染整工艺原理课后习题.docx
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染整工艺原理课后习题
1.什么叫硬度，碱度？
并简述硬水对染整加工有何影响？
答：
总硬度：
暂时硬度和永久硬度之和。
水中杂质量越多，总硬度也就越高，水质就越差。
暂时硬度：
由Ca2+.Mg2+所形成的重碳酸盐而造成的硬度称为暂时硬度；这些物质加热煮沸能被除去。
Ca（HCO3）2→CaCO3↓+CO2↑+H2O
Mg（HCO3）2→MgCO3↓+CO2↑+H2O
永久硬度；由Ca2+.Mg2+所形成的氧化物，氯化物，硫酸盐等而造成的硬度称为永久硬度。
这些物质经加热煮沸时，不会发生沉淀而被去除。
总碱度：
是指水中碳酸盐以及氢氧化物等碱性物质含量而言。
1）.Fe2+
其一：
会使织物泛黄，而产生锈斑，影响织物的白度；
其二：
双氧水漂白时，Fe2+能催化双氧水分解，易使棉纤维脆损；
2）.Cl-影响漂白织物的白度；
3）Ca2+.Mg2+
其一：
能与阴离子表面活性剂如肥皂等形成沉淀，不仅使其失去原有作用，而且还会造成加工疵点；
其二：
能与染料形成沉淀，而使鲜艳度变差，牢度降低；
2.什么叫？
根据其值的大小怎样来划分水的级别？
水质
ppm以CaCO3计
软水
0—57
略硬水
57—100
硬水
100—286
极硬水
>286
答：
ppm：
每一百万份水中钙镁盐含量换算成CaCO3份数，即每升水中所含CaCO3的毫克数（mg/L）。
3.什么叫化学软化法？
说明常用的3类软化剂的软化原理及特点。
答：
一类：
磷酸三钠通过化学反应使水中的钙，镁盐转变成磷酸的钙盐或镁盐而沉淀。
纯碱作为软水剂主要去除水中的钙，镁离子
二类：
六偏磷酸钠能与钙，镁离子形成比较稳定的络合物，而不再具有硬水的性质。
三类：
胺的醋酸衍生物EDTA。
4.什么叫S.A.A？
并简述其结构特征及溶液性质。
答：
是指在液体中，添加少量或极稀浓度便能显著地降低液体的表面张力（Y）和界面张力的物质。
尽管表面活性剂种类很多，但它们都有一个共同的特征，都是由亲水基和疏水基两部分组成。
S.A.A在溶液中形成胶束所需的最低浓度，称为临界胶束浓度。
5.原布检验应包含哪些内容？
答：
原布检验→翻布→打印→缝头
物理指标：
幅宽，重量，纱支，密度，强力等（规格）
外观疵点：
如缺经，断纬，跳纱，棉结等（品质）
普通棉织物：
抽查10%左右；
毛织物：
全部检验；
6.简述棉织物碱退浆和酶退浆的原理及其加工工艺和工艺条件？
答：
碱退浆的原理：
1）在热碱的作用下浆料会发生溶胀，从凝胶状态变成溶胶状态而与纤维的粘着变松，容易洗落下来。
2）CMC，PA类的浆料在热碱液中的溶解性能较好，再经洗水具有良好的退浆率。
方法
条件
工艺程序
浓度（g/L）
温度（度）
堆置时间（h）
碱退浆
平幅
堆置法
轧碱－堆置－热水洗－水洗
烧碱10～15润湿剂1～2
轧碱60～70
热水80以上
0.5~1
汽蒸法
轧碱－汽蒸－热水洗－水洗
烧碱6～10润湿剂1～2
轧碱80～85
汽蒸100～102
1~1.5
绳状
平幅轧碱－绳状轧碱－堆置－水洗
烧碱平幅3～5
绳状5～10
润湿剂1～2
平幅80～85
绳状70～80
6~12
酶退浆的原理：
酶是一类具有特殊催化能力的蛋白质，对某些物质的分解有特定的催化作用。
