丝光工艺设计与设备选择

Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．１０Ｏｃｔ．２００６

染整技术丝光工艺设计与设备选择

潘学东

（安徽华皖碳纤维有限公司，安徽蚌埠２３３０１０）摘要：丝光可以提高纤维素纤维的光泽及对染料的吸附性能，增强织物的尺寸稳定性。但由于不同织物的纤维组份与组织规格存在差异，且对丝光的主导功能要求不尽相同。因此必须根据不同织物特点，选择不同类型的丝光设备、设计适宜的丝光工艺才能获得最佳的丝光效果。

关键词：织物；丝光；工艺设计

中图分类号：１９５．３１２

文献标识码：Ｂ文章编号：１００５－９３５０（２００６）１０－００２４－０４收稿日期：２００６－０５－２２

作者简介：潘学东（１９６５－），男，副总工程师，长期从事印染

技术管理与新产品开发众所周知，丝光可以提高纤维素纤维织物光泽，

增加织物强力与尺寸稳定性，消除前处理布面产生

的皱痕，最重要的是可以提高纤维素纤维对染料的

吸附能力，改善布面死棉白星，使布面得色均匀亮

丽。但由于不同织物的纤维组份与组织规格存在差

异，且对丝光的主导功能要求不尽相同。因此必须根

据不同织物特点，选择不同类型的丝光设备、

设计适宜的丝光工艺，才能获得最佳的丝光效果。１常用丝光机目前通用的丝光机有布铗丝光机、直辊丝光机、直辊布铗丝光机三类。各类丝光机由于其所具备的加工特性不同，各有其适宜的加工品种，相互不能取代。以下介绍几种典型的丝光机的组成与特性。１．１ＬＭＨ２０１－１６０布铗丝光机平幅进布架→浸轧碱液→ＭＨ５６４三辊轧车→绷布辊（１４只）→浸轧碱液→ＭＨ５６４三辊轧车→ＭＨ７７６布铗丝光拉幅机→ＭＨ５６４中小辊轧车→ＭＨ７０１去碱蒸箱→ＭＨ５６１二辊轧车→ＭＨ７０１去碱蒸箱→ＭＨ５７１二辊轧车→ＭＨ５０３平洗槽→ＭＨ５７１

二辊轧车→ＭＨ５０１平洗槽→ＭＨ５７６中小辊轧车→ＭＨ６０３二柱烘筒→落布架。

设备特点：设备配置低，操作烦琐，产品适应面窄。布铗丝光机是传统型丝光机，扩幅性能好，能够有效地改善织物的纬向缩水率。特别适宜加工中等厚度以下的细薄织物。但对于府绸及厚重织物去碱性能低，织物残余门幅收缩量大，水洗时易产生皱条。原因是布铗丝光机稳定区定形是依靠布铗上的五冲五吸来实现的，但生产府绸及厚重织物时，

碱吸不干净，在稳定区织物的含碱量达不到６０ｇ／Ｌ

以下，织物中有剧烈收缩趋向的大量碱纤维素尚未

转化成稳定的丝光纤维，使织物存在收缩潜能，导

致脱铗后进入去碱蒸箱洗碱时，浓碱被洗淡，织物

松弛下来，在蒸箱内起皱。另外，采用布铗丝光机加

工府绸及厚重织物，会产生边经密大于中间经密现

象，造成染色深边。主要原因，其一，是织物浸轧浓

碱后，包覆在绷布辊上的纬向收缩阻力中间大于两

边；其二，是在布铗扩幅的稳定区，织物中部易被拉

开，致使边经密大于中间经密６％￣１０％左右。

因此布铗丝光机不适宜加工经密高的织物与

粗厚织物。１．２ＬＭＨ２３２－１８０Ｒ直辊丝光机

平幅进布架→浸轧碱液→ＭＡ５９１二辊轧车→直辊丝光反应区（３６对）→ＭＡ５９１二辊轧车→分丝辊→ＭＨ５９１二辊轧车→直辊稳定区（１８对）→ＭＡ５９１二辊轧车→ＭＨ９１９蒸洗箱→ＭＡ５９１二辊轧２４

