前处理 Pretreatment

1. www.gditt.edu.cn 前处理 Pretreatment 轻化工程系

2. 项目三 棉织物的前处理

3. 1 2 3 4 5 退浆 原布准备 烧毛 煮练 漂白 6 7 8 9 开轧烘 增白 丝光 短流程 任务 ◆

4. 任务三 退浆 经纱上浆目的：增加经纱表面的光滑度，从而提高经纱的断裂强度和耐磨性能 ，减少断经。 经纱浆料：天然浆料(淀粉、海藻酸钠)、 变性浆料(可溶性淀粉、羧甲基纤维素) 合成浆料(聚乙烯醇PVA、聚丙烯酸酯PA) 纯棉织物一般采用淀粉类天然浆料或天然浆料－合成浆料的混合浆 。 经纱上浆率 ：一般上浆率为4％～8％。 纱特细、密度大的织物，经纱上浆率较高，如府绸类可高达8％～14％、 线织物一般不上浆或上浆率在1％以下。 针织物一般不上浆。

5. 经纱上浆对染整加工的影响：它不仅影响织物的润湿渗透性，阻碍染料、化学药品和纤维的接触，增大染化料的耗用量，增加练漂加工的负担，而且还会造成印染疵病，影响印染产品质量。 结论： 棉织物在煮练、漂白前一般都要进行退浆处理。 退浆的目的： 去除坯布上的大部分浆料及少部分天然杂质，以利后加工的进行，保证印染产品的质量。

6. 一、常用浆料及其性能 1. 淀粉 淀粉是由α－葡萄糖通过1，4－苷键连接而成的链状化合物，其分子式为(C6H10O5)n。 淀粉按其分子结构不同分为直链淀粉和支链淀粉。 直链淀粉的聚合度较低，约为200～1000。 支链淀粉的聚合度较高，大约在600～6000，其结构较直链淀粉复杂。

7. 直链淀粉

8. 支链淀粉

9. 淀粉的主要性能： 直链淀粉微溶于水，遇碘呈深蓝色；支链淀粉则难溶于水，遇碘呈紫红色。 实用中常因直链淀粉和支链淀粉的混合物特征，显色较为复杂不易判别，故在具体区别时可选直链淀粉作碘显色参照。 直链淀粉遇碘呈深蓝色 支链淀粉遇碘呈紫红色

10. 热水中发生膨化，直链淀粉溶液黏度较小，支链淀粉溶液黏度较大。 低温下，在烧碱溶液中发生剧烈膨化。 思考：直链淀粉和支链淀粉哪种比较容易退除？

11. 高温及有氧存在时，碱能使淀粉分子链中的苷键断裂，聚合度降低，黏度下降。 苷键遇酸发生水解，形成分子量较小、黏度较低和溶解度较高的可溶性淀粉、糊精等中间产物，最后水解成葡萄糖。 淀粉遇氧化剂会被氧化分解。 淀粉易被淀粉酶水解。

12. B 碱退浆 A 酶退浆 淀粉退浆 方法 D 氧化退浆 C 酸退浆 淀粉退浆方法

13. 2．聚乙烯醇(PVA)—一种典型水溶性合成高分子物 。 结构： 性能： 聚乙烯醇一般为白色或微黄色粉末状或纤维状固体。 有一定的水溶性，其水溶性随聚合度的增大而下降；黏度随聚合度、浓度的升高而升高，随温度的升高而降低。

14. 对酸碱的作用比较稳定，不致发生降解。 遇氧化剂被氧化而降解，形成黏度较低、分子量较小的产物，经剧烈氧化后的产物是二氧化碳和水。 在高温作用下，聚乙烯醇的物理状态或性能发生变化，水溶性降低，如果条件剧烈甚至使羟基之间发生脱水反应，使溶解度进一步下降。

15. 聚乙烯醇的退浆方法 热水 退浆 碱 退浆 氧化剂 退浆

16. 3．聚丙烯酸类(PA)—聚丙烯酸类是一类水溶性优良的合成高分子物，是丙烯酸类单体的均聚物、共聚物或共混物的总称。3．聚丙烯酸类(PA)—聚丙烯酸类是一类水溶性优良的合成高分子物，是丙烯酸类单体的均聚物、共聚物或共混物的总称。 生产上常用的丙烯酸类浆料是含固量约在15％～50％的水分散性乳液或溶液，呈白色或带蓝光的乳白色胶体状。 聚丙烯酸钠

