纺纱之纤维原料初加工与选配（二）：洗毛与炭化

[编辑:Cyx]  [发布时间:2015-08-04]  []

　　羊毛的前处理
　　原毛中含有杂质杂质的成分可分为天然杂质和附加杂质两类，天然杂质主要为羊身上的分泌物羊脂、羊汗及羊只本身的排泄物。外来杂质主要为草屑、苹籽及砂土等。羊毛必须经过前处理使其能够满足毛纺生产的要求。
　　原毛的前处理包括洗毛、炭化和漂白。洗毛的作用是除去羊毛纤维中的羊脂、羊汗及砂土等杂质；炭化的作用是去除原毛中的植物性杂质。通过这些作用，可使原毛呈现原有的洁白、松散、柔软及较高的弹性等优良品质，保证纺织加工能顺利进行。
　　洗毛
　　洗羊毛的关键是去除羊毛脂，从羊毛脂的性质看，它是难以被皂化的，所以主要是设法使其乳化。洗单毛的基本原理(乳化洗毛原理)主要是利用表面活性剂洗涤剂降低水的表面张力，使羊毛容易被润湿，而后表面活性剂分子渗透到羊毛污垢的缝隙中去削弱羊毛脂污垢层与毛纤维的结合力，并将羊毛脂污垢层破坏分散成胶体大小的微粒，在热和机械作用下使油污杂质从毛纤维上剥离，被剥离乳化的羊毛脂在水中形成乳状液，污垢能稳定悬浮在水中不再回到毛纤维上，从而获得清洁的羊毛。
　　根据具体的生产工艺，把洗毛分为碱性、中性和酸性三种。
　　1．碱性洗毛
　　根据使用的药剂不同又分为皂碱洗毛、轻碱洗毛、铵碱洗毛3种。
　　(1)皂碱洗毛
　　皂碱洗毛是沿用较久的洗毛方法，即肥皂与纯碱配合使用的方法。
　　皂碱洗毛时温度较低，故所用肥皂应在使用温度下具有较大溶解度，不胶凝和具有强大洗净能力的特点。皂液的洗涤作用表现在皂液有润湿和乳化羊毛脂，并保护被乳化的羊毛脂微粒不再沉积到纤维上去的胶体性质。这种性质和皂液的浓度有很大关系，通常当皂液浓度为0.4%时作用最大。
　　洗涤液中的纯碱作用，一方面是使溶液保持一定pH值，以控制肥皂水解。
　　皂碱洗毛工艺装置是由多个洗涤槽和漂洗槽组成的。洗涤槽中皂碱的浓度按各种羊毛中所含油脂的性质，数量和其他杂质多少而定。一般皂液浓度达0.2%即可乳化羊毛脂，pH值控制在11以下，温度在50℃以下。漂洗槽pH值应在9以下，以免对羊毛纤维造成损伤。来自碱性土壤饲养的羊毛中含碱量高，在洗毛过程中，水槽中的碱性会逐渐增加而损伤羊毛，总的洗毛流程为10～20min。

　　由于肥皂不耐硬水，目前碱性洗毛多改用阴离子、非离子表面活性剂配合纯碱洗毛的轻碱洗毛。
　　(2)轻碱洗毛
　　由于阴离子、非离子合成洗涤剂有良好的乳化能力和分散悬浮油污的能力，而且配合使用纯碱的浓度也可稍低，从而减少对羊毛的损伤。所以目前多采用碱性合成洗涤剂来洗羊毛。
　　(3)铵碱洗毛
　　在使用碳酸钠与表面活性剂配合的轻碱洗毛过程中，由于残留在羊毛上的碱在烘干与贮存过程中会使羊毛发生氧化而发脆，为避免这种情况的发生，在轻碱洗毛液中加入适当硫酸铵[(NH4)2SO4)，它是强酸弱碱组成的盐，水解后显酸性，用它可以中和碳酸钠的碱性，而且中和时产生的硫酸钠、二氧化碳和氨对洗毛有促进作用，因此在轻碱洗毛的第二个洗涤槽中加有适量的硫酸铵以减少洗净毛中的碱留碱量，这种方法叫硫酸铵洗毛，加入的硫酸铵量是纯碱用量1/3。
　　2．中性洗毛
　　指用水溶液呈中性的合成洗涤剂洗毛。
　　由于羊毛中砂土有碱性时，在洗涤槽中积累会使洗液略呈碱性，但一般pH值能保持在9以下；
　　与皂碱洗毛相比，由于这种方法洗涤效果受温度影响较大，一般在70℃才能获得最大的洗净效果，但洗后毛的白度好，手感好，毛纤维损伤小，温度高有利于清除杂质。这种产品具有易漂洗，产品洁白柔软、手感丰满的特点，因此90年代以来用表面活性剂洗毛已逐步代替了其他传统的洗毛方法。
　　3．酸性洗毛
　　这种方法使用较少，主要适用于含羊毛脂低而且含土杂量高的羊毛，它比碱性洗毛的同样产品手感、弹性都好，色泽也较鲜明，但要注意酸对机械设备有腐蚀作用，有些部件要改用耐酸材料制造。

