24小时手机咨询 18221844698
在纺织工业的纤维材料加工过程中常要用到清洗操作,例如在棉布的加工生产过程中,为了适应染整加工和服用性能的要求,棉布应具有良好的吸水性,手感柔软和色泽洁白等性能,为此,棉布必须进行退浆,洗漂,目的在于去除有碍棉布发挥其优良性能的杂质,在毛料中,有些杂质的含量有时可占到羊毛重量的50%以上,如不通过洗毛工艺将这些杂质去除,很难对羊毛进行下一步的加工。因此,在纺织材料的加工过程中,清洗是一个不可缺少的工艺。下面对各种纤维材料加工过程中与清洗有关的工艺进行介绍。
棉坯布的清洗加工
棉布上的杂质可分为两类:一类是原棉上带有的杂质,如棉蜡、含氮有机物、果胶、色素及矿物质;另一类是在纺织过程中使用的浆料或污染物,这些杂质除棉蜡去除过多会影响棉布的手感外,其他杂质都应去除。棉布的清洗过程分为退浆、煮练两个过程。
1.棉布的退浆
棉纱在织造过程中需要上浆,浆料的成分一般主要是淀粉等粘合剂,另外含有润滑剂、柔软剂、增塑剂、防腐剂等。一般棉布上含的浆料为布重的4%〜8%,棉布退浆根据原布含杂质情况和退浆要求可以釆用不同的方法,如酶退浆、碱退浆、酸退浆、氧化剂退浆等。在退浆过程中进行及时的充分的热水清洗是非常重要的环节,因为淀粉分解产物等杂质会重新凝结在织物上,严重妨碍后面的加工过程。
(1)酶退浆
对淀粉分解有催化作用的酶是淀粉酶,目前工厂常用的是BF-7658枯草杆菌淀粉酶,它是由枯草杆菌产生的。酶退浆工艺是先把棉布浸泡在65~75°C的热水中,使淀粉浆料溶胀以利于酶对淀粉的作用,再浸泡到酶液中,酶液温度45〜60°C,酶液组成一般为淀粉酶(2000活力单位)1〜2g/L,食盐2〜5g/L,浸透剂1〜2g/L,然后堆置2〜4h,最后充分水洗。
此外,还有用从动物胰腺中取得的胰淀粉酶进行退浆的,胰酶的使用方法与BF-7658酶差不多,胰酶液温度控制在40°C左右。
酶退浆所需时间较短,而浆料去除较完全,同时不易损失纤维。缺点是对原棉上的天然杂质去除少,对化学浆料无退浆作用。
(2)碱退浆
在碱的作用下,淀粉经过充分膨化,可以用热水洗去,与此同时,原棉上的含氮有机物,果胶等天然杂质也发生部分分解,易于从棉布上去除。
碱退浆工艺:一般将棉布浸轧入温度为50〜90°C,浓度为3〜10g/L的烧碱水溶液中,然后放入堆布池中,堆置2〜12h,最后充分水洗。
经碱退浆的棉布如再经浓度为5〜7g/L的硫酸处理,并堆放1〜3h再加以水洗,则退浆及去杂效果更好,这种方法称为酸碱退浆法,适合于含杂质较多的棉布。
碱退浆在我国应用较广,由于其成本较低,对天然杂质去除多,特别是对棉籽壳去除作用大,而且对非淀粉成分的化学浆料也有退浆作用,因此被工厂广泛采用。缺点是堆置时间较长,有碍生产连续化。
(3)氧化剂退浆
是利用氧化剂的氧化作用使淀粉分子链断裂降解成较小分子而被清除的方法。常用的氧化剂有亚漠酸钠和双氧水。
①亚漠酸钠
是一种黄色晶体,放置中易吸水分解,而在pH>9的溶液中比较稳定。它对淀粉分子中葡萄糖基本单元中的2,3号碳原子的C-C键有选择性的氧化作用,使分子链断裂,粘度降低而易被去除。
亚漠酸钠溶液由亚漠酸钠1〜2g/L,加1〜2g/L浸透剂JFC组成,JFC分子式为C₇-₉H₁₅-₁₉(CH₂CH₂O)₅H,工艺条件为在20〜30°C,pH=9.5〜10.5条件下把棉布浸泡于上述氧化剂退浆溶液中,然后取出轧除退浆液(轧余率100%),堆放10〜20min后,送入碱洗槽中使淀粉链进一步断裂,碱洗槽温度为85〜90℃,含烧碱4〜5g/L,然后放在80〜85℃热水槽中清洗,最后经水洗完成退浆。整个工艺流程为:
