第十章棉纤维制品退浆 棉布织造过程中,经纱由于开口和投梭的影响,受到较大引力和摩擦,为了降 低经纱断头率、提高经纱强力、耐磨性及光滑程度,使织布顺利进行,一般经纱 都需要上浆。 经纱上浆方便织造,但坯布上的浆料影响织物的渗透性能、阻碍染料和化学药 品与纤维的接触,增加练漂负担,还会产生印染痴病,影响产品质量 §10.1经纱上浆的概念 浆液的要求:良好的粘着性和一定的渗透性 上浆液的主要成分:淀粉、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸酯(PAM, 适量的防腐剂、润滑剂、减磨剂 上浆率一般在4%~8%,紧密织物可高达8%~14%,针织物不上浆 §10.2常见浆料性质和退浆的原理 淀粉:小麦、玉米、甘薯、马铃薯、木薯、橡子 海藻类:褐藻酸钠、红藻胶 天然浆料[植物种子:天仁粉、槐豆粉 浆料分类变性浆料:糊精、可溶性淀粉、氧化淀粉、羧甲基淀粉、羟甲基纤维素 成浆料:聚乙烯醇(PVA)、变性聚乙烯醇、聚丙烯酸甲酯(PAM 淀粉的退浆 淀粉的结构与性能 淀粉是由α一葡萄糖通过1,4甙键结合而成的链状化合物 分子式:(C6H0O5h 分类:支链淀粉和直链淀粉 性质:在热水中膨化, 遇碱比较稳定,但可以发生剧烈膨化, 遇酸甙键发生水解,最后水解成葡萄糖 遇氧化剂分解成相对分子量较低的中间产物 遇淀粉酶可以发生水解 二PVA的退浆 聚乙烯醇是用聚醋酸乙烯酯在NaOH的存在下,加入甲醇溶液醇解获得 外观:白色(略带微黄色)粉末,呈颗粒状或纤维状,有一定水溶性 (1)亲水性高分子物,低粘度溶于水,高粘度不溶于水 (2)耐acid,base(在热碱中膨化,部分溶解)
1 第十章 棉纤维制品退浆 棉布织造过程中，经纱由于开口和投梭的影响，受到较大引力和摩擦，为了降 低经纱断头率、提高经纱强力、耐磨性及光滑程度，使织布顺利进行，一般经纱 都需要上浆。 经纱上浆方便织造，但坯布上的浆料影响织物的渗透性能、阻碍染料和化学药 品与纤维的接触，增加练漂负担，还会产生印染痴病，影响产品质量。 §10.1 经纱上浆的概念 浆液的要求：良好的粘着性 和 一定的渗透性 上浆液的主要成分：淀粉、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸酯（PAM）， 适量的防腐剂、润滑剂、减磨剂 上浆率一般在 4％～8％，紧密织物可高达 8％～14％，针织物不上浆。 §10.2 常见浆料性质和退浆的原理 淀粉： 小麦、玉米、甘薯、马铃薯、木薯、橡子 海藻类： 褐藻酸钠、红藻胶 天然浆料 植物种子:天仁粉、槐豆粉 浆料分类 变性浆料：糊精、可溶性淀粉、氧化淀粉、羧甲基淀粉、羟甲基纤维素 合成浆料： 聚乙烯醇（PVA）、变性聚乙烯醇、聚丙烯酸甲酯（PAM） 一 淀粉的退浆 淀粉的结构与性能 淀粉是由α－葡萄糖通过 1，4 甙键结合而成的链状化合物 分子式：(C6 H10O 5)n 分类：支链淀粉和直链淀粉 性质：在热水中膨化， 遇碱比较稳定，但可以发生剧烈膨化， 遇酸甙键发生水解，最后水解成葡萄糖 遇氧化剂分解成相对分子量较低的中间产物 遇淀粉酶可以发生水解 二 PVA 的退浆 聚乙烯醇是用聚醋酸乙烯酯在 NaOH 的存在下，加入甲醇溶液醇解获得。 外观：白色（略带微黄色）粉末，呈颗粒状或纤维状，有一定水溶性。 (1)亲水性高分子物，低粘度溶于水，高粘度不溶于水 (2)耐 acid,base(在热碱中膨化，部分溶解)
