新型染整技术

李明发

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第一章 染整新技术概述
第一节  我国染整行业的发展现状
第二节  现代染色技术
第三节  印花、整理、前处理新技术
第四节  本课程讲述内容的章节安排
     
第一节  我国染整行业的发展现状
现状一：
      世界纺织大国，从纤维生产，纺织染整加工到服装生产，其产能已处世界前列；『表现在（粗）产品出口量、能源的进口量上』
现状二：
      纺织染整这个传统工业，也遇到许多问题，特别是节能、环保、贸易的压力愈来愈大，作为世界最大生产国的我国，尤为突出。 
现状分析
支持纺织染整技术发展的要素很多:
“硬件”因素：主要指纤维材料、染化料、加工机械和配套设备等方面；
“软件”因素: 主要指信息产品设计、加工工艺和管理技术等几方面。
   对我国来说，上述因素和世界先进水平相比，有很大差距。
第二节  现代染色技术
   1. 前言： 促使现代染色技术发展的因素
（1）新纤维和新的组织结构纺织品的快速出现；
（2）新染料和化学品、加工设备的不断开发和应用；
（3）纺织品的生态要求不断严格和新的环保法规不断颁布和实施；
（4）世界资源和劳动力供应不断紧张和加工成本不断上升；
（5）现代染色理论不断深入和近代科学技术成果不断应用于染色加工。（微悬浮体染色理论的提出） 
2. 因素分析因素一：新纤维和多组分纤维纺织品染色
新型纤维出现愈来愈快，品种愈来愈多，目前已有275大类之多。(eg: PLA、PTT和PDT和相关的异形、差别化纤维等；新再生纤维包括Lyocell、竹原纤维等，以及各种多组分化学纤维，包括大豆蛋白、蚕蛹蛋白和牛奶蛋白纤维等 )
纺织品的组成和组织结构也日新月异，特别是多种纤维的混纺、交织和复合纺织品愈来愈多。
染色新技术特点之一是为适应“新”特性：选用新的染料和采用新的工艺；（eg：涤纶超细纤维染色的分散染料，要求显色性、匀染性和色牢度特别好，配套的助剂和升温工艺均与常规纤维不同，其它新纤维染色适用的染料也都有新的要求，为此国内外染料生产公司通过筛选和研发，有各种系列专用染料供应。）
特点之二是为了适应“多”组成，使多种组分都能染上颜色，而且不同组分间的同色性要好。因此，近年来开发了多种染料分浴或同浴染色的染料和工艺；
                ——差别化染色
                ——同色染色
可以参考《多组分织物的染色性能》 唐人成主编
为了简化工艺节水节能，各大公司和一些研究单位还在研究用单种染料染多种组分的染料和染色工艺
（eg：用单种活性染料染纤维素纤维和羊毛、蚕丝和锦纶）
近年来还在开发分散-活性、分散-阳离子-活性染料，以便适用于染多种组分。(混纺染料）
因素二：新染料、助剂和设备  
为了适应染色需要，近年来新染料和助剂不断涌现，新染料和助剂的开发主要为了适应以下一些要求：
（1）替代禁用染料和助剂，开发环境友好的染料和助剂；
    （选聚马来酸酐原料合成不含甲醛的抗皱整理剂）
（2）适应新纤维和多组分纺织品染色的需要；
（3）适应新工艺、新设备加工的需要；
（4）适应高效、节水、节能加工的需要。  
发展最快和最重要的仍是活性和分散染料及相关助剂：
活性染料的开发包括新的发色体、活性基及其在分子中的组合、连接基和不同染料的拼混，
染料的后加工也有了很大提高，新的活性染料性能主要表现在： （1）高发色强度、高直接性和固色性； （2）高牢度，包括耐晒、摩擦、汗光、耐氯和皂洗牢度等； （3）低盐、低碱或中性染色和固色； （4）环境友好，不含有害的芳胺，重金属和甲醛等物质； （5）匀染性、重现性和配伍性好。
为了适应染色或印花新工艺的推广，还开发了许多专用活性染料，例如喷墨印花，小浴比，一浴法染色用的活性染料。
分散染料也是发展的重点之一，也出现了不少新品种，它们有的具有新的杂环结构发色体，有的在剂型上有了改进，使分散染料具有高上染率，深染性和高牢度；
新开发的分散染料是环保型的，不含有害芳胺、重金属等物质。为了适应碱性染色或与活性染料一浴染色，开发了耐碱性强的分散染料。  
新的染色设备主要表现在缩短染色时间，减小浴比，可降到3：1，甚至更低，降低化学品、水、能量消耗，提高自动化程度以求减少劳动力，甚至达到全自动控制;
新设备还可在加料、升温、控时和在线监测等方面高度自动控制，使从小样到大样生产的误并得到控制，做到“一次正确”染色和“受控”染色。