浸轧退浆液→堆放→碱洗→热水洗→水洗
②双氧水退浆
用双氧水退浆的工艺为:
浸轧双氧水→浸轧碱液→热水→冷水洗
双氧水氧化液含有双氧水4〜6g/L,润湿剂2〜4g/L,双氧水稳定剂硅酸钠7〜10g/L,在pH=6.5,40〜50°C温度下浸轧处理。
浸轧碱液是在85〜90°C温度下含有8〜10g/L烧碱的碱液槽中进行的。
热水洗时温度为80-85°C。
目前棉布或涤/棉混纺布使用的浆料除了淀粉外还有聚乙烯醇,聚丙烯酸等化学浆料以及甲基纤维素,乙基纤维素,轻乙基淀粉,竣甲基纤维素等酸性浆料,使用淀粉与上述化学浆料组成的混合浆料时也可以用碱洗等方法退浆。
2.棉布的煮练
棉纤维的主要成分是纤维素,在棉纤维外边包裹着一层由棉蜡,蛋白质,果胶,灰分等组成的杂质层,棉蜡的成分很复杂,主要含有长链饱和醇,饱和脂肪酸以及它们形成的一元酯等。棉蜡不易皂化,它的熔点在80°C左右,在高于80°C的水溶液中容易乳化。
另外,在棉花中还含有棉籽壳等杂质,它除了含有纤维素外还含有半纤维素,木质素等杂质。
棉布在退浆之后,已经去除了大部分浆料和部分天然杂质,但棉蜡、果胶、含氮有机物等天然杂质仍残留在织物上,必然会影响后面进行的染色、印花等工艺。为了使织物具有一定的吸水性,便于印染过程中染料的吸附扩散,需要用煮练去除这些杂质。
棉布煮练主要用烧碱,因为棉布纤维有很好的耐碱能力,所以可以使用氢氧化钠这样的强碱。烧碱的作用在于将棉纤维上的油脂皂化,皂化后的产物有良好的乳化能力,并使棉蜡等不能皂化的杂质乳化;而且烧碱能使蛋白质和果胶分别水解成可溶性物质而除去。棉籽壳经碱煮而膨化,其中木质素部分则被溶解。
为了提高煮练效果,需加入表面活性剂,表面活性剂使煮练液易于润湿织物,并使蜡状物乳化而被去除。煮练中常用的表面活性剂是肥皂,它有良好的润湿、乳化、洗涤作用,但它不耐硬水,遇硬水生成的钙皂不仅造成肥皂的损失,并易在织物上形成斑点污迹,而土耳其红油,烷基苯磺酸钠等阴离子表面活性剂耐硬水性好,有良好的润湿能力。
加入碳酸钠、焦磷酸钠、硅酸钠等助剂可起缓冲作用,控制溶液pH值,并防止钙皂沉淀产生,有增强浸透、润湿作用的效果,其中硅酸钠能吸附煮练液中铁离子和其他杂质,避免在棉布上产生铁锈和防止杂质重新沉淀于棉纤维上,从而可以提高棉布的吸水性和白度。
在煮练液中还加入一些亚硫酸氢钠,它可以帮助去除棉籽壳中的木质素和提高棉布的白度。
棉布煮练根据使用的设备不同分为高压煮练和常压煮练。
(1)高压煮练
将普通厚度的棉布用3%〜4%浓度的烧碱,0.5%〜0.75%浓度的肥皂和0.5%浓度的硫酸钠(密度1.46g/cm³)在0.2MPa的压力下和100-125°C:温度的煮锅中进行高压循环煮练3~5h,然后再用热水和冷水清洗,对厚而密实的棉布织物由于不易煮练匀透,需酌量增加烧碱和助剂用量,并适当延长煮练时间。
(2)常压法
与高压相比,常压法工作效率较低,所以需用碱剂与非离子表面活性剂等助剂配合使用,才能得到质量优良的产品。
为了适应生产发展的需要,人们研制开发了多种连续汽蒸煮练的设备,这些设备的出现使煮练工序实现连续化、自动化,如J形箱式绳状连续汽蒸练漂机(因此机的汽蒸容布器呈“J”形而得名),其装置如图6-8。
图6-8"J”形箱煮练装置示意图
图片P397页
将已退浆的棉花浸轧在浓度为25〜30g/L的烧碱溶液中(含有各种助剂),使布具有120%〜130%的吸液率,然后由管形加热器通入饱和蒸气,由小孔喷射到织物上,使织物温度上升到95〜100°C,然后通过导布装置将织物均匀堆置在“T”形箱中保持60~90min,为使煮练效果更加匀透,可再进行一次轧碱和汽蒸,最后在水洗槽中水洗。
