針織物連續(xù)化練漂關(guān)鍵技術(shù)及其與設(shè)備相關(guān)問題的探討

1、2014威士邦全國印染行業(yè)節(jié)能環(huán)保年會(huì)針織物連續(xù)化練漂關(guān)鍵技術(shù)及其與設(shè)備相關(guān)問題的探討徐維敬1王世俊2(1青島大學(xué)；2淄博金浩紡織印染)摘要：本文對針織物連續(xù)化練漂方法的四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)及其與設(shè)備相關(guān)的問題進(jìn)行了詳盡的探討，四 項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是：如何實(shí)現(xiàn)松式加工；如何實(shí)現(xiàn)最佳的布面效果；如何保證棉纖維損傷程度為最低；如何 凈洗織物上的污物和殘留的化學(xué)品。另外，文中還介紹了用于針織物連續(xù)化練漂的設(shè)備及其練漂工藝和 特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：針織物；連續(xù)化練漂；松弛防折精練機(jī)；階段保溫汽蒸法l前言棉纖維中含有的天然雜質(zhì)、化纖中含有的紡絲油劑、針織物上沾污的針織油等等，會(huì)影響到織物的 外觀、手感和對染色、印花產(chǎn)生嚴(yán)重的

2、不良影響。這些雜質(zhì)都必須要通過前處理過程(又稱為練漂)得 以去除。針織物練漂技術(shù)的發(fā)展歷程已經(jīng)歷了兩個(gè)時(shí)代，一是傳統(tǒng)的練漂工藝技術(shù)階段，二是當(dāng)下針織行業(yè) 普遍采用的“染色機(jī)練漂方法”階段。不管是傳統(tǒng)的練漂技術(shù)還是染色機(jī)練漂技術(shù)，都存在著諸多缺點(diǎn)，如：水、電、汽等能源資源消耗量頗大；練漂的質(zhì)量穩(wěn)定性差，并導(dǎo)致染色、印花的質(zhì)量穩(wěn)定性差；織物拉伸程度過大導(dǎo)致成品織物尺寸穩(wěn)定性差；布面平整度差，折皺折痕現(xiàn)象嚴(yán)重，布面遭受較重的擦傷等；棉纖維氧化損傷程度較大。 克服這些缺點(diǎn)的根本出路，就是采用真正能適應(yīng)于易拉伸變形、易卷邊針織物的連續(xù)化練漂方法。 與間歇式練漂方法相比，連續(xù)化練漂有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)織物

3、染整行業(yè)，連續(xù)化練漂技術(shù)早已不是什么新技術(shù)，但在針織物染整行業(yè)，連續(xù)化練漂技術(shù)發(fā)展極為緩慢，其中的原因有很多，有技術(shù)方面 的，也有非技術(shù)方面的，單從技術(shù)層面講，是針織物易拉伸變形、易卷邊、易起折起皺等特點(diǎn)，大大增 加了實(shí)現(xiàn)連續(xù)化加工(包括練漂和染色過程)的技術(shù)難度，特別表現(xiàn)為設(shè)備方面。本文將對針織物連續(xù)化練漂方法的關(guān)鍵技術(shù)及其與設(shè)備相關(guān)的問題進(jìn)行探討，主要從以下四個(gè)方面 探討：(1)如何實(shí)現(xiàn)真正的“松式加工”(最小的張力)； (2)如何盡可能地減輕棉纖維在煮、漂一浴加工中的損傷程度； (3)如何防止織物在練漂過程中產(chǎn)生折皺、折痕和壓痕以及擦傷痕等，保證布面的平整度為最佳； (4)如何把織物中的

