煮煉

纖維織物上所 黏附的天然雜質(如蠟狀物、 果膠物質、 羊毛脂、 絲膠等)以及 漿料在一定條件下用煮煉劑加以去除,稱之為煮煉。

基本信息

scouring
纖維織物上所黏附的天然雜質(如蠟狀物、果膠物質、羊毛脂絲膠等)以及漿料在一定條件下用煮煉劑加以去除,稱之為煮煉
該工藝是各種織物必須進行的加工內容之一。其目的是改善織物物理性能,如吸水性白度手感等。
所用之煮煉劑因纖維與煮煉條件而異。及滌/棉混紡織物為氫氧化鈉鹼劑。羊毛織物用合成洗滌劑或用碳酸鈉肥皂絲織物的煮煉工藝稱為脫膠
 棉及棉型織物經過退漿後,大部分的漿料、油劑以及小部分的天然雜質可被去除,但是大部分天然雜質的存在和漿料、油劑的殘留,使織物色澤發黃、吸水性很差,同時棉籽殼的存在也影響了織物的外觀和手感。
 煮煉(精練)的目的:(1)主要去除天然雜質;(2)除去未退漿的漿料和油劑;(3)獲得良好的吸水性和較潔淨的外觀。
 精練液組成:稀燒鹼(絲光後的淡鹼),乳化劑、分散劑、絡合劑、還原劑等。
 絕大部分天然雜質可與燒鹼反應生成可溶性產物除去。精練後首先要用80度以上熱水洗滌,低於此溫度,已溶解的雜質會重新玷污到織物上去。在熱水洗滌過程中還要用酸中和。
 鹼精練消耗大量的水和能源,鹼性廢水使化學需氧量/生化需氧量(COD/BOD值)相當高。可以採用酶退漿和酶精練一步完成,或開發少鹼或無鹼的精練。也可以將精練、漂白合併為一個工序。

一、煮煉用劑及其作用

1.燒鹼
 (1)果膠
 主要存在於初生胞壁中,成熟棉纖維含量約為0.9%~1.2%,不成熟可達6%
 主要為果膠酸的衍生物,果膠酸的化學組成是α-D半乳糖醛酸彼此以1,4-苷鍵相聯的線性大分子,部分以甲脂或Ca、Mg鹽的形式存在
 親水性比纖維素低,影響纖維的潤濕性,對纖維的色澤和染色牢度有不良影響。
 去除:使酯鍵水解,成為可溶性的羧酸鈉鹽
 果膠大分子斷裂,水中溶解度提高
(2)含氮物質
 主要以蛋白質形式存在於胞腔中,含氮量大約在0.2%~0.6%之間。
 蛋白質在織物服用過程中,與有效氯接觸,容易形成氯胺,引起織物泛黃。
 分為兩類:無機鹽類(如硝酸鹽和亞硝酸鹽),約占15%~20%,能與水在60度共熱1h除去;蛋白質,在燒鹼溶液中長時間煮沸,醯胺鍵發生水解斷裂,形成胺基酸鈉鹽除去。
(3)蠟狀物質
 主要存在於初生胞壁中,含量約為0.5%~1.3%。
 為混合物,主要含有脂肪族高級一元醇、脂肪酸、高級一元醇的酯和碳氫化合物。
 脂肪酸類物質在熱稀燒鹼溶液中發生皂化而溶解,水洗去除;
 其餘的高級醇和碳氫化合物經乳化去除,助練劑肥皂、平平加等淨洗劑起乳化作用。
 經過精練後蠟狀物質含量一般比原來減少2/3左右,棉布的吸水性並不完全與蠟狀物質的含量成比例。蠟狀物質主要存在於棉纖維的表面層,如果破壞其連續覆蓋的狀態,纖維吸水性都會得到改善。因此,吸水性的提高不僅是蠟狀物質含量降低的緣故,還與精練處理中纖維表面受到機械力的揉搓,使蠟狀物質的覆蓋狀態受到破壞有關。
 蠟狀物質的存在使織物具有柔軟的手感,利於起毛加工。
(4)無機鹽
 含量約為1%~2%,影響吸水性、白度和手感,部分鹽類和氧化鐵對漂白劑的分解有催化作用,從而引起纖維的降解。
 水溶性好的可以溶解去除,其他只能經過酸洗和水洗去除。
(5)棉籽殼
 質地硬且顏色深,嚴重影響織物外觀。
 主要組成是:木質素、單寧、纖維素和半纖維素以及其他的多糖類,還有少量的蛋白質、油脂和礦物質,但以木質素為主。
 油蠟、蛋白質、單寧和一些多糖與燒鹼作用後,溶解度提高而被去除。
 木質素髮生結構上的分解,相對分子質量降低,溶解度提高而去除。
 棉籽殼在高溫燒鹼長時間的作用下,發生溶脹,變軟,經水洗和機械揉搓去除。
2.表面活性劑
 潤濕作用:
 乳化、淨洗作用:蠟狀物質,各種雜質乳化、分散,防止重新粘附
 要求:耐高溫、耐鹼
 陰離子表面活性劑:烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉和烷基磷酸酯
 非離子表面活性劑:平平加系列(脂肪醇聚乙烯醚)、烷基酚聚氧乙烯醚
 二者相拼,具有協同效應。
3.矽酸鈉(水玻璃或泡花鹼)
 具有吸附精練液中的鐵質和其他雜質的能力,防止產生鏽漬或雜質的沉澱,有助於提高吸水性和白度。
 一般的加入量為1.5~3g/L
4.亞硫酸鈉(或亞硫酸氫鈉)
 能使木質素形成易溶於鹼的衍生物去除
 能使蛋白質和果膠等雜質分解而溶於鹼中
 具有還原性,防止棉纖維在高溫帶鹼情況下被空氣氧化脆損。
 對含雜較多的低級棉去雜效果尤為突出

