第一篇:纺织染整后处理
前言 纺织品涂层整理剂又称涂层胶,是一种均匀涂布于织物表面的高分子类化合物。它通过粘合作用在织物表面形成一层或多层薄膜,不仅能改善织物的外观和风格,而且能增加织物的功能,使织物具有防水,耐水压,通气透湿,阻燃防污以及遮光反射等特殊功能。早在二千多年前,古代中国人民就已经把涂层胶用于织物表面,那时多为生漆、桐油等天然化合物,主要用于防水布的制作。时至近代,出现了性能优越的多种合成聚合物类涂层胶。最初的产品存在只防水而不透湿的缺陷,涂层织物使用时有闷热感,舒适性差。为了改善涂层胶的通气透湿性,自70年代以来,科研人员通过对涂层胶化学结构的改性和变换涂层加工方法等手段研制出了一系列防水透湿型织物用涂层胶。近年来,功能型涂层胶和复合型涂层胶也有了较大的发展。涂层胶的分类方法很多,按化学结构分类主要有: 1.聚丙烯酸酯类(PA); 2.聚氨酯类(PU); 3.聚氯乙烯类(PVC); 4.有机硅类; 5.合成橡胶类(如氯丁橡胶)。此外,还有聚四氟乙烯、聚酰氨、聚酯、聚乙烯、聚丙烯和蛋白质类。目前主要应用的是聚丙烯酸酯类和聚氨酯类。按在使用上采用的介质不同分为溶剂型和水系型两种,溶剂型具有耐水压高,成膜性好,烘燥快,含固量低等优点,但同时又有在织物上渗透性强、手感粗硬,毒性大、易着火,需要溶剂回收装置、且回收费用高的缺陷。与溶剂型相比,水系型无毒、不燃、安全,成本低、不需回收,可制造厚涂产品,有利于有色涂层产品的生产,涂层亲水性好;其缺点是耐水压低,烘燥慢,在长丝织物上粘着较难。按涂层工艺及焙烘条件不同又有干式涂层胶和湿式涂层胶,低温交联涂层胶和高温交联涂层胶之分。干式和低温交联涂层胶因其涂层工艺简单,焙烘温度低,省力节能,它们是未来涂层织物发展的趋势。
2.聚丙烯酸酯涂层胶(Polyacrylate简称PA)聚丙烯酸酯类织物涂层胶是目前常用的涂层胶之一,它有下列优点: ² 耐日光和气候牢度好,不易泛**; ² 透明度和共容性好,有利于生产有色涂层产品; ² 耐洗性好; ² 粘着力强; ² 成本较低。其缺点是: ² 弹性差,易折皱; ² 表面光洁度差; ² 手感难以调节适度。最初的聚丙烯酸酯类涂层胶属于单纯防水型产品,通过几十年的发展,目前的品种不仅具有防水透湿,阻燃等多种功能,而且还有低温节能的特色。聚丙烯酸酯类涂层胶一般均由硬组分(如聚丙烯酸甲酯等)和软组分(如聚丙烯酸丁酯等)共聚而成。聚丙烯酸酯涂层的主要单体有丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等,为了提高其防水性能,必要时可加入丙烯酰胺和丙烯腈,聚合引发剂一般用过氧化物(如过硫酸钾等)。
2.1防水涂层整理剂 此种聚丙烯酸酯类涂层整理剂最初多为溶剂型产品,其粘着性和耐水性极佳。为了提高膜的强度,常加入外胶联剂,此类具有代表性的品种是大日本油墨公司的Criscoat系列涂层整理剂及其助剂。其适合加工柔软的薄织物,与防水剂拼用一次,即可获得较高的拒水和耐水压效果。但溶剂型产品含有大量的有机溶剂如甲苯、醋酸乙酯等,使用时容易造成环境污染或发生火灾,且溶剂回收费用高。溶剂型涂层整理剂合成方法主要有两种,一种是悬浮聚合,所得产品的分子量较高;另一种是溶液聚合,所得产品的分子量低。为了克服溶剂型产品的缺点,水系型的聚丙烯酸酯类涂层整理剂应运而生。水系型的又分为乳液类,非皂乳液类和水溶类三种。乳液类分子量为10-500万,粒子直径0.05-0.2微米,含固量一般为40-60%。由于采用乳液聚合法,聚合时加入少量复合乳化剂,由于乳化剂的存在,在融结成膜过程中,一部分被挤至膜与织物之间界面,从而削弱了与织物的粘结强度,使产品的耐水压受到一定的影响。另一部分被挤至膜的外表面,引起膜表面的涩滞感,造成涂层织物的手感不爽。非皂乳
