牛仔布丝光工艺.docx

牛仔布丝光原理及主要生产工艺的探讨
牛仔布经丝光处理后，由于其布的表面变得更加平整、光洁、纹路清晰，且手感柔软以及服装水洗后不会起花、穿着时更为舒适等独特的风格而受到消费者的欢迎，因而引起近几年国内外牛仔市场的广泛流行。但丝光整理对于牛仔布来说，属于新的后整理尝试。而传统的牛仔布生产工厂，一般都没有丝光整理设备，且牛仔布的丝光整理要求与印染厂的丝光布整理又有所不同，为了既要达到牛仔布的丝光质量要求；又要尽可能降低生产成本，减少污染排放等工厂目标，本文就牛仔布的丝光生产原理、设备及主要工艺作一些探讨，供生产工厂参考借鉴。
一、丝光原理
棉纤维在一定浓度烧碱的作用下，产生膨化收缩作用（即横向膨胀，纵向收缩），若同时将棉纤维给予一定的张力，就会使棉纤维的截面由扃平形变成光滑的圆柱形，因此，纤维表面反射光的定向性增加，从而使棉纤维呈现了象丝那样的光泽，这种现象称为“丝光效应”。使牛仔布获得丝光效应的生产过程称“丝光”。
二、丝光工艺条件
棉纱线（棉布）的丝光效果，主要取决于烧碱的浓度、温度、时间以及加工物的张力和处理后去碱的情况。
1、丝光碱液的温度和浓度：使用不同浓度的烧碱液，以及不同的处理温度，对于同一种棉纱线进行干丝光效果的试验，其结果如下表。
从上表的试验结果可以清楚地看出：
⑴ 当处理时在温度－10℃~ 5℃时，烧碱浓度为120 g/L的丝光效果好；烧碱浓度高于120 g/L时，反而丝光效果降低。
⑵ 当处理温度在5℃~ 18℃，烧碱浓度为240 g/L时的丝光效果也好。烧碱浓度高于240 g/L，丝光效果无显著提高。
⑶ 无论在那种烧碱浓度下，丝光效果都随着处理温度的上升而下降。烧碱浓度愈高，降低愈不显著。
⑷ 丝光作用为一放热反应，每克棉纱线（或棉布）在浓度为240 g/L的烧碱液中放热24.5卡。为保持碱液温度，因此都要采取冷冻机冷却的方法，但由于一般所使用的冷冻机的冷冻能力有限以及为了减少能源消耗，在实际生产中使丝光碱液温度经常保持低温较困难；同时丝光碱液温度较低，粘度便高，渗透能力降低，不利有丝光效果。因此，印染布丝光处理温度一般控制在10℃ ~ 18℃。而对于丝光光泽要求不高的牛仔布来说，控制丝光碱液温度在35℃左右即可。
⑸ 丝光碱液的浓度：由于实际生产中要保持20℃以下的碱液温度是有困难的。而在常温（25℃ ~ 30℃）时，不同浓度的碱液对棉纤维有着不同程度的膨化收缩作用。当碱液浓度小于240 g/L（Be 260）时，其膨化率就会降低，丝光效果就不显著；当碱液浓度大于320 g/L（Be 320），因碱液粘度增大，影响到碱液的渗透，其膨化率亦会降低。故碱液浓度过高过低，都不附合丝光要求。因此，一般丝光碱浓度控制在240 ~ 320 g/L的范围内，可获得最大限度的丝光效果。
2、烧碱液的作用时间：棉纱线（或棉布）在进行丝光时，都是处于张紧状态，因此，不利于碱液的充分渗透。从丝光效果的分析中发现，棉纤维在碱液中作用一分钟，丝光效果可达80%以上。鉴于这一点，浸碱和碱液作用时间就不能少于60秒。且在实际生产中，棉纱线（或棉布）浸碱呈间隙性作用，因此，必须延长其浸碱时间。此外，从一些试验数据中可以看到浸碱时间与丝光钡值的关系；浸碱在60秒时其丝光钡值为150；浸碱在120秒时，其丝光钡值为160；而浸碱时间加倍至240秒时，其丝光钡值为170。由此可见，浸碱时间在120秒时，其丝光钡值已接近平衡，浸碱时间再增加一倍，其钡值并没有显著提高。因此，浸碱（与碱液作用）时间控制在90~120秒之间较为恰当。
3、丝光生产时棉布（或棉纱线）的张力：丝光浸碱和冲洗脱碱过程均需给予棉布（棉纱线）以适当张力，其作用是防止纤维收缩，使棉纤维由原来具有天然卷曲的带状变为光滑平整的圆柱形，并使纤维排列整齐，从而得到较好的光泽。一般只须保持棉布经纬向原有长度，即可获得较好的丝光效果。
4、去碱处理：丝光效果除了取决于碱液的作用时间、温度张力程度和脱碱方式外，还与下机棉布（或棉纱线）的带碱量有关。下机布带碱量的多少，与洗水浸轧压力、水温、道数、酸处理等有关，如果下机带碱量超过一定浓度，就会引起棉纤维再度收缩而影响光泽，因此，去碱愈尽则丝光效果愈隹。
