纺织品与人类健康第3-4章 深圳大学选修

第三章纺织品的印染加工过程重点：了解各类纺织品的前处理、染色、印花及后整理加工过程及原理，掌握纺织品印染加工过程中常用的化学品。§1棉织物的前处理来自纺织厂的棉布，通常称为原布或坯布，原布准备包括原布检验，翻布（分批、分箱、打印）和缝头。烧毛（singe）烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色印花时，因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。气体烧毛机1—进布装置2—刷毛箱3—烧毛火口4—平洗槽5—轧车6—出布装置退浆（desizing）棉布在织造时，为了减少断经，提高经纱的强力、耐磨性及光滑程度，以保证织布的顺利进行，在织造前经纱一般都要经过上浆处理。但在棉布练漂前要进行退浆。退浆不仅去除棉布上的浆料，而且还能去除棉纤维上的部分天然杂质。1、酶退浆酶的本质是蛋白质，是一种生物催化剂。酶的作用效率高，作用条件缓和，不需要高温高压等剧烈条件，作用快速。但酶具有作用专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学物质。2、碱退浆热的稀烧碱溶液可以使各类桨料发生溶胀，还能增加一些浆料的溶解性，使桨料与纤维的粘着变松，在机械作用下较易洗除大部分桨料，碱退桨率达50%～70%。3、酸退浆碱退浆后经过水洗，再浸轧硫酸液，然后堆置约lh，充分水洗净。此法称为碱酸退浆法。碱酸退浆对去除棉纤维杂质及矿物质效果较好，并能提高半制品白度及吸水性。碱酸法退浆率达60%～80%。4、氧化剂退浆强氧化剂如过氧化氢、亚溴酸钠等，对各种浆料都有使浆料大分子断裂降解的作用，从而容易从织物上洗除。氧化剂退浆速度快，效率高，质地均匀，还有一定的漂白作用。但是强氧化剂对纤维素也有氧化作用。煮练（scouring）煮练就是用化学方法去除棉布上的天然杂质，精练提纯纤维素的过程。棉布上的杂质主要有：果胶质、蜡质、含氮物质、棉籽壳、其它杂质。煮练的主要用剂是烧碱（NaOH），此外，常用的助练剂有：表面活性剂、硅酸钠和亚硫酸氢钠等。煮布锅漂白（bleaching）棉布经过煮练后，虽然在一定程度上去除了杂质，但仍然残留色素，色泽不白，影响染色和印华的色泽鲜艳度，因此需进行漂白。漂白的目的主要是去除天然色素，赋予棉布以必要的白度，同时棉布上残留的其他杂质也可以进一步去除，使棉布的润湿性能有所提高。常用的氧化型漂白剂主要有：次氯酸钠、过氧化氢、亚氯酸钠等。次氯酸钠漂白，成本较低，设备简单，但对退浆、煮练的要求较高。用H2O2漂白，产品白度较高，手感良好，织物强力下降比NaClO少，还兼有一定的去杂作用，故对漂练的要求较低，但成本比NaClO高。NaClO2是一种比较温和的氧化剂，它在正常的漂白条件下不会损伤纤维，但在漂白中产生有毒物质（ClO2），能腐蚀金属材料，所以其漂白设备要用不锈钢制成，设备要求高，因此在使用上受到很大限制。OOHHHCH2OHHOHHOHHOHHHOHHOHCH2OHOHHCH2OHHOHHOHHHOHHHOHHOHCH2OHHOOO(n-2)/2丝光（mercerization）丝光是棉织物在一定张力下的浓碱处理。织物经过丝光后，发生了以下的变化：1）尺寸稳定性提高，缩水率下降；2）断裂强度提高，断裂延伸度下降；3）对染料、水分的吸附能力提高；4）具有良好的光泽。§2苎麻纤维脱胶苎麻收割后，从麻径上剥取麻皮，并从麻皮上刮去表皮，得到苎麻的韧皮，经晒干后成为原麻，是麻纺厂的原料。原麻中含有大量杂质，其中以多糖胶状物质为主，这些胶状物质大都包围在纤维的表面，纺纱前必须将韧皮中的胶质去除，并使苎麻中的单纤维相互分离，这一过程称为脱胶。§3丝的练漂利用丝胶和丝素的化学结构和性质上的差异，除去丝胶和其它杂质，以获得各种性能良好的丝织物，这一加工过程称为精练。丝织物精练的目的主要在于去除丝胶，随着丝胶的去除，附着在丝胶上的杂质也一并除去。因此，丝织物的精练又称为脱胶。