第二节 纺织原料的初步加工
纺织用原料,无论是天然纤维还是化学纤维,都含有不同类型的杂质、油脂和疵点,需要分离和清除。根据原料的不同,原料的初步加工也要采用不同的加工方法。
一、棉纤维的初步加工
棉花的初步加工通常称为轧花,也可称轧棉,轧棉的主要任务是把棉籽上生长着的纤维与棉籽分离开。轧下来的棉纤维称作皮棉或原棉,它是纺纱厂的主要原料。100kg籽棉可以轧出30~40kg的原棉。轧棉后产生的棉短绒可以纺粗特纱或加工絮棉,或作生产再生纤维素纤维的原料。
轧棉质量对纺纱工艺、生产成本和成纱质量有很大影响。对轧棉的基本要求是:充分保护棉纤维原有的品质特性,防止意外损伤;清除纤维中混入的杂质;按不同品种和等级,分别打包、编批。
根据轧棉机的工作原理及用途不同,轧棉可分为皮辊轧棉和锯齿轧棉两种类型。用皮辊轧棉机加工的原棉称为皮辊棉,其作用比较缓和,不易轧断纤维,但加工效率较低,适合加工长绒棉、留种棉或成熟度较低的原棉。用锯齿轧棉机加工的原棉称为锯齿棉,其加工效率比较高,由于锯齿的转动速度很高,所以容易切断纤维,产生棉结和索丝等疵点,适合加工细绒棉。锯齿轧棉机较为先进,在我国已大量使用。
经过轧棉机加工后得到的皮棉是松散的,为了便于储存和运输,必须按规定的要求打包。对棉包密度的要求:锯齿棉不低于330kg/m3;皮辊棉不低于350kg/m3。对棉包质量及体积的要求为棉包质量应达到75~90kg,最高不超过100kg;体积一般不大于0.25m3;各棉包质量及体积应一致。
轧棉厂出厂的棉包上印有厂名、唛头、包重等标识。棉包唛头的标注,我国多以原棉的品级和手扯长度组成以数字表示的品级—长度代号。唛头第一个数字表示原棉的品级;第二个和第三个数字表示原棉的手扯长度(mm);锯齿棉在三个数字上方加锯齿线,不加锯齿线的表示是皮辊棉。
二、羊毛的初步加工
从绵羊身上剪下的羊毛通常称为原毛。原毛中含有羊毛脂、汗渍以及各种杂质。羊毛初步加工的任务是按照羊毛的品质进行分类,采用化学和机械的方法,除去羊毛脂、汗渍和杂质,使原毛成为纺纱生产所需要的原料。羊毛初步加工的内容包括选毛、开毛、除杂、洗毛、烘干和炭化去草等。
羊毛的品质随绵羊的品种、养羊地区的气候条件以及饲养条件的不同而不同,即使在同一只羊身上,不同部位的羊毛,品质也不相同。为了合理使用原料,根据工业用毛分级标准和产品的需要,将进厂的套毛的不同部位或不同品质的散毛,用人工分选成不同的品级,这一工作称为选毛。羊毛的线密度是评定羊毛品质的重要指标,也是羊毛分级的主要依据。同质毛通常按品质支数分为四档,即70支、66支、64支、60支;异质毛或土种毛通常按级别分级,称级数毛,级数毛可分为一级、二级、三级、四级、五级,共五档。
拣选后的原毛多为块状,纤维间联系较紧,其中夹有大量杂质。如将选后原毛直接送洗,不但在洗涤中要消耗过多的洗剂,而且不易洗净,难以达到松散、洁白的要求。所以将羊毛利用机械的方法松解,除去大量的尘土杂质,给洗毛创造有利的条件。
原毛的含杂情况比较复杂,不同类型杂质的性质差异很大。为了除去原毛中的含杂,必须根据杂质的性状及性质,利用机械和化学相结合的方法,洗去羊毛上的油脂、羊汗、污垢、杂质,从而获得松散洁白的毛纤维。洗毛一般采用乳化洗毛方法,即通过乳化剂(属表面活性剂)的作用,并结合机械作用,洗去原毛中的各类杂质,但有些植物性杂质和沥青难以去除。
从洗毛机输出的洗净毛,一般含有40%左右的水分,故洗净毛还需经烘毛工序。烘毛是利用热空气除去羊毛中的水分,烘干毛出机回潮率一般可控制在16%±3%的范围内。
