囚服面料供应方案
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
涤棉混纺织物的代表性材料即为涤棉面料,其基础构成是以涤纶为主导,具体表现为混合使用60%至67%的涤纶短纤维与33%至40%的棉花纤维,通过混纺技术编织而成的高品质纺织品。在日常称呼中,此类布料常被通俗地称为棉的确良。
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。
作为合成材料的涤棉,它是由涤纶与棉纤维交织而成,其触感相较于纯棉略逊一筹,吸湿性能稍显不足。涤纶,作为全球产量居首的合成纤维品种,我国称之为‘涤纶’,其化学名是聚对苯二甲酸乙二酯,源自化学聚合物的构造。其结构特性多样,基础形态由喷丝孔决定,常规涤纶呈现圆形横截面,无中央空腔。通过调整纤维截面设计,异形纤维得以实现,从而增强光泽度和抱持性。涤纶纤维的大分子结晶度和取向度高,赋予其卓越的强力(是粘胶纤维的20倍),耐磨性优良。此外,涤纶以其良好的弹性、不易皱缩的特性以及挺括的保形效果著称,耐光、耐热,且洗涤后迅速干燥,无需熨烫,易于长久穿着清洗。
二、特性概述:各款布料独具特色,体现其固有的性质与性能。
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、物料特性:每种物料因其独特的组织构造和编织工艺,呈现出各异的触感与视觉体验。例如,光滑闪亮的棉质布料,以及轻盈柔顺的纱线等。在原创cosplay服装制作中,质感极其关键。因此,在选择面料时务必谨慎,建议与专业的裁缝师共同探讨最适合的裁剪技术和材料选用。
3、重量指标:布料的密度通常以克每米(G/M)衡量。对于追求飘逸触感,选择轻盈面料至关重要;相反,如外套的褛、裙、裤等倾向于采用较厚重的材质,而衬衫则适宜选用轻质面料。此外,季节因素对布料选择影响显著,秋冬季节倾向于选用较重的面料,春夏季节则倾向于选择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。这对日常着装材料至关重要。有时,为了保持设计效果,可能需选用复杂材质,但非频繁穿着可能导致穿着舒适度和清洗便捷性的妥协。
三、面料的生产流程
络筒→整经→浆纱→穿筘→织布→后整理
四、各生产工序的任务
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:依据工艺设计的指示,将织轴上的经纱精确地穿入综眼与钢筘结构,以确保满足织造工艺的需求。
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
质量等级划分标准如下: 1. 优等品和一等品的幅宽与规定值的偏差需控制在±1.0%以内,即不得大于+1.5%且不超过-1.0%。 2. 若偏差落在+1.5%至+2.0%或-1.5%至-2.0%范围内,产品将被评为二等品。 3. 对于幅宽的密度要求,未作明确规定,直接提及'密度'这一项,请提供具体标准以便准确评估。
对于优等和一等级织物,其经向密度允许的最大偏差不得高于-1.5%,纬向密度的偏差限制同样不超过-
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颜色的独特吸收特性,我们采取高温染色技术进行处理。
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。
工序整理后续包含众多步骤,主要目标在于提升织物的外观呈现与功能性改良。
第二节、染整技术挑战与前处理方法探讨
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,即未经染整处理的织物,通常分为两种类型:直接投放市场的有限量,大部分则需在印染厂经过深化加工,转化为漂白布、彩色布或印花布供消费者选购。坯布特性中,包含一定量的杂质,主要包括棉纤维相关的副产品、织造过程中经纱上的浆料残留、化纤表面的油剂以及纺织过程中沾染的油脂污渍。这些杂质的存在对织物的外观品质有显著影响,它们可能导致色泽不纯,手感欠佳,且会妨碍织物的吸湿性能,使得染色效果不均,色泽缺乏鲜明度,同时影响染色牢度的稳定性。
前处理旨在在尽可能减小坯布损伤的前提下,高效地剔除织物上的各种杂质,使之转化为色泽洁白、触感柔顺且具有良好吸湿性能的染印预处理半成品。作为印染流程的关键预备步骤,此过程通常包括棉及其类似材质的专门处理,如预处理、烧毛、退浆、煮练、漂白和丝光等环节。然而,针对不同的纤维类型和织物特性,前处理的具体要求会有所差异,而各制造厂的生产工艺条件也各有侧重,因此,织物在前处理阶段经历的工序顺序和工艺参数往往根据具体情况进行定制调整。
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。