李明发

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第５潜入者

[:000:] [:000:] 往新型染整技术发展,不停更新

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小试飞刀

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后整理是面料厂的最后一道工序，负责把坯布加工成为满足客户需要的成品布，对于日中纺，主要是为服装厂提供合格的服装面料；目前，公司拥有两条生产线，主要设备有：烧毛机、退浆机、丝光机、液氨机、定型机、预缩机、轧光机、水洗机、磨毛机、抓毛机、涂层机等。
后整理主要工艺流程：
YD：坯布准备→烧毛→退浆→丝光→定型→预缩
PD：坯布准备→烧毛→精练→漂白→丝光→染色→定型→预缩

前处理工序介绍：
1）坯布检验：即检查前工序（织造）生产的坯布情况，以保证印染加工的质量。一般检查以下指标：
1、物理指标：包括长度、门幅、等，坯布的质量将影响到成品布的质量，如坯布门幅偏窄，在定型和丝光等工序中为了达到门幅标准会强行拉大门幅从而导致缩水过大，相应地成品密度也会偏离标准；
2、外观疵点的检查：如缺经、断纬、油污、密路等情况。如果布面有油污，则该品种不适合加工白布，也不适合染色，否则会造成染色不匀，染花等疵点；布面有金属削在漂白会导致破洞产生。总之，坯布检验对印染加工的顺利进行是很重要的。有些疵点在送染整加工时要及时得到修补。
2）坯布准备：主要是为了将要加工的品种按一定规律进行分批，以使加工不出现混乱。公司该工序称翻缝（包括坯布和返工布）。
3）烧毛（Singeing）：棉纤维在染色、织造过程中会由于受到机械摩擦作用而散露在纱线表面，织成织物后就在其表面形成长短不一的绒毛，这些绒毛如不去除会对后续加工产生很多负面影响，如：
PD品种会因为这些绒毛的存在而产生色花、色点；
绒毛掉进丝光碱液中会增加烧碱中杂质的增加，回收难度大；
由于绒毛的存在，使丝光光泽下降；
机器中留有大量毛絮，清洁困难，等等。
当然，对于某些品种，有时为了达到客人参板，也有不烧毛而直接进行后道工序的。
烧毛工艺：流程：进布-刷毛-烧毛-灭火-落布
目前烧毛主要是通过气体烧毛，主要是通过火焰将布面绒毛去除。烧毛程度靠火与布之间的距离、火力大小、布匹运行速度决定。烧毛车速一般非常块，大概100m/min，要根据布的厚薄及烧毛程度适当调节。
4）退浆（Desizing）：
在织造过程中,纱线要经过反复折摩、拉打等机械作用,因此单纱一定要上浆,一方面增加强力,减少毛羽,保持其伸长率,另一方面,起抗摩作用,经过浆纱后可降低经纱断头,提高织机产量和效率。浆料有天然浆料和化学浆料连大类，一般上浆用的浆料为两种浆料的混合。日中纺浆料的主要成分有淀粉（天然浆料）、PVA（化学浆料）以及一些油蜡、平滑剂等。经过上浆后的坯布手感较硬，吸湿性能变差，不利于后续染整加工，在整理前需要将这些浆料和杂质彻底去除干净。（如果大家注意的话，通常白布手感比色布手感要好，实际上白布手感也比较容易获得）
浆料中各种成分去除方法：
1、淀粉：去除淀粉的方法有碱退浆、酶退浆和氧化退浆三种。我们现在用的是酶退浆法，而对于松式整理，我们采用碱退浆法，在高温条件下将淀粉膨化再通过热水去除。
酶退浆具有专一性，对纤维无损伤，而且酶可降解，对环境基本无污染，目前得到普遍使用。关于酶的作用原理，比较复杂。淀粉酶可以将淀粉大分子支解成分子量小、粘度小的低分子化合物，再经过水洗即可去除；
2、PVA：主要通过热水去除，淀粉酶对PVA没有作用；
3、其它杂质：通过一些精炼剂和洗涤剂去除。
退浆工艺：进布→水洗→轧料→堆置→水洗→烘干→落布
退浆中常见问题：
a、退浆不充分，即浆料没有被完全去除干净，表现在手感硬、吸湿性能差、白芯、
b、荧光沾污，由于荧光相当于直接染料，对纤维亲和力较低，在高温水洗条件下容易从纤维上掉下来并沾污到其它颜色的布上或机器上，特别是机器上的荧光可以反过来再下一次沾污其它布，而且掉下来的荧光不容易去除干净；
