什么是丝光工艺，丝光工艺流程及原理详解！

丝光工艺流程及原理

从棉针织物丝光原理和丝光工艺流程入手，着重探讨了棉针织物丝光过程中碱液浓度、温度、加工时间、施加张力、输液率和水洗去碱等因素对工艺的影响，并提出合理的工艺建议。

棉针织物丝光是指各类棉针织物在机械的张力下，用高浓度NaOH溶液进行处理。经丝光处理后的棉针织物会产生象丝绸一样耐久性好的光泽，并提高了织物对染料的吸附能力和吸湿性，成品的尺寸稳定性也有很大的提高。

1　丝光原理

丝光是一个复杂的过程，关于棉纤维在浓碱液中发生剧烈溶胀的原因有两种理论作出解释

 

1、水合理论

(1)烧碱与天然纤维素(纤维素)作用，生成碱纤维素，主要有两种类型：

①醇化合物：

②分子化合物(加成化合物)：

两种产物都不稳定，经水洗便水解成水合纤维素，再通过脱水烘干后即成为丝光纤维素(纤维素Ⅱ)整个过程纤维素的变化表示如下：

纤维素Ⅰ Ⅱ 从而引起棉纤维物理和化学特性的相互的变化，呈现出优良的性能

(2)棉纤维经浓NaOH处理发生剧烈的不可逆溶胀原因是：钠离子体积小，它可以进入到纤维的晶区；同时Na+是一种水化能力很强的离子，环绕在一个Na+周围的水分子多达66个之多，以至形成一个水化层，当Na+进入fibre内部并与fibre结合时，大量的水分也被带入，因而引起了剧烈溶胀，由于能进入晶区，因此，溶胀是不可逆的。

(3)这种溶胀受温度的影响：

（4） 溶胀也受NaOH浓度及中性盐的影响，

2、Donnen膜平衡理论

溶胀是渗透压作用的结果。

假设纤维素是一种弱碱，在烧碱溶液中可形成钠盐，纤维素钠盐电离生成不可移动的纤维素阴离子Cell-O?，溶液中尚有可移动的Na+和OH-，如果有NaCl存在，还有Cl?，将纤维表面看作有类似半透膜性质，这些离子按一定条件分布，达到平衡时，膜内外必须分别达到电性中和。

膜内可移动离子总浓度：CI=[Na+]I+[OH-]I+[Cl-]I=2X-C1

膜外可移动离子总浓度：CO=2(C2+C3-X)=2X，

CI>CO，因而产生了渗透压（P），引起纤维溶胀。

P=RT（CI-CO）=RT(2X-C1-2X′)

P=RT( ) （1）

根据（1）式

（1）当C2不是很大时，C2↑，C1↑，P↑，溶胀↑

（2）若有盐存在，膜外[Na+]↑,即X1↑，P↓，溶胀↓

（3）若C2↑↑，C1相对C2很小，而膜外[Na+]↑↑，X‘很大，P→O

2　棉针织物丝光工艺

按加工工艺流程不同可分为干丝光和湿丝光﹔按丝光对象不同可分为纱线丝光、织物丝光及双丝光。

2.1　干丝光

干丝光又称干热丝光，就是用针织毛坯布直接进行丝光处理。由于毛坯布未经精练处理，织物吸湿性较差，所以丝光液中必须加入高效渗透剂。棉针织物干丝光工艺有以下特点：

a）丝光处理后织物不需煮练，工艺路线缩短，坯布可保持较大的抗拉强度和较小的变形。

b）由于未进行煮练，丝光过程中会有大量杂质混入碱液中，既可造成织物丝光不均匀，也会对丝光工艺和碱液循环系统产生干扰。

2.2　湿丝光

棉针织物经煮练后再进行丝光，由于预先去除了棉纤维中固有的杂质，织物丝光时渗透性好，吸碱均匀，碱液较干净，丝光作用充分，效果均匀，布幅也比较稳定。但由于工艺路线较长，织物易产生较大的形变。

2.3　纱线丝光

棉纱在编织织物前先进行丝光处理，以提高棉纱线的内在品质，主要应用在针织成形产品如袜子、手套等编织中。

2.4　织物丝光

棉针织物丝光分圆筒丝光与剖幅丝光两类。圆筒丝光工艺更适应纬编针织专业的生产流水线，且圆筒丝光机投资小，占地面积小。但圆筒丝光张力较难控制，门幅不稳定，造成布面带碱不均匀，染色时易出现色花。　

