(C)濃度的影響:根據(jù)織物結(jié)構(gòu)及煮練狀況而定。漂液濃度以有效氯計算,因為制取次氯酸鹽時,所得產(chǎn)品為混合物,如次氯酸鈉中混有氯化鈉,而氯化鈉中的氯全無漂白作用。次氯酸鹽中有效氯含量,隨貯存時間延長而下降,因此在配制漂白液時,應(yīng)對次氯酸鹽分析,測定其有效氯含量,使漂白液中有效氯含量準確,以便控制生產(chǎn)工藝。漂白液中有效氯含量達一定值后,織物白度不再增加。漂液有效氯含量過高,反而影響織物強力。印染工廠一般采取降低漂液有效氯濃度、延長漂白時間的方法,避免纖維強力過多損失。
(D)脫氯問題:織物氯漂后的酸洗,不能使分解出來的氯氣徹底洗除,仍有少量氯氣吸附在織物上。吸附有殘余氯的織物在貯存時將造成織物強力下降、泛黃,還將影響對于氯氣敏感的染料染色。必要時應(yīng)使用化學藥劑與氯反應(yīng)徹底去氯。脫氯劑以過氧化氫為最好,過氧化氫除與氯氣反應(yīng)外,本身也是漂白劑,可以增加漂白效果。但一般多使用還原劑如亞硫酸氫鈉、大蘇打等處理。
(2)過氧化氫漂白過氧化氫也稱雙氧水。用雙氧水漂白的織物白度較好,色光純正,貯存時不易泛黃,廣泛應(yīng)用于棉型織物的漂白。氧漂比氯漂有更大的適應(yīng)性,但雙氧水比次氯酸鈉價格高,且氧漂需要不銹鋼設(shè)備,能源消耗較大,成本高于氯漂。
①過氧化氫漂白工藝:過氧化氫漂白方式比較靈活,既可連續(xù)化生產(chǎn),也可在間歇設(shè)備上生產(chǎn),可用汽蒸法漂白,也可用冷漂;可用繩狀,也可用平幅。目前印染廠使用較多的是平幅汽蒸漂白法,此法連續(xù)化程度、自動化程度、生產(chǎn)效率都較高,工藝流程簡單,且不產(chǎn)生環(huán)境污染。
過氧化氫漂白工藝流程如下:
軋過氧化氫漂液→汽蒸→水洗。
漂白液含過氧化氫(100%)2~5g/L,用燒堿調(diào)節(jié)pH值至10.5~10.8,加入穩(wěn)定劑及濕潤劑適量,于室溫時浸軋漂液,95~100℃汽蒸45~60min,然后水洗出布。
②影響過氧化氫漂白的因素:
(A)濃度的影響:與氯漂類似,當漂液內(nèi)過氧化氫濃度達到5g/L時,已能達到漂白要求,濃度再增加,白度并不隨之提高,反而導(dǎo)致棉纖維脆損。稀薄織物還可以適當降低漂液中過氧化氫濃度。
(B)溫度的影響:過氧化氫的分解速率隨溫度升高而增加,因此可用升高溫度的辦法來縮短漂白時間,一般在90~100℃時,過氧化氫分解率可達90%,白度也最好。采用冷漂法則應(yīng)增加過氧化氫濃度,并延長漂白時間。
(C)pH值的影響:過氧化氫在酸性浴中比較穩(wěn)定,工業(yè)用過氧化氫濃溶液含量約30%~35%,其中常加入少量硫酸以保持穩(wěn)定。在堿性浴中過氧化氫分解率隨溶液pH值增大而增加,pH值在3~13.5之間都有漂白作用,但pH值為9~10時,織物白度可達最佳水平,實際生產(chǎn)中也大多將漂液pH值調(diào)節(jié)至10左右。