羊在草原放牧中常黏附各种草籽、草叶等植物性杂质,有的比较容易分离,经过开毛、洗涤加工,这部分杂质绝大多数被除去。但是,有一部分草杂与羊毛紧紧地纠结在一起,不但开毛不能将它除去,梳毛也难以将它除尽,因此在纺纱前还必须用机械和化学方法进一步的除杂加工。通常,用化学去草法除杂,也称炭化去草。炭化的原理是利用羊毛耐酸而植物性杂质不耐酸的特点,使含草净毛通过酸液,然后经烘干、烘焙,草杂变为易碎的炭质,再经机械搓压打击,并利用外力使其与羊毛分离。去过草的羊毛经中和作用去掉过多的酸,再经烘干成为炭化净毛。
三、麻纤维的初步加工
麻纤维种类很多,主要有苎麻、亚麻、黄麻、红麻、剑麻等。但用于制作成服装的主要还是苎麻和亚麻。在苎麻原麻中含有70%左右的纤维素(纤维),其余30%左右为胶质,纤维被胶质黏着在一起。胶质中又含有半纤维素、果胶、木质素、水溶性物质、脂蜡质及灰分等物质。苎麻的初步加工通常称为脱胶,脱胶的任务是全部脱去原麻中的胶质,从而获得苎麻单纤维(精干麻)。
苎麻脱胶有化学脱胶法(碱煮法)和微生物脱胶法。一般采用机械和化学相结合的方法进行脱胶。脱胶的过程为:
原麻→碱煮练→敲麻→冲洗→开纤→酸洗→漂白精练→给油→烘干→精干麻
1.碱煮练 碱煮练是利用NaOH溶液进行煮练,使苎麻韧皮上的果胶蓬润,部分脱落。
2.敲麻、冲洗、开纤 敲麻、冲洗、开纤是利用机械的打击力量,加以高压水流的冲洗,将已被碱液所破坏的胶质从纤维表面上清除出去,并使纤维与纤维间有所分开。
3.酸洗 在稀硫酸溶液中漂洗7~8次,然后用水反复冲洗。目的是中和残留在纤维上的残碱,除去被纤维吸附的有色物质,使纤维色泽洁白、松软。
4.漂白 用含有效氯0.5~1.0g/L的漂白粉溶液在室温条件下漂白,改善纤维的亲水性和润湿性,提高纤维洁白度和柔软度。
5.精练 在稀碱液中常压煮练2~4h,再焖放2~4h,提高纤维的松散性、柔软度和洁白度,进一步去除胶质。
6.给油 将麻纤维浸泡在油乳化液中,使油分子吸附在纤维表面,使纤维柔软和松散,改善脱胶带来的纤维表面粗糙现象。
7.烘干 通过烘干,使苎麻纤维的回潮率控制在7%~8%。
四、绢纺原料的初步加工
养蚕、制丝和丝织业中剔除的疵茧、废丝是绢纺生产的主要原料。由于绢纺原料来源广泛、种类繁多、质量差异较大、含杂较多,而且丝素(纤维)被丝胶粘在一起,因此,绢纺原料的初步加工方式是精练。精练的任务是对绢纺原料进行选择、开松除杂;除去绢纺原料上大部分丝胶和油脂,使纤维胶着点分开;除去黏附在原料上的尘土等杂质,制成较为洁净、蓬松的精干绵。绢纺原料的精炼包括精练前处理、精练和精练后处理三道工序。
1.精练前处理
(1)原料选别。根据绢纺原料的品种、含胶量轻重、含油量高低、茧层厚薄、色泽好次、霉烂程度、含杂多少及纤维强力等品质对原料进行分档。
(2)原料扯松与除杂。在绢纺原料选别的同时,对缠结较紧的原料进行扯松,把大块原料适当扯成小块,并用手工、机械或化学方法除杂。
2.精练 精练要求除去绢纺原料上大部分丝胶和油脂、蜡质、无机物以及其他一些杂质。根据处理药剂及方法的不同,可分为化学精练和生物酶精练两种。
(1)化学精练。利用化学药剂(一般为皂碱精练液),在一定的温度、pH条件下,使丝胶溶解、水解,从而达到脱胶、去脂的目的。
(2)生物酶精练。利用生物酶(蛋白质)专一而高效的催化效率,将丝胶蛋白质水解成可溶性的氨基酸,从而使丝胶从丝素上剥除。
3.精练后处理
(1)洗涤。精练好的绢纺原料先用温水洗涤,再用冷水冲洗,去除残留的精练液和浮渣等杂质。
(2)脱水。洗涤后的绢纺原料带有大量水分,原料在烘干前必须先脱水,以提高烘干效率,节约能源。脱水后的原料含有40%~50%的水分。
(3)干燥。脱水后的绢纺原料仍比较潮湿,绢纺厂多用热风式干燥设备对其进行干燥处理。烘干后的精练绢纺原料的回潮率一般控制在6%~8%。