麻纤维也属天然纤维素纤维,但在物理结构上和性质上与棉纤维有较大差异,麻纤维中纤维素含量较棉纤维低,而含有的杂质中果胶含量较高,而且还含有木质素,不同麻纤维中杂质的含量也有很大变动,因此麻纤维的煮练比棉纤维困难。与棉纤维相似,麻纤维也可以通过碱煮去杂,但由于麻纤维含杂质较多,往往需加大煮碱强度,才能获得好的效果。
目前,棉布的煮练也开始应用酶制剂,如使用纤维素酶,果胶酶进行煮练,它具有反应条件温和、节省能源、煮练效果好、不污染环境等优点。
3.羊毛的清洗
羊在生长过程中,在羊毛上不仅会沾染上自体内排泄出的羊毛脂、羊汗、粪便,而且由于饲养环境的关系,使羊毛附有砂土、草籽等污垢。因此,在羊毛加工前要进行洗毛工序。
洗毛是利用化学和机械作用去除羊毛纤维上的油脂,汗垢和部分杂质,使羊毛恢复原有的洁白、松散、柔软、弹性好的特性,保证羊毛在加工过程中的梳毛、纺纱、织造、染色整理等工序顺利进行。如果洗毛的质量不好,使羊毛呈现含脂含杂过多,还会出现羊毛紧缩,色泽灰暗,纤维受损伤等。
1.羊毛上的污垢
羊毛上的污垢已如上述,来自不同地区的羊毛组成并不相同,变化范围很大,羊毛所含的杂质可达40%〜50%,最多可达80%。
(1)羊毛脂
羊毛脂是羊的皮脂腺分泌物,它是一种油腻粘稠性物质,外观呈黄到褐色,化学成分很复杂,是多种高碳脂肪酸与高碳一元醇(羊毛醇,胆固醇等)形成的脂类混合物以及脂肪酸,碳氢化合物等。随着羊种的不同,气候条件和饲养环境的不同,羊毛脂的成分,含量和化学性质也不尽相同。羊毛脂不溶于水,但可溶于乙醯、苯、四氯化碳等多种有机溶剂,它遇碱不能完全皂化,但很易乳化,羊毛脂的熔点在44°C左右,因此在稍高温度下羊毛脂很易在水溶液中乳化分散。
(2)羊汗
羊汗是羊的汗腺分泌物,在毛纤维表面变干而形成盐。羊汗的主要成分有碳酸钾,油酸钾,硬脂酸钾等,95%以上的成分可溶于水。
(3)砂土
羊毛中所含砂土量及成分和性质都与放牧饲养地区的土壤和环境有密切关系。如我国西北地区出产的羊毛砂土含量大,而且砂土中含钙,镁元素的化合物也较多,而在碱性土壤地区饲养的羊毛则含碱量高,含羊毛脂多的羊毛往往粘附的杂质也较多,最多时砂土的含量可占到总污垢的50%以上。
2.羊毛淸洗的方法
洗羊毛的关键是去除羊毛脂,因为羊汗可溶于水,当羊毛脂去除时,粘附在其上的砂土污垢也会从羊毛上脱离。从羊毛脂的性质看,它是难以被皂化的,所以主要是设法使其乳化。洗羊毛的基本原理(乳化洗毛原理)主要是利用表面活性洗涤剂降低水的表面张力,使羊毛容易被润湿,而后表面活性剂分子浸透到羊毛污垢的缝隙中去削弱羊毛脂污垢层与毛纤维的结合力,并将羊毛脂污垢层破坏分散成胶体大小的微粒,在热和机械作用下使油污杂质从毛纤维上剥离,被剥离乳化的羊毛脂在水中形成乳状液,污垢能稳定悬浮在水中不再回到毛纤维上,从而获得清洁的羊毛。
根据具体的生产工艺,把洗毛分为碱性、中性和酸性三种,其中碱性洗毛使用得最广泛,也最重要。
(1)碱性洗毛
根据使用的药剂不同又分为皂碱洗毛,轻碱洗毛,钗碱洗毛三种。
①皂碱洗毛
皂碱洗毛是沿用较久的洗毛方法,即肥皂与纯碱配合使用的方法。
皂碱洗毛时温度较低,故所用肥皂应在使用温度下具有较大溶解度,不胶凝和具有强大洗净能力的特点,通常以橄榄油皂为最好,而油酸制造的肥皂在冷水中溶解度也较高,用于洗毛也可获得较好效果。皂液的洗涤作用表现在皂液有润湿和乳化羊毛脂,并保护被乳化的羊毛脂微粒不再沉积到纤维上去的胶体性质,这种性质和皂液的浓度有很大关系,通常当皂液浓度为0.4%时作用最大,而浓度再大并无多大益处。
洗涤液中的纯碱作用,一方面是使溶液保持一定pH值,以控制肥皂水解,从而发挥肥皂的乳化和扩散作用。另一方面对皂化油脂有很好的作用,但纯碱用量过多会对羊毛造成损伤。
