染整 第一節(jié)1課件

染整工藝原理（一）

學時數(shù)：46

主講教師：朱若英總論以服裝為例，纖維工業(yè)是從纖維的制造開始，按紡紗、織布、染整、縫制的順序直至成為最終產品。所以染整工程大致處于纖維和工業(yè)產品整個流程的中間偏后位置。

紡織品商品的形成(一)紡紗工藝將短纖維加工成紗的過程叫紡紗。(二)織造工藝織造工藝是指將紗線通過機械作用交織編結成織物的過程。1．機織物2．針織物(三)紡織品的染整紡織品的染整是根據(jù)纖維的性質和產品特點，利用各種機械設備對紡織品進行化學和物理處理的過程。二、紡織品商品的結構（一）紡織品的種類1．棉布2．呢絨3．絲綢4．化學纖維織品棉布呢絨絲綢丙綸化學纖維織品（二）針棉織品的種類1．針織內衣2．針織外衣

3．襪子

4．羊毛衫

5．毛巾類6．毯子染整工程大體上可分為附加上色彩的加工賦予織物以某種“性能、性質”的加工，使織物平整、起皺、使表面凹凸、使尺寸穩(wěn)定等能賦予織物有某種“形態(tài)”的加工。因此，染整工程看來并不只是僅按訂貨進行的“轉包”加工，而必須是依靠自身的力量賦予織物以特殊的性能或形態(tài)，使織物具有某種積極性的性質及功能的加工。染整加工業(yè)是由“物”、“加工”、“從業(yè)入員”和“消費者”決定的?！拔铩焙汀凹庸ぁ钡年P系是染整加工中的部件部分，可以靠物理學確定出現(xiàn)律來?然而在“物”和“加工”外還加了“從業(yè)人員”，就增加了不確定的因素?？椢锶菊庸ねǔ７譃榍疤幚?、染色、印花、整理和裝潢，這些部門的基本任務是：前處理：主要是適當去除織物上的雜質，提高織物的白度和吸水性，光潔度染色：在一定設備上賦予織物一定堅牢度的色彩或圖案。整理：通過一定的化學或物理方法，改善織物的品質，包括質量，外觀和手感，或使之具有某些特殊功能。一般整理特殊整理第一章

水和表面活性劑

在染整加工過程中是以水為介質的，水質的好壞直接影響染化藥劑的穩(wěn)定性以及加工產品的質量，因此，必須熟悉和掌握：●水的性質●水的處理方法●衡量水質的基本指標印染廠在染整加工：用水量很大從退槳、煮練、漂白、絲光到染色、印花、整理以及鍋爐供汽都要耗用大量的水。平均每生產1000m印染布約耗水20t左右。水質的好壞直接影響到產品質量、鍋爐使用效率和染化料、助劑的消耗。印染廠必須建立在水源豐富且水質優(yōu)良的地方?！?染整用水一、水和水質1、水源：

地面水：江、河、湖水等。水質受流量、季節(jié)及周圍環(huán)境的影響，并含有較多的懸浮物。

地下水：井水、泉水等。水質穩(wěn)定，但受地質的影響，并含有較多的礦物質。2、水質天然水并不純凈，通常含有以下雜質：（1）有機懸浮物、泥沙；（2）礦物質如鈣、鎂、鐵、鋁、錳、氯、硫酸根等離子化合物；

二、水質對染整加工的影響

1）Fｅ＋＋

其一：會使織物泛黃，而產生銹斑，影響織物的白度；其二：雙氧水漂白時，F(xiàn)ｅ＋＋能催化雙氧水分解，易使棉纖維脆損；

2）CL－

影響漂白織物的白度；

3）Ca＋＋、Mg＋＋

其一：能與陰離子表面活性劑如肥皂等形成沉淀，不僅使其失去原有作用，而且還會造成加工疵點；其二：能與染料形成沉淀，而使鮮艷度變差，牢度降低；三、水的硬度溶于水中的鈣、鎂離子，它們以硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽或酸式碳酸鹽等多種形式存在，它們含量的多少，可用硬度表示。水的硬度有暫時硬度和永久硬度之分。經加熱煮沸，水中的雜質(主要是鈣、鎂的酸式碳酸鹽)能夠沉淀出來，這種水稱為暫時硬水，其硬度稱為暫時硬度或碳酸鹽硬度。暫時硬度能通過加熱除去。以硫酸鹽、硝酸鹽或氯化物形式存在于水中的鈣、鎂離子稱為永久硬度。永久硬度必須用化學方法才能除去。暫時硬度與永久硬度之相稱為總硬度。衡量水質的重要指標1、硬度

