紡紗之纖維原料初加工與選配（二）：洗毛與炭化

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時(shí)間:2015-08-04]  []

　　羊毛的前處理
　　原毛中含有雜質(zhì)雜質(zhì)的成分可分為天然雜質(zhì)和附加雜質(zhì)兩類，天然雜質(zhì)主要為羊身上的分泌物羊脂、羊汗及羊只本身的排泄物。外來雜質(zhì)主要為草屑、蘋籽及砂土等。羊毛必須經(jīng)過前處理使其能夠滿足毛紡生產(chǎn)的要求。
　　原毛的前處理包括洗毛、炭化和漂白。洗毛的作用是除去羊毛纖維中的羊脂、羊汗及砂土等雜質(zhì)；炭化的作用是去除原毛中的植物性雜質(zhì)。通過這些作用，可使原毛呈現(xiàn)原有的潔白、松散、柔軟及較高的彈性等優(yōu)良品質(zhì)，保證紡織加工能順利進(jìn)行。
　　洗毛
　　洗羊毛的關(guān)鍵是去除羊毛脂，從羊毛脂的性質(zhì)看，它是難以被皂化的，所以主要是設(shè)法使其乳化。洗單毛的基本原理(乳化洗毛原理)主要是利用表面活性劑洗滌劑降低水的表面張力，使羊毛容易被潤濕，而后表面活性劑分子滲透到羊毛污垢的縫隙中去削弱羊毛脂污垢層與毛纖維的結(jié)合力，并將羊毛脂污垢層破壞分散成膠體大小的微粒，在熱和機(jī)械作用下使油污雜質(zhì)從毛纖維上剝離，被剝離乳化的羊毛脂在水中形成乳狀液，污垢能穩(wěn)定懸浮在水中不再回到毛纖維上，從而獲得清潔的羊毛。
　　根據(jù)具體的生產(chǎn)工藝，把洗毛分為堿性、中性和酸性三種。
　　1．堿性洗毛
　　根據(jù)使用的藥劑不同又分為皂堿洗毛、輕堿洗毛、銨堿洗毛3種。
　　(1)皂堿洗毛
　　皂堿洗毛是沿用較久的洗毛方法，即肥皂與純堿配合使用的方法。
　　皂堿洗毛時(shí)溫度較低，故所用肥皂應(yīng)在使用溫度下具有較大溶解度，不膠凝和具有強(qiáng)大洗凈能力的特點(diǎn)。皂液的洗滌作用表現(xiàn)在皂液有潤濕和乳化羊毛脂，并保護(hù)被乳化的羊毛脂微粒不再沉積到纖維上去的膠體性質(zhì)。這種性質(zhì)和皂液的濃度有很大關(guān)系，通常當(dāng)皂液濃度為0.4%時(shí)作用最大。
　　洗滌液中的純堿作用，一方面是使溶液保持一定pH值，以控制肥皂水解。
　　皂堿洗毛工藝裝置是由多個(gè)洗滌槽和漂洗槽組成的。洗滌槽中皂堿的濃度按各種羊毛中所含油脂的性質(zhì)，數(shù)量和其他雜質(zhì)多少而定。一般皂液濃度達(dá)0.2%即可乳化羊毛脂，pH值控制在11以下，溫度在50℃以下。漂洗槽pH值應(yīng)在9以下，以免對羊毛纖維造成損傷。來自堿性土壤飼養(yǎng)的羊毛中含堿量高，在洗毛過程中，水槽中的堿性會(huì)逐漸增加而損傷羊毛，總的洗毛流程為10～20min。

　　由于肥皂不耐硬水，目前堿性洗毛多改用陰離子、非離子表面活性劑配合純堿洗毛的輕堿洗毛。
　　(2)輕堿洗毛
　　由于陰離子、非離子合成洗滌劑有良好的乳化能力和分散懸浮油污的能力，而且配合使用純堿的濃度也可稍低，從而減少對羊毛的損傷。所以目前多采用堿性合成洗滌劑來洗羊毛。
　　(3)銨堿洗毛
　　在使用碳酸鈉與表面活性劑配合的輕堿洗毛過程中，由于殘留在羊毛上的堿在烘干與貯存過程中會(huì)使羊毛發(fā)生氧化而發(fā)脆，為避免這種情況的發(fā)生，在輕堿洗毛液中加入適當(dāng)硫酸銨[(NH4)2SO4)，它是強(qiáng)酸弱堿組成的鹽，水解后顯酸性，用它可以中和碳酸鈉的堿性，而且中和時(shí)產(chǎn)生的硫酸鈉、二氧化碳和氨對洗毛有促進(jìn)作用，因此在輕堿洗毛的第二個(gè)洗滌槽中加有適量的硫酸銨以減少洗凈毛中的堿留堿量，這種方法叫硫酸銨洗毛，加入的硫酸銨量是純堿用量1/3。
　　2．中性洗毛
　　指用水溶液呈中性的合成洗滌劑洗毛。
　　由于羊毛中砂土有堿性時(shí)，在洗滌槽中積累會(huì)使洗液略呈堿性，但一般pH值能保持在9以下；
　　與皂堿洗毛相比，由于這種方法洗滌效果受溫度影響較大，一般在70℃才能獲得最大的洗凈效果，但洗后毛的白度好，手感好，毛纖維損傷小，溫度高有利于清除雜質(zhì)。這種產(chǎn)品具有易漂洗，產(chǎn)品潔白柔軟、手感豐滿的特點(diǎn)，因此90年代以來用表面活性劑洗毛已逐步代替了其他傳統(tǒng)的洗毛方法。
　　3．酸性洗毛
　　這種方法使用較少，主要適用于含羊毛脂低而且含土雜量高的羊毛，它比堿性洗毛的同樣產(chǎn)品手感、彈性都好，色澤也較鮮明，但要注意酸對機(jī)械設(shè)備有腐蝕作用，有些部件要改用耐酸材料制造。