蚕丝织物的漂白和增白蚕丝织物脱胶后已很洁白，而且丝织物太白，也失去了织物的风格，为了提高织物的白度，常在脱胶液中加入适量的漂白剂如保险粉、双氧水等，以破坏丝素中存在的色素和织造时施加的着色剂，也即脱胶和漂白同时进行。对度要求高的产品，也可另行漂白。§4化学纤维及其混纺织物的前处理化学纤维的练漂主要是为了去除织物在织造过程中可能沾染上的油污、浆料，其方法因种类而异，工艺条件也应适当选择。粘胶纤维织物的练漂，主要在于去翅沾污的油渍及织造时所上的浆料。合成纤维一般需经轻微的洗练以去除织造时所粘附的油污及所上的浆料（合成纤维上无天然杂质），一般不需进行漂白。§5纺织品的染色所谓染色是使染料与纤维发生化学或物理化学的结合，或者用化学方法直接在纤维上合成颜料，并使纺织品具有颜色的加工过程。染料：染料是有色的有机化合物，能上染纤维，且使纤维材料染成鲜艳坚牢的颜色。染料的分类，一般是根据染料的性能和应用方法进行分类，称为应用分类。染色牢度染色牢度是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原来色泽的能力（或不退色的能力）。色牢度好与差，直接涉及人体的健康安全。色牢度差的产品在穿着过程中，碰到雨水、汗水就会造成面料上的颜料脱落褪色，则其中染料的分子和重金属离子等都有可能通过皮肤被人体吸收而危害人体皮肤的健康，另一方面还会影响穿在身上的其它服装被沾色，或者与其他衣物洗涤时染脏其他衣物。颜色的基本概念——物质对光发生不同的选择吸收就会呈现各种颜色；——光是一种电磁波，电磁波的波长范围很广，可见光的波长大致为380-780nm。色环图常将颜色分为三部分，一部分是长波长光包括红、橙、黄等色相，叫暖色；一部分是短波长光包括青、蓝、紫等色相，叫冷色；一部分是中波长光即绿色光，叫中性色。——不同波长的光波在人的视觉上产生不同的反映。如果不同波长的可见光波，绝大部分都透过物体，则该物体是无色透明的；如果绝大部分都被物体反射，该物体是白色的；若绝大部分被吸收，物体是黑色的。——将阳光照射染料溶液，不同颜色的染料对不同波长的光波发生吸收。即当物体选择性地吸收可见光波中某一波段的光波，反射出其余各波段光波时，物体才呈现出各种颜色。颜色的特性：色调、明度和饱和度颜色本身特征主要决定于色调、明度和饱和度，即颜色的三要素。三者中任一要素发生改变，都可以使之产生不同的色感。而只有三要素固定不变，才能使人获得某一颜色的特定感觉。——色调就是可见光波不同波长的辐射，在视觉上所表现的颜色，如红、黄、蓝三色。——明度是人眼感觉到染料颜色的明亮程度，决定于颜色染料反射率的高低。——饱和度即饱和度是指颜色的鲜艳程度，通常用色光与白光的比例来定量表示。而无色的饱和度为零。在印染加工中，为了获得一定的色调，常需要用两种或两种以上的染料进行拼染，通常称为拼色或配色。品红、黄、青称为拼色的三原色。用不同的原色相拼合，可得红、绿、蓝三色，为二次色。用不同的二次色拼合，或以一种原色或灰色拼混，则所得的颜色称为三次色。它们的关系为：原色品红黄青品红黄二次色红绿蓝红三次色黄灰青灰紫灰染色方法按纺织品的形态不同，主要有散纤维染色、纱线染色、织物染色三种。其中织物染色应用最广。根据染料施加于被染物和使染料固着在纤维中的方式不同，染色方法可分为浸染（或称竭染）和轧染两种。——纺织物浸入染浴中，染液不断循环或纺织物不断运转，染料逐渐上染，染液浓度相应地逐渐下降，这种方法叫浸染。——纺织物浸渍染液后用轧辊挤压，使染液透入纺织物组织的空隙里，并将多余的染液轧挤去除，使染料均匀分布在纺织物上，然后让其在一定条件下（如蒸汽）完成上染过程，这种方法叫轧染。§6印花印花是采用不同的方法，将各种颜色的染料或颜料在纤维制品上印制各种花纹图案的加工过程。织物印花加工的对象是各种纤维材料的织物，使用的原料是染料或涂料，通过化学的或物理的方法使之在织物上印出彩色图案。印花和染色的机理是相同的，印花可认为是局部的染色，而从加工工艺过程看，染色与印花存在着较大的区别。