囚服面料供应商选择方案
招标编号:****
投标单位名称:****
授权代表:****
投标日期:****
全面项目执行计划、质量管理保障与后续服务承诺等内容。
第一章、创新生产工艺策略
第一节、生产工艺要点
一、涤棉面料
涤棉混纺面料定义为一种主要由涤纶构成的纺织品,其成分比例通常为60%至67%的涤纶与33%至40%的棉花混纺而成的纱线,此类面料常被称为棉的确良。
该产品融合了涤纶的鲜明特色与棉质物料的优良属性,无论在干燥或湿润环境中,其弹性与耐磨性能均表现出色。其尺寸稳定性高,缩水率微乎其微,展现出挺括不易起皱的特性,且易于清洗,具有快速干燥的优点。
涤棉的局限性:涤纶成分构成涤棉,其特性表现为亲油性强,易于吸附油渍,穿着过程中易引发静电效应,导致灰尘附着。涤棉衣物清洗难度较高,且不宜采用高温熨烫和沸水洗涤。
作为涤纶与棉的组合物,涤棉在触感上相较于纯棉略逊一筹,吸湿性能亦不及全棉。涤纶作为合成纤维领域内产量最大的首要品种,其商品名在中国市场尤为常见,其化学名称为聚对苯二甲酸乙二酯,源于化学聚合物的构造,学术名称常包含‘聚’字,如聚酯。涤纶的结构特点源自喷丝孔设计,常规纤维横截面呈圆形且无中空结构。通过调整纤维形态,异形纤维得以创造,从而提升光泽度和抱合力。涤纶纤维的大分子结晶度和取向度高,赋予其卓越的强度(是粘胶纤维的20倍),耐磨性能优越。涤纶以其优良的弹性,不易皱缩,挺括且易于保持形状,耐光耐热,洗涤后迅速干燥且无需熨烫,展现出良好的洗涤后可直接穿着的特性。每一款布料的独特性质皆源于其固有的条件和性能表现。
物料的特性主要涵盖以下几个方面:原纤维来源、编织工艺、触感与质地、重量与握感,以及穿着舒适度与清洗维护性能等。
概述面料的编织工艺、触感特性、分量评估以及穿着舒适度的表现。
1、编织工艺概述:我们的面料主体采用梭织技术,其中包括广泛的织法如平纹和斜纹。梭织的特点在于纱线有序地交织形成布身结构,这直接影响了面料的质地、密度和触感。
2、物料的质感源于其独特的组织结构和织造工艺,这赋予了它们触觉与视觉上的差异。例如,平滑闪亮的棉质面料与轻盈如纱的材质各自展现出特有的手感。在原创cosplay服装制作中,质感的呈现尤为关键,因此在布料选择时需谨慎,建议与专业的裁缝探讨适宜的裁剪技术和面料选用。 3. 重量考量:布料的重量通常以克每米(g/m)衡量。显而易见,追求飘逸效果应选择相对较轻盈的面料,反之,若需坚实或饱满的外观,则应选择较重的布料。具体应用上,如外套的衣物倾向于采用较厚实的布料,而衬衫则适合选用轻薄的材质。此外,季节因素也显著影响布料的选择,秋冬季节一般倾向于选用较重的面料,而春夏季节则偏向于轻盈的布料以适应气候条件。
4、耐用度与洗涤特性:衣物的耐穿性关乎其使用寿命,而洗涤适应性则涉及能否机洗、手洗或干洗。对于日常着装而言,这些特性至关重要。有时为了保持原有风格,可能需采用复杂材质,然而,频繁非机洗的需求会牺牲衣物的舒适度和清洗的便捷性。
三、面料的生产流程
以下是各生产阶段的主要任务流程: 1. 纱线络筒:对纺织纤维进行初步整理和卷绕。 2. 整经过程:精细管理并排列纱线,形成连续的经纱束。 3. 浆纱步骤:通过浆料处理增强纱线的强度和可织性。 4. 穿筘操作:精确安装筘眼,保证织物结构的均匀性。 5. 织布阶段:将经纱和纬纱交织成布匹。 6. 后整理环节:对织物进行清洗、修剪、熨烫等后续加工。
1、络筒工序的任务
1)将纺厂运来的原纱做成容量较大的筒子纱
2)检查纱线。清除纱线疵点
3)确保纱线在适宜的张力状态下编织成均匀且坚实的筒子,以实现整经过程中经纱张力的均衡一致性。
2、任务概述:依据工艺设计的规格,将规定数量的经纱均匀且平行地整齐缠绕至经轴,形成所需的长度配置。
3、浆纱工序的主要目标包括提升经纱的织造适应性,增强纱线的强度,并有效降低断头率。
4、任务概述:依据工艺设计规定,穿箱工序负责将织轴上的经纱精确地穿引至综眼及钢箱内,以确保满足织造流程的所需配置。
5、织造工序的构成主要包括:起始阶段的开口操作,随后的引纬步骤,紧接着的打纬技术,后续的卷取环节,以及送经过程的精细把控。
五、面料的质量评定
1、织物组织
在对织物进行评估的过程中,首要标准是其是否符合预设的设计规格。若未能达标,则将自动进行等级下调。
2、幅宽
幅宽的优等品和一等品应严格控制在规定值的±1.5%以内,若误差介于+1.5%至-1.0%范围内,产品将被评为二等品。反之,任何超出±2.0%~±1.5%范围的产品将被判定为三等品。
3、密度
对于优等和一等织物,其经向密度允许的最大偏差不得高于-1.5%,纬向密度的相应限制是不超过-1.0%。
1)断裂强度
2)棉结杂质疵点
3)布面疵点
六、后加工工序
漂白:清洁坯布
工艺选用:鉴于不同材质的经纬结构导致其对色彩的独特吸收特性,我们采取高温染色技术。