液类(也有称无乳剂型)涂层剂不含乳化剂,对织物主要进行精细涂层防水整理。整理后的织物能保持原有的风格,具有柔软的手感和很高的牢度,手感滑爽,有较高的机械性能和良好的防水效果。水溶类是一种特殊的胶体分散液,是在高聚物中引入亲水性官能团,能在水中呈澄清状态,水溶类的分子量一般在10-20万左右。国内已有报道,以乳液聚合法合成聚丙烯酸酯超微乳液,其平均粒径在50nm以下,外观为半透明胶体粘液,选择2D树脂作为外交联剂,用含氟树脂进行后拒水整理,可使涂层织物获得更高的耐水压值和拒水性[3]。目前国内该类产品多为外交联型,应用时须加入交联剂,给厂家应用带来不便。近年国内有人对水性超微乳自交联聚丙烯酸酯织物涂层剂的应用性能进行了研究[4],结果表明其性能优异,具有广阔的应用前景。2.2防水透湿涂层整理剂 经此类涂层剂整理过的织物同时具有防水和透湿两种功能,其防水透湿机理是依靠成膜时形成大量的微孔。这些孔隙小于2微米,能阻止水滴(平均直径100微米),却允许水蒸气分子(平均直径0.0004微米)通过,从而获得防水透气性[5]。为了改善聚丙烯酸酯类加工织物的通气透湿性,自20世纪80年代以来,日本将含有羧基,羟基,腈基等亲水性基团的丙烯酸酯类共聚物溶解于水能混溶的有机溶剂中制成涂层胶,涂后经温水处理,去除溶剂并使共聚物凝固,干燥去水使共聚物在织物上形成微孔薄膜。这种涂层胶以湿法涂层处理织物通气透湿性良好。与干法相比,湿法涂层较为繁杂,因此开发既能干法涂层,又防水透湿的织物涂层胶势在必行。我国于80年代中期研制出此类产品如PP-3,系由丙烯酸酯类单体乳液聚合而成[5]。2.3多功能性涂层整理剂 目前,聚丙烯酸酯涂层胶已从过去的防水透湿型产品发展到多个品种,主要包括阻燃,防风,遮阳及泡沫涂层整理剂,甚至还兼有几种性能的多功能产品。其中又以阻燃涂层胶发展最快。研制开发阻燃涂层剂主要有两种途径,一种是选用阻燃性单体共聚;另一种是在聚丙烯酸酯乳液中添加阻燃协效剂和阻燃剂。此类产品有美国White公司的Caliban F/R P-44和P-53,其阻燃剂均为十溴二苯基化合物与氧化锑的复合物,阻燃性好[6]。国内也有阻燃涂层产品,如天津纺织工业研究所的C-20,其性能可与国外的同类产品相媲美[7]。日本公布了用于电磁屏蔽的阻燃金属涂层织物,在此织物涂层的一则涂以丙烯酸聚合物Toacron SA 6218为主的涂层,在另一则涂以含阻燃剂的聚氨酯层Resamine UD[8]。泡沫涂层加工是纺织品涂层整理的一种新型工艺,其中的泡沫涂层整理剂是关键,FCA-100是国内出现的一种泡沫涂层整理剂。3.聚 氨 酯 涂 层 胶(Polyurethane 简称PU)聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物,该单元由异氰酸基和羟基反应而成,反应式如下: —N=C=O + HOˉ → —NH-COOˉ 20世纪70年代,德国Otto Bayer 首先合成了PU。在1950年前后,PU作为纺织整理剂在欧洲出现,但大多为溶剂型产品用于干式涂层整理。20世纪60年代,由于人们环保意识的增强和**ZF环保法规的出台,水系PU涂层应运而生。70年代以后,水系PU涂层迅速发展,PU涂层织物已广泛应用。80年代以来,PU的研究和应用技术出现了突破性进展。与国外相比,国内关于PU纺织品整理剂的研究较晚。聚氨酯涂层剂是当今发展的主要种类,它的优势在于: Ø 涂层柔软并有弹性; Ø 涂层强度好,可用于很薄的涂层; Ø 涂层多孔性,具有透湿和通气性能; Ø 耐磨,耐湿,耐干洗。其不足在于: Ø 成本较高; Ø 耐气候性差; Ø 遇水、热、碱要水解。PU涂层剂按组成分类有:聚酯系聚氨酯;聚醚系聚氨酯;芳香族异氰酸酯系聚氨酯;脂肪族异氰酸酯系聚氨酯。按使用上采用的介质分为溶剂类和水系类[2]。3.1溶剂型PU涂层胶 溶剂类PU具有良好的强伸度和耐水性,但毒性大,易燃烧。从组分上来说,它还分为双组分类和单组分类。双组分产品由预聚物和交联剂组成,预聚物是将异氰酸酯与低聚多元醇反应生成的末端为羟基的预聚物。交联剂则是含有多个(三个以上)异氰酸酯基的化合物。在涂层整理时,预聚物与交联剂反应,形成热固**状薄膜,赋予纺织品优良的性能。此类产品有大日本油墨公司的Crisvon7367 SL。单组分产品为线状结构,有无定形区也有结晶区,是热塑性的。单组分产品由端异氰酸酯基(—NCO)的预聚体经扩链而成。产品如国内的AR-1401,国外的有大日本油墨公司的Crisvon2016 EL,2116EL。Bayer公司的Impranil系列。溶剂型PU涂层胶大多使用DMF,或甲苯与异丙醇的混合物作为溶剂。为了达到防水透湿的效果,溶剂型涂层整理剂一般采用湿法涂层工艺加工织物。3.2水系型PU涂层胶 水系型又分为水溶性和水分散型两种。水系PU用于织物涂层整理,量大面广,如日本的Superflex系列,德国的Imperanil水分散系列。水系PU成膜性好,并有较好的防水性。Elastron CT-7,C-52均为水系PU,用于防水透湿涂层。