染整工艺原理

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• §1 引言
  • 一、练漂的目的
  • 二、主要工序
  • 三、加工形式
• §2 原布准备
• §3 烧毛
  • 一、目的
  • 二、烧毛原理
  • 三、烧毛设备
• §4 退浆
  • 一、退浆目的
  • 二、常用浆料
  • 三、常用退浆工艺及其条件分析

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§1 引言

一、练漂的目的

1.去除杂质，使后续染整加工顺利进行。

杂质分为两类：

①天然杂质：棉纤维自带蜡状物、含氮物、果胶等；

②二次杂质：织造加工附着的整经浆料、合纤纺纱油剂、尘埃、锈迹等。

2.改善织物内在品质，提升服用性能，如丝光、热定型工序多安排在染色前，统一归为练漂工序。

二、主要工序

工艺流程随织物品种存在差异：

纯棉织物：原布准备→烧毛→退浆→精练→漂白（深色布可省略，漂白布需复漂）→开轧烘→丝光→烘干→染色（印花）

涤/棉织物：原布准备→烧毛→退浆→精练（亚漂工艺可省略）→热定型（漂白布同步涤纶增白）→丝光→氧漂（漂白布同步棉增白）→烘干

三、加工形式

①烧毛、丝光、热定型、烘干全部采用平幅加工；

②轻薄棉布除上述工序外可采用绳状加工；厚重棉布、涤/棉织物必须使用平幅加工。

涤/棉织物印染加工工艺原则：

T/C织物需保留纯棉全部前处理工序，但传统纯棉工艺不适用于涤棉混纺织物，需单独重新制定工艺。

①两种纤维同时需要、且工艺条件兼容的工序，合并同步加工；

②仅单种纤维需要的工序，选用对目标纤维有效、对另一种纤维损伤极小的工艺参数；

③两种纤维均需要但工艺条件无法兼容的工序，分先后分步加工。

现有工艺仅能做到对其中一种纤维基本无损伤，部分工艺会对另一纤维造成较重损伤，或是仅满足单一组分需求、兼顾性差，相关优化工艺仍有待研究完善。

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§2 原布准备

原布即坯布（gray cloth），指未经过任何印染深加工的织造坯布。

1.检验（inspecting）：把控成品质量，提前规避批量次品损失

规格检测：布长、门幅、克重、经纬纱支、经纬密度、织物强力

疵点检测：织造疵点（缺经、断纬、稀纬、筘路条）、油污纱、色斑、破损孔洞

2.翻布（Turing）：分批、分箱管理

为防止生产混乱，方便储运管理，将规格相同、加工工艺一致的坯布划为同一批次、分箱存放。

3.打印（marking）

便于车间识别管控，每箱布匹两头10～20cm位置打印标识，标注品种、加工工艺、生产批号、箱号、投产日期、翻布操作工编号等信息。

4.缝头（sewing）

为适配连续化批量加工，将单箱内坯布首尾缝接；单匹下机坯布长度30—120m。

环缝式：接缝薄、布面平整、牢度好；缺点耗线量大、易卷边、切口偏大，稀疏薄织物不适用。

平缝式：用于箱与箱之间布匹对接，布头重叠缝合；易产生横档印，优势为缝合牢固不易开缝。

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§3 烧毛

一、目的

烧除织物表面外露短茸毛，提升布面光洁度，优化织物手感风格，降低起球概率。

①表面茸毛降低光洁度，易吸附灰尘污渍；

②茸毛干扰染料吸附，导致色泽不均、鲜艳度下降；

③表面毛羽阻碍精细花型印制；

④涤/棉织物毛羽极易起毛起球；

⑤毛羽阻隔加工液渗透润湿，影响后续加工质量，产生各类染整疵布；

⑥烧毛可提升涤/棉织物挺括度，增加刚性与弹性。

棉布常规在退浆前完成烧毛；涤/棉织物烧毛时绒毛尖端受热熔融形成硬珠点，深色面料多安排在染色后烧毛。

二、烧毛原理

织物以平幅高速快速穿过火焰，或紧贴高温炽热金属表面；利用织物本体与表面绒毛的温差差异，仅烧除表层茸毛，不损伤织物主体纤维。

三、烧毛设备

（一）气体烧毛机

设备特点：烧毛彻底，可清除经纬交织缝隙内短绒，对化纤提花织物效果优异；设备结构简单，热能利用率高，需配套燃气供给系统。

1.整机组成及各单元作用：进布装置、刷毛箱、烧毛火口单元、灭火装置。

（1）刷毛箱：配备4～8根刷毛辊，清除纱头、杂物，使表面茸毛直立；搭配1～2组砂皮辊、1～2把刮刀，可刷除部分棉籽壳；箱体底部设排风管连接集尘器；仿毛织物烧毛后需二次刷毛。

（2）火口：核心工作部件，结构设计要求燃气与空气充分混合、完全均匀燃烧。

适配涤/棉织物专用火口：火焰辐射热混合式、旋风预混喷射式

核心优势：(a)燃气多重混合，燃烧充分、温度均匀，燃气消耗更低；(b)火口上下位置可调节。

（3）灭火装置：彻底熄灭布面残留火星

灭火槽：采用热水、退浆液浸轧灭火；

灭火箱：蒸汽灭火或冷水喷雾灭火。

2.烧毛工艺规范

（1）开机前全面巡检设备，清洁、加注润滑油；按工艺要求穿布，控制适度张力，织物保持平整、干燥、无油污斑渍。

（2）严格管控火焰温度、火口角度等工艺参数，落布温度控制＜50℃。

（3）成品质量标准：烧毛等级3～4级；涤/棉织物门幅收缩率＜2%。

（4）可用热源：城市煤气、液化石油气、汽油气化气。

（5）安全生产要求：做好防火、防尘、防毒、防爆管控。

（二）铜板烧毛机

设备特点：结构复杂、占地面积大、人工劳动强度高、生产效率低，适配面料范围窄；稀薄织物易擦伤；烧毛后布面光洁度高，多用于低档纯棉织物。

（1）核心装置（烧毛单元）：3～4块高温铜板、加热炉灶（燃煤/燃油/燃气加热铜板）、摇摆机构（调节织物与铜板接触面积）。

（2）工艺参数：铜板温度700～750℃；厚织物车速50～80m/min，薄织物80—120m/min；烧毛道次二正一负或三正；厚布与铜板接触长度5—7cm，薄布4—5cm。