二、酶精練

 利用酶的高效性、專一性和溫和的反應條件來代替高溫強鹼的精練處理是可行的
 多採用果膠酶或果膠酶與纖維素酶等混合酶工藝。
 用水少(約為鹼精練的一半)、污染物少(BOD/COD少50%~75%)
 但精練效果吸水性差,對棉籽殼的去除效果差
 一般需加入表面活性劑作為助練劑。
1、酶精練原理
 蠟狀物質、果膠等雜質主要存在於角皮層和初生胞壁中
 酶通過纖維表面存在的許多微孔和裂縫滲透到角皮層和初生胞壁中,從而接觸到雜質並將其溶解
 果膠酶將果膠逐步持續反應,將其變成水溶性產物
 一般需加入表面活性劑作為助練劑
 果膠和蠟狀物質是相互附生的,果膠具有將蠟狀物質粘附在纖維中的功能
 隨著果膠從角皮層和初生胞壁中溶解下來,殘留的蠟狀物質結構發生波動,與表面活性劑接觸而被乳化去除
2、反應過程和參數
(1) 兩步反應
 果膠酶與果膠的水解反應;
 表面活性劑和蠟的乳化反應
(2)工藝參數
 溫度:蠟的熔點在70℃,高於此溫度,乳化順利進行

三、煮練工藝

1.燒鹼濃度
 常壓平幅汽蒸:軋余率90%左右,濃度25~50g/L
 常壓繩狀汽蒸:120%~130左右,濃度20~40g/L
 煮布鍋:浴比大約在3:1~4:1,燒鹼10~15g/L
2.溫度和時間
 常壓平幅汽蒸:95~100 ℃ 30~60min
 常壓繩狀汽蒸:95~100 ℃ 1~2h
 煮布鍋:0.2MPa,120~130 ℃ 3~5h

四、煮練設備

 按織物進布方式:可分為繩狀精練和平幅精練
 按設備操作方式:可分為間歇式煮煉和連續式煮煉
1、煮布鍋
 間歇式煮練設備,一般以繩狀方式加工
 去雜效果好,但生產效率低,加工成本高
2、常壓繩狀連續汽蒸煮練
 軋鹼—汽蒸-(軋鹼-汽蒸)-水洗
 中等厚度織物(燒鹼25~30g/L,軋余率120%~130%),溫度30~80 ℃ ,蒸氣加熱到95~100 ℃ ,在J型箱中保溫堆置1~1.5h。為使煮煉效果更為勻透,可再進行一次。
 在J形箱內沿內壁滑動時易產生擦傷和摺痕,卡其等厚重織物不易採用。
 稀薄織物易產生緯斜和緯移。
3、常壓平幅汽蒸煮練
 軋鹼-汽蒸-水洗
 軋余率90%左右,鹼液濃度為25~30g/L,100~102 ℃ 60~90min。
 J形箱式:易產生橫向摺痕和擦傷,對染色要求高的品質不宜採用
 履帶式:橫向摺痕、張力、摩擦小,稀薄、厚重織物和緊密織物採用,會出現乾斑和燙摺痕,不會產生汽蒸不勻和乾斑痕跡
 多導輥式:摩擦力比履帶式小,織物不易擦傷
 軋卷式:間歇式生產設備,結構簡單,靈活性強,適應多品質小批量生產,可能會發生質量不勻。
 疊卷式:生產氨綸彈性織物,專門設計
4、高溫高壓平幅汽蒸煮練
 50g/L的燒鹼溶液,132~138℃蒸汽中蒸2~5min
5、冷軋堆
 室溫下浸軋鹼液-打卷-室溫堆置(12~24h)-水洗
 節約能源和設備投資,適合小批量和多品種的加工要求。

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們