水分散型PU可制成非离子,阴离子和阳离子分散液。水分散型PU对酸碱敏感,在酸的存在下,阴离子PU将凝聚,而阳离子PU不耐碱。水系PU涂层胶最初采用转相乳化法制造,但产品中含有乳化剂,对粘着性、强韧性和耐水性产生不良影响。为了解决这个问题,20世纪80年代后期,自乳化型水系涂层胶逐渐增多,其主要原理是在聚合物链上引入适量的亲水基团,在一定条件下自发分散形成乳液。水系PU涂层胶通常用于干法涂层。为提高涂层产品的耐水性、柔软性和耐久性,应进行前、后防水整理。PU大分子中含有大量的极性基团,分子间力很强,导致其具有优良成膜性,能够在织物上形成坚韧而耐久的薄膜,拒水性良好,它还具有一定透湿性。其原因是:一方面PU中的极性基团或亲水基团,如—OH,—NHCOO—,—SO3H,—COOH等的“化学阶梯石”[9]作用,使水蒸气分子沿着阶梯从高湿度一侧迁移到低湿度一侧;另一方面PU由软段和硬段组成,分别形成结构中的无定性区和结晶区,由于无定性区分子链比较松散,结构不紧密,水分子容易进入,并迁移和扩散,从而达到透湿的目的[1]。3.3 PU乳液改性 为了提高乳液及膜性能,扩大应用范围,需要对PU乳液进行适当的改性。目前,改性的途径大致可分为四类:⑴改进单体和合成工艺;⑵添加助剂;⑶实施交联;⑷优化复合[10]。其中尤以复合乳液的研究最为活跃。4.有机硅(聚硅氧烷)类涂层胶 20世纪70年代,有机硅类涂层整理剂开始发展。Dow-Corning公司推出了Syleoff 23等涂层整理剂,此外,Bayer公司,Wacker公司以及日本的信越公司均开发出聚硅氧烷类纺织品涂层整理剂产品。聚硅氧烷类化合物的主链由硅氧键连接而成,而硅原子上又接有烷基,苯基等构成的侧链,故其具有半无机半有机的高分子结构。构成聚硅氧烷主链的Si—O—Si链的键角较大,原子与原子之间的距离较长,具有较大的自由度。此外,Si—O键长达0.193nm,这样使得聚二甲基硅氧烷类为代表的聚硅氧烷类化合物不易发生结晶化。因此,其容易透过氧气,氮气甚至水蒸气分子,用其处理后的织物具有良好的通气透湿性。有机硅类涂层整理剂主要由具有活性基团的聚硅氧烷弹性体组成,在金属盐或有机酸盐的作用下可以进行交联反应。采用不同的聚硅氧烷弹性体和不同的催化剂能使涂层纺织品具有不同的性能和风格。Dow-Corning公司的涂层整理剂主要以高分子量的聚二甲基硅氧烷弹性体为基础。为提高其粘合性能,大多采用引入交联基团的方法。将有机硅弹性体与其它涂层高聚物混合使用,可改善其它涂层胶的手感、透气性和耐磨损等性能,有机硅弹性体与其它涂层胶混合是涂层加工的发展方向,很多科技工作者都集中这一领域的研究。近年来,国内关于聚硅氧烷类涂层整理剂也有研究,选用聚硅氧烷系涂层剂和聚氨酯涂层剂按一定的比例混合后涂布于织物上,得到令人满意的防水,透湿效果。其作用机理是:防水性取决于涂层连续厚膜和聚硅氧烷的拒水作用。而透湿性能则依赖于聚硅氧烷良好的透气性和聚氨酯分子中亲水基团的“化学阶梯石”[9]作用,通过吸附-扩散-解吸方式进行传湿。国内如北京度辰公司的有机硅精细涂层整理剂CT-500L,CT-500E,它们可以单独使用,也可以和聚氨酯,聚丙烯酸酯,聚醋酸乙烯等混配使用,能赋予织物良好的拒水性,同时改善织物的柔软滑爽手感,增强织物的撕裂强度和抗皱性能。5.发展趋势 涂层加工是纺织品后整理加工中比较重要的加工方法,涂层技术今后的发展方向是: 5.1向环保节能型方向发展: 随着人们环保意识的逐渐增强及ISO14000的颁布和实施,完全水分散,在合成和应用过程中无溶剂污染的环保型涂层胶是国内外竞相开发的主攻方向。美国Polytech公司推出的Ureatech,据称被誉为“面向新世纪的高科技品”,国内也有该类产品的报道[11]。针对全球性能源紧缺,节能型涂层剂的发展不容忽视。5.2向高级化特殊功能型发展: 目前涂层织物的产品有防风,防水,透湿,防羽绒,阻燃,遮光等。科技的不断进步,织物经涂层处理后可以赋予特殊的功能。功能性涂层整理将越来越多,保温,增温,抗菌,防音,磁性,导电,闪光,夜光,反光整理等相继出现。如日本Asahikaseid公司的Biochiton,就是在聚氨酯涂层中加入甲壳质,据称对汗液、体液保持清洁,并有一定的医疗保健作用[12]。可以相信,涂层技术将向越来越精细化,高技术的方向发展。5.3向多功能型方向发展: 在提高防水透湿的基础上,赋予涂层织物其它功能,是未来涂层发展的趋势。天津纺织工学院在亲水PU防水透湿涂层剂(Qualitex-916 A&B)中加入阻燃剂(Antiblaze 100),可实现防水、透湿、阻燃三合一的效果[13]。据日本三菱公司报道,采用形状记忆PU涂层的织物“Azekura”不仅防水透气,而且其透气性可以通过体温加以控制,达到调节体温的作用[14]。织物的涂层整理技术在国外已发展成为比较完整的加工体系,在这个领域我国的科技工作者应当抓住机遇,迎头赶上。