17. 主要性能： • 具有一定的水溶性。 • 对酸较稳定。 • 对碱很不稳定 。 • 在双氧水的作用下可发生降解。 • 退浆方法： 碱退浆、双氧水退浆。

18. 4．羧甲基纤维素(CMC)—一种水溶性阴离子型线形高分子化合物，由纤维素和一氯醋酸在烧碱存在下经醚化反应而得。

19. 主要性能： • 外观为白色粉状或纤维状，无毒、无味。 • 其水溶性主要取决于聚合度和醚化度的大小，有的能溶于水，有的仅能溶于碱。 • 低黏度的CMC能溶于水，并形成透明的黏糊状。 • 热碱能使CMC膨化。 • 氧化剂能使CMC降解。 • 有良好的混溶性，增稠效果好，所以常与其他浆料混合使用。 退浆方法： 热水退浆、碱退浆和氧化剂退浆。

20. 二、常用退浆方法与工艺 棉织物常用的退浆方法主要有酶退浆、碱退浆、氧化剂退浆和酸退浆。在实际生产中，可根据织物品种、浆料组成、退浆要求和设备条件等选用适当的退浆方法。

21. 1．酶退浆 酶—具有特殊催化能力的蛋白质。 酶的催化特点 ： • 催化专一性强（一种酶只能催化一种或一类反应）。 • 催化效率很高。 • 催化条件缓和。 • 运用工艺环保。

22. 酶的种类：酶的种类繁多，分类也有多种方法。酶的种类：酶的种类繁多，分类也有多种方法。 根据酶的来源不同分为动物酶、植物酶和微生物酶。 按其催化作用的性质分为氧化还原酶、水解酶、裂解 酶、转移酶等。 淀粉酶：对淀粉水解具有催化作用的酶。 淀粉酶又分为两种：α－淀粉酶和β－淀粉酶。

23. α－淀粉酶能催化水解淀粉分子链中任意位置的α－苷键，迅速形成糊精、麦芽糖和葡萄糖等水解产物。α－淀粉酶有很强的液化能力，因此又称为液化酶或糊精化酶。 • β－淀粉酶只能从淀粉分子链的非还原性末端作用于α－1，4－苷键，逐步水解生成麦芽糖和葡萄糖，而对支链淀粉分支处的α－1，6 －苷键不起作用，因而淀粉的黏度下降不如前者快，但形成的葡萄糖累积量较大，淀粉液的还原能力上升快，所以又称糖化酶。

24. 实际生产中，应用于退浆的淀粉酶主要是α－淀粉酶，并以BF－7658淀粉酶和胰酶应用最广。实际生产中，应用于退浆的淀粉酶主要是α－淀粉酶，并以BF－7658淀粉酶和胰酶应用最广。 • 胰酶取自动物的胰腺。 • BF－7658淀粉酶是从枯草杆菌中分泌出来的细菌酶。

25. 淀粉酶的退浆原理： • 淀粉大分子中的α－苷键在α－淀粉酶的催化作用下发生水解断裂，生成相对分子量较小、黏度较低、溶解度较高的一些低分子化合物，然后经水洗后处理除去水解产物，从而达到退浆的目的。 • 淀粉酶用于退浆，就是改变了淀粉水解的反应过程，降低了活化能和增加了反应分子间的碰撞率，从而使淀粉的水解作用迅速进行。

26. 酶的催化能力： 通常用酶的活力（或转化率）表示。 活力是指一克酶粉或一毫升酶液在特定条件下（60℃，pH为6.0，1h）转化淀粉的克数来表示。 BF－7658淀粉酶的活力为2000，即一克淀粉酶在上述条件下可以转化淀粉2000克。 胰酶的活力为600。

27. 影响淀粉酶催化作用的因素： ①pH值：pH值对酶的活力及稳定性（指活性的保持程度）影响很大。 a.淀粉酶 b.胰酶 酶的活度、稳定性与pH值的关系

28. ②温度 酶的活性即反应性随温度的升高而加强。 酶本身的稳定性却随温度的升高而下降。 酶的最适温度——酶的活力表现最高时的温度。 当温度超过最适温度后，酶的活力迅速下降。 临界失效温度——酶的活力在一小时内丧失一半时的温度。 当温度超过临界失效温度，酶的活力丧失极快，所以酶有它的稳定温度范围。 稳定温度—指酶在该温度范围内是稳定的，不发生或极少发生失活现象。