4、各種雜質(zhì)、污物以及所用化學(xué)品的殘留物去除凈和洗滌凈，并保證用水量為·432·2014威士邦全國印染行業(yè)節(jié)能環(huán)保年會(huì)最低。2針織物連續(xù)化練漂的關(guān)鍵技術(shù)21如何實(shí)現(xiàn)真正的“松式加工”(最小的張力) 針織物為多維空間的線圈結(jié)構(gòu)，這賦予了針織物彈性好、穿著舒適的優(yōu)點(diǎn)，但也帶來易拉伸變形、尺寸穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn)，連續(xù)化加工過程(包括練漂和染色)中織物所受到的張力大小，會(huì)影響到終端 產(chǎn)品的形態(tài)及其穩(wěn)定性。211染色機(jī)練漂的“松式加工”實(shí)現(xiàn)當(dāng)下針織物練漂普遍采用的方法，是用間歇式染色機(jī)進(jìn)行練漂全過程，即用染色機(jī)完成練漂、水洗、酸中和、水洗等過程，繼而用同一臺染色機(jī)進(jìn)行染色及染色后處理等過程

5、。 針織物染色機(jī)的類型有： 普通繩狀染色機(jī)、噴射溢流染色機(jī)、氣流染色機(jī)和經(jīng)軸染色機(jī)等。常用染色機(jī)的類型見圖1。普通繩狀染色機(jī)黲 魏罐式噴射染色機(jī)一i-剩-霞登縊隔 氛酣髓穗 ，醺羹一|。#；i，逸哆k管式噴射染色穢【經(jīng)軸梁色穢【圖l針織物染色常用染色機(jī)的類型圖 用染色機(jī)進(jìn)行針織物練漂的優(yōu)點(diǎn)，僅是染色機(jī)本身所具有的松式加工方式。除了用于特殊加工要求織物的經(jīng)軸染色機(jī)(平幅)外，其它幾種類型的繩狀染色機(jī)均有較好的松弛效果。這種松馳作用，來自 染色機(jī)具有可以使織物在運(yùn)行過程中不斷地得到充分松弛的“松弛區(qū)”和只需對織物旌加較小張力就能 保證織物快速運(yùn)行的“低張力拉伸區(qū)”，松弛作用原理見圖2。管式噴射染色

6、楓罐式暖射染色楓圖2噴射染色機(jī)的松弛作用原理圖染色機(jī)的這種“松弛區(qū)+低張力拉伸區(qū)”結(jié)構(gòu)，對熱塑性纖維(如滌綸、錦綸、腈綸)織物、在濕態(tài)下易被拉伸纖維(如粘膠、莫代爾)織物、長絲(如蠶絲)織物和紗線捻度較小的織物(如針織物)·433·2014威士邦全國印染行業(yè)節(jié)能環(huán)保年會(huì)來說，尤為重要。 那么，連續(xù)化練漂設(shè)備，應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)這種松弛效果呢? 212連續(xù)化練漂設(shè)備的“松式加工”實(shí)現(xiàn)連續(xù)化練漂設(shè)備的松式實(shí)現(xiàn)在于連續(xù)化水洗機(jī)的結(jié)構(gòu)，要實(shí)現(xiàn)“松式加工”，單元水洗機(jī)應(yīng)具有松 式染色機(jī)的結(jié)構(gòu)，即具有可以使織物在運(yùn)行過程中不斷地得到充分松弛的“松弛區(qū)”和只需對織物施加 較小張力就能保證織物快速

7、運(yùn)行的“低張力拉伸區(qū)”。具備這種結(jié)構(gòu)特征的連續(xù)化練漂設(shè)備有很多種。(1)傳統(tǒng)的連續(xù)化練漂工藝及設(shè)備 在二十世紀(jì)八十年代，針織物連續(xù)化練漂技術(shù)在國內(nèi)曾經(jīng)有過一段時(shí)間較好的發(fā)展歷程，常用的設(shè)備及其工藝有(部分)： 連續(xù)化煮練+連續(xù)化次氯酸鈉漂白(軋漂)，設(shè)備工藝路線見圖3(A)。 連續(xù)化煮練+連續(xù)化雙氧水漂白(軋漂)，設(shè)備工藝路線見圖3(B)。強(qiáng)龕圓。也匕爨彩霞落；鬯i奄鎊、b菱布，鬟|菇囂簸毋、2霞霞壁i 霞霧圖3傳統(tǒng)的針織物連續(xù)化練漂設(shè)備及工藝流程圖其中的單元水洗機(jī)，是普通的“平洗機(jī)”(用于繩狀水洗)或“分段加壓水洗機(jī)”，如圖4。鬻蕊，一圖4分段加壓水洗機(jī)、繩狀水洗機(jī)、普通平洗機(jī)圖(2)繩狀連