c、        颜色沾污：一些染料的水洗牢度较差，容易脱离纤维并反沾污。
d、        经向折痕：主要在堆置过程中产生。
退浆效率的鉴定方法：退浆率的测定；目前主要是通过定性检测方法，即通过I-KI（碘-碘化钾）溶液定性检测淀粉有无被去除干净。
5）精练（Scouring）：
对于YD品种完成退浆工序后，布面杂质基本上被去除干净了，这些杂质主要是织造工序残留下来的，而棉纱本身的杂质主要是在染纱过程中被去除了。对于PD品种，这些棉纤维本身携带的杂质（主要有棉子壳、果胶、油蜡以及一些其它杂质）就没有被去除，这些杂质同样对后续加工有非常不利的影响，需要在染整过程中完成，精练过程主要就是去除这些杂质。
精练主要是通过烧碱来达到去除这些杂质的目的，精练要求在高温条件下进行，在高温条件下，棉纱当中的大部分杂质被降解、乳化或溶解度得到提高，然后被水洗去除。在精练助剂中，除烧碱外还有很多其它配套助剂，如表面活性剂等。
精练工艺：进布-水洗-轧料-堆置-水洗-烘干-出布
一般的精练机器主要有J-BOX、R-BOX、公司目前采用R-BOX机器进行精练，R-BOX的容布量在2000m左右，由于一次生产需要消耗大量的化工料，仅底料就在3000L左右，所以工厂采用集中处理，这样相对节约成本，一般是一周生产一次。
6）漂白（Bleaching）：
经过精练后棉织物虽然去除了大部分的杂质，但仍有少量未被完全去除，包括一些在精练过程中难去除的色素。织物白度不够，会影响染色最终产品的色泽和鲜艳度，对白布来说会影响成品的白度。目前对白度许多要求高的定单，都要经过复漂。
漂白主要有氧漂、还原漂两大类，氧漂常见助剂是H2O2（双氧水）和NaCLO（次氯酸钠），又称氧漂和氯漂，还原漂常见助剂是Na2SO3（保险粉）。目前常见的是氧漂，氧漂常见的又是双氧水漂白。双氧水漂白主要是H2O2分解的HO2-起漂白作用，H2O2可与色素发生反应，从而起到消色作用。H2O2在分解过程中还会有HO.产生，该自由基会对织物有损伤，特别是在有铁、铜等金属物质的存在下会加速分解造成对织物的过度损伤，在漂白过程中出现的破洞经常是由于这种情况造成的。所以在漂白过程中长加入一些稳定剂，起到络合这些金属离子的作用。
漂白机器：漂白机器主要有间隙式和连续式两种，针织布和纱线常采用前者，一般与精练同时进行。而对梭织常采用后者。连续漂白与连续精练的机器差不多，公司采用J-BOX汽蒸方式，机器未日本产的京都机。
漂白效果：用白度、强力、聚合度以及潜在损伤检测。
漂白工艺：进布→水洗→轧料→堆置→水洗→烘干→出布
漂白中常见问题：
a、白度不够；
b、漂白过度，强力损伤过大；
c、局部损伤大；
d、头尾差；
7）丝光（Mercerizing）：丝光工艺又称麦瑟处理，由1844年英国科学家麦瑟（Mercer）在实验室中发现的。他发现棉纤维在烧碱中处理后，可以获得蚕丝一般的光泽，后来就被称为丝光处理。
1、丝光处理原理：棉纤维在强碱溶液中发生剧烈膨化，纤维的超分子结构和形态发生变化，纤维内部螺旋状扭曲消失，经向收缩，横向增大，其特有的腰子形截面增大而变圆，增加对光线的反射性能。
2、丝光作用：（1）使织物获得良好的光泽
（2）稳定织物尺寸
（3）增强织物的吸附性能
（4）提高织物强力
3、丝光助剂和机器：丝光是在强碱条件下进行的，所以助剂必须有一定的碱性，目前常见的碱剂为烧碱（NaOH），价格相对低廉；另外一种常见助剂就是液氨（Liquid Ammonia）。对应丝光助剂，丝光机器有烧碱丝光机和液氨丝光机，相对烧碱丝光机，液氨丝光机发展较晚。目前公司两种机器都有，在国内液氨丝光数量屈指可数。
4、丝光工艺：进布→轧料→堆置→水洗→烘干→出布
丝光工序常见是坯布丝光、漂白前丝光、漂白后丝光、染色后丝光。坯布丝光一般针织产品上常见，对YD产品只能是染色后丝光。公司目前采用的漂白后丝光（PD）和染色后丝光（YD）两种。
5、丝光中常见问题：有停车挡、沾色、沾荧光、破边等。

