摘要：本文通过对丝光的工艺进行了探讨分析，对湿布丝光的可能性进行了分析，解决了湿布丝光存在的技术难题，将湿布丝光应用于生产。并通过生产实践验证，用实例比较了干布丝光和湿布丝光之前的差别。

    关键词：湿布丝光  节能降耗  碱浓度

   目前，在能源紧张能源价格一涨再涨的情况下，印染行业的内部挖潜、节能降耗便成为印染企业和印染工作者的一项重要目标。丝光是印染加工中的关键工序，国内一般采用传统的干布丝光工艺，为了减少丝光前的烘燥工序、有效的节约能源，我厂根据丝光的原理和部分资料，进行了湿布丝光的实验，并结合生产实践确立了湿布丝光工艺，将湿布丝光的理论变成了可以实际指导生产的湿布丝光工艺。现就我厂湿布丝光的具体情况做一下介绍。

1 湿布丝光工艺探讨

棉纤维经过丝光后发生了一系列的变化：

1.1 纤维形态结构发生变化

纤维直径增大变圆，纵向天然扭曲率改变(80％-l4.5％)，横截面由腰子形变为椭圆形，甚至圆形，胞腔缩为一点。若施加适当张力，纤维圆度增大，表面原有皱纹消失，表面平滑度，光学性能得到改善(对光线的反射由漫反射转变为较多的定向反射)，增加了反射光的强度，织物显示出丝一般的光泽。织物内纤维形态的变化是产生光泽的主要原因，张力是增进光泽的主要因素。

    1.2 纤维内部微结构发生变化

    结晶度下降约由70％下降至50％，无定形区域增加，使原来在水中不可及的羟基变为可及，因此纤维对染料的吸附性能和化学反应性能都有所提高。另外，由于丝光后，纤维形态变化，表面和内部的光散射减少，因此相同浓度染料染色时，染色深度增加。

    纤维溶胀后，大分子间的氢键被拆散，在张力作用下，大分子的排列趋向于整齐，使取向度提高，同时纤维表面不均匀变形被消除，减少了薄弱环节。使纤维能均匀的分担外力，从而减少了因应力集中而导致的断裂现象。加上膨化重排后的纤维相互紧贴，抱合力也减少了因大分子滑移而引起断裂的因素。

    1.3 分子结构的变化

    棉纤维在浓碱液中发生溶胀后，大分子链间的氢键被拆散，舒解了织物中贮存的内应力，通过拉伸，大分子进行取向排列，在新的位置上建立起新的分子键，且分子间力比溶胀前大。最后在张力下去碱，己取向排列的纤维间的氢键被固定下来(是在更为自然，稳定的状态下被固定下来的)，这时的纤维处于较低的能量状态，因此尺寸稳定。

    综上所述，棉织物经过丝光后发生以下变化：

    a.光泽提高；

    b.吸附能力、化学反应能力增强；

    C.缩水率、尺寸稳定性、织物平整度提高；

    d.强力、延伸性等服用机械性能有所改变。

2 影响丝光效果的因素

    丝光前后棉纤维发生了上述变化，那么影响这些变化的因素是什么呢，通过以往的生产经验我们得知：丝光工艺的基本条件是NaOH溶液的浓度、温度、作用时间、张力和去碱。

2.1 碱液浓度   

    碱浓是影响丝光效果的主要因素。

    2.1.1烧碱溶液处理后，棉纤维长度和直径的变化情况

    棉纤维在8％以下浓度的稀烧碱溶液中只有很小的溶胀，当烧碱溶液浓度大于8％时，棉纤维的直径和长度随烧碱溶液的提高而急剧增加和缩短，直至碱液浓度为l4．5％(约170g/L)时达到最大值。

2.1.2 棉布丝光碱浓度与钡值        

烧碱浓度从110 g/L开始，棉布的收缩率和钡值随着烧碱浓度的增大而急剧增加，到270 g/L左右，棉布的收缩率和钡值随碱液浓度增加而提高的趋势大幅度减慢，并且基本达到最大值。若要达到钡值为150的处理效果，只需要170 g/L的烧碱浓度即可，但考虑到光泽和棉布本身要吸附一定的烧碱，所以生产中棉布丝光的烧碱浓度多为260-280 g/L左右。

2.2 张力

    2.2.1张力对织物光泽的影响

    棉织物用浓碱处理时，张力的增加有利于提高产品的光泽，但张力过大对产品的光泽增加不多却使断裂延伸度下降。因此要根据织物品种的不同选择合适的经、纬向张力。

    2.2.2张力对织物机械性能和吸附性能的影响

    在无张力条件下，棉纱线的强力已获得提高，如果施加适当的张力，其强力还可以进一步提高，但光泽增加的并不多，且断裂延伸度和吸附性能却有所下降。

    2.2.3张力对织物缩水率的影响

    丝光时经纬向张力对织物缩水率有极为重要作用。实际生产中，各种规格的织物经纬向缩水率是不平衡的，卡其、府调等经密较高的织物，经向缩水率大大超过纬向缩水率，所以优先考虑经向张力；而平布等一类薄织物则正好相反。

2.3 温度

    烧碱与纤维素纤维的作用是放热反应，所以提高碱液温度有减弱纤维溶胀的作用，从而降低丝光效果，表现在收缩率和钡值下降，所以丝光碱液以低温较好。但实际生产中考虑到经济效益，以及温度过低碱液粘度增大，使减液难以渗透到纱线和织物内部，再有扩幅较难，所以通常采用轧槽夹层通入冷流水使碱液冷却即可。

