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1、纺织工程专业纺织加工化学课程设计指导书纺织服装学院二九年十二月12纺织加工化学课程设计指导书一、目的通过该课程设计周培养学生查阅资料，综合运用所学的纺织加工化学等专业课程知识和进行设计、实验、撰写设计说明书等的能力。二、课程设计简介及基本要求课程设计是纺织加工化学教学中极为重要的一个环节，本课程设计拟设1周时间。为培养和提高学生查阅资料，独立设计、计算和安排实验以及动手操作的能力，要求在老师指导下由学生独立完成。由学生自拟题目，对纺织加工化学中的问题独力完成设计并实验，撰写设计说明书.课程设计要求：1. 做好设计前预习，巩固和加深纺织加工化学基本理论知识，能综合运用所学知识解决纺织加工化学问题
2、。2. 能通过查阅资料，对比分析，根据设计要求进行实验方案设计，并具有创新性.3. 能通过查阅仪器使用说明书和有关资料，正确地使用仪器设备并了解设备的使用、测试原理.4. 复习和巩固化学实验的知识，能独立正确地完成试剂的配制、用具的洗涤、具体操作等等。5. 实验过程中认真观察每一个现象并记录，实验结果记录具有科学性、准确性。及时修改自己的设计方案。6. 撰写设计说明书要翔实真实地记载设计、实验结果，并加以分析讨论，得出有说服力的结论。三课程设计目的要求纺织加工化学是纺织工程专业的主干课程之一，需要通过一定的课程设计在纺织化学加工中综合应用基本的化学实验技能。通过课程设计及实验使学生巩固和加深纺
3、织加工化学的理论知识，加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计能力及创新能力。培养培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的设计、实验习惯，为今后工作打下良好的基础。四、课程设计的基本内容1、麻纤维的化学脱胶设计化学处理工艺、物理化学处理工艺及其碱处理工艺设计。2、羊毛的洗涤及炭化设计洗毛工艺设计、炭化方法设计、散毛炭化工艺设计。3、 绢纺原料精炼设计绢纺原料微生物精练的工艺设计、酶制剂精练、微生物精练设计。绢纺原料化学精练的工艺设计、工艺流程设计、工艺参数设计、绢纺原料除油等设计。五 基本知识（一）麻纤维的化学脱胶工程麻类作物韧皮中含有纤维外，还含有一些杂质，包括果胶物质半纤维素等成
4、分。这些胶质包围在纤维的外表，将纤维胶结在一起形成较硬的片状麻束。这样的麻束是不能直接用来纺纱的。因此，在纺纱的加工之前必须对原麻施以脱胶处理。从麻的组成中知道，以苎麻苎麻原麻中含有25%左右的胶质，其它为纤维素。就化学性质而言，纤维素与胶质中各种成分对水、无机酸、碱及氧化剂化学药品作用的稳定性是各不相同的。例如，半纤维素中的低分子部分和可溶性果胶能深于水中，半纤维素中的高分子部分、不溶性果胶和纤维素等成分均可为酸所水解，而木质素对酸的作用表现出极大的稳定性。半纤维素，果胶物质和木质素等成分易被高温碱液作用而溶解，纤维素则对碱液表现出较高的稳定性，纤维素和胶质均易被氧化剂所氧化。（1）二煮一漂
