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松堆丝光工艺的理论与生产实践

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松堆丝光工艺的理论与生产实践

发布日期:2016-07-27 作者: 点击:

一、松堆丝光工艺的效果与机理

    1.丝光的含义

    l9世纪40年代英国人Mercer以浓烧碱处理棉纤维的研究在学术上取得了巨大的成就。后人将此种工作命名为MerceriSation(默塞化),即浓烧碱处理纤维素纤维(在无张力条件下进行)。几年后英国人Lowe在此基础上进行了在施加压力的情况下用浓烧碱处理棉纱线并在张力下水洗去碱,使纱线保持原来的长度的研究,实验发现纱线除了不再收缩变粗外还可以大大增加光泽。后来国际上把Lowe的有张力工艺称为Mercerisating with tension(有张力丝光),把Mercer的无张力工艺称为 Mercerisation without tension(无张力丝光),后来有张力工艺就成为棉织物的常规丝光工艺。

    2.松堆丝光工艺

     第一道工序:织物经过浸轧碱液后不经绷布辊而直接落布进入能容纳500~1000米织物的大容布器(J型箱)内,在松堆状态下碱液可良好的渗透进入纤维并保证纤维和碱的作用时间在5分钟以上,使纤维溶胀“既透又匀”的效果显著,可实现丝光工艺应具有的各项功能。第二道工序:织物进入轧槽再浸轧浓碱液--进入6~8只绷布辊--进入两辊小轧车(调节和第二道进碱槽轧辊的线速度控制织物张力,使织物恢复到收缩前原来长度并控制纬密)--进入布铗拉幅(使纬向拉伸至坯布门幅)--直辊去碱水洗--烘干。

    3.松堆丝光工艺的效果及机理

    (1)可大大提高纤维素纤维的溶胀程度纤维素纤维在未经烧碱处理前主要是纤维素I型,经过碱处理后纤维结晶,C轴和A轴的晶胞参数及B角发生变化,部分纤维素I型转变成纤维素II 型。从I型转变为II型的多少,可显示出溶胀程度的高低。从测试的图谱和数据充分说明松堆丝光工艺的溶胀效果明显比紧式工艺为好,经纱“松堆” 比“紧式”可提高25%,纬纱可提高54%。在紧式丝光中棉织物经纱和纬纱的丝光效果区别不大,这是由于经纱在紧式丝光中受到强烈拉伸,使经纱伸直紧贴在纬纱上,这就对纬纱施加了纬向张力,紧贴着的经纬交织点碱液就难于透入,这在经密度较高的棉织物上影响更大。而松堆丝光就不会发生这种问题,所以纬纱的丝光效果明显较经纱好。又如对苎麻织物的试验其效果基本和棉织物是一致的,但从x射线衍射图谱上可看出丝光对苎麻织物的作用明显小于对棉织物的作用,特别是采用紧式工艺。这可能是苎麻的结晶度高、纤维壁较厚、含杂又较高有关,因此要得到较好的溶胀效果,就要加强苎麻的丝光工艺,所以苎麻织物更应该采用松堆丝光工艺,并延长作用时间。

    (2)可提高纤维素纤维对染料、助剂的吸附力经碱处理的纤维素纤维织物,其纤维的微细结构如结晶度、密度等均有降低,这象征无定形区增加。同时,原来的无定形区也变得较为疏松,可供吸附的位置也增多,这就提高了纤维对染料、助剂的吸附能力及吸湿能力。从试验数据也可证明松堆丝光工艺较紧式工艺的半制品,即使碱浓度降低7O%苎麻织物的染色得色率仍可提高20%以上。

    (3)可提高织物染色均匀度且减轻染色条花由于松堆丝光工艺易使碱液透入纤维,织物的表层和里层的纤维均能和碱作用均匀地溶胀且溶胀充分,所以能达到“透而匀”的效果,而紧式工艺其溶胀效果是“不透不匀”。由于成熟度不同的纤维其染色性能是有差异的,如经烧碱充分溶胀后可缩小其差异从而可提高染色均匀度,这是丝光工艺十分重要的机理。这一点在紧式工艺上就解决不了,而松堆丝光就可以解决这一矛盾。

    (4)松堆丝光可以降低缩水率采用紧式丝光工艺的半制成品其门幅往往不能符合要求,从而也影响了成品的幅宽和缩水率的要求。这是由于紧式工艺经向张力过大,使布铗拉幅时门幅不易伸展。另外在纤维生长过程中,纤维分子问形成氢键,在纤维问产生了内应力影响了织物的伸展。如采用松堆丝光工艺,其透而匀的溶胀使纤维分子问的氢键容易得到解键,而使内应力相应地消失,从而增加了可塑性,所以门幅容易拉伸。织物经充分拉伸后在经洗碱和烘干后纤维分子问在新的位置上有规则地重新建成氢键,相对稳定了尺寸,半制品门幅加宽了,就容易控制织物的缩水率。据测试采用松堆丝光工艺一般丝光半制品门幅可增加2厘米以上。

    (5)可大大节约用碱,减少能耗,有利于丝光废碱的回收松堆丝光工艺可显著降低丝光浸轧碱液的浓度。根据实践,碱浓度可以自240克/升至260克/升降至1 80克/升,烧碱补给液的浓度也可自350克/升降至240克/升。每制备1升补给液,自回收碱5O克/升。蒸浓至240克/升较之蒸浓到35o克/升,所蒸发的水分前者不到后者的2/3。这就大大节约了蒸汽,节约了能源,同时蒸浓时前者热利用率也较后者为高,烧碱回收设备也可以选用省投资的扩容回收设备。

二、松堆丝光工艺的实践

    1.松堆丝光工艺流程和工艺线路(应用于纯棉、涤棉织物) 可在常规布铗丝光上增添一些辅助设施(可堆置5分钟以上织物的J型箱),把两台轧槽之间加宽、机架升高,就可组成一台“松紧两用”的布铗丝光机:其工艺线路为:织物进入第一道轧槽浸轧碱液(18O克/升)后松堆5分钟(织物经纬向均充分溶胀发生收缩)--进入第二道轧槽再浸轧碱液(碱液自第一道轧槽回流入第二道轧槽以防止织物松堆后露在空气中产生含碱不匀的现象)--再进入8只绷布辊-- 进入两辊小轧车的小浸槽(轧热淡碱4O-6O克/升)调节和第二道浸轧碱液轧辊的线速度控制织物张力,使织物恢复至收缩前原来长度并控制纬密--进入布铗拉幅(使纬向承受张力拉伸至原坯布门幅)--直辊去碱槽--7O1 蒸箱--平洗格--烘筒烘燥。

    在上海十七漂染厂进行的纯棉织物大样试验中织物得色率、染色均匀度都有提高,半制品门幅也容易拉出并提高2CM以上,缩水率也较常规有所提高。同样在上海第五印染厂进行的涤棉织物大样试验也取得了好效果,不仅提高了给色量并减少了条花。由于涤棉混纺织物本身已有良好光泽,当浸轧烧碱后松堆下也不会因有1/3棉产生溶胀而使织物收缩(涤棉混纺织物只有经向受张力下门幅才会收缩)。更何况涤棉混纺织物在丝光前还有一道拉幅定形工艺,所以不存在半制品门幅不足的问题。涤棉织物丝光的主要目的是提高给色量和减少条花,因此通过五印的实践生产加工涤棉织物,可不用紧式工艺而采用松堆工艺。


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