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§4 退浆

一、退浆目的

去除织物织造浆料，同步除去部分纤维天然杂质。

浆料残留对染整加工危害极大：①额外消耗染料、助剂；②持续污染工作液；③阻隔染化料与纤维接触，深色染色出现拒染白斑，俗称“白云花”。

退浆质量指标：染色布、印花布退浆率＞80%，织物残浆含量＜1%(布重)。

二、常用浆料

1.淀粉浆料

特性：①直链淀粉微溶于热水，支链淀粉难溶于热水；

②耐碱性优良，稀碱液中吸水溶胀；

③不耐酸，酸性环境甙键水解，逐步生成可溶性糊精、葡萄糖；

④可被氧化剂氧化分解；

⑤可被淀粉酶催化分解；

⑥碘显色反应：支链淀粉呈紫红色，直链淀粉呈蓝色。

2．PVA浆料

（1）亲水性高分子，低粘度型号易溶于水，高粘度型号水溶性差；

（2）耐酸碱，热碱环境下吸水膨化、部分溶解；

（3）可被氧化剂氧化降解；

（4）水解度（醇解度）直接影响水溶性；

（5）高温环境下物理形态、使用性能发生改变。

3.聚丙烯酸酯浆料

（1）可溶于水；

（2）耐酸、耐碱性能差。

4.羧甲基纤维素（Carboxymethyl Cellulose，CMC）

（1）水溶性随醚化度变化：低醚化度溶于碱液，中醚化度溶于清水，高醚化度溶于有机溶剂；

（2）不耐酸，pH＜2.5时析出浑浊沉淀；

（3）氧化剂可使其降解。

三、常用退浆工艺及其条件分析

（一）碱退浆

适用织物：以PVA为主、混合淀粉、聚丙烯酸酯类浆料织物；工艺成熟，可复用前处理废稀碱液。

1.作用原理：

（1）各类浆料遇热碱吸水溶胀，与纤维粘附力下降；PVA部分溶解，热水水洗即可去除；

（2）CMC、聚丙烯酸酯可直接溶于热碱，水洗脱除。

2.实操工艺：

纯棉绳状工艺：平幅轧碱（灭火槽NaOH 2~4g/L，60~90℃）→绳状轧碱（NaOH 4~10g/L，50~70℃）→堆置6~12h→绳洗机充分水洗

涤/棉平幅工艺：干坯轧稀碱液（NaOH 5~10g/L）→汽蒸/保温堆置30~90min→85℃热水洗2格→冷水洗4格→落布pH7~8

3.工艺优缺点：

①生产成本低，可回收利用前处理废碱；

②辅助去除棉籽壳与纤维共生物，降低精练压力，提升织物白度与润湿性；

③对淀粉、PVA、CMC各类浆料均有脱除效果；

④退浆率仅50—70%，堆置时间长，不利于连续化生产线；

⑤涤纶耐碱性弱，涤/棉加工需严格管控碱液温度、堆置时间；

⑥必须充分水洗，碱仅溶胀不降解PVA，水洗废液粘度高，浆料易二次回沾织物。

现存问题：轧碱槽内脱落的PVA不断堆积凝冻，粘附织物、导辊，形成持续性染斑、皱条，清理难度大。

（二）酸退浆

仅用于纯棉织物，极少单独使用。

1.作用原理：适宜酸度条件下淀粉逐步水解，生成高水溶性小分子，水洗去除。

2.工艺流程：碱/酶退浆→水洗→浸轧清水→浸轧酸液→堆置1—2h→大量冷水充分水洗

3.工艺优缺点：

①适合高含杂棉布，可大量去除无机盐、重金属离子，提升织物白度；

②硫酸与棉纤维生成纤维素硫酸酯，布面光泽提升，处理后手感接近丝绸；

③酸性条件会损伤棉纤维，温度、酸浓度不可过高；

④淀粉水解不彻底，整体退浆率偏低。

一般仅作为精练前辅助预处理工序。

（三）酶退浆（生化退浆法）

最早采用天然发酵工艺，现统一使用商品化淀粉酶制剂；适配浆料以淀粉为主的各类织物。

1.酶定义：生物催化剂，动植物、细菌、霉菌微生物分泌的特殊蛋白质，可定向催化特定物质分解。

酶核心特性：

①催化反应效率极高；

②催化专一性强，单一酶仅催化特定反应；

③反应条件温和，常温常压、近中性环境即可发挥作用。

可分解淀粉的酶统称淀粉酶，分为两类：

①α—淀粉酶：任意切断直链淀粉长链，生成短链糊精；仅拆分支链淀粉长链，无法断开1,6糖苷键，水解效果与酸近似；

②β—淀粉酶：仅能从淀粉分子末端逐步水解生成麦芽糖，无法水解支链淀粉分支处1,6甙键。

印染退浆优先选用α—淀粉酶，市面主流型号：

BF-7658酶：枯草杆菌发酵制备的耐高温淀粉酶

胰酶：动物胰腺提取淀粉酶