淀粉酶能催化淀粉大分子链发生水解而生成分子量较小、粘度较低、溶解度较高的一些低分子化合物，再经水洗而去除。
方法
条件
工艺程序
浓度（g/L）
温度（度）
堆置时间
（h）
PH值
酶退浆
保温堆置法
浸轧温水－浸轧（或喷）酶液－水洗
淀粉酶（2000倍）
1～2
食盐5
温水65－70
轧酶55－60
堆置45－50
2－4
6－7
7.简述棉织物精练时精练液的组成及各组分的主要作用？
答：
（1）烧碱（NaoH）煮练剂
●果胶—果胶酸—果胶算钠盐
●脂肪酸—脂肪酸钠盐
●含氮物质—分解
●棉籽壳—溶胀—脱落
●灰分—钠盐而溶解
（2）表面活性剂（S.A.A）如肥皂、红油等煮练助剂
●起润滑作用，有利于煮练剂进入纤维内部
●通过乳化作用去除油蜡
（3）硅酸钠
●吸附煮练液中的铁质，防止织物上产生锈斑
●吸附煮练液中已分解的杂质，防止再次产生锈斑
（4）亚硫酸氢钠
●有利于棉籽壳的去除，木质素→木质素磺酸→木质素磺酸钠
●还原剂防止棉织物在高温带碱的情况下被空气氧化而脆损
（5）磷酸三钠作为软水剂
8.什么叫做潜在损伤？
并简述其产生的原因及其检测的方法
答：
漂白织物经1g/L烧碱溶液煮沸一小时后，织物强力大幅度下降的现象被称为潜在损伤，主要是由于葡萄糖的升环所致。
通过测定织物的煮练强力来快速测定潜在损伤。
9.简述精练效果的评定方法
答：
毛效：
煮练效果的评定一般用毛效指标来判定，即30分钟内水沿织物向上爬升的高度（CM）。
棉机织物要求毛效在8CM以上；棉针织物要求毛效在12CM以上
10.Naclo漂白时，漂液浓度为什么不直接用.Naclo含量来表示，而是用有效含氯含量来表示？
答：
有效氯是指100克含氯氧化物经酸处理后放出氯气的克数，.Naclo漂白有效成分：
.-clo，Hocl,Cl2.
11.简述.Naclo的漂白原理及特点；并以绳状连续轧漂为例，制定其具体的漂白工艺，并阐述其工艺参数选择的依据？
答：
Naclo漂白的特点是：
1）价格较低，漂白工艺及设备也比较简单；2）在漂白过程中因产生对人体有害的毒气，同时又存在着环境污染的问题，因此其应用受到了一定的限制；3）主要用于棉织物漂白，尤其是低级棉的漂白，不能用于蛋白质纤维的漂白。
漂白原理是：
天然色素的结构特征：
分子中含有较长的共轭双键。
.Naclo具有较强的氧化能力，为弱酸强碱盐，在水中能发生水解，溶液呈碱性：
.Naclo+H2O→HOCl+NaOH,HOCl可按下式进一步电离：
HOCl→OCl+-H，HOCl漂白有效成分：
OCl-，HOCl，Cl2在漂白过程中会发生各种形式的分解，这些分解物能使色素中的部分双键饱和，从而达到消色漂白的目的，同时也能使纤维素遭到氧化，而导致强力下降。
工艺流程：
水洗→浸轧漂液→堆置→水洗→酸洗→堆置→水洗→脱氯→水洗。
漂液的PH为：
9.5-10.5，温度为20-35min，通常采用室温工艺。
有效氯浓度：
2-5g∕L,时间30-60min。
12.H2O2时为什么要加入稳定剂？
并阐述Na2SiO3在漂白过程中的作用及原理。
答：
加入原因：
H2O2在漂白过程中除了对天然色素有破坏作用外，同时也会使纤维素纤维氧化而受损，因此在漂白过程中要有效的控制双氧水的分解速率，通常在漂液中要加入一定的稳定剂如硅酸钠等。
硅酸钠的稳定原理：
可能是由于漂液中的硅酸钠胶体，能吸附对H2O2分解具有催化作用的金属离子所致。
硅酸钠的作用：