暫時硬度：由Ca＋＋、Mg＋＋所形成的重碳酸鹽而造成的硬度稱為暫時硬度；這些物質加熱煮沸能被除去。

Ca（HCO3）2→CaCO3↓+CO2↑+H2O

Mg（HCO3）2→MgCO3↓+CO2↑+H2O永久硬度：由Ca＋＋、Mg＋＋所形成的氧化物、氯化物、硫酸鹽等而造成的硬度稱為永久硬度。這些物質經加熱煮沸時，不會發(fā)生沉淀而被去除?？傆捕龋簳簳r硬度和永久硬度之和。

水中雜質量越多，總硬度也就越高，水質就越差。2、硬度常用的表示方法水的硬度表示方法各國尚不統(tǒng)一，我國常用ppm來表示。ppm：每一百萬份水中鈣鎂鹽含量換算成CaCO3的份數(shù)，即每升水中所含CaCO3的毫克數(shù)（mg/L）。3）硬水和軟水的區(qū)別水質ppm以CaCO3計軟水0－57

略硬水57－100

硬水100－286

極硬水＞2864）、染整廠對水質的要求外觀：無色、無臭、透明pH值：6.5－7.4總硬度（ｐｐｍ）：0－25鐵（ｐｐｍ）：0.02－0.1錳（ｐｐｍ）：0.02總含固量（ｐｐｍ）：65－150四、水質的分析方法

1、

總硬度的測定（EDTA法）1）測定原理在ｐH＝10的條件下，指示劑鉻黑T（EBT）能和水中的Ca＋＋、Mg＋＋形成紅色的絡合物，滴定時加入乙二氨四羧酸二鈉鹽（EDTA）后，轉變成EDTA與Ca＋＋、Mg＋＋的絡合物而放出鉻黑T指示劑本身的純蘭色，這時即為終點。2）操作方法

(1)取水樣100ml，置于250ml的錐形瓶中；

(2)加入5mlNH4OH－NH4CL緩沖液，控制ｐH＝10；

(3)加入5滴0.5%EBT指示劑；

(4)用0.05N的EDTA標準溶液進行滴定，瓶中的顏色變化過程為：紅色→紫色→藍色（終點），記錄消耗的EDTA的毫升數(shù)即：VEDTA（ml）；3）計算總硬度（以CaCO3、ppm計）

＝＝25VEDTA§2水的軟化一、石灰-純堿沉淀法

1、石灰的作用去除造成暫時硬度的重碳酸鹽

Ca(HCO3)2＋Ca(OH)2→2CaCO3＋2H2O

Ｍg(HCO3)2＋Ca(OH)2→ＭgCO3＋CaCO3＋2H2O

2、純堿的作用去除造成永久硬度的硫酸鹽

使用該法軟化水，可使水的硬度降到10ppm以下。二、離子交換法即利用固型物體中的鈉離子來交換水中的鈣鎂離子。1、泡沸石法使用該法軟化水，可使水的硬度降到2ppm以下。2、磺化煤法

將褐煤用濃硫酸在150－1800C下處理后得到的產物為H型產品；若再用燒堿處理得到的為Nａ型產品?？煞謩e用H（K）、Nａ（K）表示。其軟化作用如下所示。3、離子交換樹脂陽離子交換樹脂