5、法脱胶工艺（twice lyeing boiling-once bleaching degumming method）. 主要工艺过程：原麻拆包、栋麻、扎把-浸酸-水洗-装笼-一次碱液煮练-热水洗-二次碱液煮练-水洗-打纤-漂白-酸洗-水洗-脱水-给油-脱水-抖松-干燥得到精干麻。（2）二煮一练法脱胶工艺. 主要工艺过程为：原麻拆包、拣麻、扎把-浸酸-水洗-装笼-一次碱液煮柜-热水洗-二次碱液煮练-水洗-打纤-酸洗-水洗-倍水-精练-水洗-脱水-抖松-给油-脱水-抖松-干燥，得到精干麻。上述工艺过程中，一次碱液煮练到二次碱液煮练之前的工序为预处理工艺过程.一次碱液煮练到二次碱液煮练的工序之后为
6、后处理工艺过程1.原麻拣麻：取10g苎麻2.浸酸：取酸的浴比为1：20，由1020=200g 可知在浸酸时需200g水在自来水中滴3滴98%的浓H2SO4,将10g苎麻浸在配好的溶液中，置于恒温水浴锅中，温度50，时间1小时。3.水洗：将浸酸后蒙麻在自来水下冲洗数次直到自来水清澈为止。4.一次碱液煮练：煮练中氢氧化钠用量（%）=（0.4 0.45）x原麻含胶率精确称量无水NaOH 1g，先挂煮练浴比为1：20，煮练用的助剂选择三聚磷酸钠，为助剂的用量一般为2%3%，所以取三聚磷酸钠0.3g。煮练时间为1.5小时。5.水洗：将一次碱煮后苎麻在热水下清洗，直至将苎麻洗净。6.二次碱液煮练：NaOH
7、 的用量较第一次碱煮时要少，取4g，浴比1：70，煮练助剂为三聚磷酸钠0.2g，煮练用水为自来水，常压，温度在100以上，煮练时间为2小时。7.水洗：将二次碱煮后的苎麻在冷水下清洗。8.打纤:将水洗后的苎麻置于干净的平台上，用木棒敲打，使纤维更加松散，脱去更多的胶杂质。9.漂白：取NaCl 20ml,其中有效氯为10%，配成漂白液200ml,将打纤后的苎麻置于漂白液中，在50的恒温水浴中漂白5分钟。10.酸洗：将漂白后的苎麻进行酸洗，酸洗的浴比为1：20，在200ml的自来水中滴3滴98%浓硫酸，在50的恒温水浴锅中浸3分钟。11.水洗：将酸洗后的苎麻在自来水下冲洗干净。12.抖松：在机械和手
8、的作用下将苎麻纤维抖松。13.给油：配置200ml的乳化液，茶油98%，氢氧化钠2%，时间为5分钟。14.脱水：在烘箱内烘烤20分钟，得到精干麻。（二）麻纤维的微生物脱胶从麻的化学成分及纺织工业对麻纤维的品质要求中知道，原麻中的果胶物质、半纤维素、木质素胶质成分都是妨碍合理利用麻纤维的杂质。利用微生物的生命活动脱去原麻中胶质的方法称为微生物脱胶法是麻纤维脱胶的方法之一。微生物脱胶的基本原理就是利用某些微生物以这些胶质为某碳素营养来源的特性，将果胶物质、半纤维素以信木质素等物质分解转化为简单的低分子物质，从中得到本身生命活动所需的营养物质和热能，从而完成麻纤维的脱胶过程。菌种特性：自然界中能分解
9、果胶物质和半纤维素的微生物很多，主要是某些细菌，它们大量地生存于土壤和水中。可供选择的分解胶质效能较高的：1. 厌氧性微生物：蚀果胶梭茵，地浸麻梭茵。2. 好氧性微生物：这类微生物在自然界中分布极广，主要存在于土壤中，对果胶物质分解能力较强的细菌高不可主要有枯草有孢杆茵、马铃薯杆甸和多枯梭茵等。（三）羊毛纤维的洗涤及炭化设计羊是食草性动物，在生活程中，由于自身代谢作用而产生大量的分泌物，其中有相当部分就沾污在羊毛纤维上，羊又长时期放牧在野外，靠海在杂草丛中，因此羊毛又夹了一定数量的砂土和草杂。所以在原毛中含有较多种类且有碍于纺织加工的杂质。清除各种杂质是羊毛初步加工的主要任务，洗毛的目的就在于