第２８卷第１０期

２００６年１０月车→ＭＨ９１９蒸洗箱→ＭＡ５９１二辊轧车→ＭＨ９１９蒸

洗箱→ＭＡ５９１二辊轧车→ＭＨ９１９蒸洗箱→ＭＡ５９１

二辊轧车→ＭＨ５１２平洗槽→ＭＡ５９１二辊轧车→ＭＨ５１２平洗槽→ＭＡ５９６三辊轧车→ＭＨ６０３三柱烘筒→两用落布架。

电器配置：自动化程度高，采用多单元交流变

频同步调速ＰＶＣ程序控制，且配置门幅、ｐＨ值、

湿度自动控测装置。人机界面以张力传感器控制主动同

步传动。

设备特点：设备配置高，操作简便，品质稳定，

但产品适应面窄。

直辊丝光机丝光均匀性好，去碱均匀干净，可

以有效地克服布铗丝光机生产粗厚织物、高支高密

织物及弹力织物丝光效果不匀、去碱不净而产生的

条花及边深问题。但由于其纬向缺少扩幅装置，因

此不适宜生产纬向易收缩的细薄织物。中和酸槽配

置ｐＨ值自动检测装置，效果非常好，下机产品品质

稳定。解决了长期以来丝光机生产粗厚织物落布ｐＨ值偏高的难题，省去了因丝光去碱不净而需增加的酸洗，杜绝了浪费。１．３ＬＭＨ１２５－１８０直辊布铗丝光机ＴＭＪＨＡ型卷装进布架→浸轧碱液→ＭＨ５６４三辊轧车→绷布辊（１６只）→ＭＡ５１１Ｂ直辊槽（上六下

七）→绷布辊（１６只）→淡碱预洗→ＭＨ５６４三辊轧车→ＰＭ３８０２Ｚ二辊轧车→ＭＨ７７１布铗丝光拉幅机→ＰＭ３８０４Ｚ中小辊轧车→ＭＡ５１１Ｂ直辊槽（上六

下七）去碱→ＰＭ３８０４Ｚ中小辊轧车→ＰＭ３８３３Ａ型去

碱箱→ＰＭ３８０２Ｚ二辊轧车→ＰＭ３８３３Ａ型去碱箱→ＰＭ３８０２Ｚ二辊轧车→ＰＭ３８２１Ｂ高效平洗槽→ＰＭ３８０２Ｚ二辊轧车→ＰＭ３８２１Ｂ高效平洗槽→ＰＭ３８０２Ｚ二辊轧车→ＰＭ３８２１Ｂ高效平洗槽→ＰＭ３８０２Ｚ二辊轧车→ＰＭ３８２１Ｂ高效平洗槽→ＰＭ３８０４Ｚ中小辊轧车→ＳＲ６１６型三柱烘燥机→ＴＭＳ５７Ｆ型落布架。电器配置：自动化程度高，采用多单元交流变频同步调速ＰＶＣ程序控制，人机界面以张力传感器控制主动同步传动。设备特点：设备配置高，操作平稳，产品适应面广。直辊布铗丝光机，汲取了布铗丝光机与直辊布铗丝光机的优点，碱作用时间长，车速快，丝光钡值