平整柔软的质地是布料经过定型工艺后不可或缺的关键步骤。
工序梳理:后续的整理流程包含众多环节,主要目标在于提升布料的外观呈现与增强其性能 ——技术难点探讨:布料染整(预处理阶段)
本项目的主要采购物资包括涤棉面料与标志布,其中,染整工艺作为面料生产的关键环节,技术难度尤为突出。
原布,即未经染整的织物,主要作为原料而非直接商品在市场上流通。大部分原布需在印染厂通过后续工序如漂白、着色或印花,转化为适合消费者需求的漂布、色布或花布。坯布特性中,往往包含一定量的杂质,例如棉纤维相关的副产品、织造过程中附着的浆料、化纤表面的油剂以及纺织过程中可能沾染的油污。这些杂质的存在对织物品质构成负面影响,它们会妨碍色泽的均匀展现,降低手感,且影响织物的吸湿性能,进而导致染色效果不一致,色彩鲜艳度下降,甚至影响染色的持久性。
前处理旨在在尽可能减小对坯布损伤的前提下,精细剔除织物表面的各种杂质,使之转变为洁白、柔顺且具有良好吸湿性能的预备染印材料。作为印染流程的初始环节,这一过程被称为练漂。针对棉及其类似材质的织物,其预处理程序通常包括准备阶段、烧毛、退浆、煮练、漂白和丝光等步骤。然而,由于各纺织品品种特性各异,以及各地工厂的具体生产环境和标准不一,因此不同种类织物在前处理车间经历的加工顺序(工序安排)和工艺参数往往会有所区别。
一、棉及其混纺织物前处理
(一)棉织物的前处理
棉织物的初始处理包括烧毛、退浆、煮练、漂白和丝光等一系列严谨工序。这些复杂的流程不仅涉及多元设备的应用,其目的是为了彻底清除棉纤维原始的天然杂质以及生产过程中可能残留的浆料污染,从而实现对棉织物的净化,使之成为印染后续步骤的理想半成品。
在棉织物加工中,烧毛与丝光必须以平幅状态进行,其它过程用平幅或绳状均可,但厚织物及涤棉混纺织物仍以平幅加工为宜,以兔生成折皱,影响染色加工。各工序加工要求及有关设备分述于下。
1.坯布准备与烧毛
(1)坯布处理流程主要包括坯布质量检查、布料翻转作业(按批次和箱体分类并标记)、缝边处理。这项工作在原料布料之间展开,完成分箱缝头工序的坯布随后被送至烧毛部门。
坯布质量检查率通常维持在10%左右,可根据工厂特定条件进行相应调整。检查项目主要包括物理特性与表面瑕疵,其中物理特性涉及匹长、幅宽、重量、经纬纱线密度及强度等指标;表面瑕疵则包括缺针、断纬、斑点、油污和破损等问题。对检测出的可修复瑕疵,应及时进行处理。尤其对于严重影响印染产品质量的严重外观瑕疵,如织入的硬质物质如铜、铁可能对染整设备的轧辊造成损害,甚至可能导致织物连续撕裂。针对用于漂白、染色和印花的坯布,应根据原坯布的瑕疵状况进行合理安排。
在拆解织厂送来的布包(或散布)时,人工操作将每匹布平整铺置在堆布板上,确保对每匹布的两端进行充分拉展以便后续的缝头处理。务必确保布头无遗漏,排列时需保持布料正反面的一致性,且勿错置。同步进行的是按工艺和规格划分布料批次,并装箱。具体分批标准依据加工方法,如煮练采用煮布锅,以锅的容量确定一批;连续练漂若采用绳状,则以堆布池容量划分;平幅连续练漂则一般以十箱为一批。目前我国印染厂的布匹运输主要依赖堆布车(布箱),箱内布匹数量应符合堆布车的装载容量。鉴于绳状练漂涉及双头加工,所以箱数需为双数。每箱布配备一张分箱卡片,详细标注批号、箱号、原料类型、日期等相关信息,便于管理和核查。每箱布的两端应在距离布头处打上印记,所使用的打印油必须具备快速干燥性,且能抵抗酸碱、氧化剂以及高温蒸煮。打印油通常由碳黑和红车油自行调配。印记上注明品种、工艺、类别、批号、箱号、日期以及翻布人员代号,以确保清晰可追溯。
下织机织物长度一般为,不能适应印染厂连续加工,因此必须将每箱布内各布头用缝纫机依次缝接成为一长匹。缝接时要求缝路平直、布头对齐、针脚均匀,防止产生皱条;正反面不能搞错,也不能漏缝。各厂大都使用环缝式缝纫机(又称为满罗式、切口式),此机优点是缝接平整无叠层,缝接比较坚牢,各种织物都适用,但用线量高(为布幅宽的13倍),每个布头还要切除1cm宽的切口,浪费较大。箱与箱之间的布头连接都在机台前缝接,可采用平缝式缝纫机(或家用缝纫机),这种缝纫机使用时灵活方便,也可用于湿布接头,用线量较省(为布幅宽度的3.2倍),但缝接后布头处有叠层,卷染染色时易造成横档色疵。缝接时布边针脚应适当加密,以改善染整时卷边现象。
(2)纱线在形成织物之前,尽管经过了加捻并合的工序,但仍存在不少松散纤维的末端裸露于纱线表面。这些在布料制成后演化为长短各异的绒毛,它们影响织物的外观光洁度,易于吸附尘埃,并在合成纤维制品中可能导致绒球的形成。绒毛脱落和积累不仅妨碍了染色和印花的均匀性,还可能堵塞印染管道,构成工艺流程中的挑战。因此,针对棉织物的预处理阶段,常规做法是通过烧毛工艺来彻底去除这些绒毛。