(D)漂白時金屬離子的影響及穩(wěn)定劑作用:水中鐵鹽、銅鹽及鐵屑、銅屑以及灰塵等,對過氧化氫都有催化分解作用,使過氧化氫分解為水與氧氣,從而失去漂白作用。氧氣滲透到織物內(nèi)部,在漂白時的高溫堿性條件下將使纖維素纖維嚴重降解,常在織物上產(chǎn)生破洞。為防止上述疵病,可在漂液中加入適量穩(wěn)定劑,以降低過氧化氫的分解速率。穩(wěn)定劑中以水玻璃使用較早,水玻璃的穩(wěn)定作用機理尚不十分清楚,推測是由硅酸鈣或硅酸鎂膠體對有催化過氧化氫分解作用的金屬離子產(chǎn)生吸附作用。水玻璃價格低廉易得,穩(wěn)定效果好,但長期使用,容易在導(dǎo)輥等處形成難以除去的硅垢,影響織物質(zhì)量。目前國內(nèi)外都在研究使用非硅酸鹽穩(wěn)定劑,大都屬于有機膦酸鹽,效果也較好,不產(chǎn)生積垢,但價格高于硅酸鹽,因此水玻璃仍在生產(chǎn)上繼續(xù)使用。有時將含磷化合物與硅酸鈉拼混使用,也取得較好效果。③過氧化氫的其它漂白方法:除了汽蒸漂白法廣為應(yīng)用外,過氧化氫漂白方法尚有下列幾種:
(A)氯-氧雙漂法:先氯漂后氧漂,氧漂兼有脫氯與漂白作用,本法可以降低漂液中過氧化氫濃度,其工藝流程為:
軋次氯酸鈉漂白液→堆置→水洗→軋過氧化氫漂液→汽蒸→水洗。
次氯酸鈉漂液含有效氯1~2g/L,過氧化氫漂液含過氧化氫1~3g/L,工藝條件與各自漂白時相同。
(B)冷軋堆法:為適應(yīng)多品種、小批量、多變化要求,尤其是小型印染廠,在缺乏氧漂設(shè)備時可使用冷漂法。此法漂液中過氧化氫濃度較高,并加進過硫酸鹽,織物軋漂液后,立即打卷用塑料膜包覆,以防蒸發(fā)干燥,然后在室溫時堆置。此法雖然時間長,生產(chǎn)效率低,但比較靈活。漂液含過氧化氫(100%)10~12g/L、水玻璃25~3Og/L、過硫酸鹽7~1Og/L,用燒堿調(diào)節(jié)漂液pH值至10.5~10.8,于室溫浸軋,堆放6~16h,充分水洗。
濃的過氧化氫溶液對皮膚有嚴重灼傷作用,使用時應(yīng)注意勞動保護。
(3)亞氯酸鈉漂白:氯酸鈉用于棉織物漂白時的最大優(yōu)點是在不損傷纖維的條件下,能破壞色素及雜質(zhì)。亞氯酸鈉又是化纖的良好漂白劑,漂白織物的白度穩(wěn)定性比氯漂及氧漂的織物好,但是亞氯酸鈉價格較貴,對金屬腐蝕性強,需用鈦金屬或鈦合金等材料,而且亞漂過程中產(chǎn)生有毒ClO2氣體,設(shè)備需有良好的密封,因此在使用上受到一定限制,目前多用于滌棉混紡織物的漂白。
亞漂與氯漂、氧漂不同之處是在酸性條件下漂白,在酸性條件下的反應(yīng)較為復(fù)雜,此時產(chǎn)生的亞氯酸較易分解,生成一些有漂白作用的產(chǎn)物,據(jù)認為其中二氧化氯的存在是漂白的必要條件。二氧化氯是黃綠色氣體,化學性質(zhì)活潑,兼有漂白及溶解木質(zhì)素和果膠質(zhì)的作用,且去除棉籽殼能力較強,因此亞漂對前處理要求不高,甚至織物不經(jīng)過退漿即可漂白,工藝路線較短,對合纖織物特別合適。但不經(jīng)過退漿煮練直接亞漂的織物,一般吸水性較差,在漂液中加入適量非離子表面活性劑,可提高織物吸水性能。亞漂后再經(jīng)過一次氧漂,對織物的白度及吸水性均有提高。若織物在先行退漿、煮練后再進行亞漂,就可適當降低亞氯酸鈉用量,但工藝流程較長。
亞漂是在酸性浴中進行漂白,酸性強弱對亞氯酸的分解率有較大影響,直接加強酸調(diào)節(jié)pH值是不合適的,一般常利用加入活化劑來控制pH值,常用活化劑有:釋酸劑如無機銨鹽;能在漂白過程中被氧化成酸的物質(zhì)如甲醛及其衍生物六次甲基四銨;水解后形成酸的酯類如酒石酸二乙酯等;也可用弱酸如醋酸、蟻酸。另外,加入某些緩沖劑如焦磷酸鹽,可以增加亞漂液的穩(wěn)定性,避免低pH值時有二氧化氯逸出。