(3)被氧化剂氧化而降解 (4)水解度(醇解度)影响 (5)高温下物理状态or性能发生变化, PVA主要采用热碱退浆,轧热碱后,在80℃左右的温度下堆置,然后充分水洗。 三CMC的退浆 CMC是羧甲基纤维素( Carboxymchye Cellulose)的简称。是纤维素和一氯醋 酸钠酯化作用的产物。醚化程度不同,溶解度也不一样,并形成不同粘度的溶液 (1)溶解度随醚化程度不同而异: 低醚化度溶于碱,中醚化度溶于水,髙醚化度溶于有机溶剂 (2)不耐acid,pH<2.5时,混浊、沉淀; (3)氧化剂使其降解 (4)很少单独使用,主要作为淀粉混合的辅助浆料 四海藻酸钠的退浆 海藻胶从海藻中的褐藻类中提取的胶体,海藻胶的主要成分为海藻酸。其钠盐 为海藻酸钠 (1)最适宜的pH值为5.8~1 (2)pHK<5.8海藻酸钠析出,不溶于水 (3)pHll海藻酸钠会凝聚 (4)pH=7粘度最大
2 (3)被氧化剂氧化而降解 (4)水解度(醇解度)影响 (5)高温下物理状态 or 性能发生变化， PVA 主要采用热碱退浆，轧热碱后，在 80℃左右的温度下堆置，然后充分水洗。 三 CMC 的退浆 CMC 是羧甲基纤维素(Carboxymchye Cellulose)的简称。是纤维素和一氯醋 酸钠酯化作用的产物。醚化程度不同，溶解度也不一样，并形成不同粘度的溶液。 (1) 溶解度随醚化程度不同而异： 低醚化度溶于碱，中醚化度溶于水，高醚化度溶于有机溶剂； (2) 不耐 acid, pH＜2.5 时，混浊、沉淀； (3) 氧化剂使其降解； （4）很少单独使用，主要作为淀粉混合的辅助浆料 四 海藻酸钠的退浆 海藻胶从海藻中的褐藻类中提取的胶体，海藻胶的主要成分为海藻酸。其钠盐 为海藻酸钠。 （1） 最适宜的 pH 值为 5.8～11 （2） pH11 海藻酸钠会凝聚 （4） pH =7 粘度最大
§10.3常见退浆工艺与方法 退浆方法:碱退浆、热水退浆、酸退浆、酶退浆、氧化剂退浆 酶退浆 1酶的性质及退浆机理 酶是由一类生物体产生的对某些物质的分解具有特殊催化能力的蛋白质。主 要性质如下 ①催化效率高 ②催化范围狭小,某种酶只能催化某种反应,专一性很强. ③温和性:(在常温、常压,近中性条件下发挥作用) ④酶本身无毒,反应过程不产生有毒物质,公害少,对环境保护有利 对淀粉分解有催化作用的酶称淀粉酶,包括: ①α一淀粉酶:对直链淀粉能在任何位置加以切断,分成若干短链糊精;对 支链淀粉仅能将它的长链分成若干短链,不能分裂1,6结合, 与酸的水解作用相似。 ②β一淀粉酶:对直链淀粉只能从末端逐步水解麦芽糖,对支链淀粉分支处 的1,6一甙键无水解作用 所以a一淀粉酶更适宜于织物的退浆,目前使用的主要有: BF-7658酶:由枯草杆杄菌产生的耐热淀粉水解酶 胰酶:由动物胰腺中所取得 活度:1克酶粉或1m1酶液在特定条件下(60℃,pH为6.0,ih)转化淀粉的克数 来表示 2影响淀粉酶催化作用的因数 温度、p值、金属离子等均能影响酶的活度 (1)温度酶的最佳温度和作用温度 (2)pH值不同pH值下测得酶的活度及稳定性是不同的 (3)活化剂与抑制剂活化剂:轻金属盐如氯化钠和氯化钙; 抑制剂:重金属盐如FeCu2Hg2AgZn2 3酶退浆工艺及工艺条件 (1)保温堆置法 工艺流程:浸轧热水亠浸轧(或喷淋)酶液→堆置→水洗 轧余率:织物经浸轧后,所带溶液质量占干布质量的百分数。 (2)高温汽蒸法 工艺流程:浸轧热水亠浸轧(或喷淋)酶液→堆置→汽蒸→水洗
