染整原理第一节汇编

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1、染整工艺原理（一） 学时数：60 主讲教师：朱若英 总 论 以服装为例， 纤维工业是从纤维的制造开始，按 纺纱、织布、染整、缝制的顺序直至 成为最终产品。 所以染整工程大致处于纤维和工业产 品整个流程的中间偏后位置。 纺织品商品的形成 (一)纺纱工艺 将短纤维加工成纱的过程叫纺纱。 (二)织造工艺 织造工艺是指将纱线通过机械作用交织编结 成织物的过程。 1机织物 2针织物 (三)纺织品的染整 纺织品的染整是根据纤维的性质和产品特点， 利用各种机械设备对纺织品进行化学和物理处理 的过程。 二、纺织品商品的结构 （一）纺织品的种类 1棉布 2呢绒 3丝绸 4化学纤 维织品 棉布 呢绒 丝绸 丙纶

2、化学纤维织品 （二）针棉织品的种类 1针织内衣 2针织外衣 3袜子 4羊毛衫 5毛巾类 6毯子 染整工程大体上可分为附加上色彩的 加工 赋予织物以某种“性能、性质”的加工 ， 使织物平整、起皱、使表面凹凸、使 尺寸稳定等能赋予织物有某种“形态” 的加工。 因此，染整工程看来并不只是仅按订货 进行的“转包”加工，而必须是依靠自 身的力量赋予织物以特殊的性能或形 态，使织物具有某种积极性的性质及 功能的加工。 染整加工业是由“物”、“加工”、“从业 入员”和“消费者”决定的。 “物”和“加工”的关系是染整加工中的 部件部分，可以靠物理学确定出现律 来? 然而在“物”和“加工”外还加了“从业人 员”

3、，就增加了不确定的因素。 织物染整加工通常分为前处理、染色、 印花、整理和装潢，这些部门的基本 任务是： 前处理：主要是适当去除织物上的杂 质，提高织物的白度和吸水性，光洁 度 染色： 在一定设备上赋予织物一定坚 牢度的色彩或图案。 整理： 通过一定的化学或物理方法， 改善织物的 品质，包括质量，外观和 手感，或使之具有某些特殊功能。 一般整理 特殊整理 第一章 水和表面活性剂 在染整加工过程中是以水为介质的， 水质的好坏直接影响染化药剂的稳定性以及 加工产品的质量，因此，必须熟悉和掌握： 水的性质 水的处理方法 衡量水质的基本指标 印染厂在染整加工：用水量很大 从退桨、煮练、漂白、丝光到染色

4、、印花、整 理以及锅炉供汽都要耗用大量的水。 平均每生产1000m印染布约耗水20t左右。 水质的好坏直接影响到产品质量、锅炉使用 效率和染化料、助剂的消耗。 印染厂必须建立在水源丰富且水质优良的地 方。 1 染整用水 一、水和水质 1、水源： 地面水：江、河、湖水等。水质受流量 、季节及周围环境的影响，并含有较多的 悬浮物。 地下水：井水、泉水等。水质稳定，但 受地质的影响，并含有较多的矿物质。 2、水质 天然水并不纯净，通常含有以下 杂质： （1）有机悬浮物、泥沙； （2）矿物质如钙、镁、铁、铝、锰 、氯、硫酸根等离子化合物； 二、水质对染整加工的影响 1）F 其一：会使织物泛黄，而产生锈

5、斑，影响织物的 白度； 其二：双氧水漂白时，F能催化双氧水分解 ，易使棉纤维脆损； 2）CL 影响漂白织物的白度； 3）Ca、Mg 其一：能与阴离子表面活性剂如肥 皂等形成沉淀，不仅使其失去原有作 用，而且还会造成加工疵点； 其二：能与染料形成沉淀，而使鲜 艳度变差，牢度降低； 三、水的硬度 溶于水中的钙、镁离子，它们以硫酸盐、氯化物、 硝酸盐或酸式碳酸盐等多种形式存在，它们含量的 多少，可用硬度表示。 水的硬度有暂时硬度和永久硬度之分。 经加热煮沸，水中的杂质(主要是钙、镁的酸式碳 酸盐)能够沉淀出来，这种水称为暂时硬水，其硬 度称为暂时硬度或碳酸盐硬度。暂时硬度能通过加 热除去。 以硫酸盐