29. 细菌淀粉酶的活力与温度的关系

30. ③活化剂与抑制剂 淀粉酶对淀粉的催化作用常受到一些药品的影响而变得活泼或迟钝，这种现象叫活化(激化)或抑制(阻化)，这种化学药品称为活化剂(激化剂)或抑制剂(阻化剂)。 某些金属离子和盐(NaCl和CaCl2 )可以活化酶的反应。 而另一些重金属盐类如Fe3+、Cu2+、Hg2+、Ag+、Zn2+等离子的盐类则能使活化作用减弱。

31. 酶退浆工艺： 一般由四个工艺过程组成： 预水洗、浸轧或浸渍酶液、保温处理、水洗后处理 水洗 预水洗 洗水预 浸酶 保温

32. ①预水洗 作用：促使浆膜的溶胀，使酶液较好地渗透到浆膜中去；去除织物上的防腐剂、酸性物质等杂质，有利于淀粉酶对淀粉浆的作用。 洗涤温度：80～95℃ 为提高预水洗的效果，可在洗液中加入适量的非离子表面活性剂。

33. ②浸酶（浸轧或浸渍酶液） 作用：使织物吸收酶液 主要工艺条件： 温度（T）和pH值——随酶制剂的性能不同而不同 酶的浓度——与加工的方法有关，一般连续轧蒸法的酶浓度应高于堆置和轧卷法。

34. ③保温 作用：使酶在一定温度和时间条件下对淀粉进行充分的水解。 方法：堆置法、汽蒸法、浸渍法或以其中二者结合。 主要工艺参数：温度和时间。 ④水洗 作用：洗去黏附在织物上的水解物及其杂质。

35. 酶退浆的特点： 方法简便。 退浆率高（可达90％）。 退浆速率快。 不损伤棉纤维。 去除棉纤维共生物及淀粉以外的浆料效果差。

36. 2. 碱退浆 特点：适用性广，退浆率不高（一般约50％～70％）。 原理： a）各种天然浆料以及合成浆料，在热碱溶液中都会发生溶胀，从凝胶状态变为溶胶状态，与纤维的黏着变松，再经机械作用，就比较容易从织物上脱落下来； b）某些浆料如羧甲基纤维素、聚乙烯醇等在热碱液中本身溶解度较高，再经水洗便可获得较好的退浆效果。

37. 工艺 堆置法：平幅轧碱 →堆置 →热水洗 →冷水洗 汽蒸法：平幅轧碱 →汽蒸 →热水洗 →冷水洗

38. 3. 酸退浆 原理： 稀硫酸在适当条件下能使淀粉等浆料发生一定程度的水解，转化为水溶性较高的产物，从而易从织物上洗去，达到退浆的目的。 特点： 对纤维素有一定的损伤—较少单独使用，常与碱退浆或酶退浆联合进行。

39. 工艺： 工艺流程： 碱退浆（或酶退浆）→水洗→脱水→轧酸→堆置→水洗 工艺条件：碱退浆或酶退浆工艺同前 硫酸 3～5g/L 轧酸温度 30℃ 堆置时间 30～60min

40. 4．氧化剂退浆 特点： 退浆迅速，退浆率较高，并兼有部分漂白作用，但对纤维素有一定的损伤。 原理： 碱性条件下，氧化剂使浆料氧化、降解，使其相对分子质量降低，水溶性增大，再经水洗去除而达到退浆的目的。 常用氧化剂：过氧化氢、亚溴酸钠等。 氧化剂退浆多在碱性条件下进行，可以与煮练或漂白同浴处理。

41. （1）过氧化氢退浆 不仅对聚乙烯醇（PVA）退浆有着独特的效果，而且对天然浆料如木薯淀粉也有良好的作用。 双氧水－烧碱退浆可采用一浴法或二浴法。其退浆工艺详见教材。 （2）亚溴酸钠退浆 作用快速，退浆率较高，对浆料适用范围广。

42. 亚溴酸钠退浆工艺：

43. 三、织物上浆料的定性分析和退浆效果的评定 1．织物上浆料的定性分析 原理：以浆料所具有的颜色反应或沉淀反应为基础 a）淀粉与碘作用可以形成一种蓝紫色的复合物； b）PVA在硼酸存在下，与碘作用形成一种蓝绿色的络合物； c）CMC在中性条件下与一些重金属盐作用形成不溶于水的沉淀物，再经酸化可以重新溶解。

44. 2．退浆效果的评定 主要评定指标：退浆率 退浆率(％)＝ 生产上一般要求退浆率在80％以上。

45. 思考： • 1浆料的作用及常用浆料的品种？ • 2淀粉的基本性质？ • 3退浆质量的评价方法及其测定？

46. 谢谢 http：//www.gditt.edu.cn