两种常见的烧毛手段包括燃气直接烧毛与间接金属表面烧法。燃气烧毛通过可燃气体燃烧的方式直接消除织物表层的茸毛,而间接烧毛则涉及将金属板或圆筒加热至炽热状态,随后让织物在金属表面滑过以实现去毛。对应的烧毛设备有无接触式的气体烧毛机、铜板烧毛机以及圆筒烧毛机。气体烧毛机因其操作简便且适用范围广泛,现今已被众多工厂广泛采纳,成为主流选择。相比之下,铜板和圆筒烧毛机由于劳动强度大、工作环境相对较差,尽管仍在灯芯绒生产中有所应用,但在其他场合的使用已经减少。相关示例可见图1-1和图1-2。
图1-1 气体烧毛机
1一进布装置 2—刷毛箱 3—烧毛火口 4一平洗槽
5一轧车 6一出布装置
图1-2 铜板烧毛机
1一进布装置 2—刷毛箱 3—炉灶 4一拱形铜板
5一摇摆装置及升降架 6一浸液槽 7一轧车 8—落布装置
气体烧毛机对各种纺织物都适用,对凹凸提花织物效果尤其好,烧毛质量比较匀净,火焰易控制。气体烧毛机工作时对室温影响较小,准备工作时间短。热板烧毛机需提前约1h点火,将金属板或圆筒烧到红热,才能开始烧毛。铜与铸铁等金属材料在红热条件下容易被空气中的氧气氧化,耗损较大。
气体烧毛机由进布装置、刷毛箱、烧毛火口、灭火装置组成。气体烧毛机的主要部件是烧毛火口,通常使用狭缝式火口,这种火口使用历史较早,目前仍在使用。火口是一狭长的铸铁制小箱体,箱内是可燃性气体和空气的混合室,小箱上部有一条狭缝,是可燃气与空气混合物的出口,称为喷口,喷口宽度一般为0.8mm,与所用可燃性气体的燃烧速度有关,燃烧速度快的,喷口可狭些,反之,喷口要宽些。为了适应织物布幅的宽窄变化,火口两端可用压板或高压空气或
图1-3 狭缝式火口
优化操作策略,通过调整火焰喷射幅度,确保其宽度与烧毛织物的宽度相匹配,从而防止燃气资源的无谓损耗。如图1-3所示。
传统烧毛机的火焰出口温度相对较低,通常在700至800摄氏度范围内,常需依赖多个火焰口协同作业以确保烧毛品质。然而,经过长期实践的深入观察,我们发现火焰温度对烧毛质量具有显著的影响。提升火焰温度的优势不仅体现在能够提升烧毛的洁净度,还表现在能带动生产效率的提高。目前,改进火焰口的主要方法包括以下几种策略:
①辐射式火口:在火口上加装异形耐火砖,使混合气出喷口后在耐火砖小腔内燃烧,耐火砖是高温载体,可以聚集热量,提高燃烧温度,强化燃烧过程(可达。
②创新设计:例如国产SPS-II型双喷射火口,它在传统狭缝式火口的基础上进行了革新,采用一主二辅喷嘴结构,促使燃气混合气产生滞涡效应,从而实现更为充分的燃烧,提升火焰温度并保证火焰的平滑与稳定性。尽管存在其他类型的双喷射火口设计,其基本工作原理大致相似。此外,改良的气体烧毛机火口具备可旋转特性,便于精确调控烧毛过程的深度。
在烧毛工序中,织物首先被导入布架,随后经过配备有4至8个鬃毛或尼龙纤维刷辊的刷毛箱。这些刷辊的旋转方向与织物行进方向相反,通过刷动作用,有效地去除布面上的纱头、杂质和尘埃,同时使布面纤维呈竖直状态以利于烧毛过程。烧毛后,织物表面温度显著提升,可能存在火星隐患,因此务必迅速消除火星并降低其温度,以防对织物品质产生负面影响,或者导致破损,甚至引发火灾。灭火措施的选择依据落布方式的不同,如湿布处理采用格平洗槽,槽内装有热水或用于退浆的碱性溶液或酶液,通过平洗槽进行冷却灭火。而对于干落布,则采用向布面喷雾湿蒸汽或让其经过冷流水滚筒进行灭火操作。
气体烧毛机选用的可燃性气体种类包括城市煤气、天然气、液化石油气以及汽油汽化气,其具体选择取决于工厂所在地的能源供应条件。因此,火口与空气供给的比例需针对所用燃气进行精准调整。燃烧过程应确保充分且火焰特征明显,表现为明亮透明的蓝色,火焰稳定垂直,无飘摇或颤动,同时务必保持狭缝畅通无阻,以防影响织物烧毛效果并可能导致条纹瑕疵。在操作过程中,务必注重防火、防尘、防毒及防爆措施,以实现安全生产。至于织物的两个烧毛面处理次数,则依据其品种特性和工艺需求进行确定。
烧毛质量评定:
评估已处理的织物表面,通过折叠并观察在透光状态下边缘处绒毛的分布状况,依据以下标准进行等级划分:
1级 原坯未经烧毛。
2级 长毛较少。
3级长毛基本没有。
4级 仅有短毛,且较整齐。
5级烧毛净。
-般烧毛质量应达级,稀薄织物达3级即可。
2.退浆 以纱为经线的织物,在织造前都必须经过上浆处理,
旨在提升经纱的力学强度、耐用性和表面平滑度,从而降低断头率并确保织造过程的顺畅进行。经纱处理过程中,常用到多种浆料,包括天然来源如淀粉和野生淀粉,以及化学合成品如聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA),还有纤维素衍生物如羧甲基纤维素(CMC)。此外,上浆液中通常含有辅助成分,如防霉剂、柔软剂、吸湿性添加剂和减摩剂等。浆纱率的设定受纤维品质、纱线规格(如线径)和织物密度的影响,对于细纱和高密度织物,通常会选择较高的浆纱率,而对于一般织物则有相应的标准比率.