第二篇:纺织染整助剂检测项目及检测方法
纺织染整助剂检测项目及检测方法
1、芳香胺的禁用
GB 18401-2003和Oeko-Tex Standard 100-2004对纺织品所用染料中不能含有23种禁用芳香胺作了明确的规定,生态型纺织助剂同样不能含有这些禁用物,由于复配型助剂成分保密性,所以将此项目列入该体系之中。GB/T 17592一199碳纺织品禁用偶氮染料的检测方法第一部分:气相色谱/质谱法》产品检测范围的局限性,可以采用的检测方法:(1)cEN 150/Ts17234:200茸皮革一化学测试一染色皮革上某些偶氮染料(颜料)的测定》;
(2)EN 14362一:200叉纺织品一源于偶氮染料(颜料)的某些芳香胺的测定方法1一第1部分:使用某些不经萃取即易得到的偶氮染料(颜料)的检测》;(3)E N14362一2:200蔗纺织品一源于偶氮染料(颜料)的某些芳香胺的测定方法一第2部分:使用某些须经萃取纤维而易得到的偶氮染料(颜料)的检测》。
2、重金属的萃取
重金属对人体的累积毒性相当大一旦为人体吸收就累积于肝、骨骼、肾、心及脑中,积累到某一程度,便会对健康造成无法逆转的巨大损害。此种情形对儿童尤为严重。Oeko-Tex Standard 100-2004严格规定了sh、AS、Ph、cd、cr、c。、cu、Ni和Hg在不同纺织品上限制值,生态型纺织助剂也必须附合该标
准。检测设备用AAS或ICP,样品前处理可参照GB/T 17593-199碳纺织品重金属离子检测方法原子吸收分光光度法》进行。
3、游离甲醛量
甲醛对生物细胞的原生质是一种毒性物质,它可与生物体内的蛋白质结合,改变蛋白质结构并将其凝固,对人体呼吸道和皮肤产生强烈的刺激,引发呼吸道炎症和皮肤炎。此外,甲醛也是多种过敏症的引发剂。GB 18401-2003和Oeko-Tex Standard 100-2004严格规定了不同对象纺织品所含游离甲醛的限制值。规定婴幼儿类含游离甲醛的量不超过75 mg/kg;直接接触皮肤类不超过75 mg/kg;不直接接触皮肤类不超过300 mg/k 9。检测方法可采用GB/T 2912。1-199碳纺织品甲醛的测定第1部分:游离水解的甲醛(水萃取法)》、GB/T 2912。1一1998《纺织品甲醛的测定第2部分:释放甲醛(蒸气吸收法》,其中水萃取法比蒸气吸收法更能模拟人体的穿着状态。
4、五氯苯酚/四氯苯酚
五氯苯酚(PCP)是纺织品、皮革制品和木材、浆料采用的传统防霉防腐剂。动物试验证明PCP是一种毒性物质,对人体具有致畸和致癌性。PCP十分稳定,自然降解过程漫长,对环境有害,因而在纺织品和皮革制品中受到严格限制。2,3,5,6一四氯苯酚(T ecP)是PcP合成过程中的副产物,对人体和环境同样
有害。
检测方法可采用GB/T 18414。2一200茸纺织品五氯苯酚残留量的测定第2部分:气相色谱法》。
5、铬(VI)
Oeko-Tex Standard 100-2004对铬(VI)在纺织品上的限定值有明确的规定,生态型纺织助剂也必须符合该标准,检测方法可采用DIN 53314:199《皮革中铬的测定》。
6、含溟阻燃剂
嗅化阻燃剂是永久性环境有机污染物之一,多年来欧洲已经禁止使用含嗅的阻燃剂,欧盟指令2003/11/E《关于全面禁用部分含嗅阻燃剂的指令》有明确规定。采用形式审查由生产商或供应商提供承诺的方式来确认。
7、气味
GB 18401一2003和Oeko-Tex Standard 100-2004对纺织品上的气味同样作了明确的规定,检测方法可参照GB 18401-2003。
第三篇:东华大学纺织化学与染整工程复试资料
2011年东华复试面试题
1、请说明直接染料染纤维素纤维时,为什么水洗牢度低?怎样提高直接染料的水洗牢度?
2、棉织物丝光时烧碱的浓度是多少?为什么要采用该浓度?
3、直接染料为什么可以染锦纶?
4、涤纶热定型时分子结构的变化,以及热定型对染色性能的影响。
5、阳离子染腈纶为什么容易染花?为什么要加缓染剂?