皂碱洗毛工艺装置是由多个洗涤槽和漂洗槽组成的,洗涤槽中皂碱的浓度按各种羊毛中所含油脂的性质,数量和其他杂质多少而定。一般皂液浓度达0.2%即可乳化羊毛脂,pH值控制在11以下,温度在50°C以下,漂洗槽pH值应在9以下,以免对羊毛纤维造成损伤。来自碱性土壤饲养的羊毛中含碱量高,在洗毛过程中,水槽中的碱性会逐渐增加而损伤羊毛,需要注意,总的洗毛流程为10-20min。
由于肥皂不耐硬水,目前碱性洗毛多改用阴离子,非离子表面活性剂配合纯碱洗毛的轻碱洗毛。
表6-1诚性合成洗涤剂洗毛
表格P399页
②轻碱洗毛
由于阴离子,非离子合成洗涤剂有良好的乳化能力和分散悬浮油污的能力,而且配合使用纯碱的浓度也可稍低,从而减少对羊毛的损伤,所以目前多釆用碱性合成洗涤剂来洗羊毛。
表6-1是碱性合成洗涤剂洗毛流程的一个实例。
洗毛是在长方形水槽中进行的,槽中有平耙和旋转耙搅动羊毛以提高清洗效果,如图6-9。
前四槽是洗涤槽,第五槽是清水冲洗槽,第一槽中使用的洗涤剂是纯碱,第二到第四槽中使用的是合成洗涤剂水溶液,温度均保持在40~47°C之间,既有利于羊毛脂的乳化,又防止羊毛损伤过大。
各槽的洗液,逆流流向前一槽,有利于最大限度地发挥水的洗涤能力,见图6-10。
图6-9羊毛洗涤槽的机械装置
图6-10羊毛洗涤装置示意图
图片P400页
这种表面活性剂与碱剂配合使用的洗毛方法,对羊毛纤维有一定损伤,会使羊毛蛋白质中的胱氨酸发生变性生成羊毛硫氨酸而使羊毛机械强度降低,特别是pH>10的高温情况下,损伤更严重。因此,有些情况下,工厂采用中性洗毛或酸性洗毛。表6-2是碱对羊毛损伤的一组研究结果。
表6-2碱对羊毛的损伤(25°C)
表格P400页
③铵碱洗毛
在使用碳酸钠与表面活性剂配合的轻碱洗毛过程中,由于残留在羊毛上的碱在烘干与贮存过程中会使羊毛发生氧化而发脆,为避免这种情况的发生,在轻碱洗毛液中加入适当硫酸鞍,它是强酸弱碱组成的盐,水解后显酸性,用它可以中和碳酸钠的碱性,而且中和时产生的硫酸钠,二氧化碳和氨对洗毛有促进作用。因此,在轻碱洗毛的第二个洗涤槽中加有适量的硫酸鞍以减少洗净毛中的残留碱量,这种方法叫硫酸钱洗毛,加入的硫酸鞍量是纯碱用量的1/3。
④中性洗毛
指用水溶液呈中性的合成洗涤剂洗毛,目前使用最多的是壬基酚聚氧乙烯醯等非离子表面活性剂。
也可用烷基苯磺酸钠等阴离子合成洗涤剂与中性盐助剂组成中性洗涤剂。
由于羊毛中砂土有碱性时,在洗涤槽中积累会使洗液略呈碱性,但一般pH值能保持在9以下。
与皂碱洗毛相比,由于这种方法洗涤效果受温度影响较大,一般在70°C才能获得最大的洗净效果,而且合成洗涤剂价格较高,所以中性洗毛成本略高,但洗后毛的白度好、手感好、毛纤维损伤小、温度高有利于清除杂质,如中国目前生产的羊毛洗涤剂K1240,精纺洗净剂一号等产品都是以脂肪醇硫酸钠等阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂复配的产品,具有泡沫多易消泡,洗后羊毛手感柔软的特点。德国汉高公司生产的“毛能净”,主要成分是脂肪醇硫酸盐,其中十八烯醇硫酸钠占40%〜60%,而且含未反应的原料十八烯醇(油醇)比例较高,这种产品具有易漂洗,产品洁白柔软,手感丰满的特点。因此,90年代以来用表面活性剂洗毛逐步代替了其他传统的洗毛方法。
(2)酸性洗毛