浆料附着于坯布上对印染工艺构成负面影响,它可能导致工作液的污染,增加染化剂的消耗,并制约染料与纤维的有效结合,从而影响最终印染产品质量。鉴于此,织物在进入染整流程之前,必须实施退浆工序,以最大程度地剥离坯布上的浆料。退浆的具体要求会因后续加工种类的不同而有所区别,对于着重染色或印花的织物,其退浆标准相对较高,而对于针对漂白处理的织物,退浆的要求则可以适当放宽。
经纱所上浆料品种与织物使用的纤维品种有关,淀粉浆多用于纤维素纤维织物,如棉织物、麻织物等,化学浆料多用于合纤织物。有时也使用混合浆料上浆。退浆是在退浆剂及一定作用条件下进行退浆。常用退浆剂及其退浆工艺分述于下。
(1)生物催化剂:酶的特性详解 酶,其本质为蛋白质,作为一种高效的生物催化剂,其工作原理表现出显著的优势。其操作过程温和,无需依赖极端条件如高温高压,反应速率迅捷。然而,酶的独特性质体现在其专一性上,即每种酶仅能催化特定的化学反应。例如,淀粉酶特异性地促使淀粉分解为糊精和低聚糖这一系列步骤。
酶制剂的获取途径多样,既可通过动物内脏、腺体的提取,例如胰酶,亦可借助微生物技术合成,如BF7658酶。这两种酶的作用机制在于高效催化淀粉的降解,促使淀粉分子间的键快速断裂,显著降低粘稠度,继而将其分解为溶解性较高的糊精和低聚糖类,使得后续的清洗过程更为便捷,易于去除。
酶的活力受温度、pH值、活化剂及阻化剂等影响。一般讲BF7568酶在之间、胰酶在
之间活性较高。pH值与活性及稳定性有关,BF7658酶宜在
,胰酶宜在pH6.8~7.0时使用最佳。水中的氯离子(C1-)及钙离子(Ca2+)对酶有活化作用,因此常在酶退浆液中加入工业用食盐,但铜、铁离子有阻化作用,使淀粉酶活性降低,必须采用相应措施防止。胰酶退浆率可达
,BF7658酶达85%。
(2)碱及碱酸退桨 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。
棉印染厂中产生的大量稀碱及废弃碱液,如丝光工序后的淡碱液和煮练过程中的废碱液,具有被用于碱性退浆的潜力。尽管其退浆效果相对较逊,但适用范围广泛,涵盖各类浆料,且能有效清除其他杂质及部分棉籽壳。此外,这种利用方式还能够降低生产成本,因此被众多印染企业采纳。
操作流程如下:首先在烧毛结束后,织物需在灭火槽内浸渍碱液,进行碱退桨处理,槽内碱液浓度与温度需保持适宜。经过初次碱液轧除多余成分后,织物形态转为绳状,随后在绳状轧洗机上接受第二次碱液处理,同样关注碱液浓度和温度,还需适量添加润湿剂。处理后的织物随即堆积于退浆池内,进行保温保湿的存储。平幅退浆时,通常选用浓度约为10克每升的碱液,紧接着进行蒸汽蒸煮步骤。对于碱退浆后的织物,务必确保充分用热水和冷水洗涤,尤其是PVA浆料,应频繁更换洗涤液,以防PVA残留重新粘附于织物表面。
碱退浆后经过水洗,再浸轧5g/L硫酸液,然后堆置约1h,充分水洗净。此法称为碱酸退浆法,用于含杂质较多的低级棉布及紧密织物如府绸等棉织物。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 。
(3)氧化剂退浆 强氧化剂如过酸盐、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,因此在工艺条件上应加以控制,使纤维强力尽可能保持。用于退浆的氧化剂中,亚溴酸钠是较好的一种,退浆液中含有效溴及适量润湿剂,退浆液pH值
,织物浸轧退浆液后于室温堆置约0.5h即可。亚溴酸钠还可用于溴-碱退煮一浴法,即退浆与碱煮练同浴进行,大大简化了工序。亚溴酸钠退浆率较高,对PVA浆料可达
,而且不会因水洗时PVA浓度增稠重新粘附在织物上,但因为亚溴酸钠价格较贵,目前应用尚不广泛。过硫酸铵也是较好的退浆用氧化剂。氧化剂退浆中使用较广的是双氧水-烧碱退浆法,通常采用一浴法,退浆液含双氧水
,烧碱
,润湿剂适量,织物浸轧退浆液后,于
时汽蒸
,然后用
热水洗净。氧化剂退浆主要用于PVA及其混合浆的退浆。
3.煮练工序作为棉及棉型织物前处理的关键步骤,其目的是在织物退浆洗净后进行。此工序至关重要,旨在彻底清除纤维附着的杂质,如棉籽壳和退浆残留的浆料,以确保织物展现出优良的湿润性和外观。这样可以优化后续加工流程的顺畅进行。
(1)煮练液的构成及其功效 - 烧碱:作为棉及棉型织物煮练的核心试剂,长时间高温下,它能与织物上的各种杂质起作用。脂肪蜡质和木质素会被碱性环境皂化并乳化,果胶质转化为果胶酸钠盐,含氮物质经历水解,分解为可溶性成分。棉籽壳的膨胀则有助于杂质的清除,残留浆料也随之溶解去除。 - 辅助剂:为了增强烧碱的效果,练液通常包含亚硫酸氢钠、水玻璃、磷酸三钠和润湿剂。亚硫酸氢钠保护纤维素免受氧化,同时协同烧碱去除木质素。水玻璃具有吸附和凝聚杂质的能力,避免钙垢形成,防止杂质再吸附,并提升织物的洁白度和润湿性,但需注意适量,以免影响手感。 - 磷酸三钠作为软水剂,用于优化水质。润湿剂如红油、渗透剂ABS或平平加等,因其耐碱、酸、硬水和高温性能,能确保织物煮练过程的均匀透彻,且混合使用非离子表面活性剂(如JFC与ABS)可获得良好的协同效果。