2011年东华大学研究生考试笔试题
1、写出DMDHEU和DMeDHEU的结构式,以及两者与纤维素纤维反应时的反应
方程式,并比较两者反应性的高低。
2、请说明Lotus effect 和Petal effect 的异同点,并说明两种效应在染
整工程中有哪些应用。
3、请从涤纶分子结构的变化方面,说明涤纶热定型的温度对其染色性能的影响。
4、说明棉织物丝光对其结构和性能变化的影响。
5、写出羊毛防毡缩的方法及其机理。
6、有两种酸性染料,强酸性浴染色染料A和中性浴染色染料B,两者在染羊
毛时,请说明:
(1)、染色时,染浴中酸的作用。
(2)、电解质硫酸钠所起的作用,染色后,比较两者的水洗牢度高低。
(3)、两种染料染色时,分别属于哪种吸附等温线类型。
7、说明阳离子染料染腈纶时,为什么要加缓染剂?并说明阳离子缓染剂、阴离子缓染剂和非离子缓染剂的不同作用机理。
8、说明染色标准亲和力的定义,并写出计算公式。假如有一种分散染料为6BN(不确定,忘记了),请设计实验来测定该染料的染色标准亲和力,并写出计算公式。
9、比较活性染料X型、K型和KN型与纤维素纤维反应后的键牢度的大小,怎样提高活性染料的键牢度?
10、棉织物在用活性染料印花时,采用哪种糊料?该糊料的优缺点是什么?增粘
机理是什么?
第四篇:染整工程
第一章
前处理概述
纺织品染整过程:
一、前处理目的应用化学和物理机械作用除去纤维上所含的天然杂质以及在纺织加工中施加的浆料和沾上的油污等人为杂质,使织物具有洁白、柔软、良好的渗透性能,以满足服用要求,并为染色、印花、整理提供合格的半制品。
二、前处理过程
练漂过程中主要包括烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光。通过这些过程以去除棉纤维中的果胶、蜡质、色素和外加的浆料等杂质,并提高织物的外观及内在质量。
羊毛的练漂,主要有洗毛、炭化工序,以去除羊毛纤维中的羊脂、羊汗、土杂及植物性杂质。
蚕丝织物练漂,以脱胶为主,去除生丝中大部分丝胶及其它杂质化学纤维较纯净,不含有天然杂质,只有浆料、油污等。因此练漂较简单,只需进行烧毛、退浆、适当的漂白及热定形加工即可。特种纤维有其性能特殊性,练漂加工有其特别之处,如增加了松驰,碱减量等工序。
练漂加工的主要过程有:原布准备→烧毛→退浆→煮练→漂白,还包括丝光工序,合成纤维练漂还包括热定形工序。其中除烧毛和热定形工序必须以平幅加工处理外,其他过程可以绳状或平幅的形式加工。
三、前处理的重要性
直接影响染色、印花、后整理工序的质量
四、前处理技术的发展
第二章
染整用水、表面活性剂
第一节
染整用水
一、染整用水的质量要求
(一)水源
可大量而稳定利用的天然水是地面水和地下水。地面水主要是指江、河、湖水等,水中携带一些有机和无机物质,其杂质含量随气候、雨量和地质环境的改变而差异较大,地面水中悬浮杂质含量较高,而矿物质含量较少,水质的处理相对较容易。地下水多指泉水和井水,它多由雨水经土壤和岩层渗入地下而形成,由于土壤的过滤作用,地下水中含悬浮性杂质极少,但含有一定量的碳酸盐和其它矿物质、水质处理较困难。自来水是经过加工后的天然水。
(二)水的硬度
水的硬度是染整用水的主要监测指标,它主要表示水中钙、镁等盐类杂质的含量多少,盐类杂质含量越多,硬度越高。
1、硬度分类
天然水一般分为暂时硬度和永久硬度,两者的总和称为总硬度。
(1)暂时硬度:经过煮沸,水中存在的杂质能以沉淀的形式而析出,这种水称为暂时硬水,其硬度称为暂时硬度。可形成暂时硬度的杂质大多为钙镁的酸式碳酸盐,它们可重新受热分解出不溶性的碳酸盐,例如:
Ca(HCO3)
2CaCO3↓+H2O+CO2↑
生成的碳酸盐沉淀被从水中分离去除,从而降低水的硬度。
(2)永久硬度:不能用煮沸的方法,必须经化学处理才能除去所含杂质的水称为永久硬水,其硬度称为永久硬度。可形成永久硬度的杂质多为钙镁的硫酸盐、氯化物等,它们可使用化学方法从水中去除,例如: CaSO4+NaCO
3——→ CaCO3↓+Na2SO
4通常,地面水的硬度较小,而地下水的硬度较大。
2、水的硬度表示方法
目前尚未统一,通常以一百万份水中所含碳酸钙的份数来表示,简称ppm(或mg·L-1),而水中其它杂质都折算成碳酸钙含量来表示。按照水中含钙、镁盐杂质数量的不同,通常将水质按硬度大小分为如下几类。
极软水
5Ppm(mg·L-1)
软
水
15~50
Ppm(mg·L-1)
略硬水
50~100
Ppm(mg·L-1)
硬
水
100~200
Ppm(mg·L-1)
极硬水
>200
Ppm(mg·L-1)
3、水质指标
染整用水水质指标:无色、无臭、透明、PH=6.5~7.4。
总硬度0~60 Ppm
铁<0.1Ppm
锰<0.1 Ppm
碱度35~64 Ppm