　　总之，洗毛的条件应根据羊毛的具体情况而确定，其中应考虑的重要因素是温度和pH值。
　　(1)温度   由于羊毛脂熔点在40℃左右，60℃乳化羊毛脂达到最佳粘度，而土杂在55～65℃溶胀效果好。所以在65℃左右铣毛效果最佳。但在碱性条件下温度高会加大羊毛损伤，所以碱性洗毛只能在55℃以下，而中性酸性洗毛时温度可提高到70℃。
　　(2)pH值   从脱脂能力看，由于碱对羊毛脂有皂化、乳化作用，因此在碱性条件下较好，但碱性强对羊毛损伤大，所以羊毛脂含量低的羊毛适合在低pH值条件下洗毛。
　　不同的洗涤方法对洗净度、损伤度以及后续加工的影响间存在微妙关系。如有研究表明，pH10的碱性条件下洗的毛，在染色工艺中，30s毛纤维周边已染色，60s纤维芯全部被染色。在pH＝4.9(等电点)时洗毛，毛损伤虽然最小，但染色试验表明60s羊毛还未被染料浸透，要pH110以上才能全部染上色。以上说明用碱性洗毛的毛纤维纺织加工性能较好，而且可纺性、抗静电性、吸水性也较好。
　　至于羊毛洗涤质量的好坏是以羊毛含脂率和非脂杂质多少来衡量的，羊毛中非脂杂质含量越低越好，而羊毛脂则应保留一定含量以使羊毛手感柔软、丰满，并有利梳毛和纺织过程的进行。
　　
　　炭化
　　炭化就是利用羊毛纤维和植物性杂质对无机酸有不同的稳定性，使植物性杂质受到破坏，达到除草的目的。植物性杂质的主要成分是纤维素，在高温时纤维素遇酸脱水炭化，炭化后的杂质焦脆易碎，在机械的作用下可从羊毛纤维中分离去除。酸对羊毛纤维的损伤很小，但在高温及强酸的作用下，羊毛纤维也会受到一定程度的损伤，从而影响其手感、强力及弹性。炭化时酸的浓度并不高，羊毛纤维本身不致受到明显的损伤，但如果在生产中羊毛吸酸或含水不均匀，在烘干或者烘焙过程中，就会造成局部酸液浓度剧增，也会引起羊毛损伤。
　　根据羊毛纤维制品的形态，羊毛的炭化可分为散毛炭化、毛条炭化和匹炭化三种。
　　散毛炭化多用于粗纺产品，散毛炭化时，对羊毛的损伤较其它炭化方式大，并且相对来说，成本较高，但散毛炭化去杂效果好，炭化时可加入羊毛保护剂，以减少对羊毛的损伤。
　　毛条炭化相对来说具有较多的优点，由于较大的植物性杂质在梳毛过程中已被除去，所以剩余的只是细小杂质，很容易被炭化去除，所以对羊毛的损伤性较小。毛条炭化可在毛条复洗机上进行，占地面积小，相对来讲比较经济。但毛条经过炭化加工后，其纺纱能力下降。
　　匹炭化多在洗呢机上进行，所以可节省设备投资。匹炭化一般用于含植物性杂质较少的原料，羊毛纤维是在未经处理的条件下进行纺织加工的，所以织物的机械性能较好。但匹炭化具有一定的局限性，如含杂较多的产品，混纺织物及需经过缩呢的粗纺织物不适用。呢端编号和边字为纤维素纤维，烘呢时还要涂上碱液加以保护，以免被酸烧掉。
　　无论采用哪种方式，其工艺过程均为浸水浸轧酸液脱酸焙烘轧炭中和水洗烘干。

　　漂白
　　羊毛及其织物经充分洗练后，已较洁白，一般染色织物可直接染色，不必再经漂白。对于白度要求较高的白色织物才需要漂白。
　　羊毛具有天然的淡黄色，羊毛中的天然色素，可用双氧水氧化漂白，也可用还原剂漂白，还可以先氧化后还原漂白。某些白色或浅色产品还需要进行增白处理。
　　纺纱之纤维原料初加工与选配（二）：洗毛与炭化