化纖及其混紡織物的前處理技術與預定型工藝

主要內容

1、粘膠纖維織物的前處理工藝

2、天絲織物的前處理

3、滌綸織物前處理

4、腈綸織物前處理

5、錦綸織物前處理

6、滌/棉混紡織物前處理及工藝流程

粘膠纖維的形成

由纖維素原料提取出純凈的 α-纖維素(稱為漿粕)，用燒堿、二硫化碳處理，得到橙黃色的纖維素黃原酸鈉，再溶解在稀氫氧化鈉溶液中，成為粘稠的紡絲原液，稱為粘膠。

粘膠經過濾、熟成(在一定溫度下放置約18~30h，以降低纖維素黃原酸酯的酯化度)、脫泡后，進行濕法紡絲，凝固浴由硫酸、硫酸鈉和硫酸鋅組成。粘膠中的纖維素黃原酸鈉與凝固浴中的硫酸作用而分解，纖維素再生而析出，所得纖維素纖維經水洗、脫硫、漂白、干燥后成為粘膠纖維。

第一節(jié) 粘膠纖維織物的前處理

一、概述

黏膠纖維是歷史最悠久的再生纖維素纖維，生產的黏膠纖維有下列幾種。

1、黏膠短纖維

它是將連續(xù)紡制成的纖維束切成一定長度而制成的。根據其切斷長度，可分為棉型（人造棉）、毛型（人造毛）和中長纖維三類，它們主要用于和其他纖維混紡，如滌/粘、毛/粘等織物。后來為了提高黏膠纖維的強力和彈性，又出現高強力、高濕模量的新型黏膠短纖維，即富強纖維，可單獨用來紡紗，制成人造棉織物。

2、黏膠長絲: 

又稱人造絲。目前市場上既有純人造絲織物，如無光紡、有光紡、美麗綢、人造絲軟緞、人造絲雙縐等，也有人造絲和其他纖維的交織物，如富春紡是人造絲與人造棉紗的交織物，軟緞被面是真絲與人造絲的交織物，線綈被面是人造絲與棉紗的交織物等。

黏膠纖維結構不均勻，存在皮芯層結構。纖維吸濕性能好，織物遇水后明顯感到變厚、變粗糙，織物縮水率較大。黏膠纖維的化學性質活潑，不耐酸，耐堿性也比棉差，除富纖以外，均不能經受絲光處理。

黏膠纖維的強度低，伸長度大，彈性差，特別是濕強度更低，因此黏膠纖維不耐在張力下加工，而且容易起皺，最好采用松式平幅加工。黏膠長絲表面光潔，抱合力差，捻度很小，加工時易擦傷，操作時必須注意。

二、黏膠纖維織物的前處理工藝

黏膠纖維在制造過程中已經過洗滌、除雜和漂白處理，大部分雜質和色素已去除，但由于纖維中還含有紡絲成型后加上的油劑、在織造過程中上的漿料以及在練漂前的整個過程中織物可能沾上的污漬等，因此人造棉、人造絲織物仍需要進行練漂，以使織物具有良好的吸水性、柔軟的手感和潔白的外觀，為染、印提供優(yōu)良的半制品。

人造棉、人造絲織物前處理工藝由如下幾個工序組成并有其各自的特點：

①前準備：人造棉織物可借用棉布的平幅連續(xù)練漂設備，前準備應有翻布、分批、縫頭、打印等。縫頭時，人造棉的針腳可比棉布稀一些，人造絲織物可采用掛練桶精煉，前準備有退卷、碼折、釘襻、打印等。碼折時，人造絲織物織物一般采用“S”碼，緞類等厚重織物也可用圈碼。

②燒毛：人造棉可采用氣體燒毛機燒毛，但經不起強烈的摩擦，不需要毛刷和刮刀裝置；又因為黏膠纖維吸濕性高，燒毛溫度可比棉稍高，車速可慢些。人造絲織物不需燒毛。

③退漿：退漿是人造棉、人造絲織物前處理的重點。人造棉坯布織造時大多上淀粉漿，由于酸堿對人造棉織物強力有影響，故多選用淀粉酶退漿，工藝與棉退漿相同。人造絲織物最常用的漿料為動物膠，也有添加CMC和PVA等化學漿料，這些漿料可用堿劑或凈洗劑退漿，由于人造絲含漿量低，可隨精煉工序一并進行。若采用淀粉上漿的，也可退漿后精煉。

④精煉：人造棉不需要精煉。人造絲可采用精煉桶精煉，或在染色前用染色設備進行精煉（包含退漿）。

⑤漂白和增白：人造棉和人造絲織物中所含天然色素很少，不需要漂白。

第二節(jié) 天絲織物的前處理

天絲纖維是采用全新的溶劑紡絲工藝開發(fā)生產而成的100%纖維素纖維，由于該纖維是基于可再生的原材料，而且可完全生物降解，整個纖維制造過程中無毒、無污染對環(huán)境和人體無害，故被譽為綠色環(huán)保纖維。