溶解的固体物质65~150 Ppm
碱度:表示水中可能存在的碳酸钠等碱性物质的含量。
需要指出的是,由于印染厂用水量很大,全部使用软水有一定难度,可根据生产加工的不同要求而使用不同质量的水。例如:在配制染液、皂洗液时,一般宜使用18 ppm以下的软水,配制练液、漂液可使用50 ppm以下的软水,而对于洗涤用水,总硬度在180ppm以下均可酌情使用。
二、水中杂质对染整加工的危害
(一)白色品种不白或白度不持久,有色品种色光不纯正、不鲜艳、色牢度降低。
(二)含有钙、镁离子的水,能与肥皂或某些染化料结合形成沉淀物,从而不仅增加了肥皂或染化物的耗用量,还由于形成的沉淀物沉积于织物表面,对织物的手感、色泽产生不良影响。
(三)含有铁盐(锰盐)的水,会使织物表面泛黄甚至产生锈斑,铁盐也能催化双氧水分解,影响氧漂效果,并使棉纤维脆化。
(四)含有钙、镁离子的水,由于能与某些染料形成沉淀,致使过滤性染色的加工过程不能顺利进行(如筒子纱染色、经轴染色等)。
(五)含有过多氯化物的水会影响织物的白度。
(六)煮练过程中使用硬水,则煮练后织物的吸水性会明显降低。
总之,使用不合格的水进行染整加工,不仅直接影响产品质量,还会明显增加染化料的耗用量,延长生产
加工周期,从而造成生产加工成本不同程度的增加。
三、硬水软化
含有钙、镁离子的水叫做硬水,硬水软化的目的就是根据需要采用适当的方法降低水中的钙、镁等离子的含量,使硬水软化为软水,这种处理过程叫做水的软化。
目前,水软化主要采用化学方法进行,经常使用的有软水剂法和离子交换法。
(一)软水剂法
该法是用化学药品作为软水剂,与水中的钙、镁离子作用,或生成不溶性沉淀使之从水中去除,或形成稳定的可溶性络合物,降低水的硬度。
1、沉淀法:通常使用石灰和纯碱,使水中的钙离子、镁离子形成CaCO3、Mg(OH)2沉淀而从水中除去,从而降低水的硬度,称为石灰——纯碱法,较经济实用。
Ca(HCO3)2+Ca(OH)
2——→ 2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+Ca(OH)2
——→ MgCO3+CaCO3↓+2H2O
MgCO3+Ca(OH)2
Mg(OH)2↓+CaCO3↓
CaCl2+NaCO3 ——→ CaCO3↓+2NaCl
MgCl2+Ca(OH)2 ——→ Mg(OH)2↓+CaCl2
CaSO4+NaCO
3——→ CaCO3↓+Na2SO
4MgSO4+Ca(OH)2
——→Mg(OH)2↓+CaSO4
在去除钙、镁离子的同时,水中的铁、锰盐也可以转变成不溶性的氢氧化物沉淀而除去。如只加纯碱(NaCO3),也可以降低水的硬度,但碳酸镁在水中仍有一定的溶解度,故软化程度不高。
磷酸三钠也是常用的软水剂,它能与水中的钙、镁离子作用生成磷酸钙、磷酸镁沉淀,具有较好的软水效果。经纯碱或磷酸三钠处理的软水,往往含有较高的碱度。
2、络合法
六偏磷酸钠是染整加工中常使用的络合型软水剂,它能与水中的钙、镁离子形成稳定的水溶性络合物,而将钙、镁盐杂质去除,起到软水的作用:
Na4[Na2(PO3)6]+Ca2+
——→ Na4*Ca(PO3)6++2Na+
Na4[Na2(PO3)6]+Mg2+
——→ Na4*Mg(PO3)6++2Na+
由于六偏磷酸钠在软水过程中不会产生不溶性沉淀物,更适合于在染整工作液中直接作为软水剂添加使用,但价格相对偏高。
除了六偏磷酸钠之外,螯合分散剂是更优秀的络合型软水剂,少量使用既有良好的软水效果,生成的水溶性络合物更加稳定,在工业上已有一定程度的应用。
(二)离子交换法
利用具有一定化学反应活性的离子交换型材料将硬水中的钙、镁离子吸附到固体材料中,从而降低水的硬度,达到软水的目的。常用的离子交换型材料有泡沸石、磺化煤、离子交换树脂三种,由于离子交换树脂具有机械强度较好、化学稳定性优良、交换效率高、使用周期长等突出优点,目前已逐渐取代其它两种材
料的使用,成为工业中大量生产软化水的主要处理方法。
离子交换树脂是一种具有化学反应活性的高分子材料,有阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两种。
1、阳离子交换树脂
阳离子交换树脂可交换水中的各种阳离子,如Ca2+、Mg2+等,目前广泛采用国产732型聚苯乙烯强酸性阳离子交换树脂,多为钠型,这种高分子材料中带有磺酸基反应官能团,可吸收掉水中的绝大部分Ca2+、Mg2+等,从而使水质软化。其作用原理如下:先将比较稳定的钠型树脂用酸转型为活性较高的氢型树脂: R-SO3Na+H+
——→ R-SO3H+Na+
然后将硬水缓慢通过氢型树脂层,产生离子交换作用,使水软化:
2R-SO3H+Ca2+
——→(R-SO3)2Ca+2H+