　　總之，洗毛的條件應(yīng)根據(jù)羊毛的具體情況而確定，其中應(yīng)考慮的重要因素是溫度和pH值。
　　(1)溫度   由于羊毛脂熔點(diǎn)在40℃左右，60℃乳化羊毛脂達(dá)到最佳粘度，而土雜在55～65℃溶脹效果好。所以在65℃左右銑毛效果最佳。但在堿性條件下溫度高會(huì)加大羊毛損傷，所以堿性洗毛只能在55℃以下，而中性酸性洗毛時(shí)溫度可提高到70℃。
　　(2)pH值   從脫脂能力看，由于堿對羊毛脂有皂化、乳化作用，因此在堿性條件下較好，但堿性強(qiáng)對羊毛損傷大，所以羊毛脂含量低的羊毛適合在低pH值條件下洗毛。
　　不同的洗滌方法對洗凈度、損傷度以及后續(xù)加工的影響間存在微妙關(guān)系。如有研究表明，pH10的堿性條件下洗的毛，在染色工藝中，30s毛纖維周邊已染色，60s纖維芯全部被染色。在pH＝4.9(等電點(diǎn))時(shí)洗毛，毛損傷雖然最小，但染色試驗(yàn)表明60s羊毛還未被染料浸透，要pH110以上才能全部染上色。以上說明用堿性洗毛的毛纖維紡織加工性能較好，而且可紡性、抗靜電性、吸水性也較好。
　　至于羊毛洗滌質(zhì)量的好壞是以羊毛含脂率和非脂雜質(zhì)多少來衡量的，羊毛中非脂雜質(zhì)含量越低越好，而羊毛脂則應(yīng)保留一定含量以使羊毛手感柔軟、豐滿，并有利梳毛和紡織過程的進(jìn)行。
　　
　　炭化
　　炭化就是利用羊毛纖維和植物性雜質(zhì)對無機(jī)酸有不同的穩(wěn)定性，使植物性雜質(zhì)受到破壞，達(dá)到除草的目的。植物性雜質(zhì)的主要成分是纖維素，在高溫時(shí)纖維素遇酸脫水炭化，炭化后的雜質(zhì)焦脆易碎，在機(jī)械的作用下可從羊毛纖維中分離去除。酸對羊毛纖維的損傷很小，但在高溫及強(qiáng)酸的作用下，羊毛纖維也會(huì)受到一定程度的損傷，從而影響其手感、強(qiáng)力及彈性。炭化時(shí)酸的濃度并不高，羊毛纖維本身不致受到明顯的損傷，但如果在生產(chǎn)中羊毛吸酸或含水不均勻，在烘干或者烘焙過程中，就會(huì)造成局部酸液濃度劇增，也會(huì)引起羊毛損傷。
　　根據(jù)羊毛纖維制品的形態(tài)，羊毛的炭化可分為散毛炭化、毛條炭化和匹炭化三種。
　　散毛炭化多用于粗紡產(chǎn)品，散毛炭化時(shí)，對羊毛的損傷較其它炭化方式大，并且相對來說，成本較高，但散毛炭化去雜效果好，炭化時(shí)可加入羊毛保護(hù)劑，以減少對羊毛的損傷。
　　毛條炭化相對來說具有較多的優(yōu)點(diǎn)，由于較大的植物性雜質(zhì)在梳毛過程中已被除去，所以剩余的只是細(xì)小雜質(zhì)，很容易被炭化去除，所以對羊毛的損傷性較小。毛條炭化可在毛條復(fù)洗機(jī)上進(jìn)行，占地面積小，相對來講比較經(jīng)濟(jì)。但毛條經(jīng)過炭化加工后，其紡紗能力下降。
　　匹炭化多在洗呢機(jī)上進(jìn)行，所以可節(jié)省設(shè)備投資。匹炭化一般用于含植物性雜質(zhì)較少的原料，羊毛纖維是在未經(jīng)處理的條件下進(jìn)行紡織加工的，所以織物的機(jī)械性能較好。但匹炭化具有一定的局限性，如含雜較多的產(chǎn)品，混紡織物及需經(jīng)過縮呢的粗紡織物不適用。呢端編號和邊字為纖維素纖維，烘呢時(shí)還要涂上堿液加以保護(hù)，以免被酸燒掉。
　　無論采用哪種方式，其工藝過程均為浸水浸軋酸液脫酸焙烘軋?zhí)恐泻退春娓伞?/p>

　　漂白
　　羊毛及其織物經(jīng)充分洗練后，已較潔白，一般染色織物可直接染色，不必再經(jīng)漂白。對于白度要求較高的白色織物才需要漂白。
　　羊毛具有天然的淡黃色，羊毛中的天然色素，可用雙氧水氧化漂白，也可用還原劑漂白，還可以先氧化后還原漂白。某些白色或淺色產(chǎn)品還需要進(jìn)行增白處理。
　　紡紗之纖維原料初加工與選配（二）：洗毛與炭化