第一章 染整工艺原理---练漂课件

2H（K）＋CaSO4
3. 离子交换树脂
A．阳离子交换树脂：交联型的珠状聚苯乙烯，化学性质 稳定，直径0.1～0.5mm用H2SO4处理后可引入磺酸基，
能与Ca、Mg离子进行交换，具有软水能力。国产的
732型阳离子交换树脂属于此类原理与磺化媒相似。
处理结果：无离子、呈中性，水的硬度极低，效果尚佳、
E．水中含有较多铁、铜等离子在漂白中引起纤维脆损。
F．在漂洗中对水的色度与净度要求较高，否则漂后易泛黄。
1．3
水的软化
石灰—纯碱法、离子交换法、软水剂法
一、石灰—纯碱法（Ca（OH）2、Na2CO3）
二、离子交换法
三、软水剂
一、石灰—纯碱法（Ca（OH）2、Na2CO3）
（一）水中暂时硬度的处理
Ca（HCO3）2
Mg（HCO3）2 CaCO3＋CO2＋H2O MgCO3＋CO2＋H2O
2.永久硬度：经过化学处理才能去除，主要以钙、镁的硫酸盐、氯化物等形式存在。它们 在煮沸时不会发生沉淀，仍留在水中，需加入化学试剂才能去除。 3. CO2及部分金属离子
三、硬水对染整厂的影响
1.锅炉方面 a.形成水垢沉积在加热表面，降低导热系数；增加成本。 b.形成水垢沉后易引起锅炉爆炸。 c.引起锅炉腐蚀。（主要由于水中含有氧和CO2） Fe＋H2O＋CO2 FeCO3＋H2O Fe（OH）2＋O2 FeCO3 ＋ H2↑ Fe（OH）2 ＋CO2↑ Fe（OH）3
ຫໍສະໝຸດ Baidu.工艺方面
A．水中的钙、镁盐与肥皂作用生成钙镁皂增加肥皂消耗量。 C17H33COONa＋CaSO4 硬脆、色泽萎暗。 C．硬水能使某些染料发生沉淀，不仅造成染料浪费，还会造成 染色不匀等缺点。 D．硬水用于煮练后，织物毛效较差。 Na2SO4 ＋（C17O33COO）2Ca↓
B．钙镁皂沉积在织物上对织物手感、色泽产生不良影响；手感
一般天然水都含有钙、镁的硫酸盐、氯化物或酸式碳酸盐，它们含量多少，可用硬 度表示。 一般天然水都含有暂时硬度、永久硬度，但比例不同常以两者之和来表示硬度，称 之为总硬度 1.暂时硬度：指经煮沸，水中杂质能沉淀的称暂时硬度，主要是钙、镁的酸式碳酸盐。 形成过程：
CaC O3＋CO2＋H2O
MgCO3＋CO2＋H2O 去除方法：经煮沸，可以去除。 Ca（HCO3）2 Mg（HCO3）2
由上式可知：CaSO4 转变成～CaCO3 有等当量Na2SO4 生成残留在水中， MgSO4转变成MgCO3后需进一步用石灰处理使之转变成Mg（OH）2 ↓ 如果石灰过量，可使全部的镁盐沉淀下来，并有CaSO4生成。 MgSO4＋Ca（OH）2 Mg（OH）2 ＋CaSO4↓ CaSO4需进一步用Na2CO3处理转变CaCO3 2．Mn、Fe盐等可转变成不溶性的氢氧化物沉淀而被除去。 处理结果：此法软水后其硬度可降低到： ＜10ppm（以CaO计）；呈现碱性（以 CaCO3、Mg（OH）2的溶解度为极限）
定义：将液――气界面扩展单位面积所作的功或扩展单位长度所需的拉力称为
该液体的表面张力。单位：尔格／平方厘米或达因／厘米。 实际上：液、气、固中，任何两者接触的界面上都有界面张力，通常将液 ――气界面的张力称为表面张力。 某些液体的表面张力（与液体相接触的是空气20℃）
二、表面吸附现象
在一液体中溶有另一物质后，它的表面张力会发生一定变化。 吉布斯从热力学理论证明了液体表面张力的变化与其表层的溶液浓度有关：
注意：暂时硬度经泡沸石处理后转变的NaHCO3如果含量过大对染色过程有一定影
2. 磺化媒(合成有机离子交换树脂)
制备：
用浓硫酸在150---180℃处理褐煤而制成的产物为氢型 （H型）如用碱处理可得到钠型（Na型），分别用H（K）、Na （K）表示。 2Na（K）＋CaSO4 → Ca（K）2＋Na2SO4 处理后偏碱性
漂白、染色、印花
1. 2 水及水质
一、染整厂对水质的要求
二、水的暂时硬度、永久硬度及总硬度
三、硬水对染整厂的影响
一、染整厂对水质的要求
印染厂的用水量很大，平均每生产1000米棉印染布约消 耗水20吨左右（1000米棉印染布/20米）印染厂应建立在水源充
足或有充足自来水供应的地区。
水质的要求： 较高、除了无色、无臭、透明、PH：6.5—7.4
EDTA在工业上应用很广，能与碱土金属或铜、铁生成水溶
性络合物反应式见P9页；防止钙、镁盐等所产生的不良影响。
1．4 表面张力与表面吸附现象
一、表面张力
二、表面吸附现象
一、表面张力
表面张力现象：从滴管中滴下的一滴水或液体,它们都有成球形的趋向,从而说
明在水或液体的表面上有一种“力”—称为表面张力.
1.5 表面活性剂的结构特征及在溶液 中的性质
一、表面活性剂定义及分类
二、结构特征
三、表面活性剂的作用
一、表面活性剂定义及分类
1. 表面活性剂的定义：在水中只需加入很少量， 便能显著降低水的表面张力的一类物质。如： 肥 皂 、 太 古 油 、 平 平 加 O、TX—10、 塔 莫 NNO。
2. 分类：①按基本性质分：润湿剂、乳化剂、分
但成本较高。 B．阴离子交换树脂：交联型的珠状聚苯乙烯上引入碱性 基团即成为阴离子交换树脂，国产的 717型阳离子交 换树脂属于此类原理与磺化媒相似。
处理结果：无离子、呈中性，水的硬度极低，效果尚佳、
但成本较高。
三、软水剂
印染厂中除锅炉用水必须软化外，在一般练漂加工时，如 无软水供应不得不使用硬水，为了防止钙、镁盐所产生的不良影 响，往往可在硬水中加入一些软水剂便可得到目的。主要为磷酸 盐。 如六偏磷酸盐：结构式 常以Na4［Na2（PO3）6］表示 作用原理：与钙、镁离子形成较稳定的络合物 Na4［Na2（PO3）6］﹢CaSO4 → Na4[Ca（PO3）6]+2Na2SO4
2．染整加工目的
改善织物的服用性能（舒适、保暖、抗皱 等），赋予功能性（防霉、防蛀、拒水、阻 燃、抗菌等），提高身价及附加值。 （1）去除杂质； （2）提高白度； （3）染着颜色； （4）改善风格。