2、阴离子交换树脂
阴离子交换树脂可交换水中的各种阴离子,如Cl-、SO42-等,目前广泛采用国产717型聚苯乙烯强碱性阴离子交换树脂,出厂时多为氯型,这种高分子材料中带有季铵基反应官能团,可吸收掉水中的Cl-、SO42-,可使经阳离子交换树脂软化后的水由酸性变为中性,并使软水进一步得以净化。其作用原理如下: 首先也将比较稳定的氯型用碱转型为活性较高的氢氧型树脂:
R-CH2N(CH3)Cl+OH-
——→ R-CH
2N(CH3)3OH+Cl-
然后与已经阳离子交换树脂软化的水或硬水缓慢接触,产生离子交换作用,使软水变为中性或进一步净化水质:
2R-CH2N(CH3)3OH+SO42-+2H+
——→ *R-CH2N(CH3)3]2
SO4+2H2O3、树脂再生处理
通常,离子交换树脂使用一段时期后,树脂吸附能力饱和,失去化学反应活性。须经必要的再生处理,使其重新具有吸附反应活性。
失去活性的阳离子交换树脂可用HCl溶液使其再生:
(R-SO3)2Ca+2H+
——→ 2R-SO3H+Ca2+
失去活性的阴离子交换树脂可用NaOH溶液使其再生:
[R-CH2N(CH3)3]2SO4+2OH-
——→ 2R-CH2N(CH3)3OH+SO42-
再生后的阳、阴离子交换树脂又可以重新投入软水处理过程。由上可见,离子交换树脂可以在很长时期内反复交替、再生、循环使用,而不需要经常更换。
电渗析法是一种更先进的离子交换软水法,但设备投资较高、维护繁杂、耗电量大,一般的染厂很少采用。另外,如果直接使用江、河、湖等地面水做为水源,在进行水质软化之前,需预先完成水中悬浮物的去除工作,常采取砂层过滤、凝聚剂吸附、活性炭层过滤等处理方式,使水源成为无色、无味、澄清、透明后,再进入硬水软化工序过程。使用地下水或自来水做为水源,一般可直接进入硬水软化阶段。
四、水质常用测定方法
1、悬浮物:用浊度计测定浊度,或用透明度测定管测定透明度。
2、碱度:可用酸度计测定PH值,也可用酸碱滴定法测定碳酸盐、酸式碳酸盐和氢氧化物的总碱度。
3、铁含量:可用不同浓度的铬钴混合液(K2Cr2O7
+COSO4)作为标准液进行比色测定,以确定铁含量。
4、氯含量:可用莫尔法滴定,以硝酸银标准溶液滴定水样,以铬酸钾作指示剂,当硝酸银刚刚将水中氯离子全部沉淀后,则稍过量的银离子即与络酸根结合,形成砖红色铬酸银沉淀,可由硝酸银的用量计算含
氯量。
5、总硬度:可用络合滴定法测定,以标准浓度的乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)溶液滴入水样中,EDTA能与水中的钙、镁离子形成稳定的络合物,以铬黑T(EBT)作为指示剂,当EDTA将水中的钙、镁离子全部络合时,水样中的铬黑T由玫红变为蓝黑色,指示已到达终点,由耗用的EDTA数量可计算钙、镁含量并折算出总硬度。
第五篇:染整总结
染整实习报告 工 厂
实习
姓
班
学称:浙江同丰革基布有限公司间2012.6.18-2012.6.28名:向亮级:轻化工程0903号:0902090305名时
一、实习的意义和目的二、实习要求
三、实习地点及简介
四、产品品种
五、加工工艺流程
六、设备类型实习
七、实习心得体会
染整实习报告
一、实习的意义和目的认识实习是我们工科学生的一门必修课,通过认知实习,我们要对轻化工程专业建立感性认识,通过接触实际生产过程,一方面,达到对所学专业的性质、内容及其在工程技术领域中的地位有一定的认识,在实践中了解专业、熟悉专业、热爱专业。另一方面,巩固和加深理解在课堂所学的理论知识,让自己的理论知识更加扎实,专业技能更加过硬,更加善于理论联系实际。再有,通过到工厂去生产实习,为进一步学习专业课程奠定基础。
具体,我们应该通过实习达到以下目的:熟悉各种机器的运作原理及,通过实际操作,与课本知识相结合,对本专业有更深的了解。
三、实习地点及简介
浙江同丰基布有限公司座落在浙江绿谷--浙江省丽水市水阁工业区,傍依金温铁路紧邻金丽温高速公路,地理位置优越,交通便捷。企业创建于2003年,是丽水市直属创业绿卡单位。本公司是一家专业生产PU、PVC革基布厂家,拥有温州、丽水、杭州三大生产革基布基地。主要产品规格从0.35至1.2mm。公司技术力量雄厚,其中高级工程师8名,技术人员30多人,产品畅销全国各地,深受广大合成革厂家的好评和欢迎 产品品种:PU、PVC革基布
PU革基材:具有高强度、高密度和高定量的特点,综合性能优于针刺布和纺织布,制成的革手感柔软、丰满、抗拉强度大、透气性好,仿真效果好。一般人造革分两层.下面那一层像用布织的就属革基材料.当然质地有好一些的也有差一点的.PVC革基材:具有表面平整,强度好的特点,制成的革平整良好,仿真感强。工艺流程及设备简介