这种方法使用较少,主要适合于含羊毛脂低而且含土杂量高的羊毛。如我国西北地区产的羊毛,由于羊群放牧在日光辐射强度大,气候变化大,盐碱土壤多的高原地带,羊毛油脂含量少,土杂量含量高,毛纤维的弹性和强度比较差。这种羊毛如用碱性洗毛,因土壤中含有钙,镁元素的化合物多,使洗液水质不断变硬,碱性变化难以控制,使毛在洗涤过程中易受损伤。而这种羊毛在酸性介质中羊毛等电点附近(pH=4.9),受损伤较少,羊毛膨胀也最小,化学稳定性高。因此在洗毛过程中,在使用合成洗涤剂的同时,加入少量醋酸、甲酸或磷酸,控制在pH=4.8〜6的范围内进行洗毛。这种方法叫酸性洗毛,它比碱性洗毛的同样产品手感,弹性都好,色泽也较鲜明。但要注意酸对机械设备有腐蚀作用,有些部件要改用耐酸材料制造。总之,洗毛的条件应根据羊毛的具体情况而确定,其中应考虑的重要因素是温度和pH值。
①温度由于羊毛脂熔点在40°C左右,60°C乳化羊毛脂达到最佳粘度,而土杂在55-65°C溶胀效果好,所以在65°C左右洗毛效果最佳,但在碱性条件下温度高会加大羊毛的损伤,所以碱性洗毛只能在55°C以下,而中性,酸性洗毛时温度可提高到70°C。
②pH值从脱脂能力看,由于碱对羊毛脂有皂化,乳化作用。因此,在碱性条件下较好,但碱性强对羊毛损伤大,所以羊毛脂含量低的羊毛适合在低pH值条件下洗毛。
不同的洗涤方法对洗净度,损伤度以及后续加工的影响间存在微妙关系,如有研究表明,在pH=10的碱性条件下洗的毛,在染色工艺中,30s毛纤维周边已染色,60s纤维
芯全部被染色,在pH=4.09(等电点)时洗毛,毛损伤虽然最小,但染色试验表明,60s羊毛还未被染料浸透,要10min以上才能全部染上色。以上说明用碱性洗毛的毛纤维纺织加工性能较好,而且可纺性、抗静电性、吸水性也较好。
至于羊毛洗涤质量的好坏是以羊毛含脂率和非脂杂质多少来衡量的,羊毛中非脂杂质含量越低越好,而羊毛脂则应保留一定含量以使羊毛手感柔软、丰满,并有利于梳毛和纺织过程的进行。
(3)溶剂洗毛
以上介绍的是羊毛的水洗情况。从上世纪40年代起,人们开始研究用有机溶剂代替水来清洗羊毛的工艺,上世纪50年代进入应用阶段。后来因为各种实际困难停止在生产中使用,到上世纪70年代以后又开始新的研究并投入应用。
溶剂洗毛所用的有机溶剂包括航空汽油,煤油等石油类溶剂,水-异丙醇-己烷组成的混合溶剂以及三氯乙烷,三氯乙烯,四氯乙烯等氯代姪合成溶剂。
使用有机溶剂洗毛的优点:能快速润湿和溶解羊毛上的亲油性污垢;不膨化毛纤维,减少缠结,不会造成毛毡缩,从而改善精梳毛条制成率;耗水量低,无污水排放,有机溶剂可回收使用。
存在的缺点:羊汗等亲水性污垢在有机溶剂中溶解度低,因此要求使用溶剂-水组成的乳液以使羊毛脂和羊汗都取得最佳清洗效果;羊毛脂本身是一种很好的乳化剂,洗涤后混在溶剂-水乳液中,要分离回收羊毛脂需要很高的分离技术和高价的设备;有机溶剂在使用中存在诸多问题,如石油类溶剂易燃,安全性差,不可燃的氯代坯溶剂又存在毒性大,不能随意排放,需在密闭系统中循环的问题;有机溶剂在使用过程中不可避免会有损耗,成本较水洗为高;溶剂回收装置设备投资较大。
羊绒的清洗
羊绒是从山羊表皮梳下来的细绒毛,是我国特产的一种高级动物纤维。羊绒的纤度细,光泽好但强度比羊毛低,因此洗毛后山羊绒的手感,光泽以及松散程度都比羊毛要求更高。在清洗过程中,特别应该注意防止纤维损伤和毡并。山羊绒上的污垢主要是油脂和砂土。一般山羊绒含油脂4%左右,但这类油脂的乳化性能差,熔点又较高(51°C)。羊绒上砂土污垢中钙,镁离子含量较高,所以不适合用皂碱洗毛。山羊绒对热的反应比细羊毛更敏感,因此洗毛时也不宜温度过高。洗羊绒要使用去油去污能力较强的表面活性剂,我国通常使用洗净剂60l(烷基磺酸钠),洗净剂LS(对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠),洗净剂721(烷醇聚氧乙烯醯)等阴离子表面活性剂,非离子表面活性剂及其他复配的产物作羊绒洗涤剂,或使用其他羊绒专用洗涤剂,对羊绒的洗涤液碱性要严加控制。