(2)煮练设备与工艺 棉布煮练依织物加工形式不同有绳状与平幅两种。两种加工形式中又有间歇式和连续式之分。间歇式加工中绳状加工以煮布锅为代表,平幅加工以轧卷式练漂机为代表,连续式加工中绳状可以绳状汽蒸连续煮练机为代表,平幅以履带式平幅汽蒸煮练机为代表。中薄棉织物适宜在绳状汽蒸连续煮练机上加工,厚型棉织物如卡其、华达呢及涤棉混纺织物在绳状加工时容易产生折皱与擦伤,影响成品质量,因而适宜在平幅煮练设备上加工。此外,煮练设备还可分为高温高压式与常压式两种。煮布锅属于高温高压式,其余设备大都为常压式。高温高压式煮练效果较好,目前平幅连续式高温高压设备尚不成熟。
①传统煮练工艺:尽管煮布锅作为早期的间歇式煮练设备已渐被淘汰,因其卓越的煮练效果,部分工厂依然选用它来处理纯棉和维棉混纺材料的煮练过程。
立式煮布锅是棉印染厂的主要设备,主要由铁质圆筒形的锅体、外部加热装置以及循环泵构成,如图1-4所示。
图1-4 立式煮布锅示意图
1一锅体 2—锅盖 3—喷液盘 4—卵石 5—花铁
板假底 6一列管式加热器 7一离心泵 8—液位管
9—压力表 10—安全 11一蒸汽进口 12一冷凝水出口
主体结构为锅身,其高度通常约为3米,直径约2.5米。锅体容量,即布料重量,可选择2.5吨或3吨等多种规格。内部设计独具匠心,顶部设有淋洒管,底部则安装了由铁栅或花铁板构成的可拆卸假底,其上放置卵石。织物煮练时,避免与假底直接接触,以防铁锈污染和堵塞孔隙,确保液体循环畅通。在假底与真实锅底之间,设有直接蒸汽管,用于煮练初期快速升温。锅身上装配有汽压表、安全阀、排汽管以及液位指示管,底部设有排液管,同时连接外部循环泵的管道便于液体循环。外置的列管式加热器采用间接加热技术,数十根钢管贯穿其中,蒸汽在外壁通入,煮练液在管内流动。加热器与锅身之间的循环泵强制推动煮练液的内部循环。为了维持恒定的锅身温度并防止热量流失,锅身及加热器外壳均包裹了石棉保温材料。在煮练过程中,液体通过布料层流至锅底,经循环泵抽回,经由淋洒管重新注入锅内,反复循环直至煮练任务完成。
煮布锅煮练的工艺流程如下:
轧碱→进锅堆布→煮练→水洗→出布。
轧碱工艺能使烧碱煮练液渗透到织物深层,通常采用的轧碱液成分包括针对薄织物和厚织物的适当浓度的烧碱、水玻璃、亚硫酸氢钠、磷酸三钠以及适量的表面活性剂。堆布过程中,可由二人协同操作双头进布,或借助自动甩布器进行,确保堆布均匀且疏密适宜,避免因松紧不一导致液流短路,影响煮练效果的均衡。预先配置的煮练液会伴随堆布同步进入锅内。堆布完成后,需按照规定浴比添加液体,覆盖布堆的麻布上加压,以防织物漂浮和循环时缠结,增加出布难度。随后,封闭锅盖,逐步升温并排除锅内空气,当温度达到指定值并表压稳定后,开始计时并维持恒定压力与良好的液流循环。煮练结束后,关闭外部蒸汽供应,缓慢开启底部排水阀,待锅内压力降至0.3kg/cm²(约29kPa)时,用70℃热水交替冲淋,直至洗液清澈。此时打开锅盖,停运循环泵,取出织物。
厚重织物用烧碱液浸轧打卷,逐卷吊入锅内,竖立整齐,再加进
的碱液于2kgf/cm2(196kPa)压力下,温度130℃左右煮练
。后处理与绳状煮练相同。
尽管煮布锅具有较高的煮练品质,但它存在显著的局限性,主要包括生产周期漫长、操作程序复杂、劳动强度较大以及生产效率低下。这些固有的缺点使得在新建印染厂中,它并不被广泛采纳。
②一种绳状汽蒸连续煮练机组件:该装置由一系列协同工作的设备构成,其中包括绳状轧洗机和绳状汽蒸容纳器等组件。
图1-5所示的装置名为绳状汽蒸容布器,亦称作汽蒸伞柄箱或J形箱,它在联合机的诸多设备中占据核心地位。
图1-5 绳状汽蒸容布器示意图
1—导布圈 2—进口封闭箱 3—主导轮 4—加热管 5—槽轮箱6—加热器
7一往复摆动杆 8—六角车 9—墙板10—摆布板 11—箱体12—观察窗
13—出布装置 14—操作台 15—蒸汽管道系统
箱体结构分为上部直箱与下部弯箱两部分。设计容量需容纳足以支持约1.5小时的汽蒸作业。在直箱顶部,配置有一对六角轮,其作用是引导织物平稳落入箱体内。六角轮下方设有摆动式布斗,确保织物沿纵向分布均匀。此外,箱体外部装备有可往复摆动的导布瓷圈,从而实现织物在横向的均匀堆叠。
织物在经过管形加热器的饱和蒸汽喷射加热过程中,其温度得以迅速提升。随后,带有饱和蒸汽的热织物进入容布箱体内,进行汽蒸堆置,形成绳状连续汽蒸煮练的工艺流程。
轧喊→汽蒸→轧碱→汽蒸→水洗。
煮练液含烧碱量,薄织物为,厚织物
。表面活性剂、亚硫酸氢钠、磷酸三钠含量适量。于
时轧碱,轧余率
,汽蒸温度
,时间
90min,车速140m/min。
绳状汽蒸工艺凭借其显著优势在棉织物处理中占据一席之地。首先,它实现了连续作业,显著缩短了生产周期,同时伴随着高效生产率,降低了劳动强度,并且相对于传统方法,能节省蒸汽消耗。这种技术特别适合于处理6平方米每公斤以下的中薄型棉织物,其年生产能力可达6000万平方米,常见于那些印花布产量庞大的大型印染厂。 然而,值得注意的是,由于其采用绳状加工方式,对于厚度较大的织物并不适宜,其去杂效能相较于传统的煮布锅稍显逊色。此外,整个系统的占地面积相对较大,这是在选择应用时需要考虑的因素之一。