H2O2漂白时，为了有效的控制H2O2的分解速率，漂液中必须要加入稳定剂。
13.简述H2O2漂白的原理及特点，并以常压平幅连续轧漂为例，制定其具体漂白工艺，并阐述其工艺参数选择的依据？
答：
H2O2漂白的特点：
1）是一种比较温和的氧化性漂白剂，且漂白产品XX稳定；2）是一种对环境友好的漂白剂，对人体及环境无污染；3）可用于棉，蛋白纤维，合成纤维等的漂白，其使用面宽。
原理：
双氧水漂白时，通常认为HO2-离子是漂白的主要成分，破坏了色素的共轭双键，达到消色漂白的目的。
综合白度和纤维受损程度：
PH9-10；当加入稳定剂或其他助剂：
PH10-11，温度控制在90-100，H2O2浓度一般控制在3g∕L左右。
时间一般控制在60-90分钟左右。
工艺流程:
浸轧漂液→汽蒸→水洗
14.简述NACLO2的漂白原理及其特点：
并说明活化剂在漂白过程中的作用及原理？
答：
特点：
1.NACLO2是一种温和的氧化剂，除了具有漂白的功能外，还有很强的去杂能力，特别是取出棉籽壳的能力强；2.主要用于合成纤维及其混纺织物的漂白，不能用于蛋白质纤维的漂白；3.生产成本高，很少单独用于棉织物的漂白；此外，NACLO2漂白时，漂液中一定要加入活化剂；4.和NACLO一样，存在环境污染问题。
原理：
NACLO2漂白时，HCLO2的存在是必要条件，而CLO2可能是漂白的有效成分。
PH一样控制在4.5-5.5：
漂液的PH值与所使用的活化剂有关。
温度一般控制在100—102
浓度12-25克每升。
工艺流程：
浸轧漂液→汽蒸→水洗→去氯→水洗
15.试解释丝光和碱缩的定义。
丝光和碱缩处理的目的是什么？
答：
碱缩：
是棉织物以松弛状态经受浓碱处理，结果使织物变得紧密，并富有弹性的加工过程。
主要用于棉针织物。
丝光：
指棉织物在经纬方向上都施加张力的情况下，用浓烧碱溶液进行处理，以保持所需要的尺寸，结果使织物获得丝一般的光泽的加工过程。
通常棉及其混纺织物都要进行丝光。
16.试简述棉纤维经死光处理后其性能发生了那些改变？
答：
由于丝光后棉纤维的形态结构和超分子结构都发生了变化，除获得丝一般的光泽.尺寸稳定外，而且对染料的吸收能力.强力.延伸性等服用机械性能都有所提高。
17.试以膜平衡原理解释棉纤维在烧碱溶液中发生剧烈溶胀的原因，以及碱液浓度，中性电
解质对纤维溶胀程度的影响？
答：
根据唐能膜平衡原理，平衡时可移动的任何一价氧离子膜内外浓度的比值都应相等，而且反比于阴离子浓度即：
（1）.若丝光过程中无盐存在时，C3=0，X′=C1-X，而且仅于烧碱浓度有关，当C2增加时，X′增大，C1增大，而且P值也增大，有利于纤维的膨化。
（2）.当烧碱浓度增加到一定程度后，C1不再变化，渗透压P反而会减小，不利于纤维的溶胀。
（3）.若有盐存在时，由于食盐不能提高C1，却增加了膜外NA+浓度，即X′增大，C1不变，渗透压P减小，不利于纤维的溶胀。
18.影响丝光效果的主要参数有哪些？
应如何选择？
答：
1.碱液浓度是影响丝光效果最重要的因素，只有当烧碱的浓度达到某临界值后，才会使棉纤维发生不可逆溶胀，烧碱浓度：
260-280克/升
2.张力
3.温度：
烧碱与纤维素的反应为放热反应。
温度低有利于丝光，通常选择室温，在丝光机的轧碱槽的夹层内通过自来水循环冷却。
19.什么叫热定型？
用怎样的方法来判断织物是否经过了热定型？
答：
热定性：