6、、硝酸盐或氯化物形式存在于水中的钙 、镁离子称为永久硬度。 永久硬度必须用化学方法才能除去。 暂时硬度与永久硬度之相称为总硬度。 衡量水质的重要指标 1、硬度 暂时硬度：由Ca、Mg所形成的重碳酸盐而 造成的硬度称为暂时硬度；这些物质加热煮沸能被 除去。 Ca（HCO3）2CaCO3 + CO2+ H2O Mg（HCO3）2MgCO3 + CO2+ H2O 永久硬度：由Ca、Mg所形成的氧化物、氯化物 、硫酸盐等而造成的硬度称为永久硬度。这些物质 经加热煮沸时，不会发生沉淀而被去除。 总硬度：暂时硬度和永久硬度之和。 水中杂质量越多，总硬度也就越高，水质就越差。 2、硬度常用的表示方法 水的硬

7、度表示方法各国尚不统一， 我国常用ppm来表示。 ppm：每一百万份水中钙镁盐含量换 算成CaCO3的份数，即每升水中所含 CaCO3的毫克数（mg/L）。 3）硬水和软水的区别 水 质 ppm以CaCO3计 软 水 057 略硬水 57100 硬 水 100286 极硬水 286 4）、染整厂对水质的要求 外 观： 无色、无臭、透明 pH值： 6.57.4 总硬度（）： 025 铁（）： 0.020.1 锰（）：0.02 总含固量（）： 65150 四、水质的分析方法 1、 总硬度的测定（EDTA法） 1）测定原理 在H10的条件下，指示剂铬黑T（ EBT）能和水中的Ca、Mg形成红色的络合

8、物 ，滴定时加入乙二氨四羧酸二钠盐（EDTA）后，转 变成EDTA与Ca、Mg的络合物而放出铬黑T指 示剂本身的纯兰色，这时即为终点。 2）操作方法 (1) 取水样100ml，置于250ml的锥形瓶中； (2)加入5mlNH4OHNH4CL缓冲液，控制H 10； (3) 加入5滴0.5%EBT指示剂； (4) 用0.05N的EDTA标准溶液进行滴定，瓶中的 颜色变化过程为：红色紫色蓝色（终点），记 录消耗的EDTA的毫升数即：VEDTA（ml）； 3）计算 总硬度（以CaCO3、ppm计） 25VEDTA 2 水的软化 一、石灰-纯碱沉淀法 1、石灰的作用 去除造成暂时硬度的重碳酸盐 Ca(H

9、CO3)2Ca(OH)2 2CaCO32H2O g(HCO3)2Ca(OH)2 gCO3 CaCO32H2O 2、纯碱的作用 去除造成永久硬度的硫酸盐 使用该法软化水，可使水的硬度降到10ppm以下。 二、离子交换法 即利用固型物体中的钠离子来交换水中的钙镁离子。 1、泡沸石法 使用该法软化水，可使水的硬度降到2ppm以下。 2、磺化煤法 将褐煤用浓硫酸在1501800C下处理后得到 的产物为H型产品；若再用烧碱处理得到的为N 型产品。可分别用H（K）、N（K）表示。其 软化作用如下所示。 3、离子交换树脂 阳离子交换树脂 如国产732离子交换树脂，是具有磺酸基的强 酸性阳离子交换树脂，能交换

10、水中的钙、镁等阳离 子。 三、化学软化法（软水剂） 1、磷酸三钠 通过化学反应使水中的钙、镁 盐转变成磷酸的钙盐或镁盐而沉淀。 2、纯碱 作为软水剂主要去除水中的钙、镁离子 3、六偏磷酸钠 能与钙、镁离子形成比较稳 定的络合物，而不再具有硬水的性质。 4、胺的醋酸衍生物 1）EDTA 2）氨三乙酸钠 染整生产加工过程中，在配制染 化料溶液时一般要加入软水，如果没 有软水，就必须要加入上述软水剂。 使用成本： 纯碱、磷酸三钠六偏磷酸钠 EDTA 软化效果： 纯碱、磷酸三钠六偏磷酸钠 EDTA 第二节 表面张力和表面活性剂 一、表面张力 当一滴水或其它液体从滴管中掉下来时，有形 成球形的倾向，并使