③两种主要类型的履带式汽蒸煮练机包括导辊履带式与平板履带式,其中平板履带式更为常用。该设备结构设计简洁,操作便捷,能够有效防止织物磨损。其优点在于处理的布层厚度适中,因此折痕轻微,张力控制良好,从而实现卓越的汽蒸效果。整机主要由浸轧槽、履带式汽蒸箱以及平洗槽构成。工作流程如下:织物经过浸轧,随后导入汽蒸箱,在上下导辊之间经过饱和蒸汽的蒸煮,提升织物温度。最后,由履带输送至出布口,经出布辊牵引离开汽蒸箱,完成煮练过程,如图1-6所示。
图1-6 履带式汽蒸练漂机
1—预热箱 2一上排主动辊 3一中间被动腰辊 4—下排被动辊
5一直接蒸汽管 6一主动牵引 7一打手 8一主动链轮9—履带
10—汽蒸箱 11观察窗 12—操作门
履带装置采用连续的不锈钢长条形薄板,其上分布有孔隙或缝隙,固定在箱底的滚筒阵列周围。随着滚筒的平稳旋转,驱动履带以低速前进,附着其上的织物随之行进。此设备对织物厚度具有良好的适应性,是棉印染工厂中广泛应用的煮练设备。相比之下,导辊式设计则采用多排主动不锈钢导辊,它们固定安装在汽蒸箱两侧的墙体上,不可移动。通过导辊的逐渐转动,堆积在导辊表面的轻质织物得以平滑推进。这种机器专为轻薄织物设计。
平幅汽蒸连续煮练机工艺流程如下:
轧碱→(湿蒸)→堆置履带上汽蒸→水洗。
轧碱时煮练液中烧碱含量为,表面活性剂、亚硫酸氢钠等含量适量,轧余率
,温度
,汽蒸
,车速一般在40-100m/min。汽蒸箱内应充满饱和蒸汽,以免表层织物被局部蒸干,造成织物脆损。可在蒸箱底部盛满煮练液,使蒸汽管在液面下部喷出蒸汽,以保证供给饱和湿蒸汽。
为了满足前处理过程对高速度和高效率的需求,履带式煮练设备正在持续创新。当前的技术包括配备多导辊的汽蒸加双层履带设计,其运行速度已提升至每分钟159米。另一种值得一提的是液下履带式煮练机,它实现了蒸煮一体化处理。通过延长织物在汽蒸环境下的时间,并结合煮练工艺,能够有效提升煮练处理的效果。
平幅汽蒸煮练设备除履带式外,尚有叠卷式、翻板式、轧卷式等汽蒸煮练设备,但都不及履带式结构简单、操作维修方便。此外,尚有平幅高温高压连续煮练机,煮练温度可达,因此可以缩短煮练时间至
。但由于织物处于连续运动状态,在机器上织物的进出口密封问题尚未妥善解决,目前虽已有唇封式及辊封式封口装置,由于机内温度高,织物连续运动,使封口装置都不经久耐用。
棉布的煮练效果可用毛细管效应(简称毛效)来衡量。测试时将煮练后洗净干燥的织物一端垂直浸在水中,测量30min后水在织物上上升高度,即为毛效。一般要求达到。
4.织物经过煮练工序,天然及人工杂质已大部去除,毛细管渗透性得以显著提升,基本满足部分特定品种的后续加工条件。然而,对于追求更高白度的漂白织物以及色泽淡雅的浅色花布和色布品类,有必要进一步消除残留的色素,以实现更纯粹的洁白效果。尽管煮练过程中,包括常压蒸汽处理在内的方法可能并未完全清除棉籽壳等杂质,漂白剂的应用能确保这些残留物被彻底清除。
棉印染厂广泛使用次氯酸盐、过氧化氢等氧化性漂白剂。对棉及棉型织物漂白,过酸类化合物如过硼酸纳、过醋酸、过碳酸纳等也偶有应用,亚氯酸钠多用于合成纤维及其混纺织物的漂白。通常将次氯酸盐漂白简称为氯漂,过氧化氢漂白简称为氧漂,亚氯酸钠漂白简称为亚漂。
(1)次氯酸盐漂白
①两类常见的次氯酸盐制剂包括漂白粉和次氯酸钠。漂白粉通过氯气与消石灰反应制备,若将氯气通入石灰乳中,可获得高效成分含量较高的漂粉精;而在烧碱溶液中通氯气,则生成次氯酸钠。尽管漂粉精含有主要的有效成分——次氯酸钙,但从总体效能来看,次氯酸钠的表现更为优越。在现代棉印染行业中,大型工厂倾向于自行生产次氯酸钠,或者从邻近化工厂采购,以满足漂白需求。相比之下,漂粉精因其价格较高且供应相对有限,主要用于小城市和农村地区,尤其是那些难以获取次氯酸钠的小型印染厂。
次氯酸钠作为漂白手段,其工艺流程和所需设备相对简易,适用于棉质和棉维混纺纺织品的漂白,偶尔也会用于涤棉混纺材料。然而,由于其对蛋白质纤维如蚕丝和羊毛具有潜在的损害,并可能导致纤维变黄,因此这类漂白剂并不适用于这些纤维类型的处理。
由于对纤维中天然色素的分子结构研究得不够,至今还不十分清楚。从已知的色素基本知识来看,天然色素结构在漂白过程中遭到破坏,达到消除色素的目的。
在漂白工序中,既要确保天然色素的稳定性不受损害,同时还要兼顾棉纤维自身的保护,这就要求精确控制漂白工艺参数,以实现外观与内在品质的双重达标。
②漂白过程主要采用次氯酸钠,分为淋漂与连续轧漂两种工艺方法。
淋漂是将织物均匀地堆在淋漂箱内,用泵将漂液循环不断地喷洒在织物上,常温下循环,再经水洗、淋酸、水洗。淋漂是非连续性生产,目前已很少采用。连续轧漂是在绳状连续练漂联合机上浸轧漂液,在堆布箱中堆置后经水洗、轧酸堆置、洗净堆在堆布池中,等待开幅、轧水、烘干。
棉织物次氯酸钠绳状连续轧漂工艺流程如下:
工艺流程如下:首先进行轧漂液处理,随后堆置;接着进行水洗步骤,然后转至轧酸液处理并堆置;最后再进行一次水洗环节。