3. 染整加工的主要内容

主要内容： 漂、染、印、整。
4.本课程的任务和要求
1．掌握纺织品的练漂、整理加工的基本原理
二、离子交换法
泡沸石、磺化媒、离子交换树脂
1. 泡沸石
2. 磺化媒(合成有机离子交换树脂)
3. 离子交换树脂
1.
钠铝盐，有天然和人工的
泡沸石
分子式 ： （Na2O）x（Al2O3）y（SiO2）z（H2O）n 为多孔砂粒状的水化硅酸
表示方法： 以A表示Al2O3﹒SiO2﹒H2O部分，可按下式进行交换
亲水基---在表面活性剂中与水分子有较大的亲和力的基团：
离子型；离子型又可分为阴离子型、阳离子型及两性型。
三、表面活性剂的作用
主要是降低水的表面张力，降低的程度与表面活性剂浓度密切
和方法。 2．能根据纺织品的特性和练漂、整理加工要 求，合理制订加工工艺过程及条件；初步具 备解决练漂及整理工艺问题的能力。 3．了解练漂、整理加工的质量检验方法。 4．了解练漂及整理加工技术进展和发展前 沿。 5．查阅染整专业的有关文献。
5.染整生产过程简介
1.前处理
2.染色 3.印花 4.后整理 按产品
（二） 水中永久硬度的处理
（一）水中暂时硬度处理
1．Ca（HCO3）2：用石灰处理时会转变成CaCO3沉淀出来 Ca（HCO3）2＋Ca（OH）2 2CaCO3 ↓ ＋2H2O 162份Ca（HCO3）2 ～ 74份Ca（OH）2或56份CaO 2. Mg（HCO3）2的反应与Ca（HCO3）2有所不同 第一步：转变成MgCO3（微溶） Mg（HCO3）2＋Ca（OH）2 MgCO3＋Ca（OH）2 3. 溶解的CO2亦可除去
2H（K）＋CaSO4 →
Ca（K）2＋H2SO4
处理后偏酸性
分别通过H（K）、Na（K）而合适比例混合可得到中性软水。 0～1.5％H2SO4加以处理，使磺化媒重新活化。 Ca（K）2＋2NaCl → 2Na（K）＋CaCl2
活化方法：磺化媒经一段时间使用后效率降低，须用10％NaCl或1。
Ca（K）2＋H2SO4 →
表面张力实质:使液滴保持最小面积的作用. 产生的原由：任何物质分子间都有吸引力,但由于物质的分子状态不同其产生
的吸引力大小也不同。
分析:液---气界面上水分子与在液体内部的水分子所受的作用力是不同的。在界面
上：:受到气体作用力比在液体内部水分子对它的吸引力要小得多,这样便产生 了向下的拉力,形成液体表面有收缩现象,从而形成表面张力。
吉布斯等温吸附公式：e=-C/RT *dγ/dc
C-----浓度 γ-----表面张力 e-----溶液与空气或其蒸汽接触的单位表层内溶质量 1． 当加入溶质后，引起液体表面张力降低即dγ/dc<0；则e>0 说明表层溶质浓度比液体
内部大----------称为正吸附现象。
2． 当加入溶质后，引起液体表面张力降低即dγ/dc>0；则e<0 说明表层溶质浓度比液体 内部小----------称为负吸附现象。 实际中，有许多物质能引起液体表面张力十分明显减少。如肥皂能使水的表面张力降低 50%。有的能是液体的表面张力增大，但增量不大。 产生原因：当溶质集中在溶液表层，因而表面性能受到的影响就大，反之溶质集中在溶 液内部则表面受到的影响就较小。
1．总硬度（ppm以CaCO3计）
2．Fe（ppm） 3．Mn（ppm） 4．碱度（以甲基橙为指示剂、用酸滴定ppm以CaCO3计） 5. 溶解固体物质（ppm）
0～25
0.02～0.1 0.02 35～64 65～150
水根据硬度分：硬水与软水；它们区别（以ppm计）如下
二、水的暂时硬度、永久硬度及总硬度