绸的精练清洗
蚕丝的主要成分是蛋白质,因为化学成分与羊毛相似,所以蚕丝的化学性质与羊毛有相似之处,但与羊毛相比,它的耐化学腐蚀性更差,耐碱性,耐氧化性都不如羊毛,因此在清洗时要选用较温和的条件。由蚕茧得到的生丝,主要成分有丝素、丝胶、蜡、脂肪等等,大致组成如下:丝素76.22%、丝胶22.08%、蜡和脂肪1.3%、无机盐0.4%,蚕丝是由两根丝素纤维,外面裹着丝胶形成的,如图6-11。
图6-11蚕丝截面示意图
丝素与丝胶主要成分都是蛋白质,丝素在纤维的中心部位,而其周围包裹着胶质状丝胶,只有把丝胶等杂质大部分去除后,丝素特有的光泽和手感才能表现出来。
含有丝胶的蚕丝叫生丝,生丝经过拈丝和织造可制成坯绸,在织造过程中坯绸会沾着油质浆料及为识别拈丝而着色的染料,这些天然的和附加的杂质会影响坯绸的柔软性和表面光泽,并会妨碍染印加工。坯绸炼漂就是要去除这些杂质,其中以除去丝胶为主,习惯上把丝的精炼又称为脱胶。
丝胶在水中的溶解度很小,而在酸性或碱性溶液中的溶解度较高,同时酸和碱又是蛋白质水解的催化剂,能促使丝胶水解,并增进其在水中溶解度,所以工业上常使用碱剂进行脱胶。
与棉纤维不同,蚕丝的耐碱性差,因此精炼时不能使用氢氧化钠这类强碱,而只能使用较弱的碱。主要方法如下:
1.碳酸钠煮炼法
使用碳酸钠的热水溶液进行煮炼,丝胶容易溶解去除,但同时会使丝素受到损伤使丝的强度降低,加入适当的无机盐缓冲试剂使pH值保持在10以下的弱碱性可减少丝素损伤。一般用碳酸钠水溶液煮炼的工艺为在pH=9.5〜10.5,温度为90〜95°C,煮炼30min~2h。如果温度较低,脱脂速度减慢。
2.皂碱煮炼法
皂碱煮炼法是以弱碱性的肥皂作为主要的精练剂并加有一定量纯碱,硅酸钠作助炼剂的脱胶方法。肥皂有提高丝胶在水中溶解度,催化丝胶中氨基酸缩合形成的酰胺键水解断裂的作用,并有良好的润湿,乳化,洗净能力。在皂液中加入少量纯碱和硅酸钠,不仅可以降低肥皂用量,而且可以稳定皂液的pH值有利于脱胶。硅酸钠水解出来的硅胶起保护胶体的作用,防止解脱下来的丝胶等杂质再沉积到织物上。但应注意丝织物也可能吸附硅胶,在低温下难以洗去,所以用硅酸钠作助洗剂时要求在较高温度下煮炼。为去除蚕丝上的色素提高织物的白度,有时加入少量保险粉或双氧水作漂白剂。
多数丝织物用皂碱煮炼时要经过初炼和复炼两个阶段,具体工艺流程为:
预处理→初炼→复炼→脱胶后处理
预处理是把丝织物浸渍在纯碱和硅酸钠组成的预处理液中,使丝胶充分膨化,减弱丝胶与丝素间的结合力。处理条件为在4g/L碳酸钠溶液中,pH=11.6°C温度下,浴比1:45浸渍处理40min。
初练的目的主要是脱胶,需要较长的时间和较多的肥皂。具体配方工艺为:丝光皂5g/L(使用过程中后补加1.75g/L),保险粉(Na₂S₂O₄)0.25g/L(后追加0.1g/L),在98~100°C,pH=9.5〜10处理100min。
复炼目的是去除尚未去尽的丝胶以及初练时粘着于织物上的污物,处理时间和用皂量较初炼减少。复炼液中含丝光皂4g/L(追加2g/L),碳酸钠0.6g/L(追加0.32g/L),硅酸钠1.75g/L),保险粉0.33g/L(追加0.31g/L)。具体工艺为在98〜100°C,pH=9.5~10条件下处理100min。
后处理包括水洗和脱水工序,去除丝织物表面的肥皂,有利于防止织物泛黄。水洗包括3个逐渐降温的过程:100°C水洗20min→80°C水洗20min→50°C水洗20min。