漂白液中次氯酸钠量以有效氯计算,煮布锅煮练的织物一般浸轧含有效氯漂液,常温堆置1h左右;平幅和汽蒸煮练织物漂白液含有效氯
,轧漂液后堆置1h左右。低级棉织物含杂较高,浸轧时有效氯应提高0.5g/L。酸洗剂用硫酸,绳状织物硫酸浓度为
,平幅织物
,轧酸后于
堆置
。小型工厂也可在轧漂液后用人工堆布,堆在洗干净铺有鹅卵石的地面上,堆布时必须注意劳动保护。
③影响次氯酸钠漂白的因素:
(A)pH值对漂白效果与纤维损伤的影响分析: - pH值为7时,漂白效能最低,可能导致纤维损伤显著; - 在2~4的酸性范围内,白度优良,同时纤维损害相对较小。然而,在酸性环境下,次氯酸钠会分解产生氯气,这不仅严重污染工作区域空气质量,威胁员工健康,还可能对设备造成腐蚀。 实际上,生产过程中的理想pH值控制在10.5上下。
(B)温度的影响:温度高,漂白速度加快,但温度超过一定限度,同时也加速纤维素的氧化脆损,故一般控制在。当夏季气温超过35℃时,应采取降温措施或调整其他工艺参数,如浓度、时间等,以保护纤维。
(C)工艺参数的设定:考虑织物特性和预处理效果。漂白液的浓度以有效氯计,鉴于次氯酸盐产品为氯化钠等混合物,其中仅有次氯酸钠具有漂白活性,氯化钠则无效。有效氯含量会随存储时间减退,因此在配置漂白液时,需对次氯酸盐进行分析,测定其有效氯含量,确保溶液的精确度,从而调控生产流程。当漂白液中有效氯含量达到特定阈值,织物的增白效果趋于饱和。过高的有效氯含量可能导致织物强力受损。印染厂通常通过降低漂液的有效氯浓度并适当延长漂白周期,以防止纤维强度过度损耗。
(D)脱氯问题:织物氯漂后的酸洗,不能使分解出来的氯气彻底洗除,仍有少量氯气吸附在织物上。吸附有残余氯的织物在贮存时将造成织物强力下降、泛黄,还将影响对于氯气敏感的染料染色。必要时应使用化学药剂与氯反应彻底去氯。脱氯剂以过氧化氢为最好,过氧化氢除与氯气反应外,本身也是漂白剂,可以增加漂白效果。但一般多使用还原剂如亚硫酸氢钠、大苏打等处理。
(2)双氧水漂白技术:高效与环保的选择 作为过氧化氢的别称,双氧水因其特性被广泛应用于纺织品的漂白处理。它能够提供织物卓越的白度和纯净的色彩表现,且在存储期间能有效防止褪色现象。尽管氧漂法(双氧水漂白)的适用性更广泛,然而它相较于氯漂法,具有以下特点:双氧水的成本较高,需要投资不锈钢设备,且过程中的能源消耗显著,导致整体成本相对较高,这是它相对于氯漂的一个主要区别点。
①工艺灵活性:过氧化氢漂白手段多样,支持连续生产与间歇操作模式。其中包括蒸汽处理与冷漂技术,以及适用于不同类型的织物处理,如绳状和平幅。当前印染工业普遍青睐于平幅汽蒸漂白法,其优势在于高效率的连续化生产、显著的自动化水平以及环境友好,流程设计简洁明了。
过氧化氢漂白工艺流程如下:
轧过氧化氢漂液→汽蒸→水洗。
漂白液含过氧化氢,用烧碱调节pH值至
10.8,加入稳定剂及湿润剂适量,于室温时浸轧漂液,
汽蒸
,然后水洗出布。
②影响过氧化氢漂白的因素:
(A)过氧化氢浓度对效果的影响:类似氯漂的情况,当漂液中的过氧化氢浓度达到5克/升时,已经能满足漂白的标准。然而,浓度继续提升并未能提升更高的白度,反而可能导致棉纤维的脆性增强。对于薄质织物,建议适度减少漂液中的过氧化氢浓度。
(B)温度效应分析:过氧化氢的分解速度随温度上升呈现出正相关,借此提升温度能够有效缩短漂白周期。通常情况下,在适宜的高温下,过氧化氢的分解率可高达90%,此时的白度表现最佳。然而,若采取低温漂白策略,需相应增强过氧化氢的浓度,并适当延长处理时间。
(C)pH值的影响:过氧化氢在酸性浴中比较稳定,工业用过氧化氢浓溶液含量约,其中常加入少量硫酸以保持稳定。在碱性浴中过氧化氢分解率随溶液pH值增大而增加,pH值在3~13.5之间都有漂白作用,但pH值为9~10时,织物白度可达最佳水平,实际生产中也大多将漂液pH值调节至10左右。
(D)金属离子对漂白过程的影响及稳定剂的作用:水中存在铁盐、铜盐以及铁屑、铜屑等杂质,它们会催化过氧化氢的分解,导致其转化为水和氧气,从而削弱漂白效率。在漂白过程中,氧气渗入织物深层,若伴随高温碱性环境,可能导致纤维素纤维严重降解,引发织物破损。为了预防此类问题,通常会在漂白液中添加适量稳定剂,以减缓过氧化氢的分解速率。水玻璃作为早期常用的稳定剂,尽管其稳定机制尚未完全阐明,据推测可能是通过硅酸钙或硅酸镁胶体吸附具有催化作用的金属离子。水玻璃因其成本低、效果显著而被广泛应用,但长期使用可能在导辊等部位形成难以清除的硅垢,对织物品质造成影响。目前,非硅酸盐稳定剂如有机膦酸盐的研究日益活跃,虽然性能优良、无垢生成,但价格相对较高。混合使用含磷化合物与硅酸钠也有良好的效果,但仍以水玻璃在生产实践中占据主导地位。
③广泛应用的汽蒸漂白之外,过氧化氢的漂白手段还包括以下几种方式。
(A)漂白过程采用氯-氧双阶段处理:首先进行氯漂,随后实施氧漂。值得注意的是,氧漂环节兼具脱氯和漂白功能。这种工艺设计的一个优点是能够有效降低漂液中的过氧化氢含量,其详细流程如下:
