棉织物前处理及染色实验

染 整 工 艺 实 验 报 告

实验题目：系 别：班 级：指导教师：学生姓名：同组同学：实验日期：实验成绩：

棉织物前处理及染色实验 轻 化 工 程 系 轻化工程

实验一 棉织物前处理及染色实验

实验目的

掌握涤／棉混纺织物退煮漂一浴法的工艺，棉织物和纱线的丝光方法，直接染料染色的一般方法。

文献综述

一、前处理

纺织产品染整加工中的前处理包括：烧毛、退浆、精练、漂白工序。主要目的是去除各种杂质，提高织物的白度和吸水性以满足后续染整加工的需要。但棉及棉型织物的前处理也包括一些以改善织物品质为目的的过程，如丝光，热定型等。

简化工序，缩短工艺流程，节约生产成本和减少污染是人们愈来愈感兴趣的课题。近年来，国内印染界在棉织物的短流程加工工艺以及冷轧堆加工工艺研究上取得了很大进展，如棉织物碱氧一浴冷轧堆工艺和活性染料冷轧堆染色工艺等;棉织物前处理和染色合一的工艺也有一定量的研究，但使用的染料多是直接，硫化和还原染料，而活性染料未见报道。

棉织物前处理和活性染料染色一浴一步冷轧堆这种合二为一的工艺有很多影响因素要考虑，既要考虑织物上的人为杂质和天然杂质的去除，又要考虑处理液中各染化料之间的相容性，如活性染料是否耐强碱水解和双氧水破坏以及活性染料的某些结构是否对双氧水分解有催化作用等。

二、基本原理

成熟的棉纤维中含有果胶蜡质、蛋白质、灰分、木质素及色素等天然杂质，itd纯棉织物除此之外，还含有大量的人为杂质，如浆料、油污及其他杂质等。这些杂质的存在严重影响棉织物的染整加工，一般在染色加工前去除。

从上述杂质的结构及去除的原理分析，烧碱在高温时借助于表面活性剂，能将淀粉等浆料溶胀，使其变成溶胶状物质，从织物上脱落;再之，它又能使果胶质与纤维素相连的醋键水解断裂，同时也能打断它们的分子链，对蛋白质分子，碱促使其酰胺键断裂而溶解，脂肪物质则与碱发生皂化而榕解，高级脂肪醇及其他物质可借助于表面活性剂去除。若将保险粉、还原剂和碱同浴，也有利子棉籽

壳的去除、色素结构的破坏而消色。与此同时，还原染料本身不溶于水，它 们需要在碱剂和还原剂存在下还原溶解而上染。在一浴法加工过程中，随加工的进行，浆料及杂质慢慢地成为可溶性物质等而除去，染料隐色体就慢慢地被织物吸附，从而使染色时间大为降低。但是一浴法加工，将影响煮练效果及杂质的溶解除去，同时，加工时赤去除的杂质将影响上染，溶液中的杂质也将影响染色的进行，为此，将棉织物前处理和染色一浴加工需进行综合考虑。

三、基本方法 1.退浆过程 碱退浆

该方法以氢氧化钠为主要反应剂。氢氧化钠不能使淀粉溶解，但它能使淀粉发生剧烈的膨化使分子间距增大，结构变松;同时也使得淀粉与棉纤维上的轻基之间的氢键结合受到破坏，进而使淀粉在棉纤维上的附着力下降，提高了它脱离棉纤维而溶解于水的能力，使其水溶性增加，再经水洗就可将淀粉去除。氢氧化钠是腐蚀性很强的碱，溶解时污染空气，运输、贮藏要求高，废水不宜治理。通常汽蒸法退浆液由氢氧化钠10 / L、表而活性剂1-2 g/ L等组成。 2.煮练过程

煮练要去除的是纤维素的共生物，主要包括果胶质、蜡状物质、含氮化合物、棉籽壳和灰分。这些共生物的存在，影响着纤维的吸湿性和白度。根据使用的煮练剂不同，煮练方法有碱煮练和酶精练。 碱煮练

该方法以氢氧化钠为主要反应剂。通常轧蒸法煮练液由氢氧化钠20 ~ 40}/ L、表而活性剂5~ 8/L、亚硫酸氢钠0~5/ L,磷酸钠0~1/ L等组成。用碱和助练剂在高温条件下处理棉织物，使纤维素共生物分解、乳化再经水洗而被去除。 3.漂白过程 双氧水漂白