如果在后处理阶段加一酸洗工序,即把丝织物放在每1L水中含有0.25〜0.45cm³冰醋酸的酸液中室温下处理15〜20min,可以改善丝织物的光泽,增加丝鸣效果。在后面介绍的其他工艺中也可以在后处理阶段加入酸洗工序。
3.合成洗涤剂-纯碱煮练法
目前已采用去污效果更好的表面活性剂代替肥皂作脱胶的助炼剂,在纯碱的配合下合成洗涤剂脱胶能取得更好的效果。
合成洗涤剂-纯碱煮炼法的工艺也分为预处理→初炼→复炼→后处理几个工序,其原理与作用与皂碱法相似,下面只介绍具体工艺配方。
预处理是把丝织物浸渍在纯碱1g/L(后补加0.5g/L),浸透剂JFC0.33g/L(后补加0.16g/L)组成的溶液中,在75°C处理90min。
初炼的溶液是由0.75g/L纯碱、硅酸钠1.25g/L、洗涤剂209(胰加漂T,N,N,-油酰甲基牛磺酸钠)1.75g/L、保险粉0.5g/L组成,在95〜98°C,pH=10,浴比1:40条件下处理90min。
复炼液是由0.3g/L纯碱和0.2g/L平平加0(十八烷醇聚氧乙烯醯,EO=15〜20),0.25g/L保险粉组成,在95〜98°C,pH=8.5〜9.0条件下处理60min。
后处理包括水洗3次,95〜98°C水洗20min→70°C水洗20min→室温水洗10min,然后干燥。
4.酶脱胶
这是利用蛋白酶对丝胶蛋白质水解作用使丝胶溶解去除的方法,过程中要加入肥皂或合成洗涤剂配合才能更快达到脱胶和去除蜡质色素等杂质的目的,具体工艺为预处理一酶脱胶一合成洗涤剂脱胶一炼后处理。
预处理目的是使织物表面丝胶充分膨化,有利于蛋白酶浸透到织物上。预处理剂由0.5g/L纯碱,0.5g/L磷酸钠,1.2g/L分散剂WA(三脂肪醇聚氧乙烯醚甲基硅烷)和0.25g/L保险粉组成,在pH=9.5,98~100°C下处理50〜60min。
酶脱胶工艺中的蛋白酶有碱性、中性或酸性多种,脱胶过程中经常使用的是国产2709碱性蛋白酶,它的最高活力范围在pH=9.5〜11,使用温度为40〜50°C。酶脱胶处理条件为使用1g/L3万活性单位的2709蛋白酶,加1.5g/L纯碱,在pH=10,45°C±2°C温度范围处理50~60min(把1g或1cm³2709蛋白酶在40°C,pH=11条件下每1min把酪蛋白水解成1µg酪氨酸称为一活力单位)。
合成洗涤剂脱胶过程的目的是利用合成洗涤剂去除酶脱胶后残余的丝胶以及油脂、蜡等污垢,利用保险粉的还原漂白作用去除丝织物表面的色素达到净洗漂白作用,洗液由1.5g/L硅酸钠、0.5g/L磷酸钠、0.4g/L分散剂WA、0.625g/L保险粉组成。具体工艺为在pH=9,浴比1:50,98~100°C条件下处理50〜60min。
后处理与前面介绍的方法相同,在逐渐降温过程中水洗3次,最后干燥。
以上4种方法相比,碳酸钠法由于对织物损伤大,目前已较少使用。皂碱法脱胶有使织物白度好,手感丰满柔软,光泽明亮的优点,但消耗肥皂较多,处理不当织物易泛黄。合成洗涤剂纯碱法的织物泛黄较少,但手感不如皂碱法好。酶-合成洗涤剂脱胶后使织物手感柔软,浸透性好,但光泽稍差,生产中可根据实际需要选择适当的工艺。
绒的清洗
羽绒近年来被大量用作服装、被褥、枕头、靠垫的填充物,也被用作衣帽的装饰品、工艺美术品、文化用品以及日用品(羽毛扇等)。羽绒分野生禽类羽绒和家禽羽绒两类(主要来源于鹅、鸭),我国有丰富的羽绒资源,羽绒有着轻软蓬松、富有弹性、御寒保暖的优点。与棉花、合纤相比,100cm³的羽绒只有0.94g,而棉花则重1.14g,合纤为1.1g;羽绒的弹性也比棉花,合纤好,如羽绒的压缩率为64.5%,回缩率为97.15%,而棉花的这两项指标分别为53.3%和89.3%,合纤为52.4%和91.9%;羽绒的保暖率为89.2%,棉花为83.99%,合纤只有81.7%。
