纺织品染整工艺学[电子资源.图书]

本书是根据教育部新公布的工科专业目录中纺织工程专 业（包括原纺织工程、针织工程、纺织材料与纺织品设计、丝绸 工程等专业）的特点和近年来染整技术的发展而编写的。内 容包括纺织工业常用纤维的基本结构、性能，各类纺织品染整 加工的基本原理、基本工艺及常用染整设备，并对表面活性剂 的基本知识和近年来迅速发展的纺织品功能整理作了扼要的 介绍。 本书可作为纺织工程专业染整工艺学或染整概论的教学 用书，也可供纺织企业工程技术人员、管理人员阅读参考。 片断： 维遇酸后，手感变硬，强度严重降低，这是由于酸对纤维 素大分子中苷键的水解起了催化作用，使大分子的聚合度降低，纤维受到损伤： 影响纤维素纤维水解的因素主要是酸的性质、水解反应的温度和作用时间。实际生产中， 如果用酸工艺适当，就不会使织物严重损伤。 酸与纤维素作用的一般规律是酸性愈强，水解速率愈快。强无机酸如盐酸、硫酸、硝酸等 对纤维素纤维水解特别强烈，弱酸如磷酸、硼酸催化活性较弱，有机酸则更比较缓和。酸的浓 度愈大，水解速率愈快。温度对纤维素的水解影响很大，温度愈高水解速率愈快，当酸的浓度 恒定时，温度每升高10℃，纤维素水解速率增加2～3倍。在其他条件相同的情况下，纤维素 水解的程度与时间成正比，作用时间愈长，水解愈严重。此外，纤维素水解速率的快慢还与纤 维素的种类有关，例如麻、棉、丝光棉、粘胶纤维，它们的水解速率依次递增，这主要是它们的纤 维结构中无定形部分依次增加。实际生产中一般只用很稀的酸处理棉织物，而且温度不超过 50℃，处理后还必须彻底洗净，尤其要避免带酸情况下干燥。 酸对纤维素纤维虽有危害性，但只要控制得当，也有可利用的一面。如含氯漂白剂漂白后 用稀酸处理，可进一步加强漂白作用，用酸中和织物上过剩的碱，棉织物用酸处理生产蝉翼纱、 涤棉织物的烂花产品等均有应用。 3.纤维素与氧化剂的作用纤维素一般不受还原剂的影响，而易受氧化剂的作用生成氧 化纤维素，使纤维变性、受损。纤维素对空气中的氧是很稳定的，但在碱存在下易氧化脆损，所 以高温碱煮时应尽量避免与空气接触。在应用次氯酸钠、亚氯酸钠、过氧化氢等氧化剂漂白 时，必须严格控制工艺条件，以保证织物或纱线应有的强度。 纤维素氧化作用主要发生在葡萄糖剩基的三个醇羟基和大分子末端的潜在醛基上，其中 的伯羟基被氧化成醛基，进一步氧化成羧基；仲羟基被氧化成酮基，进一步氧化成开环的醛基 和羧基；大分子末端的潜在醛基被氧化成羧基。 纤维素在不同条件下氧化，可得到含有大量醛基或羰基的还原型氧化纤维素或含有大量 羧基的酸型氧化纤维素。还原型氧化纤维素虽未发生纤维素大分子链的断裂，但存在潜在损 伤，在碱性条件下，会使纤维素大分子链断裂，聚合度下降，纤维强度降低。 （五）纤维素共生物 棉纤维在生长过程中，纤维素的含量随着棉成熟度的增加而增加，此外还有一定量的在棉 纤维生长中起保护性作用的物质，以及生物代谢过程中生成的杂质，与纤维素共生共长，这些 物质称为纤维素共生物。纤维素共生物主要有果胶物质、含氮物质、蜡状物质、天然色素等，还 有在剥取棉纤维时夹带的棉籽壳。共生物所占的比例随棉纤维成熟度的提高而减少。 共生物在棉织物染整加工中影响纤维的吸水、染色、白度等性能，因此，在染整加工的前处 理中需要除去，以满足染整加工与服用的需要。 1.果胶物质棉和麻纤维中都含有果胶，以苎麻中含量较高。棉纤维中的果胶物质主要 存在于初生胞壁中，次生胞壁中也有少量存在。果胶的主要成分是多戊糖、果胶酸钙、果胶酸 镁、果胶酸甲酯和多糖类。果胶酸钙、果胶酸镁和甲酯的亲水性比纤维素低，用热水也难以洗 除，若采用适当浓度的烧碱，在一定温度下处理，可使酯水解成羧基，并转变成钠盐，这样果胶 在水中的溶解度大大提高而易于除尽。 2.含氮物质棉纤维中的含氮物质主要以蛋白质和简单的含氮无机盐（如硝酸盐、亚硝酸 盐）存在于纤维的胞腔中，也有一部分存在于初生胞壁和次生胞壁中。含氮无机盐可溶于 60℃温水或常温弱酸、弱碱溶液中，蛋白质即使在氢氧化钠溶液中长时间沸煮也不能完全除 净。次氯酸钠可使蛋白质大分子中的酰胺键断裂，生成一系列可溶于水的氯氨基酸钠盐而除 去。 3.蜡状物质棉纤维中不溶于水但能被有机溶剂提取的物质称为蜡状物质，主要存在于 初生胞壁中。棉纤维中的蜡状物质是一混合物，含有既不溶于水又不溶于碱的脂肪族高级一 元醇、游离脂肪酸、脂肪酸的钠盐、高级一元醇的酯和固体、液体的碳氢化合物。在棉织物的染 整加工中，蜡状物质的去除是借助于皂化和乳化作用实现的。脂肪酸类物质在煮练中与碱发 生皂化作用而除去，高级醇和碳氢化合物可利用皂化产物或加入乳化剂，通过乳化作用而去 除。 4.灰分棉纤维中的灰分由硅酸、碳酸、盐酸、硫酸、磷酸的钾、钠、钙、镁、锰盐以及氧化铁 和氧化铝组成。其中钾盐和钠盐占灰分总量的95％。棉纤维中的灰分能溶解于酸中，可通过 练漂中的酸洗来降低其含量。 5.天然色素棉纤维中的有色物质称为天然色素，有乳酪色、褐色、灰绿色等。目前，对天 然色素的结构研究得还不充分。部分色素能溶于沸水。在漂白时用漂白剂可使色素破坏而被 去除。 6.棉籽壳棉籽壳本不是棉纤维的共生物，而是棉纤维所附着的种籽皮，是剥制纤维时带 入的杂质。它的颜色很深，质地较硬，对织物表面的光洁度和染整加工十分不利。它的组成也 很复杂，主要由木质素、纤维素、单宁、多糖类以及少量蛋白质、油脂、矿物质等组成。在棉织物 煮练中，在烧碱、高温、长时间处理下，木质素中的多种醚键断裂，木质素大分子降解，使棉籽壳 变得松软，基本解体，再经充分挤轧、水洗而去除。在漂白中，木质素还会发生氯化作用而溶解 在碱中。 二、粘胶纤维的结构和主要化学性能 粘胶纤维是由含有纤维素的物质如木材、棉短绒、甘蔗渣等经溶制再生而成，属化学纤维 中的再生纤维素纤维。