§21 羊毛纤维的练漂 §21.1 概述 原毛:从绵羊身上剪下来的套毛或散毛。 通常羊毛中的杂质约占原毛重的40~50%,主要分为以下几类:动物性杂质,植物性杂质,机械性杂质,少量色素。通常需要经过:选毛,开松,精练(洗毛),炭化,漂白等,使原毛变成为符合一定质量指标的净毛。 §21.2 洗毛 洗毛的目的:去除羊毛纤维上的大部分羊毛脂、羊汗和土杂 一 洗毛原理 原毛上的污垢主要有羊毛脂、羊汗和土杂质三部分组成。 羊毛脂:不溶于水,但在熔点以上,可以利用碱剂和表面活性剂通过皂化和乳化的方法去除,但羊毛高温不耐碱,实际中多在60℃以下主要通过乳化法来洗除原毛中的羊毛脂。 羊汗:主要是各种盐,能溶于水,易于洗除,在乳化法有效去除羊毛脂时一起被去除。 土杂:无机盐,在洗毛过程中可与其他油污一起脱离,并容易沉积在水底,也较容易去除。 二 乳化洗毛法 就是利用表面活性剂为主要成分的洗涤剂,在水溶液中具有的润湿、乳化、分散、增溶、浮选等作用,将羊毛脂从羊毛纤维上洗除的方法。 (一) 乳化法工艺影响因素 1 洗毛用剂 主要包括:洗涤剂和助洗剂。 洗涤剂:阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的复合体,耐硬水,在弱碱性、中性甚至酸性溶液中洗毛,对羊毛损伤小,洗毛质量好,因而广泛应用。 助洗剂:常用的有纯碱、食盐、元明粉及溶剂等,能帮助洗涤剂发挥更高的洗涤效果,并能适当降低洗毛用剂的应用成本。 2 洗毛温度 单从洗毛效果来看,高温有利于洗涤剂向羊毛纤维的吸附、渗透,加速羊毛脂的熔融,有利于洗涤剂的乳化作用、皂化反应。但洗毛高温会影响羊毛纤维的弹性和强度。尤其在碱性溶液中羊毛更易受损伤,并易于毡并。 一般在洗毛槽中,第一槽为50~60℃,主要洗土杂,第二、三槽为洗涤槽也在50~60℃,后面的漂洗槽控制在45~50℃。 3 洗毛液pH值 pH对洗毛质量影响很大,皂碱法洗毛时,pH控制在10以下,否则强度降低。即使中性洗毛时,由于土杂的碱性易引起洗毛液pH值上升。 4 洗毛剂用量 根据羊毛脂含量和性能来定 5 原毛投入量 也称为原毛喂入量,需根据羊毛脂的难洗程度、含脂率和含杂率的多少而变化。一般在400~700kg/h。 6对水质的要求 以软水为好 (二)乳化洗毛法分类 根据洗毛液pH的不同,分为碱性洗毛法、中性洗毛法、酸性洗毛法。 1 碱性洗毛法 在pH=8~10的洗液中洗涤原毛的方法,适合含脂高,尤其是脂肪酸含量高的原毛。 皂碱洗毛法 用肥皂为洗涤剂,纯碱为助洗剂的洗毛方法,但纯碱浓度应控制在0.2%以下,以防pH过高而损伤羊毛。但不耐硬水且对纤维强度损失大而逐渐少用。 轻碱洗毛法 用合成洗涤剂代替肥皂作为洗涤剂,以少量纯碱为助洗剂的方法,洗毛时pH控制在8~9,羊毛损伤少,且耐硬水,目前应用普遍。 铵碱洗毛法 就是先用合成洗涤剂-纯碱,然后合成洗涤剂-硫酸铵洗毛的方法。硫酸铵呈酸性,可以中和在第一槽中羊毛残留的碱,减少了损伤。 羊汗洗毛法 利用羊汗中的碳酸钾与脂肪酸作用生成脂肪酸钾,而他实际上是一种软肥皂。 2 中性洗毛法 选择适当的合成洗涤剂,以食盐和硫酸钠等中性盐作为助洗剂,在pH为6.5~7.5的中性洗液中进行洗毛的方法。可减少羊毛的损伤,净洗毛白度高、手感好,长期贮存不泛黄。 3 酸性洗毛法 针对高原地带羊群所产的羊毛,羊毛脂含量低,而土杂含量高。适合酸性洗毛。 (三) 洗毛的设备 耙式洗毛机、喷射式洗毛机 耙式洗毛机是由3~5个洗毛槽组成,分别为浸渍槽、洗涤槽、漂洗槽。 三 其他洗毛方法 (一)溶剂洗毛法 利用苯或已烷等作为溶剂,将羊毛脂溶解其中,然后将有机溶剂回收而分离出羊毛脂的方法。 (二)冷冻洗毛法 利用氨作为降温剂,使羊毛在很低的温度下处理,羊毛脂羊汗等完全冻结成脆性固体,再借助机械作用将杂质粉碎,使之与羊毛分离。 四 洗净毛质量指标 洗净后的羊毛含油率、回潮率、残碱率作为主要指标。 §21.3 炭化 羊毛的炭化也称为去草处理。 一 炭化去草的原理 炭化:利用酸对羊毛纤维和植物性杂质的化学作用不同,在羊毛纤维少受伤害的前提下,将植物性纤维基本去除的加工方法。 草类植物性杂质属于纤维素纤维,化学组成为碳水化合物,在强酸的作用下,能被迅速脱水而被变成碳,生成的碳再经机械粉碎、除尘、水洗等而从羊毛纤维中清除。 但如果酸浓度过高并在高温和长时间作用下,将会造成羊毛角质大分子肽键的水解,造成强力下降,色泽变黄。因此必须严格控制工艺条件。 二 炭化工艺 炭化方式:散毛炭化、毛条炭化、匹炭化 散毛炭化 工艺流程:浸水 → 浸酸 → 脱酸 → 焙烘 → 轧炭 → 中和 → 水洗 →烘干 1浸水 目的:使羊毛及草类杂质被水润湿,有利于下一道进入酸槽后迅速浸沉到酸液中去,并均匀吸酸。将干毛在室温中浸渍20~30min,使其均匀润湿。 2 浸酸 (1) 酸液浓度 常用硫酸作为酸剂,浓度以3.5~6%为宜。 (2)浸酸温度 为了保护羊毛,宜室温浸酸为好,这样羊毛上吸酸量少。 (3)浸酸时间 浸酸为3~5min为宜 3 脱酸 目的:将羊毛纤维上多余的酸液均匀的去掉,否则烘干过程中浓缩,严重损伤羊毛纤维。 4焙烘 目的:使植物性杂质所吸收的酸液逐渐浓缩。到一定强度后,迅速使植物性杂质脱水成碳变脆。 焙烘处理分为烘干和焙烘两个阶段,在60~70℃下烘干,使含液率至15%左右,焙烘在100~110℃,使含液率降至3%以下。总共烘焙时间为30~45min。 5轧炭 目的:对羊毛进行机械性的挤压、揉搓,使已炭化的植物性杂质粉碎脱落。 6中和 去除羊毛上的残酸,并进一步洗除植物性杂质。由水洗、中和水洗三阶段组成。 7烘干 中和水洗后,立即烘干处理,以低温快速烘干为好。 (二)毛条炭化 将毛条进行炭化除草处理,然后再进行精梳及针梳等过程,制成毛条成品。 原理和散毛炭化一样,工艺流程相似 工艺流程:浸水 → 浸酸 → 轧酸 → 烘焙 → 水洗中和 → 烘干 →烘干 (三)炭化设备 在散毛炭化联合机中进行 §21.4 漂白 有些净毛还需要进行漂白加工处理, 氧化漂白 漂白方法 还原漂白 氧化与还原相结合 一 双氧水漂白 由于次氯酸钠易使羊毛纤维泛黄、脆损。故实际生产常采用双氧水漂白。 优点:漂白效果较好,白度持久,不易泛黄。但应严格控制工艺条件,以防羊毛纤维过度氧化,使手感粗糙、强力下降。 方法:浸漂法 和蒸漂法。 浸漂法:将散毛或织物浸入双氧水溶液中的漂白方法。在100L水中加入10~20%的双氧水10L,加入氨水或硅酸钠使漂液的pH值为7.5~8.5,浴比为1:20,浸入漂物在50℃处理1h,然后放置10~12h,取出冷水清洗。 蒸漂法:将羊毛纤维浸轧浓度为0.3~0.9%的双氧水溶液,pH值为3~5,然后在 95℃的烘房中烘干。可达到漂白目的。 二 漂毛粉漂白 漂毛粉又称为漂毛剂,是60%保险粉和40%焦磷酸钠的混合物,能使天然色素还原而破坏,变为易溶解的物质而洗去。 优点:漂白效率很强,应用简便,适合散毛漂白。且不易损伤纤维。 三 氧化-还原漂白 先经氧化漂白,后经还原漂白,故称为双漂。适合羊毛精纺织物的漂白。 四 增白处理 由于漂白后织物带有黄光,故需使用荧光增白剂VBL和WG等进行增白处理。 1增白剂WG与双氧水同浴处理 浴比 1:10~30 增白剂WG 0.2~0.5% pH值 3~5 温度 50~60℃ 时间 60min 2增白剂WG与漂毛粉同浴处理 浴比 1:10~30 增白剂WG 0.2~0.5% pH值 3~5 温度 50~60℃ 时间 30min