1.羽绒需要清洗的原因
收购来的羽绒原料,需经过分毛除灰工序,但仍含有不少杂质,如灰砂、皮屑、小血管毛、头颅毛残杂等,需进一步去除。绒毛上含有油脂和产生屎臭、腥味等异味的污垢需经洗涤去除。
原料在保管过程中可能发生霉变、被虫卵污染等,需通过水洗、消毒、杀菌,恢复羽绒的天然色泽。
原料在机器分离、打包压榨过程中,羽绒会被压瘪,部分毛片弯折,通过水洗恢复羽绒的天然形态和弹性。
羽毛表面含有的油脂和脂蜡是禽类尾脂腺,羽腺的分泌物,其中脂蜡难于皂化,但在45°C以上可熔化,易被乳化。由于脂蜡对动物油,矿物油亲和力大,易吸附这些杂油而被污染,因此需经洗涤把部分脂蜡去除,但脂蜡不宜过多,否则会影响羽绒的拉伸强度、光度、手感。
2.水洗工艺对羽绒原料的要求
原料含灰量要求在4%以下,如含灰量高,不仅耗费水量大,水洗次数增多,而且会造成羽枝损伤,降低质量。
原料要适当搭配,一般收购的原料,冬春纸好,夏秋绒差;水网地区绒好,干旱地区绒差。经过适当搭配才能保证品质稳定。
不同禽种,气味轻重不同的羽绒要分开,如家禽的羽毛绒油脂含量低,野鸭羽毛绒含脂量高,因此在洗涤时使用的洗涤剂量不同。又如腥味轻重不同的羽毛绒,在清洗时配料的比例也不同,因此在洗涤前要对原料情况了解清楚。
3.羽绒洗涤工艺
羽毛绒洗涤工艺流程大致分为洗涤→脱水→烘干→冷却→包装几个步骤。
(1)洗涤
分为初洗,清洗和漂洗三个工艺。
①初洗
一般投料40kg,用2kg清水的比例,漂洗4〜5min,目的是去除灰砂。
②清洗
40°C温度下用羽绒专用清洗剂,洗涤20min。
③漂洗
用40kg投料,加1500kg清水的比例,漂洗5min,共漂洗7次,以达到去灰、去污、去杂、去味的要求。
使用的清水要求达到饮用水的卫生标准,洗涤剂的特点是低碱性,少泡沫,去污力强,专用洗涤剂用量占干绒重1.0%〜2.5%。
羽绒专用洗涤剂,目前多使用德国亨格尔公司和日本狮子公司的进口产品。由于配方保密,只能了解其中大致组成。专用洗涤剂中的洗涤剂主要成分是阴离子和非离子型表面活性剂,如壬基酚聚氧乙烯醯(环氧乙烷加成数为9),它具有良好的浸透润湿蜡脂的作用,但用量过多会损伤绒毛,也含有阴离子表面活性剂,脂肪醇聚氧乙烯硫酸盐等。
(2)脱水
在离心脱水机中进行,先以300r/min转速脱水1.5min,然后以600r/min转速高速脱水6〜8min,使含水率在30%左右。
(3)烘干
在110〜130°C温度下加压至392~490kPa(4〜5kgf/cm³)烘干12min,当羽绒达到八成干时,喷入除臭剂和整理剂,去除臭味并使羽绒柔软蓬松有光泽。
(4)冷却
使羽绒冷却到40℃以下,保持舒展蓬松状态。
4.羽绒脱臭
羽绒蛋白质,易被细菌分解而发臭变质,因此羽绒洗涤过程中一定要进行脱臭处理。脱臭剂的成分包括氧化胺,季钱盐型阳离子表面活性剂和有机酸等。
脱臭作用机理为:阳离子表面活性剂通过静电吸引力很易吸附到带负电的绒毛表面,从而阻止细菌浸入羽绒表面,而细菌通常表面也带有负电,因此阳离子表面活性剂易于浸入细菌等微生物表面并产生窒阻效应。阳离子表面活性剂吸附到细菌表面之后,破坏菌体表面脂质膜及核蛋白的通透调节功能,妨碍微生物的呼吸作用,阻碍微生物水溶性有毒代谢产物的排泄或切断微生物氧源并降低其酶的活性,同时也使其细胞壁蛋白质变性而致死。由于阳离子表面活性剂是长期吸附在羽绒表面,因此有长效杀菌除臭作用。
扫一扫在手机上阅读本文章