1染整概论——预备知识

1纺织品染整概论纺织品的染整加工—练漂、染色、印花和整理KeyLabofAdvancedTextileMaterials&ManufacturingTechnologyNationalMinistryofEducation,ZhejiangSci-TechUniversity浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学2纺织品染整概论课程主要内容•纺织品染整的基本概念•纺织纤维及纺织品基本知识•与染整相关的基本化学知识•纺织品的练漂（前处理）•纺织品的染色•纺织品的印花•纺织品的整理•纺织品染整与环境浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学3日/月课程内容时日/月课程内容时17/02纤维材料，织物结构与性能224/02与染整相关基本化学知识203/03棉织物练漂210/03蛋白质纤维化学纤维的练漂217/03机动224/03颜色和染料的基础知识231/03染色工艺设备方法过程207/04染色原理及工艺简介214/04纺织品印花引言221/04制版印花糊料228/04直接印花拔染印花205/05防染印花特种印花212/05纺织品整理一般整理219/05防皱整理功能整理226/05染整与环境生态纺织品202/06考查/习题课2纺织品染整概论课程表浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学4纺织品染整的基本概念纺织品的生产从纤维开始直至最终的服用成品，有许多不同的工艺加工过程，如纺纱、织造、制衣等。在纱线、织物或者服装成形前后都可能要进行一些化学和机械物理加工，例如退浆、漂白、染色、印花、预缩、定型、拉幅以及各种功能整理。这些加工大多数在水中进行，又称为“湿加工”–“Wet-Processing”浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学5染整加工的目的纺织品的染整加工在纺织工业中具有十分重要的地位。不经过恰当的染整加工，任何纺织品都不可能具备有效而耐久的服用性能。纺织品染整加工的目的可以概括为：改善纺织品的外观和性能、赋予纺织品一定的功能、全面提高纺织品的使用价值。纺织品染整的基本概念浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学6纺织纤维基本知识纺织纤维的特征纺织纤维的含义是什么？1）直径数微米—数十微米，长度数十毫米以上，长度与直径之比达到上千倍以上；2）有一定强度和可挠曲性；3）有一定的化学稳定性；4）有相互纠缠抱合性；5）有一定的服用性能。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学7纺织纤维基本知识纺织纤维的分类浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学化学纤维再生纤维种子纤维：棉动物纤维（蛋白质）植物纤维（纤维素）合成纤维天然纤维玉米原料：聚乳酸纤维石油原料：聚酯、聚酰胺、聚丙烯等再生纤维素纤维：粘胶、醋酯、木浆丝纤维：桑蚕丝、柞蚕丝等毛纤维：羊毛绒、骆驼毛绒等韧皮纤维：麻再生蛋白质纤维：牛奶、大豆、花生人造无机纤维：金属纤维、玻璃纤维8纺织纤维基本知识纺织纤维的分类聚酰胺纤维：锦纶/尼龙聚氨基甲酸酯纤维：氨纶/莱卡聚乙烯醇纤维：维纶/维尼纶聚酯纤维：涤纶合成纤维（石油原料）聚丙烯纤维：丙纶聚丙烯腈纤维：腈纶聚氯乙烯纤维：氯纶芳族聚酰胺纤维：芳纶浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学9纺织纤维基本知识纤维的结构特征一、纤维的分子结构纤维由大分子组成，每个分子含有数百至数万个原子。原子先组成相同或基本相同的“链节”，数千至数万个“链节”连接起来，就组成了线性大分子。一个大分子中链节的数量即为该大分子的聚合度。聚合度与纤维的许多性质相关。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学10纺织纤维基本知识纤维的结构特征纺织纤维需要有一定的柔性，如果大分子主链原子之间连接的价键旋转性好，侧基比较小，分布对称，大分子的链节就容易绕主链的键转动，大分子就比较柔软：浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学11纺织纤维基本知识纤维的结构特征二、纤维大分子的排列和堆砌纤维大分子的聚集状态可分为结晶态和非结晶态两类，因此纤维中存在结晶区和无定形区（非结晶区）。两者性质有很大差异。