一、天絲纖維的特點

天絲的干強接近于滌綸，遠大于棉，是粘膠纖維的1.6倍，濕強度降低很小，約為干強度的85～90 %；吸濕性能優(yōu)良，織成的織物在水中的縮水率很低，織物或成衣洗滌時具有非常好的濕穩(wěn)定性。

但天絲制品在濕態(tài)下經機械外力摩擦作用，會產生明顯的原纖化現象。天絲的原纖化，一方面給織物的生產和使用帶來麻煩，使織物在染色、整理時會產生折皺、擦傷和刮傷等，在使用過程中會起毛、起球及發(fā)生色光變化；另一方面，原纖化可被合理利用，通過初級原纖化、酶處理和二次原纖化可生產出許多新穎獨特的風格，賦予織物柔軟、豐滿、細膩的絨效應，如生產出桃皮絨和仿麂皮織物等。也可通過不同的染整工藝路線，選擇合適的設備和染化料以及恰當的工藝路線，在酶處理后不進行二次原纖化，從而生產出表面整潔、光滑的光潔織物。

天絲有短纖維，也有長絲，既可純紡，也可與滌、棉、蠶絲、黏膠纖維等其他纖維混紡、交織。天絲纖維集棉的舒適性，黏膠的懸垂性，滌綸的強度和真絲的手感于一身，用其制作的服裝面料，具有很高的附加值，是制作高級服裝的面料，且可使成品產生多種風格。

二、天絲織物的一般染整工藝

常見的天絲織物按成品最終風格可分為桃皮絨織物和表面整潔光滑的織物兩種類型。

(堿處理的目的是打開纖維無定形區(qū)分子鏈間的氫鍵，使纖維充分膨化，降低織物僵硬程度，減少折皺和提高其染色性能，可采用退、漂堿三合一前處理工藝)。

三、天絲織物前處理工藝

②初級原纖化

目的：使織物表面起毛、起球，為酶處理去除這些茸毛創(chuàng)造條件。

工藝舉例

若織物在前處理時已經經過平幅燒堿處理，在初級原纖化時，燒堿可不加。

③酶處理：

目的：去除初級原纖化過程中在織物表面形成的絨毛。

酶處理工序對桃皮絨風格和光潔風格的織物都是必須的。通過酶處理可以獲得光潔的表面，改善織物手感，提高織物的懸垂性及染色性能。若酶脫原纖處理效果不佳，則會嚴重影響織物的外觀。

酶脫原纖處理的程度，常用酶減量（也稱失重率）表示：

天絲織物酶處理的酶減量率可控制在2％～5％；

酶處理一般在染色前進行，使用的設備與初級原纖化設備相同。

酶處理 → 滅活（加熱至90℃，保溫15min，或加入純堿調節(jié)pH=8.5～10，升溫至80 ℃，保溫10～15min，使酶失活） → 充分水洗→ 烘干。

酶處理時，應合理選擇、嚴格控制酶的用量、處理溫度、處理時間、浴比及溶液的pH值等，在保證脫原纖化效果的同時，也要避免織物強力有較大的損傷。

酶處理后，可通過加堿或升溫的方法使酶失去活性，從而使酶的作用停止，防止造成纖毛去除不均勻，織物強力下降嚴重。

第三節(jié) 滌綸織物的前處理

滌綸的特點：強度高、彈性好，織物挺括、保形性好，易洗、快干、免燙、不受蟲蛀。

滌綸產品：仿真絲、桃皮絨 、麂皮絨、仿毛類。

滌綸前處理主要工藝：退漿精練、松弛、減減量、熱定形。

一、退漿精練加工

目的：除去纖維制造時加入的油劑和織造時加入的漿料、著色染料及運輸和貯存過程中沾污的油跡和塵埃 .