三、牛仔布丝光的主要工艺
1、流程
⑴ 单（经向）丝光：
牛仔坯布 → 烧毛 → 浸轧退浆酶 → 堆置 → 温水清洗 → 烘干 → 浸轧烧碱液 → 汽蒸水洗 → 浸轧热水洗 → 浸轧温水洗 → 〔酸处理 → 中和处理〕 → 预缩整理 → 落布 → 成品卷筒。
⑵ 双（经、纬向）丝光
牛仔坯布 → 烧毛 → 浸轧退浆酶 → 堆置 → 温水清洗 → 烘干 → 浸轧烧碱液 → 百脚或针板拉幅（淋冲淡碱液）→ 汽蒸水洗 → 浸轧热水洗 → 浸轧温水洗 →〔酸处理 → 中和处理〕 → 预缩整理 → 落布 → 成品卷筒。
2、主要生产工艺
⑴ 退浆处理：为了保证牛仔布的丝光质量达到稳定和较好效果，在进行丝光处理前必需要进行退浆处理，其目的是为了有利烧碱液的渗透纤维内部；并且不使浆粉杂质溶入烧碱液中影响其纯度，从而达到较好的丝光效果。
目前棉布的退浆工艺大多采取生物酶分解法，即用酶将淀粉分解成水而达到去除的目的，其优点是速度快、效果好、污染少。
一般可利用原有的烧毛机，少加改进，即在烧毛机灭火部位加装一套浸轧装置。轧液槽内加入BF－7658淀粉酶40 g/L，浸轧温度65℃，轧液率80%，然后落布入有塑料板围栏的J形盛布箱内，上面用塑料布覆盖包裹好，以防因局部干燥产生风印疵点。
⑵ 堆置：将上述浸轧过淀粉酶的牛仔布，在盛布箱中保温堆置20分钟以上，使酶与淀粉有足够的作用时间，来保证对淀粉的充分水解作用。
⑶ 清水温洗：用来去除浆粉及烧毛后粘附在布面上的碳粒等其它杂质，有利保持丝光碱液的纯净度。洗水温度为40℃，水洗方式，以流水洗为好。
⑷ 烘干：在进入丝光碱液前将布烘干，是为了保持丝光碱液浓度的稳定，从而有利丝光效果的稳定。烘干的程度以控制布的回潮率＜6%为好。同时为了不让烘干布的热量带入丝光碱液中，应将最后2只烘筒改成冷水烘筒，使布降温再进入丝光碱液。
⑸ 浸轧烧碱液：浸轧丝光碱液的浓度以240 g/L~320 g/L（Be260~320）之间为好，温度控制在35±5℃，浸轧碱液时间（包括带碱透风时间）不少于90秒钟。为了提高碱液对纤维的渗透性能，一般可使用适量的耐碱渗透剂于碱液中。轧液率在＜80%为好。
由于丝光作用是一种放热反应，如果说丝光生产中，碱液的温度超过40℃，则有必要采用冷冻机降温的方法来保持丝光碱液的温度的稳定，从而保证丝光的效果。
⑹ 百脚或针板拉幅（单丝光无此过程）：拉幅的程度以下机布的布幅为准。即可达到纬向丝光较好的效果。冲淋淡碱的浓度以70~80 g/L（Be100~110）为好。
⑺ 汽蒸水洗：控制汽蒸箱温度75~80℃，并保持汽蒸箱适当的溢流水量，以利去碱效果的提高。
⑻ 热水浸轧洗：控制水温55~60℃，同样需保持一定的溢流水量，以利提高去碱效果。热洗道数一般为2~3道。轧液率80~85%。
⑼ 温水浸轧洗：控制水温40~45℃，并保持适当的溢流水量，温洗道数4~6道，视品种不同及清洗效果来决定调节。轧液率＜80%，有利烘干。如果说经最后一道洗后布的PH值在7~8之间，则可省去酸处理和中和工序。
⑽ 酸处理和中和处理：一般用硫酸处理，浓度以2~3 g/L为宜，中和处理剂用纯碱，浓度控制在4~5 g/L，并保持适当的溢流水量，有利去除残酸，确保成品布不发生脆损现象。
⑾ 预缩整理到成品卷筒：基本与原来预缩工艺相同。
四、牛仔布丝光处理的常见病疵
1、丝光花：主要原因是烧碱浓度达不到工艺规定或浸碱时间不够（车速过快），碱液未能充分渗透，造成丝光不均匀；其次是补充碱液浓度太高，补充不均匀等，也会影响纤维的膨化不一致而形成丝光花。
2、光泽不足：主要原因也是碱液浓度不达标，浸碱时间不足，纤维没有得到充分的膨化。另一个重要原因是碱温过高（超过40℃），也将降低纤维的膨化程度，从而影响丝光的光泽度。
3、成品手感发硬：主要原因是去碱不尽，烘干后碱浓增加，棉纤维被再度收缩，必然产生光泽减退，手感变硬。其次水洗用的水质过硬，也会影响手感。
五、丝光效果的测定
丝光钡值是衡量丝光程度的一种比值，可以鉴定丝光效果的好坏。丝光钡值，即经丝光的纤维与未经丝光纤维的试样所能吸收氢氧化钡数量的百分比。丝光钡值除表示光泽好坏以外，对染料的吸收也有着密切的关系，一般丝光钡值在150~170之间为理想。