10、应用化学，物理和机械的方法，去除原毛中所含的过多脂汗和土杂，得到较为纯净的羊毛纤维，以满足纺织加工对原料的要求。1.洗毛工程用剂：洗毛工程用剂主要指洗涤剂和助洗剂。在我国的洗毛工业中目前仍以采用阴离子型洗涤剂为主，如烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠等。此外，在洗毛过程中还用些助洗剂，这些助洗剂大多为电解质。常用的助剂有纯碱（Na2CO3），元明粉(Na2SO4),磷酸盐类。2.助洗剂的品种和浓度选用。助洗剂的品种很多，在我国洗毛实践中常用的助洗剂有纯碱（Na2CO3）,元明粉（Na2SO4）和食盐（NaCl）等，从洗毛中和助洗效果来看，元明粉比食盐好，但食盐比元元明粉便宜。在洗涤过程中为了弥补损失而继
11、续加入和洗涤剂和助洗剂则称为追加料。追加的方法有间歇追加和连续追加两种。间歇追加法又称等分追加法即按一定的时间（1h、0.5h、或15min）或按一定的喂毛量（每100kg或200kg）或按一定的产量等追加洗涤剂和助洗。3.槽水的温度选用：习惯上将羊毛脂的熔点作为确定洗毛槽水温度的参考依据，在碱性洗毛时槽水温度应稍高于羊毛脂的熔点，通常控制在50左右，若采用中性合成洗涤剂洗毛时，槽水温度可以略高些。1.洗涤时间：洗涤时间和长短与洗毛槽数，槽 水温度及洗涤剂的乃是有关，在制订洗毛工艺计划时应综合增考虑上述各种因素和影响。另外洗涤时间的长短还影响到洗毛机的产量和质量。五槽洗毛机总的洗毛时间约为12
12、min，四槽洗毛机为812min,这样羊毛通过每一次洗槽所需时间约为2530min.2.轧水辊压力：一般说来从第一对轧水辊到最后一结轧水辊的压力是逐渐增加的，变化范围是710415104N。3.烘毛温度：帘子式烘干机的烘干温度可分为三个区段，第一个区段为湿毛进入烘房处，属于预烘阶段，温度可略高些，但由于该段所要羊毛含湿率高。热风通过湿羊毛后温度骤降。第二区段为羊毛烘干阶段，温度不宜太高，通常控制在80以下，过高则会损伤羊毛纤维。第三区段羊毛已渐干燥，其温度可比第二区更低些。4.炭化原理及工艺过程炭化加工是化学加工，最理想的炭化用剂应当是只对草杂发生作用，而又无损于羊毛纤维，但是至今还是未发现这
13、样的化学药品。现行炭化加工是利用硫酸处理含有植物性草杂的羊毛使，使酸与草杂发生作用而最后将其除去，但这样也会给羊毛纤维带来一定程度的损伤，只是在加工过程中严格控制炭化工艺条件，以尽量减少羊毛纤维的损伤程度。（1）散毛炭化：1.浸酸 浸酸是炭化的第一道工序，也是炭化工程中的关键工序，这是影响草杂炭化效果和羊毛纤维损伤的潜在因素。在浸酸工序中主要掌握酸液的浓度温度和浸酸时间，要求草杂尽量吸足酸，而羊毛纤维则要尽量少吸酸。在酸液中加入炭化助剂以后，可以加快羊毛纤维和软草籽的吸酸速度，在5.5%的硫酸溶液中加入0.1%炭化助剂后的吸酸速率有明显的提高。2.脱酸 从浸酸槽中出来的羊毛含酸水率太高，若直接
14、去烘干不仅会增加烘干机的工作负担，使羊毛烘不干，草杂不脆化，而且会严重损伤羊毛纤维，因而在进入烘干机之前，要尽量去除羊毛中过多的酸水量。为使轧水作用柔和，采用了气动加压，有三档压力可调分别为39.2KN，78.5KN和117.7KN。压力过大易起羊毛和毡并。为了防止期间的羊毛受搓揉，轧水辊设置了保速装置。羊毛经过轧水之后，含酸水率控制在36%以下，含酸率控制在6%以下时，这时的结合 酸量在46%以下，不会对羊毛纤维带来过分严重的损伤。3.烘干与焙烘 羊毛经脱酸之后应立即进行炭化烘干，因为带酸的羊毛更易受到损伤。1-64支羊毛含酸6.4%2-56支羊毛含酸6.8%当羊毛含酸率为5%以下或更低时，烘干温度对羊毛强