高，布面光泽度好。由于出布铗采用直辊槽去碱，布

面残余门幅收缩量比布铗丝光机要好很多。产品的

适应面相对广泛，比较适宜生产中等厚度织物、

涤棉织物及经密在５５０根／１０ｃｍ（１４０根／英寸）以下的

府绸织物。但仍不适合生产帆布等粗厚织物。表１

三类丝光机的性能对比注：①以生产２９ｔｅｘ×２９ｔｅｘ１０８×５８４３／４４棉纱卡为例；②车速５０ｍ／ｍｉｎ。

ＬＭＨ２０１－１６０布铗丝光机５１坯幅￣－２成品幅￣－２大大

难度大１３６２０细薄、麻类织物ＬＭＨ２３２－１８０Ｒ直辊丝光机６２进布幅￣－１进布幅￣－２无无

简便１４１１９．８经密高的府绸、卡其、纱丁织物及、厚重帆布、弹力织物ＬＭＨ１２５－１８０

直辊布铗丝光机９２坯幅￣－２成品幅￣－２

小小一般１４４２３中厚、府绸及涤棉织物性能类别丝光反应区

作用时间／ｓ扩幅／ｃｍ落布门幅／ｃｍ残余门幅收缩量边密增加

运行稳定性与操作难度丝光钡值光泽适宜品种２

不同织物丝光工艺设计２．１纯棉平纹类细薄织物及麻类平纹织物

该类织物组织结构比较稀松，织物遇浓碱后纬向收缩较大，尤其是麻类平纹织物收缩量更大，因此必须采用扩幅功能强大的布铗丝光机，而且要严格控制碱作用时间。丝光工艺设计的出发点是有利于织物扩幅，确保纬向缩水率。

２．１．１纯棉平纹类细薄织物进布→一轧轧碱→绷布辊→二轧轧碱→布铗扩幅→１＃去碱箱→２＃去碱箱→水洗→烘干→落布。工艺条件（平纹织物）：

一轧ＮａＯＨ２２０￣２４０ｇ／Ｌ，室温；

二轧ＮａＯＨ１５５￣１６５ｇ／Ｌ，６０±５℃；

回收碱浓４０￣５０ｇ／Ｌ；淋冲温度６５￣７０℃；

扩幅坯布门幅￣－２ｃｍ；落布ｐＨ值７￣８。潘学东：丝光工艺设计与设备选择２５

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工艺设计要点：二轧碱浓１５５￣１６５ｇ／Ｌ，浸轧温度６０±５℃（采用温度自控装置），碱液温度高使粘度下降有利于烧碱向纤维内部渗透，并有利于布铗扩幅；在五冲五吸之前加一道予淋喷装置，并先淋喷布边，这样既有利于扩幅，又可改善边中经向密度差异。

２．１．２麻类平纹织物

进布→一轧轧碱→绷布辊→二轧轧碱→布铗扩幅→１＃去碱箱→２＃去碱箱→水洗→烘干→落布。

工艺条件：一轧ＮａＯＨ质量浓度为１８０￣１９０ｇ／Ｌ，其它均与２．１．１相同。

麻纤维的横截面多呈多角形或椭圆形，纤维截面不规则，其中亚麻纤维纵向中段粗、两端细。就纤维细度来说，亚麻比苎麻细，但两者都比棉纤维粗。麻纤维一般具有高强度和低伸长、弹性差、织物不耐碱、手感粗糙、易折皱、对染化料吸收性能差，染色不够鲜艳、柔和。必须采用丝光处理来改善其性能。丝光工序一般设计在退浆后，煮练前，以增强织物的尺寸稳定性，解决煮漂过程中的折皱问题，以使前处理更加匀、透、净。由于麻织物耐碱性比棉织物的要低，因此丝光碱浓要比棉织物的低，尤其是苎麻织物只能采用半丝光，主要防止高碱浓带来的手感粗硬及织物收缩剧烈。

工艺设计要点：一轧碱浓１８０￣１９０ｇ／Ｌ，ＮａＯＨ与Ｈ２Ｏ组成的水化物进入纤维素的微胞内的直径是１ｎｍ。ＮａＯＨ达到１８０ｇ／Ｌ，水化物组成为ＮａＯＨ?８．６Ｈ２Ｏ，直径小于１ｎｍ，能进入微胞。

苎麻织物本身光泽比较好，二轧碱浓降至１５５￣１６５ｇ／Ｌ，否则难以扩幅，另手感粗硬。

２．２府绸类、厚重织物及弹力织物

此三类织物比较适合在直辊丝光机上进行加工，府绸类、厚重织物一般经向密度比较高，经纱排列紧密，丝光时纬向收缩小。再加府绸类、厚重织物前处理一般采用冷轧堆进行煮漂，下机门幅比平幅履带箱煮漂下机要宽２￣４ｃｍ，不存在门幅不足与纬向缩水率超标问题。采用直辊丝光机丝光，布面残余门幅收缩量极小，丝光水洗不易起皱，且丝光效果均匀，去碱干净，染色不会发生边密高致使的边深现象。但对于采用平幅履带箱练漂织物产生的细小折皱，直辊丝光机无法去除，因此要求前处理下机织物必须平整。