该方法以双氧水为主要反应剂。漂白液的组成与双氧水退浆液的组成相类似。现在提倡双氧水和过氧化物酶漂白，以减少对环境的污染。 4.丝光过程

棉织物丝光是指棉织物在经纬方向上都受到张力的情况下，用浓碱溶液或其

他丝光剂处理，以改善织物性能的加工过程。通过丝光棉织物的强度有所提高，对染料的吸附能力有所增加，还产生丝一般的光泽。,常用的丝光剂有氢氧化钠、液氨等。

氢氧化钠丝光

该方法以氢氧化钠为主要反应剂。使用的氢氧化钠浓度为240~ 2809/ L，由于碱的浓度较高，需要回收利用。

实验原理

机织物织造时，经纱会反复受到摩擦力和张力的作用，导致纱线起毛断纱，为使织造加工得以顺利进行，通常在织造前对经纱实施上浆处理。而浆料的存在，会阻碍染化料向纤维内部的渗透，故在染整加工中，首先要进行以去除浆料为主要目的的退浆处理。棉织物常用淀粉浆或淀粉和PVA的混合浆，上浆率一般为4％－8％。当退浆率在80％以上即可满足印染加工的要求。酶退浆是用于棉织物退浆的方法之一。淀粉酶（主要是α-酶）对淀粉大分子具有强烈的催化水解作用，在温和条件下，使淀粉大分子降解为水溶性的糊精、麦芽糖和葡萄糖。利用淀粉酶的这种作用，可高效率地分解织物上的淀粉浆，且水洗排放液中所含成分均可生物降解，对环境无污染，但只用于含淀粉浆的织物退浆。碱退浆是棉织物退浆的另一种常用方法。碱可使淀粉浆、化学浆料（PVA等）等发生一定程度的溶胀，使其由凝胶状态转化为溶胶状态，对纤维附着力降低，在水洗过程中，经水的机械冲击作用，浆料脱离纤维，从而达到退浆的目的。该方法适用于大部分浆料的退浆。

实验过程

一、 浸渍法退煮漂一浴工艺

1. 主要实验材料 化学品和仪器

棉织物坯布 氢氧化钠 双氧水 烧杯 量筒 温度计 电子天平 2. 实验处方和工艺条件

氢氧化钠 8g/L 28%双氧水 浴比 温度 时间 3. 实验步骤

5g/L 1:30 80~85℃ 60min 按照实验处方称取规定量的助剂，量取规定量的蒸馏水于烧杯中，加入氢氧化钠，搅拌均匀。升温至80~85℃，加入双氧水。

取一块10cm×10cm（经×纬）的棉织物坯布，用少量蒸馏水润湿，挤干后投入工作浴中，保持处理60min，取出热水洗（80~85℃，）温水洗（50~60℃）冷水洗，晾干。

二、 丝光工艺

1. 主要实验材料

漂白纯棉织物 氢氧化钠 硫酸 烧杯 量筒 电子天平 2. 实验处方及工艺条件

氢氧化钠 总液量 丝光温度 碱作用时间 3. 实验步骤：

取步骤一漂白纯棉织物，按照实验处方用蒸馏水配成碱液，将漂白纯棉织物放入碱液中，室温保持5min，用热水（80~90℃）洗5min，洗两次，冷水洗。硫酸（2g/L）中和处理5min，浴比1:20，充分水洗进中性，用PH试纸检验达中性后晾干。

150g/L 1000ml 室温 5min 三、 直接染料染色及电解质的影响

1. 试验主要材料

丝光漂白棉布 直接湖蓝5B(B类) 食盐 平平加O 烧杯 染杯 表面皿 量筒 移液管 吸耳球 温度计 电子天平 恒温水浴锅 烘箱 2. 实验处方和工艺条件

试样 直接湖蓝5B/%(对织物重) 食盐/(g/L) 染色温度/℃ 染色时间/min 浴比 染色工艺曲线

一 2 10 90 45 1:50 1/2食盐 二 2 20 90 45 1:50 1/2食盐 入染 40℃ 90℃ 15min 15min 15min 50℃ 冷水洗烘干

3. 实验步骤

用蒸馏水配置染料溶液，在干净的染杯中加入规定量的染料溶液，补足所需水量。染浴配置完成后，升温至40℃，将已润湿的丝光漂白棉布挤干后投入染浴中开始染色，染杯中盖上表面皿。