3 §10.3 常见退浆工艺与方法 退浆方法：碱退浆、热水退浆、酸退浆、酶退浆、氧化剂退浆 一 酶退浆 1 酶的性质及退浆机理 酶是由一类生物体产生的对某些物质的分解具有特殊催化能力的蛋白质。主 要性质如下： ①催化效率高； ②催化范围狭小，某种酶只能催化某种反应，专一性很强。 ③温和性：(在常温、常压，近中性条件下发挥作用) ④酶本身无毒，反应过程不产生有毒物质，公害少，对环境保护有利 对淀粉分解有催化作用的酶称淀粉酶，包括： ①α—淀粉酶：对直链淀粉能在任何位置加以切断，分成若干短链糊精；对 支链淀粉仅能将它的长链分成若干短链，不能分裂 1，6 结合， 与酸的水解作用相似。 ②β—淀粉酶：对直链淀粉只能从末端逐步水解麦芽糖，对支链淀粉分支处 的 1，6—甙键无水解作用。 所以 α—淀粉酶更适宜于织物的退浆，目前使用的主要有： BF-7658 酶：由枯草杆菌产生的耐热淀粉水解酶 胰酶：由动物胰腺中所取得 活度：1 克酶粉或 1ml 酶液在特定条件下（60℃，pH 为 6.0，1h）转化淀粉的克数 来表示。 2 影响淀粉酶催化作用的因数 温度、pH 值、金属离子等均能影响酶的活度 （1）温度 酶的最佳温度和作用温度 （2）pH 值 不同 pH 值下测得酶的活度及稳定性是不同的 （3）活化剂与抑制剂 活化剂：轻金属盐如氯化钠和氯化钙； 抑制剂：重金属盐如 Fe3+ Cu2+ Hg2+ Ag+ Zn2+ 3 酶退浆工艺及工艺条件 （1）保温堆置法 工艺流程：浸轧热水 → 浸轧（或喷淋）酶液 → 堆置 → 水洗 轧余率：织物经浸轧后，所带溶液质量占干布质量的百分数。 （2）高温汽蒸法 工艺流程：浸轧热水 → 浸轧（或喷淋）酶液 → 堆置 → 汽蒸 → 水洗
(3)热浴法 工艺流程:浸轧热水亠浸轧(或喷淋)酶液亠堆置亠热水浴水洗亠水洗 4酶退浆方法的优缺点 A方法简单、退浆率高,可达90% B速度快,适合连续生产 C对棉纤维无损伤,是一种很好的退浆方法 D但是对棉纤维的共生物及其他浆料去除效果很差 碱退浆和酸、碱退浆 作用原理: 各类浆料在热碱液中均会溶胀,与纤维粘着变松,再经机械作用,就较容易 从织物上脱落下来,C.M.C,PVA在热碱液中溶解度提髙,用热水可洗除 碱退浆方法的优缺点 A使用最为普遍的退浆方法,对大多数浆料都有作用 B除了退浆作用外,对棉纤维上的天然杂质也有分解和去除作用 C退浆的碱液多为煮练废液,成本低 D退浆后水洗必须充分,以免浆料重新粘附到织物上降低退浆效果,并易造成染 疵 E涤纶耐碱性差,涤/棉织物退浆时要控制好碱液T、t F退浆率不高(50-70%),堆置时间长,有碍生产连续化 2碱退浆工艺及工艺条件 棉(绳状加工):平幅轧碱(灭火槽中:NaoH2~4g/L,60~90℃)→绳状轧碱(NaOH 4~10g/L,50~70℃)→堆6~12h→水洗(绳洗机) 涤/棉(平幅):干布轧稀碱液(NaOH5~10g/L)→汽蒸(or保温)30~90mi→热 水洗(85℃,2格)→冷洗(4格)→落布PH7~8 3碱、酸退浆工艺及工艺条件 仅用于棉布退浆,且少单独用,通常与碱退浆或酶退浆联合使用 (1)作用原理:酸在适当条件下使淀粉逐步发生水解,转化为水溶性较高的产物, 最终被水洗去 (②)工艺:碱(or酶)退浆→水洗→轧水→浸轧酸液→堆1-2h→充分水洗(冷洗) (3)特点 适于含杂多的棉布,可大量去除矿物盐、重金属离子,提高白度 H2S04与棉纤维生成纤维素硫酸酯,织物表面光亮度↑,退浆后亮度接近丝 绸 ③对棉有一定损伤,处理时,T、C不可剧烈 ④淀粉水解不充分,退浆率不高
