一、松堆絲光工藝的效果與機理
1.絲光的含義
l9世紀40年代英國人Mercer以濃燒堿處理棉纖維的研究在學術上取得了巨大的成就。后人將此種工作命名為MerceriSation(默塞化),即濃燒堿處理纖維素纖維(在無張力條件下進行)。幾年后英國人Lowe在此基礎上進行了在施加壓力的情況下用濃燒堿處理棉紗線并在張力下水洗去堿,使紗線保持原來的長度的研究,實驗發現紗線除了不再收縮變粗外還可以大大增加光澤。后來國際上把Lowe的有張力工藝稱為Mercerisating with tension(有張力絲光),把Mercer的無張力工藝稱為 Mercerisation without tension(無張力絲光),后來有張力工藝就成為棉織物的常規絲光工藝。
2.松堆絲光工藝
第一道工序:織物經過浸軋堿液后不經繃布輥而直接落布進入能容納500~1000米織物的大容布器(J型箱)內,在松堆狀態下堿液可良好的滲透進入纖維并保證纖維和堿的作用時間在5分鐘以上,使纖維溶脹“既透又勻”的效果顯著,可實現絲光工藝應具有的各項功能。第二道工序:織物進入軋槽再浸軋濃堿液--進入6~8只繃布輥--進入兩輥小軋車(調節和第二道進堿槽軋輥的線速度控制織物張力,使織物恢復到收縮前原來長度并控制緯密)--進入布鋏拉幅(使緯向拉伸至坯布門幅)--直輥去堿水洗--烘干。
3.松堆絲光工藝的效果及機理
(1)可大大提高纖維素纖維的溶脹程度纖維素纖維在未經燒堿處理前主要是纖維素I型,經過堿處理后纖維結晶,C軸和A軸的晶胞參數及B角發生變化,部分纖維素I型轉變成纖維素II 型。從I型轉變為II型的多少,可顯示出溶脹程度的高低。從測試的圖譜和數據充分說明松堆絲光工藝的溶脹效果明顯比緊式工藝為好,經紗“松堆” 比“緊式”可提高25%,緯紗可提高54%。在緊式絲光中棉織物經紗和緯紗的絲光效果區別不大,這是由于經紗在緊式絲光中受到強烈拉伸,使經紗伸直緊貼在緯紗上,這就對緯紗施加了緯向張力,緊貼著的經緯交織點堿液就難于透入,這在經密度較高的棉織物上影響更大。而松堆絲光就不會發生這種問題,所以緯紗的絲光效果明顯較經紗好。又如對苧麻織物的試驗其效果基本和棉織物是一致的,但從x射線衍射圖譜上可看出絲光對苧麻織物的作用明顯小于對棉織物的作用,特別是采用緊式工藝。這可能是苧麻的結晶度高、纖維壁較厚、含雜又較高有關,因此要得到較好的溶脹效果,就要加強苧麻的絲光工藝,所以苧麻織物更應該采用松堆絲光工藝,并延長作用時間。
(2)可提高纖維素纖維對染料、助劑的吸附力經堿處理的纖維素纖維織物,其纖維的微細結構如結晶度、密度等均有降低,這象征無定形區增加。同時,原來的無定形區也變得較為疏松,可供吸附的位置也增多,這就提高了纖維對染料、助劑的吸附能力及吸濕能力。從試驗數據也可證明松堆絲光工藝較緊式工藝的半制品,即使堿濃度降低7O%苧麻織物的染色得色率仍可提高20%以上。
(3)可提高織物染色均勻度且減輕染色條花由于松堆絲光工藝易使堿液透入纖維,織物的表層和里層的纖維均能和堿作用均勻地溶脹且溶脹充分,所以能達到“透而勻”的效果,而緊式工藝其溶脹效果是“不透不勻”。由于成熟度不同的纖維其染色性能是有差異的,如經燒堿充分溶脹后可縮小其差異從而可提高染色均勻度,這是絲光工藝十分重要的機理。這一點在緊式工藝上就解決不了,而松堆絲光就可以解決這一矛盾。
(4)松堆絲光可以降低縮水率采用緊式絲光工藝的半制成品其門幅往往不能符合要求,從而也影響了成品的幅寬和縮水率的要求。這是由于緊式工藝經向張力過大,使布鋏拉幅時門幅不易伸展。另外在纖維生長過程中,纖維分子問形成氫鍵,在纖維問產生了內應力影響了織物的伸展。如采用松堆絲光工藝,其透而勻的溶脹使纖維分子問的氫鍵容易得到解鍵,而使內應力相應地消失,從而增加了可塑性,所以門幅容易拉伸。織物經充分拉伸后在經洗堿和烘干后纖維分子問在新的位置上有規則地重新建成氫鍵,相對穩定了尺寸,半制品門幅加寬了,就容易控制織物的縮水率。據測試采用松堆絲光工藝一般絲光半制品門幅可增加2厘米以上。
(5)可大大節約用堿,減少能耗,有利于絲光廢堿的回收松堆絲光工藝可顯著降低絲光浸軋堿液的濃度。根據實踐,堿濃度可以自240克/升至260克/升降至1 80克/升,燒堿補給液的濃度也可自350克/升降至240克/升。每制備1升補給液,自回收堿5O克/升。蒸濃至240克/升較之蒸濃到35o克/升,所蒸發的水分前者不到后者的2/3。這就大大節約了蒸汽,節約了能源,同時蒸濃時前者熱利用率也較后者為高,燒堿回收設備也可以選用省投資的擴容回收設備。
二、松堆絲光工藝的實踐
1.松堆絲光工藝流程和工藝線路(應用于純棉、滌棉織物) 可在常規布鋏絲光上增添一些輔助設施(可堆置5分鐘以上織物的J型箱),把兩臺軋槽之間加寬、機架升高,就可組成一臺“松緊兩用”的布鋏絲光機:其工藝線路為:織物進入第一道軋槽浸軋堿液(18O克/升)后松堆5分鐘(織物經緯向均充分溶脹發生收縮)--進入第二道軋槽再浸軋堿液(堿液自第一道軋槽回流入第二道軋槽以防止織物松堆后露在空氣中產生含堿不勻的現象)--再進入8只繃布輥-- 進入兩輥小軋車的小浸槽(軋熱淡堿4O-6O克/升)調節和第二道浸軋堿液軋輥的線速度控制織物張力,使織物恢復至收縮前原來長度并控制緯密--進入布鋏拉幅(使緯向承受張力拉伸至原坯布門幅)--直輥去堿槽--7O1 蒸箱--平洗格--烘筒烘燥。
在上海十七漂染廠進行的純棉織物大樣試驗中織物得色率、染色均勻度都有提高,半制品門幅也容易拉出并提高2CM以上,縮水率也較常規有所提高。同樣在上海第五印染廠進行的滌棉織物大樣試驗也取得了好效果,不僅提高了給色量并減少了條花。由于滌棉混紡織物本身已有良好光澤,當浸軋燒堿后松堆下也不會因有1/3棉產生溶脹而使織物收縮(滌棉混紡織物只有經向受張力下門幅才會收縮)。更何況滌棉混紡織物在絲光前還有一道拉幅定形工藝,所以不存在半制品門幅不足的問題。滌棉織物絲光的主要目的是提高給色量和減少條花,因此通過五印的實踐生產加工滌棉織物,可不用緊式工藝而采用松堆工藝。
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