是指将涤纶等合成纤维机器混纺织物在适当张力下，加热到所需温度，并在此温度下加热到一定时间，然后迅速冷却加工的过程。
涤纶的临界溶解时间（CDT）CDT：
只在规定温度下，涤纶圈形式样从开始接触苯酚直至完全溶解所需的时间（S）。
CDT越大，表示涤纶所经受的热处理条件越剧烈。
20.在热定性过程中，植物经纬向张力是如何来控制的？
答：
径向张力由超喂装置、纬向张力由控制门幅来实现。
超速喂布是针铗式热定型机的特点。
超速喂布可以降低织物径向张力，有利于扩幅；同时又使织物径向收到一定的回缩效果。
针铗链扩幅装置是由两条环状针铗链刺住布边而逐渐进行扩缩。
21.试述涤纶碱减量处理的目的和机理，经碱减量处理后的涤纶结构和性能发生了那些变化？
答：
碱减量是在高温和较浓的烧碱液中处理涤纶织物的过程，涤纶表面被碱刻蚀后，其质量减轻，纤维直径变细，表面形成凹坑，纤维的剪切刚度下降，消除了涤纶丝的极光，并增加了植物交织点的空隙，使植物手感柔软、光泽柔和、改善了吸湿排汗性，具有蚕丝一般的风格，故碱减量处理也成为仿真丝绸整理。
涤纶碱减量是以复杂的反应过程，主要发生在聚酯高分子物氢氧化钠间的多相水解反应。
聚酯纤维在氢氧化钠水溶液中，纤维表面聚酯分子链的酯键水解断裂，并不断形成不同聚合度的水解产物，最终形成水溶性的对苯二甲酸钠和乙二醇。
由于涤纶分子取向度高，分子排列密集，碱对涤纶酯键的可及度较低，从而使酯键水解几率也较低。
因此一般情况下，涤纶具有较强的耐碱性。
但在较强烈条件及浓碱作用下，这种可及度随之提高，反应加快。
显然水解反应首先是从纤维表面开始的，然后逐渐向里层发展，是纤维表面产生凸凹不平坑穴的挖蚀现象。
减量处理后的纤维对光产生了漫反射，织物的光泽因此变得柔和。
另外，由于在涤纶织物纱线交叉处处理碱液比较多，导致了该处被碱腐蚀也比较严重，使得织物的交织阻力下降，组织结构变得松弛，植物刚性变小，产生了真丝所特有的悬垂感。
22.试述季铵盐类阳离子表面活性剂在涤纶碱减量的处理时的促进机理，并说明其结构与碱减量促进效果的关系？
答：
季铵盐类阳离子表面活性剂，可促进碱对涤纶的反应，将它加到涤纶碱减量浴中会被迅速吸附到纤维表面，使浴中OHˉ转移并富集在纤维表面，更容易进攻涤纶分子中带部分正电荷的羰基中碳原子造成涤纶分子断裂，从而完成水解反应。
在季铵盐类阳离子促进剂中，阳离子表面活性剂在涤纶上的饱和吸附量是随碳键上的增长而增长的，表面活性剂在涤纶表面吸附越多，表面张力附近越大，表面反应速度越快，所以促进你碱减量效果越好。
23.利用丝素和丝胶哪些主要性能的差异，可以达到除去丝胶而保留丝素的目的？
答：
丝素和丝胶都是蛋白质，但是它们的氨基酸种类和含量、分子排列、超分子结构以及所处位置都存在着很大的差异，丝胶蛋白质属于球型蛋白，其极性氨基数量远比丝素蛋白多，分子排列紊乱、结晶度较低；而死素蛋白分子呈直线型，结构简单紧密，取向度和结晶度都较高，由于丝胶和丝素结构的差异，导致了他们在溶解性，水溶性和化学稳定性等若干性质上的不同，在酸碱和醇的作用下，丝素更容易被分解，丝胶则显出相当的稳定性。
24.分别阐述酸，碱和酶对蚕丝织物脱胶的原理？
答：
碱脱胶：
丝胶在碱性溶液中吸碱加剧膨化，溶解性能增加，并且分子链发生水解断裂，从而使丝胶从丝素上脱落下来。
酸脱胶：
丝胶具有两性性质，能与酸结合生成蛋白质盐，使其溶解度增加；同时肽键也能发生酸性水解，生成溶于水的多缩氨基酸。