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学12纺织纤维基本知识纤维的结构特征用来表征纤维大分子聚集状态的重要概念：取向度：大分子排列方向与纤维轴向一致程度；结晶度：纤维中结晶区的质量（体积）占纤维总质量（总体积）的比率（%）。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学13纺织纤维基本知识纤维的结构特征三、纤维的形态结构形态结构：各级微观结构、断面形状、纵向特征、纤维中的缝隙、空洞等。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学14纺织品基本知识纺织纤维的性能1、纤维的细度—线密度（Tt）、纤度（Td）和支数特数(tex）:1000m长纤维在公定回潮率时的重量克数；（常用分特数dtex=tex/10）旦数(dan）:9000m长纤维在公定回潮率时的重量克数；公制支数（Nm）：在公定回潮率时，每1kg重纤维的长度米数。英制支数（Ne）：1磅纤维或纱线的长度的840码数。直径（d）：可与上述指标进行换算（p7）浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学15纺织品基本知识纺织纤维的性能2、纤维的长度化学（合成）纤维的长度可由生产者任意调节；天然纤维中除蚕丝外，都是短纤维，长度在15-250mm范围纤维长度mm纤维长度mm美国棉海岛棉亚麻苎麻16-3028-3625-30120-250美利奴羊毛马海毛蚕丝化学纤维55-75160-24050-100万任意浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学16纺织品基本知识纺织纤维的性能3、纤维的表面形态纤维的表面形态对纺织品的加工和服用性能有重要影响；表面的扭转、卷曲、鳞片、横节、竖纹；对纺织品的覆盖、蓬松、粘合、钩挂、手感、起毛起球有影响；浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学17纺织品基本知识%10000GGGW纺织纤维的性能4、纤维的吸湿性纤维的吸湿性指纤维在空气中吸收或放出气态水的能力。对纤维材料的形态、尺寸、重量、物理机械性能以及纺织品的穿着舒适性有重要影响。有回潮率W和含水率M两种表示法：%1000GGGM（G纤维湿重，G0纤维干重）浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学18纺织品基本知识纺织纤维的性能4、纤维的吸湿性对体积的影响纤维吸湿时除了重量增加，体积也发生膨胀，但径向尺寸的增大比纵向尺寸的增加大许多（p11）,具有各向异性特点，这也是织物缩水的原因。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学19纺织品基本知识纺织纤维的性能4、纤维的吸湿性对机械性质的影响强力：棉、麻纤维吸湿后强力提高，涤纶不变；大多数纤维吸湿后强力下降，粘胶尤甚；断裂伸长：涤纶吸湿后断裂伸长不变；其他纤维吸湿后断裂伸长均有提高（p12）;弹性刚性：所有纤维吸湿后，弹性降低。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学20纺织品基本知识纺织纤维的性能4、纤维的吸湿性对织物舒适性的影响纤维吸湿时会放热（p13），温度越低，吸湿放热越高；这有助于延缓温度的迅速变化；纤维服装的储存，也要注意吸湿放热的问题，通风不好的潮湿环境，容易造成吸湿发热而霉变，甚至自燃。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学21纺织品基本知识纺织纤维的性能4、纤维的吸湿性对电学、光学性质的影响纤维吸湿可降低绝缘性，减少静电积累；纤维吸湿会使折射率下降，光泽变差。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学22纺织品基本知识纺织纤维的性能5、纤维的耐气候性耐日光性优劣：矿物纤维腈纶麻棉毛醋酯涤纶氯纶富纤有光粘胶维伦无光粘胶铜氨纤维氨纶锦纶蚕丝丙纶浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学23纺织品基本知识纺织纤维的性能6、纤维的耐化学品性能耐化学品性指纤维对各种化学药剂的耐受能力。纤维素纤维较耐碱不耐酸，能用多种染料染色；蛋白质纤维较耐酸不耐碱，对氧化剂敏感，能用多种染料染色；合成纤维一般比天然纤维耐酸碱性好，染色能力有较大差异。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学24纺织品基本知识纺织纤维的性能7、几种重要纤维简介1）棉纤维*外观形态：截面中空腰子形，纵向似扁平带状，有天然扭曲；化学组成：纤维素（占94%），C6H10O5单元重复构成，聚合度约为6000-11000，含少量脂肪蜡质、灰分、蛋白质、水溶性物质和多缩戊糖；化学性质：耐碱，不耐酸，不耐氧化。