2.4 时间

    丝光作用是使烧碱迅速均匀而充分地渗入棉纱或织物内部和纤维发生作用，因此必须保证一定的时间。将棉纱用280 g/L NaOH在无张力下丝光发现，20s时间就能使纱线收缩率和对染料吸收率达到最大值，延长时间对增进丝光效果并不显著。此外，时间与碱浓度和温度有关，浓度低时应适当延长作用时间，一般采用50～60s。

2.5 去碱

    去碱对丝光的定型作用有很大影响，若放松张力后，织物上还有5％以上的碱，则织物仍会收缩，从而影响光泽、纬向缩水率。

    去碱分两步进行：(1) 在直辊区有纬向摩擦力情况下，使用冲吸装置将热稀碱淋洗织物；(2) 放松纬向张力后，进入水洗槽，热水洗。

    通过以上分析我们只要保证NaOH溶液的浓度、温度、作用时间、张力和去碱，我们完全能够实现湿布丝光。而丝光湿进布与传统的干进布相比，因进布为湿布带有水分会冲淡碱液，造成碱液浓度下降达不到丝光用碱浓度从而影响丝光效果。而湿进布对温度、作用时间、张力、去碱等影响很小或没有影响，所以湿布丝光的难点就在保证碱液的浓度。

    我厂传统的干布丝光工艺为碱液浓度为220g/L，车速55-60m／min，湿布丝光时保证碱液浓度为230g/L。

那么计算可得W_工作=550 g/L，也就是说若湿布直接进入丝光机，我们就要提高追加碱液浓度至550 g/L，这与我们最初节能减排的初衷是相违背的。为解决这一问题我们在进入布匹进入直辊区之前加一个淡碱置换单元，让湿布再进入直辊区之前先浸轧淡碱将布中水分置换成淡碱再进入直辊区。

在浸料箱内加入淡碱，将丝光机直辊区的溢流碱作为补充碱加注到浸料箱中，经过高效轧车之后再进入丝光机直辊区。这种进布方式因其是带着淡碱进入丝光直辊区的，布匹所带有的水分较直接进湿布大大减少，这样就对丝光直辊区的碱浓度冲淡就降低了很多。溢流碱在浸料箱中逐格倒流，使得布的带碱浓度越来越高，而浸料箱中的轧辊极大地提高了布匹中水与碱的交换，另外在湿布进入直辊区之前，浸轧碱液不仅减轻了了直辊区碱液浓度冲淡，还解决了半制品带液均与的问题。因丝光前湿落布时，虽然轧液均匀但是在等待丝光的时间里，湿布堆置在布车内或A字架卷装，皆可能致使织物的头尾、边中含水量有差异从而导致丝光不均匀。在湿布进入丝光机直辊区前，加入淡碱置换单元有效地解决了带液不均的问题。

    我厂C=60％，W_淡碱=180g/L为丝光机的溢流碱，W_工作=220g/L。通过计算，B_折算=10．91％，再使用公式一计算，W追加=246．9g/L。增加淡碱置换单元之后，追加的碱浓度只需达到246．9g/L即可，大大降低了追加浓度，使湿布丝光工艺变得可行。

3 湿布丝光工艺实例介绍

3.1 主要的生产流程：

    翻缝→烧毛→平幅退、煮、漂→湿落布→浸轧淡碱→直辊丝光→直辊冲碱→六格水洗→高效轧水→烘干。

3.2 直辊丝光机主要工艺参数

    车速：                     55-60m/min

    直辊区碱追加浓度：         250±10g/L

    直辊丝光碱浓度：           220±10 g/L

直辊冲碱碱浓度：           l00±10 g/L

冲碱温度：                 75±5℃    

水洗温度：                 1-5格93±3℃、第6格85±5℃

浸料槽补充碱浓度：                    180±10 g/L

3.3 设备示意图（略）

3.4 生产的主要品种

    C21×16 108×58；C21×21 108×58；C32×32 133×72；

    C40×40 110×90；C40×40 133×72；C60×60 173×120。

    3.5 产品生产数据和湿布丝光效果分析

表一  湿布丝光与干布丝光生产数据对照表

    3.5.1 质量对比

    从上表中门幅、钡值、强力等数据来看，湿布丝光可以达到甚至超过干布丝光效果。这主要是因为湿的半制品在浸渍浓碱液时，织物上所带的水分使碱液表面张力减小，使妨碍吸附、渗透的界质阻力降低。织物接触浓碱时，表面碱液首先被稀释，织物表面的纤维不会马上膨胀，这使NaOH和水的交换达到均匀扩散的效果。而且由于碱液被稀释，黏度降低，扩散加速，使烧碱能够充分均匀地渗透到纤维内部而达到深度丝光。

    3.5.2成本对比

    湿布丝光节约了丝光前的烘燥工序，按烘干机55m/min、耗气量按500kg/小时计算，每万米节约蒸汽：500×10000/55÷60=1515.15 kg，即节约蒸汽l.52吨/万米。实测节约用电20千瓦时/万米。按蒸汽l20元/吨、电0．7元/度，则节约成本：1．52×120+20×0．7=196．4元/万米。按年产7000万计算每年可节约成本l37．48 万元。

4 结语

    湿布丝光具有一定的节能效果，若工艺控制的稳定，措施采取得当，湿布丝光可以达到甚至优于干布丝光效果，而且湿布丝光实现了丝光充分、均匀的要求解决了表面丝光的问题。而碱回收不仅大大节约了我厂浓碱的用量，更是降低了我厂污水处理难度，通过我厂2000万米湿布丝光的生产实践和近8年碱回收的工作经验，我们认为湿布丝光和丝光淡碱回收是印染行业节能降耗、环保生产的有效措施，具有广泛的应用价值。