染色是将织物通过染液而使染料上染，但印花时为了获得轮廓清晰的花纹图案，须用糊料作载递剂，在印花花浆中起稠厚、粘着等作用以克服印花时的染液渗化现象。织物印花的方法，根据印花工艺的不同，有直接印花，防染印花和拔染印花三种。1)直接印花在织物上直接印上含有染料、助剂及化学品的色浆，再经过一系列的后处理获得所需花纹和图案的印花方法。2）防染印花在织物染色（或显色）前或染色而未固色前进行印花，印花色浆中含有能防止染料上染（或显色）或固色的化学品（称为防染剂），然后进行染色（或显色）或固色。3）拔染印花拔染印花是将印花色浆印到先经染色或经染色而未固色的织物上，印花色浆中含有能破坏地色染料的化学药剂，该药剂（称为拔染剂）在适当的条件下将地色上的染料破坏。根据不同的印花设备，织物印花方法主要分为滚筒印花、筛网印花、转移印花等。1）滚筒印花通常称为机器印花，是按照花纹的颜色，分别在由铜制成的印花花筒上刻成凹形花纹，将刻好的花筒安装在滚筒印花机上，即可印花。2）筛网印花a.平网印花它是先按花纹的颜色，分别制作具有相应花纹的筛网，筛网框平放在织物上面，框内加色浆，用橡皮刮刀在筛网上均匀刮浆，色浆通过筛网网眼在织物上印出花纹。b.圆网印花是一种将花纹筛网制成圆筒而印花的印花方法。3）转移印花是一种较新颖的印花方法，主要用于涤棉混纺织物。它是先用印刷的方法将印花用的染料所制成的油墨印到纸上，印刷成图案纸（简称转印纸），再将转印纸的正面与织物的正面紧贴在一起，在一定的温度、压力条件下，使纸上的染料转移到织物上去即完成了印花。4）烂花印花它是利用合成纤维或蚕丝和纤维素纤维对酸的稳定性不同这一性质而进行的。在织物上印以酸浆，印后经过蒸化，纤维素纤维水解炭化，保留合成纤维或蚕丝，经过松式水解，织物呈通明的花纹。第三节第三节平网印花机平网印花机手工平网印花平网印花圆网印花圆网印花数码印花机§7整理织物整理，广义的可包括织物自下机后所进行的一切改善和提高品质的处理过程，但在实际染整生产中，常将织物的练漂，染色和印花等以外的改善和提高织物品质的加工工程称为织物的整理。整理的目的如下：1）增进织物的外观2）改善织物的手感3）稳定织物的外型4）延长织物的使用期限5）使织物获得特种效果采用的整理方法很多，大致有以下几类：物理方法：利用湿、热、压力和拉力等物理机械作用而进行（机械整理）的整理。化学方法（化学整理）：采用某些化学药剂以改善或改变纤维的物理化学性质，从而达到整理要求。物理及化学综合方法：耐久性轧光、电光、轧皱等第四章纺织原料与人体健康重点：掌握不同纺织原料与人体健康的关系。一、纺织品的舒适性能1、衣用纺织品的热舒适性理想的衣用纺织品应该具有良好的微气候调节作用，如在寒冷的环境下，能阻挡人体热量的散失（保暖）；在暑热的条件下，能促进皮肤表面水分的蒸发和及时吸收气态或液态的水分并传递到大气中，以维持微气候区的湿度适中；能有效地促进空气的流通，保证微气候内空气的清洁。一、纺织品的舒适性能2、人体热舒适的条件人体的产热量与散热量要平衡衣用纺织材料如果能很快地将人体多余的热量以传导、对流、辐射以及蒸发的方式与环境进行交换，或将因热量过高而产生的汗液很快地吸收并散发到大气环境中，则用它制成的服装会给人以舒适的感受。一、纺织品的舒适性能人体的产湿量与散湿量要平衡当人体的发热量和散热量达到平衡时，如果没有发生有感发汗，而只是通过无感发汗的形式向外界蒸发水分，此时，只要气态水能通过纺织品被传递出去，不积累在皮肤表面，微气候的相对湿度较小，人体就能得到良好的热舒适感。如果因为天气炎热或剧烈运动而产生了有感发汗，则为了维持微气候区的热舒适状态，衣用纺织材料必须能及时吸收掉皮肤表面的水分并把它传递到周边的环境。一、纺织品的舒适性能热接触舒适度的形成要平衡从热接触舒适的角度，在人体接触服装的瞬间及初始一段时间内应该要求皮肤温度和湿度不发生太大的变化，不会给人以冰凉或发烫的感觉，甚至还包括与之相关的潮湿、摩擦、束缚的感觉，这时人就能得到一种良好的瞬时接触舒适感，不会产生瞬时的接触冷暖感。3、影响衣用纺织材料热传输能力的因素A、构成织物的纤维材料的导热性能