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学25纺织品基本知识纺织纤维的性能2）麻纤维-苎麻、亚麻、黄麻、大麻、剑麻等*外观形态：截面椭圆或多角形，纵向圆筒形或扁平带状，有条纹结节，无扭曲；机械物理性质：取向度、结晶度高于棉；强度、模量均较高；刚性高，伸长低；化学组成：纤维素（占65-85%），聚合度约为6000-11000，含较多的半纤维素、木质素、果胶、以及少量蜡质、灰分、水溶性物质；浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学26纺织品基本知识纺织纤维的性能3）羊毛纤维-国内、澳大利亚、新西兰、南非、阿根廷、乌拉圭羊毛*外观形态：截面圆形，纵向表面布满鳞片；化学组成：蛋白质（18种氨基酸），由鳞片层、皮质层和髓质层三部分组成，含较多的杂质如脂汗（毛蜡、汗质）、砂土、植物质；化学性质：较耐酸，不耐碱，不耐氧化还原。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学27纺织品基本知识纺织纤维的性能4）蚕丝-桑蚕丝、柞蚕丝等*外观形态：截面三角形或扁三角形，纵向光滑，有不均匀痕迹等；化学组成：蛋白质（18种氨基酸），由外层丝胶（占25-30%）、内部丝素组成；丝胶水溶性较好；化学性质：较耐酸，不耐碱，不耐氧化还原浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学28纺织品基本知识纺织纤维的性能5）涤纶–聚酯纤维*外观形态：可加工成各种截面，纵向光滑、均匀；化学组成：聚对苯二甲酸乙二酯；理化性质：疏水性纤维，较耐酸，不耐碱，有热塑性，染色困难。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学29纺织品基本知识纺织纤维的性能6）锦纶–尼龙6，尼龙66等*外观形态：可加工成各种截面，纵向光滑、均匀；化学组成：聚酰胺纤维理化性质：耐碱不耐酸，吸湿性比涤纶好，耐磨性优异；染色性能较好。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学30纺织品基本知识纺织纤维的性能7）腈纶*外观形态：可加工成各种截面，纵向光滑、均匀；化学组成：丙烯腈与第二、第三单体共聚物；理化性质：弹性好，吸湿差，不耐强碱；引入第三单体，有酸性基团，染色性能较好。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学31纺织品基本知识纺织纤维的性能8、新型纤维简介1）异形纤维化学纤维在纺丝过程中选择不同的喷丝板，可以制备具有各种特殊形状截面的异形纤维，按不同目的赋予纤维以所需光反射性（光泽、耐污性等）、被覆性、蓬松透气性、提高纤维摩擦系数、改善起毛起球性、吸湿性和机械性能等。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学32纺织品基本知识纺织纤维的性能2）仿真纤维包括：a)仿真丝纤维-不同收缩率细旦三角截面混线涤纶丝，经碱减量处理；b)仿羊毛纤维-不同收缩率细纤维聚酯短纤混纺，或用不同卷曲度变形丝与之搭配，获得膨松效果，并常使用整理剂处理增加毛效；c)仿麻纤维–粗旦聚酯，经表面处理，模仿麻的挺爽手感和粗犷风格。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学33纺织品基本知识纺织纤维的性能3）功能纤维a)阻燃纤维–纤维大分子中引入阻燃成分或结构；b)抗静电纤维–纤维制备时混入亲水性聚合物或导电性高分子化合物，通过混合共聚或混合纺丝制成；c)亲水性合成纤维–聚合时加入亲水性成分；采用接枝方法提高纤维亲水性；或改变纤维结构（例如增大纤维表面积）以提高其吸水能力等。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学34纺织品基本知识纺织纤维的性能4）新型涤纶纤维a)高收缩纤维–通过特殊分子结构设计制成的新品种涤纶纤维，沸水收缩率达20-50%，弹性好，手感丰满；b)常压可染涤纶纤维–添加第三、四组分，改变常规涤纶规整性，降低玻璃化温度，易用分散染料染色；c)PTT纤维–用丙二醇代替乙二醇合成的涤纶纤维，具有易染色且弹性好等特点；d)阳离子染料可染涤纶–引入带阴离子基团的改性剂，可用阳离子染料在常压下染色。浙江理工大学浙江理工大学浙江理工大学35纺织品基本知识纺织纤维的性能5）其他新型纤维a)复合纤维b)变形纤维并列双组分复合纤维皮芯复合纤维偏心皮芯复合纤维超细纤维异