染浴在15min内逐渐升温至90℃，在90℃染15min后逐渐降温至50℃，染色完取出试样，用冷水洗，洗净的织物烘干。

分别测定试样一和二在入染、30min、60min的上染百分率。比较电解质对染色工艺的影响。

四、 温度对直接染料染色的影响

1. 实验主要材料

丝光漂白棉布 直接湖蓝5B(B类) 食盐 平平加O 烧杯 染杯 表面皿 量筒 移液管 吸耳球 温度计 电子天平 恒温水浴锅 烘箱 2. 实验处方及工艺条件

试样 三 四 直接湖蓝5B/%(对织物重) 食盐/(g/L) 染色温度/℃ 染色时间/min 浴比 染色工艺曲线

2 10 室温 45 1:50 2 10 60 45 1:50 1/2食盐 15min 50℃ 冷水洗烘干 1/2食盐 入染 常温 15min 60℃ 15min 15min

4. 实验步骤

用蒸馏水配置染料溶液，在干净的烧杯中加入规定量的染料溶液，补足所需水量。染浴配置结束后，将已润湿的丝光漂白棉布挤干后投入染浴中开始染色，染杯上盖上表面皿。

第一个染浴保持室温，第二个染浴在15min后升温至60℃，在60℃染15min后加入1/2食盐，60℃继续染15min后加入剩余1/2食盐，再继续染15min，然后逐渐降温到50℃。染色完毕取样，用冷水洗净织物，烘干。

分别测量试样三和四在入染、30min、60min时的上染百分率，比较温度加入量对染色工艺的影响。

实验记录

一浴法工艺 织物重（100mm*100mm ） 氢氧化钠（s） 双氧水（30%） 作用时间（h） 处理后织物重 丝光工艺 5.313g 1.2772g 2.8647g 1h 4.6952 氢氧化钠(s) 总液量 丝光温度 碱作用时间（min） 1号入染时的吸光度 30min 60min 2号入染时的吸光度 30min 60min 3号入染时的吸光度 30min 60min 4号入染时的吸光度 30min 60min 染色工艺 250g 1000ml 室温（25℃） 5 吸光度 平均吸光度 0.616 0.619 0.617 0.617 0.583 0.582 0.582 0.582 0.438 0.438 0.429 0.435 0.707 0.708 0.7109 0.708 0.474 0.477 0.470 0.474 0.356 0.340 0.351 0.348 0.736 0.737 0.735 0.736 0.539 0.549 0.540 0.544 0.482 0.490 0.468 0.480 0.666 0.669 0.661 0.665 0.476 0.479 0.470 0.475 0.357 0.360 0.353 0.357 试样一入染时的上染百分率 试样一30min时的上染百分率 试样一60min时的上染百分率 试样二入染时的上染百分率 试样二30min时的上染百分率 试样二60min时的上染百分率 试样三入染时的上染百分率 试样三30min时的上染百分率 试样三60min时的上染百分率 试样四入染时的上染百分率 试样四30min时的上染百分率 试样四60min时的上染百分率 0.0035 0.3080 0.3633 0.0815 0.3511 0.4263 0.3386 0.1084 0.2349 0.2944 0.5236 0.5888 数据处理

氢氧化钠用量=

3085.66671000=1.36g

双氧水用量=

305.66675100028%=3.035g

退浆率A=（5.6667-4.6952）/5.6667=17.14%

思考题

1、试绘图分析加入食盐对染色过程有什么样的影响，为什么分两次加入？

通过此图可知，食盐加入量越多，上染百分率越大，上染效果越好。 加入食盐起到促染的作用，食盐染色前加入，染料上染速度过快，可能会造成色花，中途加入，这时候染料上的差不多了，食盐加入后，继续促进染色，可以提高上染率。所以分两次加入。

2、试绘图分析温度对染色过程有什么样的影响？

其他条件相同的条件下，温度越高，上染百分率越大，上染效果越好。

参考文献

[1] 许志忠,李建,任保增.棉织物前处理过程绿色化分析 [J] 河南：2003 [2] 曾林泉.棉织物前处理质量控制 [J] 株洲雪松印染有限公司 2000 [3] 罗巨涛.棉织物前处理染色一浴法研究 [J] 浙江省纺织工业学校)1989 [4] 高芬，朱虹，彭薇，石宏伟. 酶氧一浴法处理后棉织物染色性能 [J] 印染，2006，（21）