亞漂常用工藝與氧漂類似,可以用平幅連續(xù)軋蒸法,也可以根據(jù)設(shè)備情況采用冷漂工藝。亞漂連續(xù)軋蒸法工藝流程如下:
軋漂液→汽蒸→水洗→去氯→水洗。
滌棉混紡漂白織物漂白液含亞氯酸納12~25g/L、硫酸銨(活化劑)5~10g/L、平平加O5~10g/L,室溫時軋漂白液,100~102℃汽蒸l~1.5h,水洗后在亞硫酸氫鈉(1.5~2g/L)及碳酸鈉(1.5~2g/L)溶液中浸軋,堆置后充分水洗。
5.開幅軋水烘燥織物練漂后,平幅織物在軋烘機上烘燥,提供給后續(xù)工序如絲光、染色、印花使用。對繩狀加工的織物還需開幅,展開成平幅狀,經(jīng)軋烘后成為合適的半制品。
(1)開幅開幅時繩狀織物從堆布池中引出,經(jīng)過導(dǎo)布圈入機,首先受到打手作用,打手由兩根稍呈弧形的銅管組成,它與織物行進方向成反向高速回轉(zhuǎn)。打手通常有兩個,繩狀織物在打手作用下展開成平幅,打手和導(dǎo)布圈距離應(yīng)不少于6m,距離過短,繩狀織物不易展開,距離過長,織物因本身重量下垂會使織物的伸長增大。(2)軋水織物練漂水洗后,織物上含水分較多,在烘燥前應(yīng)盡可能軋去水分,以提高烘燥機效率,節(jié)省蒸汽。軋水機常用立式軋車,這類軋車有二輥及三輥兩種,根據(jù)軋水要求配備。軋輥由鐵或鋼制的硬軋輥及軟橡膠、紙粕等制的軟輥組成。軋水時應(yīng)控制軋液均勻及軋余率,重型軋車軋余率為60%以下,一般軋車軋余率為75%以下。
(3)烘燥常用的烘筒烘燥機以2~3柱立式烘筒烘燥機應(yīng)用最廣,每柱烘筒數(shù)為8~10個。烘燥時織物pH值應(yīng)接近中性,避免織物烘燥時發(fā)脆,否則應(yīng)重新水洗后再烘燥。
以上所述是沿用多年的前處理工藝,當前國內(nèi)外前處理工藝是朝高效、高速、短流程方向發(fā)展。我國目前多將退、煮、漂三步法改為退煮一浴或煮漂一浴二步法。也有使用高效助劑將退、煮、漂合并為一浴一步法,在滌棉混紡織物上已獲成功,純棉織物一浴一步法也有進展。退、煮、漂一浴一步法大大縮短了工藝流程,減少了單元機臺數(shù),少占廠房面積,還可以節(jié)約能源,提高了勞動生產(chǎn)效率,從而降低了前處理成本,是一項值得重視和深入研究的新工藝。
6.絲光棉纖維用濃燒堿溶液浸透后,可以觀察到棉纖維不可逆的劇烈溶脹,纖維橫斷面由扁平腰子形轉(zhuǎn)變?yōu)閳A形,胞腔也發(fā)生收縮,縱向的天然扭曲消失,長度縮短。如果在對纖維施加張力時浸濃堿,不使纖維收縮,此時纖維表面皺紋消失,成為十分光滑的圓柱體,對光線有規(guī)則地反射而呈現(xiàn)出光澤。若在張力持續(xù)存在時水洗去除纖維上堿液,就可以基本上把棉纖維溶脹時的形態(tài)保留下來,成為不可逆的溶脹,此時獲得的光澤較耐久。由于燒堿能進入棉纖維內(nèi)部,使部分晶區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形區(qū),去堿、水洗后這種狀況也基本保留下來,棉纖維的吸附性能也因此大為增加。
棉織物用濃堿浸漬時,因所受張力不同而有兩種狀況,一是在經(jīng)緯向都施加張力條件下浸軋堿液,經(jīng)沖洗去堿后,織物不再收縮,可使織物獲得如絲織物般的光澤,稱為絲光處理,一般含有棉纖維的織物大都經(jīng)過絲光處理;另一種是織物在無張力條件下浸漬濃燒堿液,然后織物以松弛狀態(tài)堆置,任其自由收縮,可使織物變得緊密、富有彈性,稱做堿縮,多用于棉針織物汗布的加工。