8、續(xù)化堿氧一浴浸漂工藝練漂機(jī)工藝流程圖如圖5。臣一效一盈盈一螢 娃一_：I。r寥器 (=；K童布影 黧箱七格溢流漂白槽六格溢流水洗槽落布蠡礱。瓣。；。；，f。，；菇妻z象一一圖5繩狀連續(xù)化練漂機(jī)浸漂工藝流程圖織物以繩狀進(jìn)入J型箱松式堆置，再進(jìn)入四至七格溢流式練漂槽進(jìn)行練漂，之后進(jìn)入六格溢流式連 續(xù)化水洗機(jī)進(jìn)行水洗、酸中和等過程。這種練漂機(jī)具有的特點(diǎn)是： 松弛程度高；·434·2014威士邦全國印染行業(yè)節(jié)能環(huán)保年會(huì)能用于各種針織物(筒狀、開幅、縫邊成筒)的練漂。 (3)筒狀平幅連續(xù)化堿一氧一浴軋漂工藝練漂機(jī) 工藝流程圖如圖6。弋。；!j。愛!蘭。+擎。*凈。：_It：7醬：j，

9、：之·：，：0。-l：譬j；，”r荽-。，：“1飛j??！埃?；j：，0警。簸、，j：；?；5一8澎-?一：?jle。一。：。-j；：i÷4女t 4 4t，i，。2愛右軋裘堆置水毫軋液萎籀術(shù)愛靶瘦出右 圖6筒狀平幅連續(xù)化練漂機(jī)軋漂工藝流程圖這種練漂機(jī)具有的特點(diǎn)是： 松弛程度較高； 布面平整度好；只能用于筒狀針織物，不能用于開幅針織物和縫邊成筒針織物。 (4)繩狀連續(xù)化亞氯酸鈉軋漂工藝練漂機(jī)工藝流程圖如圖7。o；一j一一二- ；ii。二t二 ÷_。 。：，+二+一_一一一一， t氣。r：。，。，o二；， ；j。，。j?！啊。，。，j。-一。，。o，÷_入商

10、滲透松弛浸軋漂液汽蒸水德氧漂蓑麓氧水洗落右圖7繩狀連續(xù)化亞氯酸鈉軋漂工藝流程圖 這種繩狀連續(xù)化亞氯酸鈉軋漂機(jī)具有的特點(diǎn)是：松弛程度高； 能用于筒狀、開幅、縫邊成筒等各種針織物的練漂。 (5)筒狀平幅、繩狀多功能連續(xù)化堿氧一浴軋漂工藝練漂機(jī)工藝流程圖見圖8。受三騖鱈E量鏊鑾摧夔速邈圖8筒狀平幅、繩狀針織物多功能連續(xù)化練漂機(jī)單元設(shè)備排列圖一般工藝流程為： 進(jìn)布一松弛防折精練機(jī)處理一23道水洗(一落布)一浸軋練漂液一第一汽蒸區(qū)一第二汽蒸區(qū)一熱水洗一水洗一浸軋酸液一堆置"-"3,-4道水洗。 這種練漂機(jī)具有以下特點(diǎn)： 松弛程度極高；能用于筒狀、開幅、縫邊成筒等各種針織物的練漂； 能