该厂革基布生产过程主要是纺织、漂染、起毛、剪毛、定型。我们组主要在染色和定型进行了比较完整的实习。故只在这两个方面做详细介绍。
该厂生产革基布材料主要是合成纤维,以涤纶为例,主要是用的高温染色法,温度一般高于100℃,我们厂的温度一般控制在130℃ ,为了获得高温,压力一般高于一个大气压。在这样高温高压的条件下,纤维分子链段运动加剧,分子间微隙增大。同时在高温下,染料分子的动能增加。因此,染料上染速度增加,可以获得较好的染色效果。在温度为130℃,此时蒸汽压力接近196.13KPa(2kg/cm2),上染百分率最高,色光鲜艳,匀染性好,浮色少。多数染料间上染率的差别较小。
在染色中用的溢流染色机,下面做一个简单介绍:溢流染色机是特殊形式的绳状染色机。由于染色时织物处于松弛
状态,受张力小,染后织物手感柔软,得色均匀,故都用于高压条件下合纤织物、经编织物、弹力织物等的染色。近年来也制造了一些常压溢流染色机,可供天然纤维织物常压染色之用。该机容易操作,使用简便,但染色时浴比大,染料和用水量大。采用溢流染色机染色时,染液从染槽前端多孔板底下由离心泵抽出,送到热交换器加热,再从顶端进入溢流槽。溢流槽内平行地装有两个溢流管进口,当染液充满溢流槽后,由于和染槽之间的上下液位差,染液溢入溢流管时带动织物一同进入染槽,如此往复循环,达到染色目的。该机由于采用了溢流原理,使织物在整个染色过程中呈松弛状态,有效地消除了织物因折皱而造成的疵病。该机容易操作,使用简便,但染色时浴比大,染料和用水量大。
进布装置 热定 超喂上 伸幅 我们所在厂生产革基布都是用化纤,工艺条件:温度130度、3
针装置 装置 形烘房 冷却
喷风 输出 装置 冷却 落布 个小时、浴比1:8
针铗链式热定型机
染色从60-70℃开始,逐渐升温至130℃,然后保温1小时。起染温度不能太高,升温不宜太快,否则染料会凝聚,造成色斑或染色不匀的现象。某些涤纶染料在高温及碱性条件下会分解破坏,同时涤纶在碱性条件下也会受损伤,因此染浴必须控制在微酸性,以pH5-6为宜。pH值过低,酸性过强,会影响染料的色光和上染百分率。pH值过高,染料分解破坏,色光发暗。染浴pH常用弱酸剂及磷酸二氢铵来调节。
在染浴中加入扩散剂,可以保持染料在染浴中的稳定性,防止染料凝聚。如果在染料内已含有较多的扩散剂或是染料的扩散性能较好,则可不加或少加,而染料扩散性能差的需适当加入。常用的有扩散剂NNO,它是阴离子型表面活性剂,扩散效果好,高温时较稳定,对给色量影响较小,也可用非离子型表面活性剂如匀染剂。它不仅有明显的扩散效果,还能起匀染作用,但对给色量有影响。
高温高压染色法适合升华牢度低和分子量较小的低温型的涤纶染料。染料匀染性好、色泽浓艳、手感良好,透芯程度好。此法适合多品种、小批量生产。染料利用率高,可染制深色产品,常用于涤棉混纺织物的染色。并广泛用于合成纤维的纱线、针织物等的染色。
五、工艺流程
六、心得体会
实习是学生从学生身份向职业者转变的一个过程,是一个人迈向社会的很重要的一步。通过这次生产实习,我学到了很多书本上学不到的东西,也有了从无知到认知,到深入了解社会,从开始的磕磕碰碰到后来的还算顺利的转变。在参观的过程中,我有不明白的地方向员工提问时,他们都能够热情地为我进行解答,这给我留下了很深的印象,由于他们的耐心讲解,我对染整行业又有了更新、更深的认识。在整个实习生产中,我每天都有很多新的体会,想说的很多,我总结下来主要有以下几点:
团队意识很重要。我们实习的厂是集纺织、漂染、起毛、剪毛、定型为一体的,每个步骤都直接牵涉着成品的质量、生产效率。各个环节都相互联系,互相影响,前者如果质量出现问题,就会影响后者的操作。
集体工作体会到的团结与竞争。各个生产部门都在互相比着各自的产量,合格率,纪律等。每次工作前,休息时以及下班前,各个生产部门都会讲评一下。工作前会先说下,今天的目标产量,以及各个岗位的工作注意点。通过这种良性竞争,增加企业竞争力,并提高效率。
遵守制度形成的严谨习惯。实习的时候有很多制度必须去遵守,比如最基本的每天准时上班,进入车间时服饰、发式都有严格的要求。我们在学校里学习生活,虽然有一些校园纪律在约束自己的行为,但相对于在公司里工作,还是非常懒散和不受控制的。因为这校园纪律大都是警告性质的,不会对自己的发展有多大的影响。在公司里工作,在方方面面都有详细的规章制度,这些制度就像高压电线一样,如果触犯它们,就会受到惩罚,这些影响可能会对你以后的发展带来很坏的影响。染整厂很多操作都很危险,制定严格的制度,不仅有利于公司的管理,还是对员工人生安全的负责,同时还有助于培养严谨的好习惯。
在本次实习过程中工人师傅和工程技术人员的勤劳刻苦的优秀品质和敬业奉献的良好作风让我非常佩服,通过这次实习,培养我们的实践能力和创新能力,开拓我们的视野,培养生产实际中研究、观察、分析、解决问题的能力。