采用直辊丝光机进行弹力类织物丝光，可以使弹力织物在浓碱的作用下充分收缩，对于弹力织物的纬向缩水率与弹性伸长率均有好处。尤其可以改变布铗丝光机加工弹力织物所造成的边密增加、织物左中右克重不一及色差的顽疾。

工艺：平幅进布→浸轧碱液→直辊丝光反应区→直辊稳定区（１８对）→蒸洗四格→酸中和一格→平洗一格→烘干→落布。

工艺条件府绸厚重织物弹力织物预洗槽ＮａＯＨ（ｇ／Ｌ）２４０￣２６０２４０￣２６０２２０￣２４０反应区ＮａＯＨ（ｇ／Ｌ）２２０￣２４０２２０￣２４０２００￣２２０稳定区ＮａＯＨ（ｇ／Ｌ）４０￣６０４０￣６０４０￣６０

酸中和ｐＨ显示值５￣６４￣５５￣６

落布与成品门幅差（ｃｍ）０－２±５

落布ｐＨ值７￣８７￣８７￣８碱液温度：预浸槽，室温；反应区，６０±５℃；稳定区，６０￣７０℃。

２．３纯棉中厚、府绸及涤棉织物

纯棉、涤棉中厚织物及经密在１４０以下的府绸织物在印染厂加工产品比例较大。这三类织物比较适合在直辊布铗丝光机生产。直辊布铗丝光机丝光钡值高、车速快，效率高，定形效果好。

工艺：进布→一轧轧碱→绷布辊→直辊轧碱→绷布辊→淡碱预洗→布铗扩幅→直辊预洗→１＃去碱蒸箱→２＃去碱蒸箱→热水洗四格→酸中和一格→热水洗一格→烘干→落布。

工艺条件纯棉府绸涤棉一轧ＮａＯＨ（ｇ／Ｌ）２２０￣２４０２００￣２２０２００￣２２０直辊槽ＮａＯＨ（ｇ／Ｌ）２１０￣２３０２００￣２２０２００￣２２０预洗槽ＮａＯＨ（ｇ／Ｌ）１４０￣１６０１４０￣１５０１４０￣１５０回收碱浓ＮａＯＨ（ｇ／Ｌ）４０￣６０４０￣６０４０￣６０淋冲温度（℃）６５￣７０６５￣７０６５￣７０直辊预洗ＮａＯＨ（ｇ／Ｌ）２０￣３０２０￣３０２０￣３０落布与成员门幅差（ｃｍ）０－２－２

落布ｐＨ值７￣８７￣８７￣８２．４灯芯绒织物

灯芯绒进行丝光主要是要提高灯芯绒对染料的吸附能力，解决布面白星。但灯芯绒产品无论在直辊丝光机，还是在布铗丝光机上进行丝光都会影

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第２８卷第１０期２００６年１０月

（上接第１４页）

６结束语

在平衡状态某一温度下，染浴中的染料浓度和上染量（纤维中的染料浓度）之间，存在着一定的关系，随着染料和纤维种类的不同，有不同的吸附等温线，而不同的吸附等温线又是由上染或吸附机理不同引起的。从这种曲线，就可以大体知道在染色时染料是以什么样的机理吸附的，从而指导实践。７参考文献

〔１〕毛忠贵．生物工业下游技术〔Ｍ〕．北京：中国轻工业出版社，１９９９：２６８

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〔３〕刘显东，陆现彩，侯庆锋等．基于吸附等温线的表面分形研究及其地球科学应用〔Ｊ〕．地球科学进展，２００５，２０（２）：

