,從而縮短浸漬時間,提高效率,但設備複雜,高速運行時費用較大。
泡沫絲光
優點是可節約燒鹼,並可單面絲光,關鍵是選擇理想的發泡劑,獲得穩定的泡沫絲光液,經浸軋后泡沫能快速破裂而滲入棉織物,獲得均勻的浸鹼效果。
除發泡劑外,還需加入0.1~0.2%的滲透劑,該工藝尚處於研究中

絲光阻垢劑的應用

絲光皺條是絲光織物常見疵病之一,一旦形成,很難去除。堅硬的高低不平的垢層,更會使織物起皺。在絲光去鹼和平洗時加入阻垢劑可解決或改善結垢現象。
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