翻布时将织厂送来的布包(或散布)拆开,人工将每匹布翻平摆在堆布板上,把每匹布的两端拉出以便缝头。布头不可漏拉,摆布时注意正反面一致,也不能颠倒翻摆。翻布的同时进行分批、分箱。此时将加工工艺相同、规格相同的坯布划为一类,每批数量根据设备加工方式而定,如采用煮布锅煮练,则以煮布锅的容布量为一批;采用绳状连续练漂时,则以堆布池容量分批;采用平幅连续练漂时,通常以十箱布为一批。目前国内印染厂布匹运输仍使用堆布车(布箱),每箱布的多少可根据堆布车容量为准。由于绳状练漂是双头加工,分箱成双数。每箱布上附一张分箱卡片,标明批号、箱号、原布品种、日期等,以便管理检查。每箱布的两头距布头处打上印章,打印油必须具有快干性,并能耐酸、碱、氧化剂及蒸煮。打印油都用碳黑与红车油自行调制。印章上标明品种、工艺、类别、批号、箱号、日期、翻布者代号,以便识别和管理。
通常情况下,由于下织机生产的织物长度难以满足印染厂连续作业的需求,故需将每箱布内的布头逐一通过缝纫机串联成单连续的布匹。缝接过程中,关键要点在于确保缝线平直,布头对齐,针脚均匀,以避免产生皱褶;同时,务必保证正反面的正确处理,且无缝隙遗漏。各工厂普遍采用环缝式缝纫机(又称满罗式或切口式),其优点在于缝合效果平整无重叠,缝纫牢固,适用于各类织物,然而,其缺点在于耗线量较高(相当于布幅宽度的13倍),并且每个布头需裁剪1厘米宽的切口,造成一定程度的浪费。对于箱与箱之间布头的连接,常在机台上采用平缝式缝纫机(家庭用途亦适用),它操作灵活便捷,适合处理湿润布料,相较于环缝机,其用线节省(仅为布幅宽度的3.2倍),但接头处可能出现堆叠,这可能导致染色时产生横向色差。在缝接时,布边针脚应适当密集,以减轻染整过程中边缘卷曲的问题。
(2)烧毛 纱线纺成后,虽然经过加捻并合,仍然有很多松散的纤维末端露出在纱线表面,织成布匹后,在织物表面形成长短不一的绒毛。布面上绒毛影响织物表面光洁,且易沾染尘污,合成纤维织物上的绒毛在使用过程中还会团积成球。绒毛又易从布面上脱落、积聚,给印染加工带来不利因素,如产生染色、印花疵病和堵塞管道等。因此,在棉织物前处理加工时必须首先除去绒毛,现一般均采用烧除的方法。
烧毛方法有两种,即燃气烧毛与赤热金属表面烧毛。前者利用可燃性气体燃烧直接燃去织物表面绒毛;后者为间接烧毛,即将金属板或圆筒烧至赤热,再引导织物擦过金属表面烧去绒毛。与这两种方法相应的烧毛设备,有气体烧毛机(无接触式烧毛)、铜板烧毛机和圆筒烧毛机。气体烧毛机操作方便,适应性广,目前各厂普遍采用气体烧毛机。铜板及圆筒烧毛机劳动强度高,工作条件差,除灯芯绒厂尚在使用外,已应用不多。见图1-1、图1-2。
图1-1 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
图1-2 铜板烧毛机
1—进布装置 2—刷毛箱 3—炉灶 4一拱形铜板
5—摇摆装置及升降架 6—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,其作用是清除布面上的纱线残留、杂物和尘埃,同时使布面绒毛呈垂直状态以利于烧毛过程。随后,织物在火焰口或热金属板表面接受烧灼,这一过程会显著提升布面温度,有时甚至伴随火星产生。因此,必须迅速消除火星并降低织物温度,以防止对织物品质造成损害,避免形成孔洞,甚至引发火灾。灭火措施依据落布方式的不同而有所差异:对于湿布,采用1至2格装有热水或用于退浆的碱液或酶液的平洗槽进行降温;而在干落布情况下,通过向布面喷雾湿蒸汽,或者让织物绕过冷却的流水滚筒来实现灭火效果。
根据工厂所在地的能源供应特性,气体烧毛机通常采用城市煤气、天然气、液化石油气或汽油汽化气作为燃料。针对不同的可燃性气体,火口的配置以及空气供给比例需相应调整。在理想的燃烧状态下,火焰应呈现出明亮且透明的蓝色,其形态应稳定竖直,火焰强度均匀,无飘摇或跳动的现象。为确保工艺质量,狭缝口必须始终保持清洁畅通,防止产生烧毛不良效果。在烧毛作业过程中,务必注重防火、防尘、防毒和防爆的安全措施,以实现生产过程中的全面安全保障。织物经过火口的次数则取决于其具体品种和工艺需求。
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。
通常,烧毛品质应至少达到三级标准,而对于稀薄织物,三级质量被视为适宜。
2.织造前,纱线作为经线的织物处理流程中,不可或缺的是预上浆步骤,旨在提升经纱的强力、耐磨性和平滑度,从而降低断裂风险,确保织造过程的顺畅进行。常用的浆料包括天然来源如淀粉和野生淀粉,化学合成如聚乙烯醇(PEV)、聚丙烯酸(PAA),以及纤维素衍生物如羧甲基纤维素(CMC)。此外,上浆液中还包含防腐剂、柔软剂、吸湿剂和减摩剂等多种辅助成分。浆纱率的确定受纤维品质、纱线粗细(纱支)和织物密度等因素的影响,一般来说,细纱和紧密织物的浆纱率较高,常规织物则相应较低.