如國產732離子交換樹脂，是具有磺酸基的強酸性陽離子交換樹脂，能交換水中的鈣、鎂等陽離子。三、化學軟化法（軟水劑）1、磷酸三鈉

通過化學反應使水中的鈣、鎂鹽轉變成磷酸的鈣鹽或鎂鹽而沉淀。2、純堿作為軟水劑主要去除水中的鈣、鎂離子

3、六偏磷酸鈉

能與鈣、鎂離子形成比較穩(wěn)定的絡合物，而不再具有硬水的性質。4、胺的醋酸衍生物

1）EDTA2）氨三乙酸鈉

染整生產加工過程中，在配制染化料溶液時一般要加入軟水，如果沒有軟水，就必須要加入上述軟水劑。使用成本：純堿、磷酸三鈉＜六偏磷酸鈉＜EDTA軟化效果：純堿、磷酸三鈉＜六偏磷酸鈉＜EDTA第二節(jié)表面張力和表面活性劑一、表面張力當一滴水或其它液體從滴管中掉下來時，有形成球形的傾向，并使液滴保持最小的表面積，而獲得相對穩(wěn)定的狀態(tài)。這是因為水或其它液體表面有一種“力”，通常將其稱為表面張力。圖1－1液體分子受力作用示意圖圖1－2液體的表面張力二、表面吸附現(xiàn)象

當一液體中溶有另一種物質時，它的表面張力要發(fā)生一定的變化。其變化規(guī)律可用吉布斯（Gibbs）等溫吸附公式來表述即

式中：ｅ－溶液與空氣或其蒸汽接觸的單位表面層內溶質的量；

γ－表面張力；R－理想氣體常數(shù)；Ｃ－濃度；T－絕對溫度；討論：當在溶液中加入溶質后，可能出現(xiàn)的情況如下：

1）若ｄγ／ｄｃ＜0，則ｅ＞0，表明表層溶質濃度大于溶液內部濃度，這種現(xiàn)象為表面正吸附現(xiàn)象；

2）若ｄγ／ｄｃ＞0，則ｅ＜0，表明表層溶質濃度小于溶液內部濃度，這種現(xiàn)象為表面負吸附現(xiàn)象；§3表面活性劑的結構特征及其溶液的性質一、定義

表面活性劑(S.A.A)（SurfaceActiveAgent）是指在液體中，添加少量或極稀濃度的便能顯著地降低液體的表面張力（γ）和界面張力的物質。

圖1－3

S.A.A濃度與γ的關系二、結構特征

盡管表面活性劑種類很多，但它們都有一個共同的特征，都是由親水基和疏水基兩部分組成，其示意圖如下：

圖1－4

S.A.A結構示意圖三表面活性劑分類：四、臨界膠束濃度（CriticalMicelleConcentration）

當表面活性劑溶解在水中后，由于它的結構特征使其形成如下排列：表面活性劑在溶液中的排列情況又與濃度有關：

當濃度達到一定大小后，表面活性劑在溶液表面形成單分子膜，將水和空氣隔開；此時，如果繼續(xù)提高表面活性劑的濃度，則有利于表面活性劑分子在溶液內部相互聚集在一起，形成疏水基在內，親水基向外的膠束。S.A.A在溶液中形成膠束所需的最低濃度，稱為臨界膠束濃度。CMC值的大小，主要與下列因素有關，1）疏水基的碳鏈越長，越飽和，CMC赿??；2）溫度越高，CMC越大；3）加入電解質，CMC下降；S.A.A膠束的形狀：五常用的表面活性劑及應用分類（一）、應用分類根據(jù)應用性能，表面活性劑可作為潤濕劑、乳化劑、分散劑、凈洗劑等。1、前處理助劑主要有滲透劑、精練劑、退漿劑、氧漂穩(wěn)定劑、洗滌劑等。2、染色、印花助劑主要有勻染劑、消泡劑、無醛固色劑、粘合劑、糊料、增稠劑、交聯(lián)劑等。3、后整理助劑主要有柔軟劑、抗靜電劑等。（二）、常用的表面活性劑1、高級脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽如肥皂（Soap）

2、磺酸鹽類如十二烷基苯磺酸鈉（Alkylbenzosulfonate簡稱ABS）3、烷基硫酸酯鹽類如土耳其紅油，是蓖麻油經硫酸作用而形成的硫酸酯鹽。4、烷基磷酸酯鹽類主要做前處理助劑的復配成分。5、陽離子S.A.A如1227表面活性劑：6、非離子S.A.A

1）平平加O

2）乳化劑EL

(EmulsifyingagentEL)

3）滲透劑JFC（DispersingagentJFC）7、兩性表面活性劑如十二烷基甜菜堿（洗滌劑、柔軟劑、抗靜電劑）習題和思考題1、什么叫硬度？并簡述硬水對染整加工有何影響？2、什