MgCO3＋CaCO3＋2H2O Mg（OH）2 ↓ ＋CaCO3↓
第二步：未充分软化需继续加入Ca（OH）2才能转变为不溶性Mg（OH）2↓ 1mol Mg（HCO3）2 ～ 2molCa（OH）2 CO2＋Ca（OH）2 CaCO3 ↓ ＋H2O
（二） 水中永久硬度处理
1. CaSO4、MgSO4与Na2CO3作用 CaSO4＋Na2CO3 MgSO4＋Na2CO3 Na2SO4＋CaCO3↓ Na2SO4＋MgCO3↓
染整工艺原理（1）练漂
主讲 张广知
安徽工程科技学院
纺织服装系轻化教研室
第1章 染整概述、水及表面活性剂

1.1 染整概述


1.2 水及水质
1.3 水的软化


1.4 表面张力与表面吸附现象
1.5 表面活性剂的结构特征及在溶液中的性质
1.6 常用表面活性剂
1.7 表面活性剂作用原理 1.8 表面活性剂化学结构与性能关系
Na20﹒A＋ Ca（HCO3）2→
Na2O﹒A＋ CaSO4
CaO﹒A＋2NaHCO3
→ CaO﹒A＋Na2SO4
Na20﹒A＋Mg（HCO3）2 → MgO﹒A＋2Na2CO3
Na20﹒A＋MgSO4
→
MgO﹒A＋Na2SO4
处理结果：此法软水后其硬度可降低到： ＜2ppm（以CaO计） 活化方法：泡沸石经一段时间使用后效率降低，须用NaCl加以处理，使泡沸石重 新活化。 Ca（Mg）O﹒A＋2NaCl → Ca（Mg）Cl2＋Na2O﹒A 洗去CaCl2、MgCl2、NaCl后便可以继续使用。
1. 1 染整概述

染整是纺织品的深加工，是一门加工技术；它 包括前处理（练漂）、染色、印花、后整理 （整装）。
染整加工特点 2. 染整加工目的 3. 染整加工的主要内容 4. 本课程的任务和要求 5. 染整生产过程简介
1.
1．染整加工特点
（1）属加工工业(在纺织工业中担任承上启下的重 要角色)； （2）一种化妆术； （3）综合的工艺技术，涉及面广； （4）能耗大（水、热、电），有污染（废水、气、 渣）需重视节能和环保。
散剂、洗涤剂。
②按派生性质分：柔软剂、匀染剂、缓
染剂、抗静电剂
二、结构特征
表面活性剂有各种各样的性能和用途，但它们的分 子结构上都有一个共同的特征：由亲水基和疏水基两部
分组成。
表面活性剂的分子结构特征: 如–COONa、–SO3Na、–O–等。 疏水基---也称亲油基，与油分子有较大的亲和力的基团如 烃基等。 表面活性剂按照溶于水后所带电情况可分为离子型与非