印染加工对坯布上浆料具有负面效应,浆料易吸附于染液中,消耗染化材料,且妨碍染料与纤维的有效结合,从而可能降低印染产品质量。因此,染整流程起始阶段务必实施退浆工序,以最大程度地剥离坯布上的浆料。退浆标准依据后续特定工艺的差异而设定,对于着重染色和印花的织物,其退浆要求较为严格,而对于主要用于漂白的织物,则退浆要求可以适当放宽。
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pH6.0~6.5,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。
碱退桨操作是在烧毛后灭火槽内浸轧碱液,槽内碱液浓度,温度
。轧去多余碱液后的织物进入导布圈成为绳状,再在绳状轧洗机上第二次轧碱,碱液浓度
,温度
,并含少量润湿剂。然后堆在退浆池内,保温保湿堆置
。平幅退桨碱浓度-般是10g/L左右,在
下汽蒸
。碱退浆后必须经热水、冷水充分洗涤,尤其PVA浆更宜勤换洗液,避兔PVA浓度增加再粘附在织物上。
经过碱退浆处理后,样本需经过清水冲洗,随后沉浸在5g/L的硫酸溶液中浸泡大约1小时,确保彻底清洗。这种方法被称为碱酸退浆工艺,适用于杂质含量较高且质地紧密的棉织品,如府绸等。该方法对于清除棉纤维中的杂质和矿物质表现出良好的效果,同时提升了半成品的洁白度与吸水性能。采用碱酸法处理,退浆率可达一定标准。
(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,含氮物质则分解为可溶性物质。棉籽壳因膨胀易于清洗,残留的浆料也随之溶解去除。 - 辅助剂:为增强烧碱的效果,练液中会添加亚硫酸氢钠、水玻璃、磷酸三钠以及润湿剂。亚硫酸氢钠防止纤维素在煮练过程中被氧化,同时协同烧碱去除木质素。水玻璃的功能包括吸附和凝聚练液中的铁质杂质,避免钙渍生成,防止杂质再吸附,并提升织物的洁白度和润湿性;但需注意控制其用量,以免影响手感。 - 磷酸三钠作为软化水质剂。润湿剂选用如红油、渗透剂ABS或平平加等,这类表面活性剂需具有耐碱、耐酸、耐硬水和高温性能,确保煮练过程均匀且透彻。混合使用非离子表面活性剂(如JFC)与阴离子表面活性剂(如ABS)可以实现良好的协同效应。
(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—锅体 2—锅盖 3—喷液盘 4—卵石 5—花铁
板假底 6—列管式加热器 7—离心泵 8—液位管
9. 压力仪表 10. 安全设施 11. 蒸汽入口装置 12. 冷凝水出口 主体锅身,高约3米,直径约为2.5米,其容量取决于锅内承载的布料重量,可提供2.5吨级和3吨级等多种规格。锅内顶部设有淋洒管,底部略上方设置铁栅或花铁板构成的隔离底,用于放置卵石。织物在此堆放,避免与铁质表面接触,以免沾染铁锈并保持管道畅通,确保蒸煮液循环顺利。在假底与真底之间,安装有直接蒸汽管道,用于初期快速加热。锅体上部装配有汽压表、安全阀以及排汽管,侧面装有液位指示管,底部则设有排液管,同时连接着外部循环泵的循环管。外部加热器采用列管式设计,内部有数十根钢管,一端连通锅体,另一端通蒸汽,通过间接加热煮练液。加热器与锅体之间的管路上设有循环泵,强制推动锅内液体循环。为了保持锅体恒温并防止热量流失,锅身和加热器外壳均包裹了石棉保温材料。在煮练过程中,液体通过布料层流入锅底,由循环泵抽取,经过外部加热器处理后,通过淋洒管重新注入锅内,反复循环直至煮练工序结束。
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,或者利用自动甩布器进行,确保堆布均匀且疏密适宜,避免因松紧不一导致练液短路,影响煮练效果。同步进行的是预先调配好的练液导入。堆布完成后,需按照设定的浴比添加足够的练液,覆盖布堆表面,施加重物压制,以防止织物漂浮和练液循环时形成纠缠,增加出布难度。随后,严密封闭锅盖,逐步升温以排除锅内空气,当温度达到指定表压后,开始计时并保持恒定压力与良好的循环状态。煮练结束后,关闭外部蒸汽供应,缓缓开启锅底排液阀,直至锅内压力降至0.3公斤/平方厘米(约29千帕),接着用70℃热水冲洗并降温至洗液清澈。最后揭开锅盖,停运循环泵,将织物顺利取出锅外。