经过轧制的次氯酸钠漂白液处理后,依次进行堆置、水洗步骤,随后采用过氧化氢漂液再处理,最后通过汽蒸技术,整个过程还需配合相应的水洗环节以确保洁净度。
次氯酸钠漂液含有效氯,过氧化氢漂液含过氧化氢
,工艺条件与各自漂白时相同。
(B)冷轧堆法:为适应多品种、小批量、多变化要求,尤其是小型印染厂,在缺乏氧漂设备时可使用冷漂法。此法漂液中过氧化氢浓度较高,并加进过硫酸盐,织物轧漂液后,立即打卷用塑料膜包覆,以防蒸发干燥,然后在室温时堆置。此法虽然时间长,生产效率低,但比较灵活。漂液含过氧化氢、水玻璃
、过硫酸盐
,用烧碱调节漂液pH值至
,于室温浸轧,堆放
,充分水洗。
在操作浓度过高的过氧化氢溶液时,必须高度警惕其对皮肤具有显著的灼伤风险,确保劳动保护措施得当。
护。
(3)亚氯酸钠漂白:氯酸钠用于棉织物漂白时的最大优点是在不损伤纤维的条件下,能破坏色素及杂质。亚氯酸钠又是化纤的良好漂白剂,漂白织物的白度稳定性比氯漂及氧漂的织物好,但是亚氯酸钠价格较贵,对金属腐蚀性强,需用钛金属或钛合金等材料,而且亚漂过程中产生有毒C102气体,设备需有良好的密封,因此在使用上受到一定限制,目前多用于涤棉混纺织物的漂白。
亚漂的独特之处在于其酸性条件下的漂白过程,此环境下,亚氯酸的分解更为显著,产生具有漂白效能的产物,其中二氧化氯被认为对于漂白至关重要。二氧化氯作为一种黄绿色的活泼气体,不仅具备漂白功能,还显示出对木质素和果胶质的溶解能力,以及对棉籽壳的有效去除,这使得亚漂对前处理的要求相对较低,有时织物无需先进行退浆步骤即可进行漂白,从而简化了工艺流程,特别适应于处理合成纤维织物。然而,未经退浆煮练的织物在亚漂后可能吸水性较差,通过添加适量非离子表面活性剂,能够提升织物的水分吸收性能。进一步进行一次氧漂处理,能进一步提升织物的白度和吸水性。若先进行退浆和煮练再进行亚漂,虽然能减少亚氯酸钠的使用量,但会导致工艺步骤相应延长。
在酸性漂白过程中,亚氯酸的分解速率受酸度显著影响。直接调整酸度以控制pH并非最优策略,通常的做法是采用活化剂来维持适宜的酸碱平衡。此类活化剂包括:无机铵盐作为释酸剂,它们在漂白过程中可被氧化产生酸性效应;例如甲醛及其衍生物六次甲基四铵,它们在反应中能自我氧化;还有酯类如酒石酸二乙酯,水解后释放出酸性物质;此外,弱酸如醋酸或蚁酸亦可选用。为了提升亚漂液的稳定性并防止在低pH条件下二氧化氯逸出,常常引入缓冲剂,如焦磷酸盐的使用是常用手段之一。
亚漂工艺通常与氧漂方法相似,可采用连续平幅轧蒸法,设备条件允许时亦可选用冷漂技术。其连续轧蒸法的具体工艺流程为:首先进行轧漂液处理,随后进行汽蒸,接着是水洗步骤,紧接着去除氯离子,最后再进行一次水洗环节。
涤棉混纺漂白织物漂白液含亚氯酸纳、硫酸铵(活化剂
、平平加
,室温时轧漂白液,
汽蒸
,水洗后在亚硫酸氢钠
及碳酸钠
2g/L)溶液中浸轧,堆置后充分水洗。
5.工艺流程:织物练漂完成后,首先进行平幅轧水烘燥处理。对于绳状织物,需进行开幅操作,将其展平,随后经过轧烘机的加工,转化为适宜后续工序如丝光、染色和印花的半成品状态。
(1)初始阶段,织物通过堆布池后被引出,接着沿导轨引入织机。首先,织物会遭遇由两根呈微弧形铜管构成的打手的冲击,这些打手以与织物运动方向相反的高速旋转。通常配备两个打手,以便在它们的作用下,绳状织物得以平铺开来。理想的打手与导布圈间距应保持在6米以上,过短的距离会导致织物难以充分展开,而过长的距离则可能因织物自身重量而使其伸展增加,影响后续工艺效果。
(2)在织物练漂水洗后的处理阶段,为了提升烘干机的工作效率并节省蒸汽资源,建议在烘燥前尽可能地去除织物上的多余水分。这通常通过使用立式轧车完成,轧车类型包括双滚轴和三滚轴,选择取决于具体的轧水需求。轧车结构包含铁或钢材质的硬轧辊,以及由软橡胶和纸粕等制成的柔软滚轮。在进行轧水操作时,应确保轧液分布均匀,并控制轧余率,对于重型轧车,其轧余率应控制在60%以下,而一般轧车则控制在75%以内。
(3)烘燥 常用的烘筒烘燥机以2~3柱立式烘筒烘燥机应用最广,每柱烘筒数为个。烘燥时织物pH值应接近中性,避免织物烘燥时发脆,否则应重新水洗后再烘燥。
当前的前处理工艺正经历着革新,全球范围内追求的趋势是高效、快速与简化流程。我国已将传统的退浆、煮练、漂白三步骤优化为退煮一浴或多步一体化方法,例如在涤棉混纺领域,已成功实施了一浴合一工艺。对于纯棉织物,类似的技术也在逐步推进,实现了流程的显著缩短。 这种新型一浴一步法工艺显著地压缩了工艺流程,减少了单个生产线所需的设备数量,节省了工厂空间,并伴随节能效果,从而提升了劳动生产率,降低了前处理成本。鉴于其诸多优点,这种创新工艺值得给予高度关注并深入研究。
6.经过浓烧碱溶液深度渗透,丝光棉纤维展现出显著的不可逆膨胀现象:纤维横截面由扁平腰子形转为圆形,胞腔收缩,原有的纵向自然扭曲消失,长度相应缩短。当在施加张力的同时进行碱处理,纤维表面的皱褶得以消除,呈现出光滑的圆柱体形态,反射光线规律,展现出光泽。若在持续张力状态下清洗掉碱液,纤维膨胀状态可基本保持,形成持久的不可逆膨胀,此时的光泽