11、非常有效地控制棉纖維的損傷程度。·435·2014威士邦全國印染行業(yè)節(jié)能環(huán)保年會(huì)213正視針織物在連續(xù)化練漂中所受到的張力大小和產(chǎn)生的拉伸變形 在連續(xù)化練漂中，牽引外力必然會(huì)帶來織物的伸長，在重視“松式加工”的同時(shí)，也應(yīng)正視針織物在連續(xù)化練漂中所受到的張力大小和產(chǎn)生的拉伸變形。 針織物在外力拉伸作用下的伸長現(xiàn)象分為三種情況：組織結(jié)構(gòu)的變化、紗線捻度的變化和纖維伸長。 (1)組織結(jié)構(gòu)的變化 是指在較小外力的拉伸作用下，針織物線圈的長度增大而寬度縮小的現(xiàn)象，這一變化過程見圖9(A)。這種織物變形變化，很容易通過機(jī)械預(yù)縮而使織物回縮，如：超喂拉幅、超喂烘干、超喂軋光、呢 毯預(yù)縮和

12、橡膠毯預(yù)縮等。(2)紗線捻度的變化是指在較大外力的拉伸作用下，當(dāng)針織物線圈的長度增大到“極限值”后，紗線會(huì)伸長即造成紗捻 度減小的現(xiàn)象，或是雖然拉伸外力不是很大但卻因長時(shí)間連續(xù)不斷地施加于織物致使織物沒有松弛回縮 機(jī)會(huì)而導(dǎo)致紗線伸長的現(xiàn)象。這一變化過程見圖9(B)。這種織物形態(tài)變化，若只通過超喂拉幅、超喂烘干、呢毯預(yù)縮和橡膠毯預(yù)縮等整理方法，是難以回 縮的，但可以通過洗衣機(jī)、噴射溢流松式染色機(jī)等對其進(jìn)行水浸松弛處理而回縮。曼唧爨 滋渤 搿澧潮瀵搿尊tA J、B)圖9外力拉伸下針織物線圈結(jié)構(gòu)變化和紗線結(jié)構(gòu)變化圖(3)纖維伸長 是指在很大外力的拉伸作用下，或是在較大(不是很大)外力長時(shí)間連續(xù)不斷地

13、拉伸作用致使針織物沒有得到松弛的情況下，導(dǎo)致纖維拉伸的現(xiàn)象。 這種織物形態(tài)變化，是無法通過機(jī)械預(yù)縮和水浸松弛處理而恢復(fù)的。 特別要提出的是，再生纖維素纖維織物、蠶絲織物、捻度較小的織物在連續(xù)化練漂、染色過程中，容易出現(xiàn)因拉伸外力過大而產(chǎn)生的纖維拉伸現(xiàn)象。 由針織物在外力作用下所產(chǎn)生的變形情況可以看出，在連續(xù)化練漂中，棉型針織物可以承受一定大小的外力拉伸，但拉伸力應(yīng)越小越好。目前，已有部分染整廠開始使用“低張力、開幅平幅連續(xù)化練漂 機(jī)”，工藝流程圖如圖10。入布軋車攀置永洗軋車汽蒸葙水冼酸中和水洗落布 圖10低張力開幅平幅連續(xù)化練漂機(jī)軋漂工藝流程圖這種練漂機(jī)具有的特點(diǎn)是：·436

14、83;2014威士邦全國印染行業(yè)節(jié)能環(huán)保年會(huì) 低張力拉伸，松弛程度一般；布面平整度好； 只能用于開幅針織物平幅練漂，不能用于筒狀和縫邊成筒的針織物。 22如何控制棉纖維氧化損傷的程度為最低棉纖維在練漂中所受氧化損傷的程度，不僅會(huì)影響織物的強(qiáng)力，也會(huì)影響到纖維的染色性能，是導(dǎo) 致染色中出現(xiàn)色花、色差的重要原因之一，必須予以重視。影響雙氧水練漂效果及纖維損傷程度的因素有：雙氧水用量，堿劑及pH值，練漂溫度與時(shí)間，穩(wěn)定劑選用等。 最大限度地降低棉纖維氧化損傷程度的根本措施，就在于控制雙氧水分解反應(yīng)的方向和速度，使其向著更有利于生成只對色素等雜質(zhì)有氧化作用的反應(yīng)方向分解，盡可能地避免雙氧水的無效分解(