酶脱胶：
蛋白质水解酶不能直接使丝胶溶胀，溶解，而是高速率的催化丝胶蛋白质分子的肽键水解，成为易溶于水的产物，以达到脱胶的目的。
25.分别简述炭化、洗呢、煮呢、缩呢的主要目的及基本原理。
答：
炭化的目的：
原毛中含有植物性杂质如草籽，他们与羊毛缠结在一起，不仅给纺纱带来困难，而且容易造成染色龇病，因此必须将其除去。
炭化的原理：
用强无机酸在一定温度下处理羊毛，纤维素杂质会发生水解，形成脆弱的水解纤维素，再经碾碎除尘与羊毛分离而除去，羊毛本身不受明显的损伤。
洗呢的目的：
①去除杂质②提高毛织物的润湿能力③提高产品的染色牢度，色泽鲜艳④发挥其特有的光泽，弹性，手感柔软，丰满等。
洗呢的原理：
洗呢时洗液中的SAA分子定向排列在织物表面，并包围污垢颗粒，使织物和污垢之间的引力减小，再借助机械作用力，使污垢乳化或分散在洗涤液中，最后被冲洗干净。
煮呢的目的：
煮呢是将呢坯于高温水中给予一定张力定型，使呢面平整挺括，手感滑爽，丰满柔软：
稳定毛织物的尺寸，降低缩水率，增强毛织物的弹性和抗皱性能加工过程。
煮呢原理：
毛织物在热水中施以张力进行煮呢时，分子中的二硫键，氢键，和离子键等逐渐减弱，拆散，使毛织物的内应力逐渐减小，呢面的缓弹性形变也随之消失：
同时，还会在新的位子新建新的交联，产生新的稳定性效果
缩呢目的：
①质地紧密，厚度增加，强力提高，弹性保暖性增加：
②表面露出一层绒毛来遮盖组织，改善织物外观：
③达到规定长度，幅宽和单位面积的重量：
④掩盖呢匹上的某些织茈，不至于明显的露在呢面
缩呢原理：
缩呢时，可选择适当的缩呢剂，使羊毛纤维润湿，膨胀，鳞片的尖端张得更开。
此时，由缩呢机施加的外力作用，迫使羊毛纤维移动，相互穿插成网状，而尖端呈自由状态覆盖于织物表面使呢面产生绒毛，来达到缩呢的目的。
26.为了充分体现洗呢织物的风格，除了控制主要工艺参数外，对洗呢还有何具体要求？
答：
洗呢要求：
1.洗净污垢，并冲净残皂，含皂率控制在1%下；2.要适当保留油脂，使手感滋润，精纺织物油脂含量为0.6%，粗纺织物油脂含量为0.8%；3.洗呢过程中，要防止损伤羊毛纤维，不产生表面茈点。
27.为什么说氯化防毡缩工艺受到限制，防毡缩工艺有哪些新进展？
答：
氯化防毡缩工艺存在，羊毛易泛黄和弹性受损等特点，特别是在废水排放中产生有机氯污染，从而限制了这一技术的应用，鉴于这些原因人们开始研究和开发非氯防毡缩工艺，包括氧化（非氯氧化剂，生物酶或离子体等）和树枝联合法单独用聚合物处理工艺。
28.何谓轧光、电光和轧纹整理？
答：
轧光整理：
通过轧光机的机械压力、湿热作用，借助纤维的可塑性，使表面纤维呈现平行排列，以提高表面平滑平整度，对光产生规则的反射，进而提高织物色泽的目的。
电光整理：
机多为一硬一软的两棍式，硬棍可以加热且表面上刻有与轧辊轴心成一定角度相互平行的斜线，整理时在织物表面轧上大量和织物表面纱线捻向一致平行线纹，掩盖了织物表面不规则排列现象，从而对光泽产生规则的反射，赋于织物丝绸般的光泽。
轧纹整理机由一只可以加热的硬棍与一只软棍组成。
硬棍表面刻有阳纹花纹，软棍则刻有阴纹花纹，两者相互吻合。
整理时借助于织物在湿热条件下的可塑性，利用阴阳棍压轧织物，使织物产生凹凸花纹的效应。
29.什么叫上蓝及增白处理？
答：
上蓝是采用少量的上蓝剂（蓝紫光燃料或涂料）处理漂白织物，以吸收可见光中的黄橙光，减弱织物上的黄褐色泽，这是因为练漂后的纤维中残存少量杂质会过量吸收可见光中的蓝紫光，使织物带有淡黄色或浅褐色。