退漿精練任務輕，條件溫和，工藝簡單。

①滌綸常用漿料：滌綸在織造時，往往會引起絲線的起毛、起球。影響產品質量和生產效率。為此往往給絲線上油。上油時常有的油劑有礦物油、酯化油和非離子表面活性劑等。

機織物織造時經絲要經常受到反復摩擦、拉伸和彎曲，若采用單纖抱合力低、耐磨性較差的原料作經絲，都需要上漿，以防止織造時絲線起毛，減少斷頭。

②退漿精練方法及工藝

聚酯漿料退漿pH值=8

聚丙烯酸酯漿料退漿=8～8.5

聚乙烯醇漿料退漿=6.5～7

精練劑：非離子型和陰離子型表面活性劑復合，并添加少量防止再沾污的助劑。

常用的退漿精練工藝：

⑴精練槽間歇式退漿精練工藝

⑵噴射溢流染色機退漿精練工藝

⑶連續(xù)式松式平幅水洗機精練工藝

二、松馳加工

松馳加工的目的：將纖維紡絲、加捻織物時所產生的扭力和內應力消除，并對加捻織物產生解捻作用而形成縐效應。

松馳加工的目的：產生縐效應，改善織物手感。

1、作用原理：

織物在高溫水解質、助劑和機械搓揉等作用下，使加捻緯絲內部的扭力和內應力在無張力狀態(tài)下得以松馳釋放，緯絲發(fā)生充分的收縮，沿緯向呈現不規(guī)則的波浪形屈曲，經向呈現規(guī)則的波浪形屈曲，綢面上形成凹凸不平的屈曲效應。

2、工藝因素

織造時，需定形，定形溫度越高，織物縐效應越差。80～90℃定形溫度最佳。

松弛加工時，溫度升高，促進縐效應的產生，松弛溫度120~130℃。

升溫不宜過快，由于激烈的升溫，會使處于繩狀狀態(tài)的織物產生收縮不勻及皺印，隨溫度升高，最終會被固定而造成次品。

3、松弛工藝

間歇式浸漬槽、噴射溢流染色機（常用）、平幅汽蒸式松弛精練機、轉籠式水洗機 。

①間歇式浸漬槽：在一定的溫度和壓力下，織物在含有堿及精練劑的溶液中不斷翻滾，以完成退漿、精練、松弛的目的。但用此類設備加工，其溫度、壓力和翻滾程度均不足，產品收縮率低，因而很少使用。

②噴射溢流染色機：是國內進行退漿、精煉、松弛處理使用最廣泛的設備。用此類設備加工，織物在進出布及循環(huán)運動中，不能完全消除張力，且升溫較慢，高溫時間較長，織物不能達到充分是松弛收縮，因而產品收縮率不高，手感及豐滿度受到影響。同時繩狀加工若處理不當，易產生皺印，尤其是厚重強捻織物。

③平幅汽蒸式松弛精練機：優(yōu)點：克服噴射溢流染色機易產生的收縮不勻而形成皺印的缺點。缺點：織物翻滾程度低，強捻產品的收縮率較低。

④轉籠式水洗機：高溫高壓轉籠式水洗機是精煉松弛解捻處理最理想的設備。

優(yōu)點：織物縮率高；缺點：操作繁瑣，勞動強度大。

三、預定形目的

消除前處理過程中產生的折皺及松弛退捻處理中形成的一些月牙邊，穩(wěn)定后續(xù)加工中的伸縮變化，改善滌綸大分子非結晶區(qū)分子結構排列的均勻度，減少結晶缺陷，增加結晶度，使后續(xù)的堿減量均勻性得以提高。

四、堿減量整理

（一）滌綸堿減量處理的目的和原理

1、目的：

使纖維本身的重量減少，織物的彎曲性和剪切性能發(fā)生明顯的變化，從而獲得真絲綢般的柔軟手感、柔和光澤和較好的懸垂性和保水性，滑爽而富有彈性。

2、原理

3、減量率

（二）影響減量效果的因素

1、氫氧化鈉用量：堿量增加→減量率增加

在浸軋法中，堿的反應效率較高；在浸漬法中，堿的反應效率較低。

浸漬法堿減量處理時NaOH用量與減量率的關系

2、溫度和時間

隨著溫度的升高，減量率增加。低溫時，減量率受溫度變化影響較小，高溫時影響十分明顯。當有促進劑存在時，影響減量率的溫度明顯降低，且影響程度遠大于未加促進劑時。由于溫度對減量率影響很大，因此必須嚴格控制溫度，否則極易造成減量不勻。隨著處理時間的延長，減量率增加。

時間與溫度及堿濃度相對應，溫度高，所需時間短；堿濃度越高，所需時間及溫度越低；促進劑的加入也可縮短減量時間。但溫度的升高和促進劑的加入，雖然可以加快反應速度，縮短減量的時間，但反應的均勻性及滌綸織物的手感將受到一定的影響，因而，在保證一定生產效率的前提下，采用較低的溫度、較濃的堿液和較長的時間進行減量。

當減量時的浴比增大，堿液的濃度降低，堿量率下降，但堿對滌綸作用的均勻性提高，從而使堿量均勻。

堿減量加工的浴比還與設備有關。一般練槽浴比控制在1：（30～35），溢流染色機控制在1：（10～12），噴射染色機浴比控制在1：（6～8）。

3、助劑

作用：提高減量均勻性，節(jié)約用堿，縮短反應時間。