棉及其混紡織物經(jīng)過絲光處理后,棉纖維發(fā)生了超分子結(jié)構(gòu)和形態(tài)結(jié)構(gòu)上的變化,除了光澤改善外,而且增加了化學活潑性,對染料吸收能力增加,織物尺寸也較穩(wěn)定,強力、延伸性等都有所增加。
棉混紡織物中除棉纖維外,燒堿對滌綸、維綸等都不產(chǎn)生絲光作用,而且這些纖維對濃燒堿液都較敏感,因而在棉型織物絲光時,應(yīng)適當調(diào)整工藝條件,使滌綸、維綸等不致受到損傷。棉布絲光多安排為前處理的最后工序,即在退漿、煮練、漂白之后進行,這樣絲光效果較好,但易受堿液不凈的影響,織物白度稍差,對于漂白絲光織物可在絲光前后各漂白一次,或先絲光后漂白。對于一些染色時上染較快,容易造成染色不勻的品種,也可用先染色后絲光工藝。
除了燒堿可用作絲光劑外,有些化學藥品如濃硫酸、濃氯化鋅溶液、鋅酸鈉溶液等也可以使棉纖維溶脹,從而得到類似用燒堿絲光的效果,但都難以達到用燒堿絲光的程度,實際生產(chǎn)也有困難,這些化學藥劑也不如燒堿價格低廉,來源廣,除了偶爾有應(yīng)用如濃硫酸的酸絲光外,缺乏實際使用價值。值得一提的是液態(tài)氨用于棉織品的處理,具有一定的特點,處理后織物的強度、耐磨性、防皺性、彈性、手感等物理機械性能都有明顯提高。液氨處理要求專用設(shè)備,投資大,廢氨回收也較困難,要在工業(yè)上廣泛使用,還需進一步努力。
(1)絲光設(shè)備與工藝絲光機有布鋏絲光機、直輥絲光機和彎輥絲光機等幾種型式。以布鋏絲光機的使用最為普遍。
①布鋏絲光機見:見圖1-7。圖1-7布鋏絲光機
1—透風裝置2、3—燒堿溶液平幅浸軋機4—繃布輥
5—布鋏鏈拉幅淋吸去堿裝置6—去堿蒸箱7—平洗機
布鋏絲光機擴幅能力強,對降低織物緯向縮水率,提高織物光澤都有較好效果,布鋏絲光機有單層及雙層兩種,以單層布鋏絲光機使用較廣。這兩種布鋏絲光機都由下列幾個部分組成:
平幅進布裝置→頭道浸軋機→繃布輥筒→二道浸軋機→布鋏擴幅裝置→沖洗吸堿裝置→去堿蒸箱→平洗機→(烘筒烘燥機)→出布。
浸軋機槽內(nèi)裝有多只小導(dǎo)輥,織物反復(fù)上下穿過以增加浸堿時間,一般達2Os。第二臺浸軋機壓力要大些。軋余率小于65%,以減少織物帶堿量,便于沖洗去堿。
浸軋槽中堿液濃度控制在180~280g/L,由于棉纖維能吸附燒堿,使槽內(nèi)燒堿濃度下降,因此需要隨時補充濃堿液,以維持槽內(nèi)堿液濃度。補充堿液濃度為300~350g/L。繃布輥筒是空心的,直徑500mm,共約十余個,上下交替排列可以轉(zhuǎn)動??椢锍龅谝坏儡埐酆蟊憷@經(jīng)繃布輥筒,輥筒面略呈弧形,織物沿繃布輥筒的包角面盡可能大些,第一道軋車線速度略大于第二道軋車線速度,用這種方法控制織物張力,以防止浸堿后的收縮??椢飶念^道浸軋機進到二道浸軋機出,約歷時30~40s。
為了使織物具有穩(wěn)定的幅寬和提高產(chǎn)品光澤,必須將帶有濃堿的織物緯向拉伸至規(guī)定寬度,同時用70~80℃熱稀堿液淋洗,至織物帶堿量降低至規(guī)定值后才放松緯向張力,在布鋏絲光機上是通過布鋏鏈伸幅裝置來完成這個過程的。淋洗從布鋏長度1/3處開始,沖淋器下方配備有帶真空泵的吸堿器,可使稀堿液穿透過織物去除。從織物進入頭道軋堿槽開始引到第一個沖吸器,織物整個帶濃堿時間約50~60s。沖淋液流動方向與織物進行方向相反,稀堿濃度逐漸增加,最后由泵送至堿液回收站蒸濃再供使用。