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。
高效绳状汽蒸煮练工艺的特点包括连续生产、显著缩短生产周期、高生产率、较低劳动强度以及节省能源。这种技术特别适合于处理6平方米每公斤以下的中薄棉织物,尤其在印花布大规模生产的大型印染厂中表现出色。然而,由于其基于绳状加工方式,对于厚重织物和精细杂质去除效果可能不如传统煮布锅,同时,设备占用空间相对较大。
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—上排主动辊 3—中间被动腰辊 4一下排被动辊
5—直接蒸汽管 6—主动牵引 7—打手 8—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。
在轧碱过程中,煮练液中的烧碱浓度需适宜,同时含有适量的表面活性剂和亚硫酸氢钠。轧余率需控制在合理范围,温度调控适当,通常车速设定为每分钟40至100米。确保汽蒸环节中汽蒸箱充满饱和蒸汽,以防织物局部过干而致脆性损伤。建议在蒸箱底部填充足够的煮练液,使蒸汽管道位于液面下方,以确保供应饱和湿蒸汽。
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.在煮练工艺后,织物上原有的天然与人为杂质大都已被清除,增强了其毛细管性能,从而满足了部分特定品种的加工标准。然而,对于那些需要更高白度的漂白织物以及色彩鲜明的浅色花布和色布,进一步提升洁白度是必不可少的。尽管常规煮练,特别是常压蒸汽煮练,能够去除大部分杂质,诸如棉籽壳等残余物,漂白剂的应用则确保了这些杂质得以完全去除,确保织物纯净无瑕。
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生成,若将氯气通入石灰乳中,能够制备出效用更为显著的漂粉精;而在烧碱溶液中通氯气,则形成次氯酸钠。尽管漂粉精含有次氯酸钙为主要活性成分,但从总体效能上看,次氯酸钠更胜一筹。在现代棉印染行业中,大型工厂倾向于自行生产次氯酸钠,或者从附近的化工厂采购,以满足漂白需求。相比之下,漂白粉则多在小城市和农村,尤其是那些难以获取次氯酸钠的地方,被小型印染厂采用。由于漂粉精的价格相对较高,其使用频率较低。
次氯酸钠漂白工艺和设备较简单,多用于棉织物及维棉混纺织物漂白,有时也用于涤棉混纺织物漂白。但不能用于蚕丝、羊毛等蛋白质纤维的漂白,因次氯酸钠对蛋白质纤维有破坏作用,并使纤维泛黄。
对于纤维内天然色素的分子构造,尽管现有的科学研究尚未完全揭示其奥秘。然而,根据已有的色素基础知识,其结构在漂白过程中通常会遭受分解,从而实现了色素的消除效果。
在漂白工序中,既要确保天然色素的有效去除,又需防止棉纤维自身受到损害,这就要求我们精细调控漂白工艺参数,务求实现外观品质与内在性能的双重达标。
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值对漂液性能的影响分析:在中性(pH=7)条件下,漂白效能降低,且可能导致纤维损伤显著。而在酸性范围(2~4)和碱性区间(9~11)内,白度表现优良,纤维损害相对较小。然而,酸性溶液中的次氯酸钠会分解产生氯气,这不仅严重污染工作环境空气质量,对员工健康构成威胁,还会侵蚀机械设备。实际上,生产过程中优选的pH值控制在10.5左右以兼顾效果与安全性。
(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)有效氯浓度的调控:依据织物特性和预处理状态决定。漂白液的浓度以有效氯计,鉴于次氯酸盐产品通常包含混合成分,如次氯酸钠中伴有氯化钠,而后者并不具备漂白效能。随着时间的推移,次氯酸盐的有效氯含量会下降,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,确保漂白液中氯的活性准确,从而精准控制生产过程。当漂白液中的有效氯含量达到特定阈值后,织物的增白效果趋于饱和。过高的有效氯含量则可能损害织物的强度。印染工厂通常会选择降低漂液的有效氯浓度并适当延长漂白时间,以防止纤维强力过度损耗。