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〔４〕于洪观，范维唐，孙茂远等．高压下煤对ＣＨ４／ＣＯ２二元气体吸附等温线的研究〔Ｊ〕．煤炭转化，２００５，２８（１）：４３－４７〔５〕傅国旗，周理．甲烷在活性炭上吸附等温线的测定及分析〔Ｊ〕．天然气工业，２００４，２４（１）

〔６〕李改枝，郭博书，焦小宝等．黄河水中沉积物与铜和铅交换吸附等温线的研究〔Ｊ〕．环境科学研究，２０００（０５）〔７〕欧成华，李士伦，易敏等．高温高压下多种气体在储层岩心中吸附等温线的测定〔Ｊ〕．石油学报，２００２（０１）

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〔９〕周亚平，周理．超临界氢在活性炭上的吸附等温线研究〔Ｊ〕．物理化学学报，１９９７（０２）

〔１０〕刘鸣达，张玉龙，孟祥富等．应用吸附等温曲线判断水稻土供硅能力Ⅱ吸附等温曲线方程参数与水稻土理化性质的关系〔Ｊ〕．土壤通报，２００５（０４）

〔１１〕黑木宣彦．染色理论化学上册〔Ｍ〕．北京：纺织工业出版社，１９８１：１１６－１２１

响织物手感及绒毛效果，下机布绒毛粘连发硬，绒坑暴露太宽，因此必须采用特殊设备进行丝光加工。

工艺：煮漂半制品预拉幅→进布→浸轧碱液→透风→去碱蒸洗八格→酸中和→热水洗一格→烘干→落布。

灯芯绒丝光工艺条件：

预拉幅与成品门幅差（ｃｍ）＋２￣＋３

浸碱槽ＮａＯＨ（ｇ／Ｌ）１６０￣１７０

浸碱槽渗透剂（ｇ／Ｌ）４￣５

透风时间（ｓ）９０

蒸洗温度（℃）９５￣９８

酸中和ｐＨ显示值５￣６

落布与成品门幅差（ｃｍ）－３

落布ｐＨ值７￣８

采用低碱丝光提高纤维素纤维吸附能力方面，低张力是大有益处的。纤维素纤维经过丝光后，结晶度下降、无定型区增加、结晶区尺寸减少，同时由于分子链中的葡萄糖剩基链的主价键发生一定旋转，使原来在水中不可及的羟基变为可及，以致纤维的化学活泼性大为提高，吸附性能增加，而这种提高是张力愈低提高愈多。因此，低张力、低碱浓丝光虽然降低了碱浓，但对于提高棉纤维的吸附能力与高碱浓布铗丝光效果相近。只是我们要采取一定的措施（例如：加入耐碱渗透剂）帮助烧碱水化物向纤维素纤维内部渗透即可。

实验验证：利用特殊丝光设备采用低张力、低碱浓进行灯芯绒丝光，具体结果如下：

染深性增加２０％～３０％，经Ｈｕｎｔｅｒ３Ｌａｂ测色仪对丝光未丝光灯芯绒得色检测△Ｅ值变化为２．１４，绒毛效果与常规灯芯绒（未丝光）差异不大。缩水率：未丝光（经：２．４％，纬：５．１％），丝光（经：２．４％，纬：４．７％）。经向缩水率降低，纬向缩水仍偏大，偏大原因是没有扩幅装置。

４结论

布铗丝光机、直辊丝光机、直辊布铗丝光机各有其优缺点。必须要根据织物的纤维组份与组织规格，选择最为适宜的丝光机进行丝光工艺设计，这样才能取得最佳的丝光效果。

５参考文献

〔１〕王菊生等．染整工艺设计〔Ｍ〕．北京：纺织工业出版社．第一册：１６０；第二册：１７５－１８１

〔２〕陈立秋．现代丝光设备（一）（二）〔Ｊ〕．印染，２００４，（４）：４０；

（５）：３８

〔３〕王清安等．浅谈丝光机技术改造（一）〔Ｊ〕．印染，２００４，（１６）：４４

潘学东：丝光工艺设计与设备选择

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