15、生成02的反應(yīng))和抑制雖有漂白作用但同時(shí)又對棉纖維具有強(qiáng)烈氧化作用的分解反應(yīng)(如生成HO韻反應(yīng))。 練漂工藝的實(shí)現(xiàn)與設(shè)備密切相關(guān)，不同的設(shè)備及工藝，棉纖維的氧化損傷程度也會(huì)有差異。 “平幅、繩狀多功能連續(xù)化堿氧一浴軋漂工藝練漂機(jī)”的化學(xué)反應(yīng)區(qū)汽蒸箱，設(shè)置了兩個(gè)可以單獨(dú)控制溫度高低的溫區(qū)，采用“低溫一高溫”的“階段保溫汽蒸工藝”，能更有效地控制雙氧水分 解反應(yīng)的方向和速度，從而可使棉纖維遭受的氧化損傷程度降為最低。23如何實(shí)現(xiàn)最佳的布面效果 織物最佳的布面效果，是指織物不會(huì)因機(jī)械外力作用或其它因素而產(chǎn)生后整理難以消除的折皺、折痕和因機(jī)械外力作用而產(chǎn)生擦傷、摩擦毛羽等現(xiàn)象。 布面效果差是當(dāng)下行業(yè)采

16、用的“染色機(jī)練漂法”普遍存在的產(chǎn)品質(zhì)量問題，特別是單面棉型針織物的此類現(xiàn)象嚴(yán)重，幾十年來，一直未得到很好的解決。在控制布面效果方面，連續(xù)化練漂有其明顯的優(yōu)勢。231棉針織物“死折”(后整理難以消除的折皺折痕)產(chǎn)生的原因棉纖維在水中的吸水溶脹，必然會(huì)引起紗線結(jié)構(gòu)和線圈結(jié)構(gòu)的變化。紗線結(jié)構(gòu)的變化表現(xiàn)為紗的變 粗、紗長度縮短和紗捻度的增大；線圈結(jié)構(gòu)的變化表現(xiàn)為圈弧增大和圈柱縮短。紗線結(jié)構(gòu)變化和線圈結(jié) 構(gòu)變化導(dǎo)致的結(jié)果就是織物收縮致密。這一過程見圖11。溶脹前溶漲后溶脹葡溶漲后嶺摻瓣瓣圖11紗線縮水和織物縮水的原理圖在織物收縮致密的過程中，若織物受到了不規(guī)則外力(張力或壓力)的作用，那么必然會(huì)導(dǎo)致收縮

17、 后織物密度上的不均勻性，越是疏松的織物如單面織物，這一現(xiàn)象越突出。由于受到織物組織結(jié)構(gòu)的約束，盡管纖維的吸水溶脹過程是可逆的，但已變形了的織物形態(tài)不會(huì)因 纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)的恢復(fù)而復(fù)原，于是織物在不規(guī)則的、無序的外力作用下形成的形狀(如折皺)就保留了·437·2014威士邦全國印染行業(yè)節(jié)能環(huán)保年會(huì)F來。棉針織物用繩狀染色機(jī)練漂和用繩狀連續(xù)化練漂機(jī)練漂時(shí)出現(xiàn)的“死折”，都是由于織物在不規(guī)則 的外力(壓力和拉力)作用下因棉纖維吸水溶脹而導(dǎo)致織物不均勻收縮致密的結(jié)果。232防止棉針織物產(chǎn)生“死折”(后整理難以消除的折皺折痕)的方法方法一：在織物受到不規(guī)則拉力和壓力作用前，如在進(jìn)行繩狀