后整理工序介绍：
1）定型（STENTERING）：定型是后整理生产中最重要的一步，它通过各种化学助剂进行硬挺、柔软、防滑、拉幅、增白及树脂等整理来改善织物的各种性能，并通过整纬器调整织物纬斜的作用。另外对弹力布，还需要在定型机上通过高温保持尺寸稳定，即干布定型。
流程：进布-轧料-整纬-上针-烘干-落布。
主要参数：配方、轧辊压力、烘箱温度、车速、含潮率、超喂、门幅等。
配方：即定型时上料液，料液内各种化学药品的使用比例，其决定定型后布面的手感、滑移、颜色等；
轧辊压力：主要用来控制带液率，带液率对布面的手感、颜色等有着重要的影响；
烘箱温度：定型时的烘干温度是影响定型质量的主要因素之一，特别是在树脂整理过程中，定型烘温对织物尺寸的稳定性，表面平整性都有较大的影响，作柔软整理，烘温控制在布面干为宜，烘温不宜过高，否则会影响织物的手感。
车速：即布在机器内的运行速度，可根据烘箱温度和整理要求进行调节；
含潮率：对一般整理，对含潮率要求不是很严格，但对潮交连整理来说，这一参数起着
关键作用；
超喂：超喂的大小直接影响织物的纬密，从而影响织物的缩水性能，同时为兼顾织物生产时张力要适当防止轧皱及纬斜。
门幅：定型拉幅幅宽决定织物定型后的幅宽，所以为了使定型后的织物的幅宽达到工艺要求，使织物经预缩后幅宽达到客户的要求。
2）树脂：由于树脂整理的特殊性所以单独列出。
树脂整理原理：通过加入树脂整理剂，使纤维之间形成网状结构降低了纤维滑动性而达到预定效果。同时也带来强力下降明显，在生产时尤为注意。
流程：定型1→焙烘→洗水→定型2（Top Finishing）
各工序作用及注意事项：
定型1：浸轧树脂整理液，让树脂整理剂均匀分布在织物上。主要参数：烘温、带液率、车速；焙烘：让树脂与纤维在一定条件下充分起交联反应，达到树脂整理的效果。主要参数：张力、
车速和温度；
洗水：主要是洗去焙烘后残留在织物上的甲醛和一些助剂；主要参数：温度、车速；
定型2：织物在经过焙烘和洗水工序后，织物手感会变的非常干涩，此步定型主要就是改善这点，对白布而言，织物的最终白度也是在这一步得以成型。
3）轧光（CALENDERING）：
目的：通过机械物理作用赋予布面良好的光泽效果和手感。
原理：织物经过光滑轧辊一定强度的轧压后，织物表面变的非常光滑而平整，对光的反射加强，从而获得良好的手感和光泽效果。
4）磨毛（Peach/Sanding）：织物在平整且张力均匀的情况下，经过精密砂纸打磨表面而产生一层均匀细蜜的绒毛。磨毛处理可使织物的手感有丰满、厚实、暖和的质感。一般通过毛量和绒毛长短评价磨毛质量。
磨毛常见问题：
磨毛不匀：进布布面不平整；
强力损伤过大：通过调整毛量和张力来改善。
5）预缩（COMPACTING）：利用织物在湿热状态下的可塑性，通过一定的机械物理作用来调整织物经向收缩，消除织物自身收缩作用，改善手感和缩水。
棉织物一般都要经过防缩整理，织物在前道各工序生产中经向基本上都一直处在有张力状态下，经向受到拉伸，织物存在潜在收缩，这种潜在收缩一旦在松弛状态下经过湿热处理后就会引起缩水，因此需要在成品前将这种潜在收缩去除或降低。织物防缩整理的方法包括化学及机械两种整理，我们的预缩整理属于机械整理。
原理：通过橡胶毯的弹性作用使织物随橡胶表面一起收缩，使织物经向自身收缩减少，从而达到改善织物经向缩水目的。

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lily167599

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allen1979

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肖剑

往新型染整技术发展,不停更新.