剖幅丝光时对织物的门幅控制较稳定，但平幅拉伸时坯布中部与边部线圈密度有差异，且单面织物加工时易产生卷边，影响丝光产品的质量。

2.5　双丝光

所谓双丝光即先对纱线进行丝光处理，待编织成织物后再对织物进行丝光处理。双丝光处理工艺是棉针织物比较高档的加工工艺，经双丝光加工的棉针织物具有优良的物理机械性能。

3　工艺条件分析

制定合理的丝光工艺条件是保证丝光质量的关键。

3.1　碱液浓度及助剂

棉针织物通常采用NaOH作为丝光剂，碱液浓度高低不同，所产生的丝光效果也不同。一般棉针织物丝光用NaOH浓度控制在250～290g／L，低于250g／L，则不可能产生丝光作用或者说丝光效果很差，但如超过300g／L，由于溶液相对粘稠，NaOH分子就不能迅速进入纤维内部，会影响丝光效果的均匀性。

丝光用坯布分为光坯布和毛坯布。毛坯布由于没有经过煮练前处理，织物的吸湿性较差。在进行丝光处理时，碱液较难渗透到织物的内部。光坯布经过前道煮练，清除了棉纤维中的部分杂质，润湿性能有了较大提高，但由于丝光工艺采用的碱液浓度较高，在低温下呈粘稠状，而丝光过程时间短暂，所以亦不易取得较均匀的丝光效果。

实际生产中为提高丝光产品质量，获得均匀的丝光效果，应在丝光液中添加丝光助剂，常用的丝光助剂为高耐碱，并有良好的渗透性和扩散性的表面活性剂，以利于碱液能快速进入棉纤维内部，以获得理想的丝光效果。

3.2　温度

棉针织物丝光作用时，丝光液的温度对工艺有明显的影响。由于丝光作用是放热反应，从理论上讲降低温度可以提高丝光效果，如在0℃时进行丝光可以达到很好的丝光效果，但在实际生产中运用有一定的困难：

a）过低的生产温度需有足够的制冷条件。

b）低温下，高浓度NaOH粘稠性增加，使碱液向织物内部渗透变得困难，影响了丝光的均匀性，因实际生产中通常采用常温下生产。

3.3　时间

对于丝光作用本身而言，所用时间极为短暂，所谓的丝光时间主要是指碱液均匀渗透到织物内部所用的时间，所以丝光作用的时间与碱液的浓度、温度以及织物的厚度、紧密度相关。碱液的浓度较低及织物较厚实、紧密时可适当延长时间。

毛坯布与光坯布相比较润湿，渗透性较差，因此，光坯布丝光处理时所需时间比毛坯布要短些。

3.4　张力

合适的张力施加是获得好的丝光效果的重要因素。

棉针织物由于其线圈结构的特点，线圈与线圈之间，圈柱与圈弧之间的纱线在一定的范围内可以互相转移，这就使得在丝光过程中对其纵横向张力较难控制。

张力过小，则织物在反应过程中发生收缩，不能获得好的丝光效果。张力过大，虽然丝光效果较好，但织物的断裂延伸度下降。因此在实际生产中，张力大小一般控制在丝光过程中保持织物原来的门幅。

3.5　轧液率

进行丝光处理的棉针织物在离开浸碱槽进入水洗区前，要通过一对轧辊，轧去坯布上多余的碱液。

轧液率的大小，直接影响丝光的效果和丝光工艺的进行。轧液率低虽有利于水洗和降低碱的消耗，但会造成丝光不完全和不稳定。因棉纤维经NaOH处理处于塑料状态时，必须有足够的NaOH溶液包围在纤维周围起润滑作用，这样才有助于纤维变形、重新排列。

但轧液率过高会造成碱液浪费，增加水洗难度及废水污染。通常轧液率控制在110%左右。

3.6　水洗去碱

水洗去碱是棉针织物丝光工艺的一个关键工序。在张力状态下进行扩幅水洗，去碱效果的好坏直接影响到织物的上光效果。如果在水洗区域不能有效洗去残留碱液，则去张力后，织物还会发生一定量的收缩，丝光效果就差。

通常采用提高水洗温度，以加大碱在水中的溶解速率。工艺上可采用喷淋水洗和水洗槽相结合的清洗步骤，能取得较好的去碱效果。

4　结论

a）棉针织物经丝光处理后能显著改善织物外观，提高吸附性能和尺寸稳定性，是提高织物品质的有效手段。

b）棉针织物的丝光工艺可采取多种工艺流程，具体应根据实际情况加以确定。

c）确定合理的工艺条件，直接关系到丝光处理的质量。各工艺条件之间有一定的相关性，在制定工艺条件时应综合考虑。

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