18、練漂和染色前，使其以完全松式狀態(tài)浸漬于水 中，通過纖維的吸水溶脹而使織物自由均勻地收縮；經(jīng)均勻收縮致密的織物，同樣的也會(huì)因織物組織結(jié) 構(gòu)的約束而相對穩(wěn)定地固定下來，在后續(xù)加工中，不會(huì)因壓力或拉力(適當(dāng)大小的)的作用而產(chǎn)生“死折”。“筒狀平幅、繩狀多功能連續(xù)化堿氧一浴軋漂工藝練漂機(jī)”，其防折皺的效果，就是通過設(shè)置的“松 弛精練防折機(jī)”，使織物完全以松弛狀態(tài)浸漬于水中，通過纖維吸水溶脹導(dǎo)致織物自由均勻地收縮致密 而實(shí)現(xiàn)的。方法二： 在織物受到不規(guī)則拉力和壓力作用前，如在進(jìn)行繩狀練漂和染色前，對其進(jìn)行完全平幅狀態(tài)下的、有規(guī)則適當(dāng)大小外力作用下(包括橫向和縱向)的濕加工，這種情況下因纖維吸水溶脹引起的

19、織物形態(tài)變化，是均勻而有序的。 “低張力、開幅平幅連續(xù)化練漂機(jī)”，就是利用這一方法來防止產(chǎn)生折皺、折痕的。 方法三：在織物受到不規(guī)則拉力和壓力作用前，如在進(jìn)行繩狀練漂和染色前，對其進(jìn)行在有規(guī)則外力作用下的纖維不可逆溶脹處理，這一過程就是絲光。 24如何把織物中的各種雜質(zhì)及其分解產(chǎn)物、各種化學(xué)品的殘留物去除凈，并保證用水量為最低。 “染色機(jī)練漂法”用水量頗大(>40噸1000公斤布)，原因是染色機(jī)的洗滌效率太低；連續(xù)化練漂機(jī)用水量很小(<10噸1000公斤布)，是因?yàn)檫B續(xù)化水洗機(jī)采用了逆流供水、軋壓和合理的水洗溫 度等措施。一般來說，棉織物上的各種雜質(zhì)如蠟質(zhì)、果膠、含氮物質(zhì)等，經(jīng)過物

20、理的、化學(xué)的和物理化學(xué)的反 應(yīng)后生成的產(chǎn)物，都很容易洗滌凈，但吸附于棉纖維內(nèi)的燒堿，只通過洗滌是很難去除的，必須要通過 強(qiáng)酸或“專用中和酸”中和方能去除。若棉纖維吸附的燒堿沒有得到完全中和，則會(huì)造成染色中的色花、 色差現(xiàn)象，漂白品種在使用和存放過程中會(huì)出現(xiàn)局部泛黃現(xiàn)象，染色品種在使用和存放過程中會(huì)出現(xiàn)局 部變色現(xiàn)象和染色牢度下降現(xiàn)象等。在連續(xù)化練漂機(jī)連續(xù)化練漂機(jī)中，應(yīng)特別專門設(shè)置酸中和的單元設(shè)備，最好能有適當(dāng)延長酸中和作用時(shí)間的小堆置槽，以徹底地中和棉纖維所吸附的燒堿，避免上述現(xiàn)象。3總結(jié)與連續(xù)化練漂相比，間歇式“染色機(jī)練漂法”具有的優(yōu)點(diǎn)，僅是“松式程度好”而已，但存在著產(chǎn) 品質(zhì)量穩(wěn)定性差、布面效果差、水電汽消耗量頗大等諸多缺點(diǎn)，而連續(xù)化練漂加工方式為什么至今沒有·438·2014威士邦全國印染行業(yè)節(jié)能環(huán)保年會(huì)得到很好的普及和發(fā)展呢?原因是多方面的，就技術(shù)層面而言，針織物易拉伸變形、易起折起皺、易卷 邊、尺寸和形態(tài)不易穩(wěn)定等特點(diǎn)，大大增加了對其進(jìn)行連續(xù)化練漂的技術(shù)難度，尤為表現(xiàn)在設(shè)備方面以 及與設(shè)備緊密相關(guān)的工藝方面，主要是：(1)如何實(shí)現(xiàn)針織物在連續(xù)化練漂中的松弛程度，即織物拉伸變形程度越小越好，最好是織物不 產(chǎn)生伸長甚至是有所回縮；但是，也要正視針織物在連續(xù)化加工中所受到的拉伸外力的大小