(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)双氧水漂白工艺 作为过氧化氢的别称,双氧水因其特性在织物漂白中表现出优越性能。它能有效提升织物的白度,确保色彩鲜艳且褪色稳定性良好,特别适用于棉质纺织品的漂白。尽管氧漂法具有更广泛的适用性,包括对环境影响较小,但相比之下,双氧水的成本较高,需依赖不锈钢设备,并且过程中的能源消耗增加,导致其整体成本超越了基于氯的漂白技术。
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,包括汽蒸漂白与冷漂技术。其中,印染行业普遍采纳的平幅汽蒸漂白法尤为突出,它具备以下优点:流程简洁,自动化程度高,生产效率显著,并且有利于环境保护,无明显污染风险。
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10.5~10.8,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,若采用低温漂白策略,需相应增强过氧化氢的浓度,并相应延长处理时间以达到预期效果。
(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概述多元的过氧化氢漂白手段:在常规汽蒸漂白法广泛应用的同时,过氧化氢还采用了其他几种漂白策略。
(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10.5~10.8,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。
亚漂与氯漂、氧漂不同之处是在酸性条件下漂白,在酸性条件下的反应较为复杂,此时产生的亚氯酸较易分解,生成一些有漂白作用的产物,据认为其中二氧化氯的存在是漂白的必要条件。二氧化氯是黄绿色气体,化学性质活泼,兼有漂白及溶解木质素和果胶质的作用,且去除棉籽壳能力较强,因此亚漂对前处理要求不高,甚至织物不经过退浆即可漂白,工艺路线较短,对合纤织物特别合适。但不经过退浆煮练直接亚漂的织物,一般吸水性较差,在漂液中加入适量非离子表面活性剂,可提高织物吸水性能。亚漂后再经过一次氧漂,对织物的白度及吸水性均有提高。若织物在先行退浆、煮练后再进行亚漂,就可适当降低亚氯酸钠用量,但工艺流程较长。
在酸性漂白工艺中,亚氯酸的分解率受到酸度显著影响。直接调控pH值并非最佳策略,通常的做法是通过添加活化剂来精细控制。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生成酸;甲醛及其衍生物六次甲基四铵,这类化合物可在反应中自我酸化;还有酯类如酒石酸二乙酯,它们水解后产生酸性效应。此外,利用弱酸如醋酸或蚁酸也能发挥作用。为了提升亚漂溶液的稳定性并防止在低pH条件下二氧化氯溢出,缓冲剂如焦磷酸盐的应用也是不可或缺的措施。
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。
涤棉混纺织物采用含有亚氯酸钠和硫酸铵(作为活化剂和平平加)的漂白液进行轧漂处理。该过程在室温下进行,随后通过汽蒸步骤,再经过水洗。最后,织物在2g/L的亚硫酸氢钠和碳酸钠溶液中浸泡并充分水洗以确保洁净度。
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显著革新,全球范围内追求的是高效、快速与简化流程的发展趋势。国内已经实施了策略,如将传统的退浆、煮练、漂白三步骤整合为单一的退煮或煮漂一体化流程,如退煮一浴和煮漂一浴法。在涤棉混纺和纯棉织物领域,这种高效合并工艺已显示出成功案例,尤其是一浴一步法的应用,显著地压缩了工艺流程,减少了设备配置,节省了空间,降低了能源消耗,提升了劳动生产率,并随之降低了前处理的整体成本。这项创新工艺具有显著的优势,值得深入研究和推广。
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,此时的光泽特性更为持久。由于烧碱深入纤维内部,部分晶格区域转化为非晶态,即使经过去碱和清洗,这种结构变化仍然保留,从而极大地增强了棉纤维的吸附性能。
棉织物用浓碱浸渍时,因所受张力不同而有两种状况,一是在经纬向都施加张力条件下浸轧碱液,经冲洗去碱后,织物不再收缩,可使织物获得如丝