2.应用于粗厚苎麻织物的松堆丝光的工艺和设备
湖南泪罗纺织印染厂根据苎麻织物存在手感粗糙、穿着刺痒、色泽萎暗、弹性差、易起皱等问题,应用推广了松堆丝光工艺,并邀请了陶教授和全国染整委员会前处理学组领导去该厂具体分析了苎麻织物的特性及存在的主要问题。由于苎麻纤维的高结晶度、高取向度及强拒水性使烧碱溶液比棉纤维更难渗透。虽然降低烧碱浓度有所改善,但苎麻纤维与烧碱作用后发生溶胀,使织物变得紧密,阻碍了烧碱进一步向纤维内部渗透;另一方面,由于干布丝光碱液渗透不充分,而浸轧后织物上带碱量很低,因而没有足够的碱液向织物内部和纤维内部扩散,加上透风时间又受设备、车速制约,所以碱液很难向纤维内部渗透,粗厚苎麻织物则渗透更难,导致丝光不良,因而易产生破边。纤维之间的内应力得不到消除,使织物尺寸难以稳定,又因苎麻纤维微结构和物理性能得不到充分改善,导致上染率低、色泽鲜艳度差等问题。针对上述问题,专家组设计了全国第一条松紧两用丝光联合机,并根据苎麻丝光关键要素优选了苎麻松堆丝光工艺条件,设计了松紧两用丝光机的工艺流程:
进布--直辊浸碱槽--第一道三辊浸碱槽--(紧式绷布辊l7只或松式J型容布箱)--第二道三辊浸碱槽--(紧式绷布辊6只)--热淡碱预洗槽--布铗扩幅(五冲五洗)--直辊去碱槽--701去碱长蒸箱两格--902高效水洗槽两格--落布进布--浸渍槽(5645L车)--烘燥机(10只X 3A)--落布。
其工艺特点为:(1)织物先进人较淡浓度的直辊浸碱槽(直辊6上7下)织物包绕在下辊上,经上部浮动辊多次挤压的多浸多轧,有利于碱液的扩散和渗透。(2)织物再进入第一道三辊浸碱槽(槽内两格先淡后浓)经重型轧车二浸二轧使碱液挤压人纤维内部。(3)然后进入J型容布箱中堆置5分钟以上,在经纬向松弛状态下,碱液能充分渗入纤维内部。(4)织物再进入第二道三辊浸碱槽再次经重型轧车二浸二轧后使碱液更均匀轧人纤维内部。(5)织物再经6只绷布辊透风使碱液进一步渗透,然后进入热淡碱预洗槽。至此完成了烧碱浸轧渗透溶胀与纤维作用过程,由于浸轧时间充分,提高了透芯丝光程度,同时其物理性能和微结构也发生了系列变化,部分晶区转变为无定形区,纤维的密度、取向度相应得到降低,在适当张力下,进行水洗去碱烘干,这些变化就能不可逆的保存下来,而获得永久性光泽和提高染色均匀度、得色率以及尺寸稳定性等性能。这说明去碱前的张力和去碱后的均匀是提高透芯丝光的关键。
由于苎麻纤维的干湿断裂伸长率低,纤维脆性大,伸幅时所能承受的纬向张力要比棉纤维低,对结构紧密地粗厚苎麻织物伸幅难度更大,如加大张力来伸幅,极易产生破边;如织物带碱多则水洗去碱负荷更大,为此苎麻织物松堆丝光的伸幅和水洗部分其设备工艺有如下的特点:
(1)织物进入丝光扩幅前采用了热淡碱预洗,布经65~75摄氏度热淡碱预洗槽,碱浓度为65~80 克/升,可洗去织物上部分烧碱,从而降低了布铗冲洗碱液负担,由于布温度提高,织物变得柔软,可塑性增加,利于纬向张力增加而伸幅,但预洗槽碱浓度不能太低,应使进布铗前织物上的碱浓度不低于维持碱纤维素的浓度,否则,碱纤维素在紊乱状态下转化为水合纤维影响丝光效果。(2)加强布铗部分的冲洗去碱效果,以保证织物出布铗前的门幅要扩足(五冲五洗)织物残留碱含量要控制在50克/升以下,这对织物的尺寸稳定性起决定性作用,要保持淋冲碱液一定温度(70摄氏度以上),可大大提高去碱效果。(3)织物出布铗后采用直辊去碱槽去碱,由于粗厚织物上含碱较多时脱铗后进入水洗区,纬向张力消除呈收缩趋势。如直接进入701去碱蒸箱,碱被逐渐去除,布的张力随着含碱不同而产生变化,这就很易起皱;如施加张力,去除皱条又将导致门幅缩小,故布出铗后先采用直辊去碱槽去碱,由于直辊粗、包角大,织物又紧贴在直辊上,而直辊上的罗纹对织物的握持作用和摩擦力,能保持纬向张力下进一步去碱,不仅避免了褶皱的产生,也有利于稳定门幅和纬向缩水率,另外经直辊去碱槽的浮动上辊的多次挤压及上面喷淋的热淡碱可大大提高去碱效果。(4)最后平洗槽采用高温密封逐格倒流,使落布的PH值达 N7左右,完全满足了工艺要求。
为满足松堆丝光工艺要求,电器部分采用了交流变频调速和微机控机系统。由于常规丝光机的运转同步难,电器故障多,加上松堆丝光的张力变化大,电机功率差异大,转动惯量变化大,因此同步就更难,加上浸轧浓碱的苎麻织物落人了J箱堆置后经充分溶胀和收缩,纬向收缩4~5%,经向收缩7~8%,为此必须具备:(1)由于织物的收缩,J 型箱中容布量减少,为保证工艺的重演性,J型箱前单元必须加速以补足容布量;(2)织物充分溶胀收缩后必须对织物施加张力使经纬向拉伸至原长度以降低缩水率,为解决上述问题,电器部分必须采用交流变频调速与微机控制系统。
采用松堆丝光工艺后,能有效地提高苎麻织物丝光的透芯度,改善苎麻纤维微结构和物理性能,保证半制品门幅,降低缩水率;提高对染料、化学药剂的吸附能力,提高染色均匀度和光泽度,还节约了染料助剂的消耗,降Y~40%碱回收负荷经济效益十分显著。
3.应用于苎麻混纺织物的实践
由于苎麻纤维的结晶度、取向度都大大高于棉纤维而延伸度却较低,其在烧碱溶液中的溶胀度也低于棉纤维,加上本身已有较好的光泽,在较大张力下以浓碱处理将大大降低苎麻纤维的活度,并影响手感,要解决这些问题除加强合理的退煮漂前处理工序外,还须改进丝光工艺和进一步处理好脱胶和研究纤维结构的改进及染料结构和色素的影响等。根据陶乃杰教授研究开发的松堆丝光工艺实践,证实合理的丝光工艺为浸轧 150-160克/升烧碱、松堆5分钟以上,延长纤维与烧碱的作用时间--扩幅--去碱,经生产实践证实松堆丝光工艺完全可达到改善染色性能,提高得色深度和鲜艳度的要求。(可见表1、表2、表3)
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