4 （3）热浴法 工艺流程：浸轧热水 → 浸轧（或喷淋）酶液 → 堆置 → 热水浴水洗 → 水洗 4 酶退浆方法的优缺点 A 方法简单、退浆率高，可达 90％ B 速度快，适合连续生产 C 对棉纤维无损伤，是一种很好的退浆方法 D 但是对棉纤维的共生物及其他浆料去除效果很差 二 碱退浆和酸、碱退浆 1 作用原理： 各类浆料在热碱液中均会溶胀，与纤维粘着变松，再经机械作用，就较容易 从织物上脱落下来，C.M.C， PVA 在热碱液中溶解度提高，用热水可洗除。 碱退浆方法的优缺点 A 使用最为普遍的退浆方法，对大多数浆料都有作用 B 除了退浆作用外，对棉纤维上的天然杂质也有分解和去除作用 C 退浆的碱液多为煮练废液，成本低 D 退浆后水洗必须充分，以免浆料重新粘附到织物上降低退浆效果，并易造成染 疵。 E 涤纶耐碱性差，涤/棉织物退浆时要控制好碱液 T、t F 退浆率不高(50—70%)，堆置时间长，有碍生产连续化 2 碱退浆工艺及工艺条件 棉（绳状加工）：平幅轧碱（灭火槽中：NaoH2～4g/L，60～90℃）→绳状轧碱（NaOH 4～10g/L，50～70℃）→堆 6～12h→水洗（绳洗机） 涤/棉（平幅）：干布轧稀碱液（NaOH 5～10g/L）→汽蒸(or 保温)30～90min→热 水洗（85℃，2 格）→冷洗（4 格）→落布 PH7～8 3 碱、酸退浆工艺及工艺条件 仅用于棉布退浆，且少单独用，通常与碱退浆或酶退浆联合使用 (1)作用原理：酸在适当条件下使淀粉逐步发生水解，转化为水溶性较高的产物， 最终被水洗去。 (2)工艺：碱(or 酶)退浆→水洗→轧水→浸轧酸液→堆 1—2h→充分水洗 (冷洗) (3)特点： ① 适于含杂多的棉布，可大量去除矿物盐、重金属离子，提高白度； ② H2SO4 与棉纤维生成纤维素硫酸酯，织物表面光亮度↑，退浆后亮度接近丝 绸； ③ 对棉有一定损伤，处理时，T、C 不可剧烈； ④ 淀粉水解不充分，退浆率不高
三亚溴酸钠及其他方法退浆 氧化剂使浆料(包括淀粉浆和化学浆)氧化,降解直至分子链断裂,溶解度 增大,容易经水洗去除。用得多的是亚溴酸钠和双氧水 (一)亚溴酸钠退浆 1原理 亚溴酸钠对PVA有选择性的分解1,2一乙二醇键,形成羧基和羰基,使PVA大 分子链发生断裂,相对分子量降低,聚合度下降,溶解度提高,从而容易从织物 上洗除。 2优缺点 ①在空气中不太稳定,易吸水分解。其水溶液在pH大于9时稳定,pH值为8时 分解 ②对温度不敏感,反应选择性高。 ③反应速度快,退浆效率高 ④不但氧化PVA等浆料,对纤维素也有一定程度的氧化,但控制好条件,对纤维 损伤不大。 (二)过氧化氢退浆 1一浴法工艺 浸轧退浆液→汽蒸→热水洗→冷水洗 2二浴法工艺 浸轧双氧水→浸轧碱液→热水洗→冷水洗 四织物上浆料的定性测定和退浆效果评定 1各种浆料的定性测定 具体见P261 2织物退浆效果的评定 退浆前织物含浆率一退浆前织物含浆率 退浆率= ×100% 退浆前织物含浆率
5 三 亚溴酸钠及其他方法退浆 氧化剂使浆料（包括淀粉浆和化学浆）氧化，降解直至分子链断裂，溶解度 增大，容易经水洗去除。用得多的是亚溴酸钠和双氧水。 （一）亚溴酸钠退浆 1 原理 亚溴酸钠对 PVA 有选择性的分解 1，2－乙二醇键，形成羧基和羰基，使 PVA 大 分子链发生断裂，相对分子量降低，聚合度下降，溶解度提高，从而容易从织物 上洗除。 2 优缺点 ① 在空气中不太稳定，易吸水分解。 其水溶液在 pH 大于 9 时稳定，pH 值为 8 时 分解。 ② 对温度不敏感，反应选择性高。 ③ 反应速度快，退浆效率高。 ④ 不但氧化 PVA 等浆料，对纤维素也有一定程度的氧化，但控制好条件，对纤维 损伤不大。 （二）过氧化氢退浆 1 一浴法工艺 浸轧退浆液 → 汽蒸 → 热水洗 → 冷水洗 2 二浴法工艺 浸轧双氧水 → 浸轧碱液 → 热水洗 → 冷水洗 四 织物上浆料的定性测定和退浆效果评定 1 各种浆料的定性测定 具体见 P261 2 织物退浆效果的评定 退浆率＝ r× 100% 退浆前织物含浆率－退浆前织物含浆率 退浆前织物含浆率