而蓝、紫色系染料或涂料可以吸收黄橙光，因此上蓝增白后织物对黄橙光的反射有所降低，顾提高了白度。
但是由于总的光反射率降低，使亮度降低。
荧光增白是采用少量的荧光增白剂处理漂白织物，易吸收紫外光而放出可见的蓝紫光（波长400~600nm），这些蓝紫光与织物上偏重的黄橙光混合后呈白光，同时提高了对织物对可见光的总反射率（甚至超过100%）,从而是织物的白度和亮度都增加。
但在紫外光源较弱的情况下，增白效果较差。
30.何谓“干燥定形”形变和织缩？
答：
在纤维的纺纱型成型，纺纱，织造和染整加工过程中，纤维受到外力的拉伸，形成高度取向的分子构象，在纤维内产生内应力，而烘燥作用使得该伸长状态和应力被固定，使纤维处于一种“干燥定型”形变状态，当水润湿，受过外力拉申和干燥的织物时，水分子消弱了纤维大分子链段间的作用力在内应力的作用下，纤维发生收缩。
31.阐述机械防缩整理的原理，并举出一种机械防缩的工艺和设备？
答：
基本原理：
是通过机械预缩整理，使织物的纬密和径向织缩预先增加到一定程度及织物具有松弛结构，来降低成品的缩水率。
32.简述防皱整理发展的三个阶段及其发展方向？
答：
第一阶段：
防缩防皱整理；第二阶段：
洗可穿整理和免烫整理；第三阶段：
耐久压烫整理。
防皱整理的发展方向：
●如何减少纯棉织物经树脂整理后强力损伤过大的问题
①采用低给液的方法，轧液率控制在25-40%：
即可以节约能源，又可以提高整理效果；②泡沫整理；③微拉幅工艺织物强力可以提高30%以上；
●如何解决N-羟甲基酰胺类整理剂存在的氯损及甲醛污染问题
①探索其改进方法；②研究开发不含甲醛的新型整理剂，使其向多品种方向发展；
●研究适当的催化剂，缩短焙烘时间、提高交联效率
目前的树脂整理工艺为：
轧→烘→焙，要消耗大量的热源，因此节能是树脂整理研究的重要课题之一。
32.以2D树脂为例，简述棉织物防皱整理工作液的组成及各组分的主要作用？
答：
整理剂：
在适当的条件下与纤维素反应生成稳定的共价交联，使织物获得满意的防皱效果。
催化剂：
使整理剂在焙烘过程中迅速发生必要的反应
添加剂：
为了提高树脂整理后植物的撕裂强力和耐曲磨性能
润湿剂：
提高棉织物的润湿性能，有利于树脂处所体能较快地渗透到纤维内部如渗透剂JFC等。
33.纯棉织物及粘胶织物经树2D类树脂整理后，其服用机械性能有哪些变化？
答：
断裂强度和断裂延伸度
棉织物：
经过防皱整理后，棉织物的断裂强度和断裂延伸度都有明显的下降，并随织物防皱性能的提高而加剧。
粘胶织物：
整理后粘胶织物的断裂强度获得提高提高，特别是湿强度的提高更为明显。
但其断裂延伸度和棉相似，发生了明显下降。
34.为什么亲水型含氟嵌段共聚物既有较好的防污性能又有较好的易去污性能？
答：
由于这种嵌段共聚物在空气中和在水中疏油性链段和亲水性链段排列的方向不同引起的。
在空气中，聚氧乙烯链段呈卷曲状态，拒油型含氟链段在纺织品表面定向密集排列，形成具有低表面能的表面而具有拒油性能。
在水中，聚氧乙烯链段产生水合作用而伸展，在织物表面定向排列，通过界面张力变化赋予纤维表面亲水性，使纤维具有易去污和防止湿再沾污性能。
在烘干过程中，亲水性链段脱水，含氟链段重新占有其主要界面。
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