11、液滴保持最小的表面积，而获 得相对稳定的状态。这是因为水或其它液体表面有 一种“力”，通常将其称为表面张力。 图11 液体分子受力作用示意图 图12 液体的表面张力 二、表面吸附现象 当一液体中溶有另一种物质时，它的表面张力要发生一 定的变化。其变化规律可用吉布斯（Gibbs）等温吸附公式来 表述即 式中：溶液与空气或其蒸汽接触的单位表面层内溶质的量； 表面张力； R理想气体常数； 浓度； T绝对温度； 讨论： 当在溶液中加入溶质后，可能出现的情况如下： 1）若0，则0，表明表层溶质浓度大于 溶液内部浓度，这种现象为表面正吸附现象； 2）若0，则0，表明表层溶质浓度小于 溶液内部浓度，这种现象

12、为表面负吸附现象； 3 表面活性剂的结构特征及其溶液的性质 一、定义 表面活性剂(S.A.A) （Surface Active Agent ） 是指在液体中，添加少量或 极稀浓度的便能显著地降低 液体的表面张力（）和 界面张力的物质。 图13 S.A.A浓度与的关 系 二、结构特征 尽管表面活性剂种类很多，但它们都有一个共同的特征 ，都是由亲水基和疏水基两部分组成，其示意图如下： 图14 S.A.A结构示意图 三 表面活性剂分类： 四、临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration） 当表面活性剂溶解在水中后，由于它的结构特征使其形 成如下排列： 表面活性剂在溶液中

13、的排列情况又与浓度有关： 当浓度达到一定大小后，表面活性剂在溶液表面形成单 分子膜，将水和空气隔开；此时，如果继续提高表面活性剂 的浓度，则有利于表面活性剂分子在溶液内部相互聚集在一 起，形成疏水基在内，亲水基向外的胶束。 S.A.A在溶液中形成胶束所需的最低浓度， 称为临界胶束浓度。 CMC值的大小，主要与下列因素有关， 1）疏水基的碳链越长，越饱和，CMC赿小； 2）温度越高，CMC越大； 3）加入电解质，CMC下降； S.A.A胶束的形状： 五 常用的表面活性剂及应用分类 （一）、应用分类 根据应用性能，表面活性剂可作为润湿剂、乳 化剂、分散剂、净洗剂等。 1、前处理助剂 主要有渗透剂、

14、精练剂、退浆剂、氧漂稳定剂、洗 涤剂等。 2、染色、印花助剂 主要有匀染剂、消泡剂、无醛固色剂、粘合剂、 糊料、增稠剂、交联剂等。 3、后整理助剂 主要有柔软剂、抗静电剂等。 （二）、常用的表面活性剂 1、高级脂肪酸的钠盐或钾盐 如肥皂（Soap） 2、磺酸盐类 如十二烷基苯磺酸钠（ Alkylbenzosulfonate简称ABS） 3、烷基硫酸酯盐类 如土耳其红油，是蓖麻油经硫酸作用而形成的硫酸酯盐。 4、烷基磷酸酯盐类 主要做前处理助剂的复配成分 。 5、阳离子S.A.A 如1227表面活性剂 ： 6、非离子S.A.A 1）平平加O 2）乳化剂 EL (Emulsifying agent

15、 EL) 3）渗透剂 JFC（Dispersing agent JFC） 7、两性表面活性剂 如十二烷基甜菜碱（洗涤剂、柔软剂、抗静电剂） 习题和思考题 1、什么叫硬度？并简述硬水对染整加工有何影响？ 2、什么叫化学软化法？说明常用的3类软化剂的软化原理及特点 。 3、 说明一般情况下雨水、地表水、浅地下水和深地下水中杂质 的组成及其来源。 4、为什么通常见到的液滴都是类似球状的?粉状固体(如面粉)长 期储存为什么会有结块现象? 5、分别进行下列操作: 在肥皂稀水溶液的表面用刀片飞快地 刮下一薄层溶 液； 在上述肥皂溶液中通入空气后形成泡沫 。将上述薄层溶液收集,并将泡沫收 集待其破裂后形成另一溶 液。分别对上述两溶液进行浓度测试,所测得的浓度值与肥皂 溶液本体浓度之间应当有什么不同?说明不同的原因。