煮炼用剂及其作用

1.烧碱

 （1）果胶

 主要存在于初生胞壁中，成熟棉纤维含量约为0.9%～1.2%，不成熟可达6%

 主要为果胶酸的衍生物，果胶酸的化学组成是α-D半乳糖醛酸彼此以1，4-苷键相联的线性大分子，部分以甲脂或Ca、Mg盐的形式存在

 亲水性比纤维素低，影响纤维的润湿性，对纤维的色泽和染色牢度有不良影响。

 去除：使酯键水解，成为可溶性的羧酸钠盐

 果胶大分子断裂，水中溶解度提高

（2）含氮物质

 主要以蛋白质形式存在于胞腔中，含氮量大约在0.2%～0.6%之间。

 蛋白质在织物服用过程中，与有效氯接触，容易形成氯胺，引起织物泛黄。

 分为两类：无机盐类（如硝酸盐和亚硝酸盐），约占15%～20%，能与水在60度共热1h除去；蛋白质，在烧碱溶液中长时间煮沸，酰胺键发生水解断裂，形成氨基酸钠盐除去。

（3）蜡状物质

 主要存在于初生胞壁中，含量约为0.5%～1.3%。

 为混合物，主要含有脂肪族高级一元醇、脂肪酸、高级一元醇的酯和碳氢化合物。

 脂肪酸类物质在热稀烧碱溶液中发生皂化而溶解，水洗去除；

 其余的高级醇和碳氢化合物经乳化去除，助练剂肥皂、平平加等净洗剂起乳化作用。

 经过精练后蜡状物质含量一般比原来减少2/3左右，棉布的吸水性并不完全与蜡状物质的含量成比例。蜡状物质主要存在于棉纤维的表面层，如果破坏其连续覆盖的状态，纤维吸水性都会得到改善。因此，吸水性的提高不仅是蜡状物质含量降低的缘故，还与精练处理中纤维表面受到机械力的揉搓，使蜡状物质的覆盖状态受到破坏有关。

 蜡状物质的存在使织物具有柔软的手感，利于起毛加工。

（4）无机盐

 含量约为1%～2%，影响吸水性、白度和手感，部分盐类和氧化铁对漂白剂的分解有催化作用，从而引起纤维的降解。

 水溶性好的可以溶解去除，其他只能经过酸洗和水洗去除。

（5）棉籽壳

 质地硬且颜色深，严重影响织物外观。

 主要组成是：木质素、单宁、纤维素和半纤维素以及其他的多糖类，还有少量的蛋白质、油脂和矿物质，但以木质素为主。

 油蜡、蛋白质、单宁和一些多糖与烧碱作用后，溶解度提高而被去除。

 木质素发生结构上的分解，相对分子质量降低，溶解度提高而去除。

 棉籽壳在高温烧碱长时间的作用下，发生溶胀，变软，经水洗和机械揉搓去除。

2.表面活性剂

 润湿作用：

 乳化、净洗作用：蜡状物质，各种杂质乳化、分散，防止重新粘附

 要求：耐高温、耐碱

 阴离子表面活性剂：烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠和烷基磷酸酯

 非离子表面活性剂：平平加系列（脂肪醇聚乙烯醚）、烷基酚聚氧乙烯醚

 二者相拼，具有协同效应。

3.硅酸钠（水玻璃或泡花碱）

 具有吸附精练液中的铁质和其他杂质的能力，防止产生锈渍或杂质的沉淀，有助于提高吸水性和白度。

 一般的加入量为1.5~3g/L

4.亚硫酸钠（或亚硫酸氢钠）

 能使木质素形成易溶于碱的衍生物去除

 能使蛋白质和果胶等杂质分解而溶于碱中

 具有还原性，防止棉纤维在高温带碱情况下被空气氧化脆损。

 对含杂较多的低级棉去杂效果尤为突出

 利用酶的高效性、专一性和温和的反应条件来代替高温强碱的精炼处理是可行的

 多采用果胶酶或果胶酶与纤维素酶等混合酶工艺。

 用水少（约为碱精炼的一半）、污染物少（BOD/COD少50%～75%）

 但精炼效果吸水性差，对棉籽壳的去除效果差

 一般需加入表面活性剂作为助练剂。

1、酶精练原理

 蜡状物质、果胶等杂质主要存在于角皮层和初生胞壁中

 酶通过纤维表面存在的许多微孔和裂缝渗透到角皮层和初生胞壁中，从而接触到杂质并将其溶解

 果胶酶将果胶逐步持续反应，将其变成水溶性产物

 一般需加入表面活性剂作为助炼剂

 果胶和蜡状物质是相互附生的，果胶具有将蜡状物质粘附在纤维中的功能

 随着果胶从角皮层和初生胞壁中溶解下来，残留的蜡状物质结构发生波动，与表面活性剂接触而被乳化去除

2、反应过程和参数

（1） 两步反应

 果胶酶与果胶的水解反应；

 表面活性剂和蜡的乳化反应

（2）工艺参数

 温度：蜡的熔点在70℃，高于此温度，乳化顺利进行



1．烧碱浓度

 常压平幅汽蒸：轧余率90%左右，浓度25～50g/L

 常压绳状汽蒸：120%～130左右，浓度20～40g/L

 煮布锅：浴比大约在3：1～4：1，烧碱10～15g/L

2．温度和时间

 常压平幅汽蒸：95～100 ℃ 30～60min

 常压绳状汽蒸：95～100 ℃ 1～2h

 煮布锅：0.2MPa，120～130 ℃ 3～5h

 按织物进布方式：可分为绳状精炼和平幅精炼

 按设备操作方式：可分为间歇式煮炼和连续式煮炼

1、煮布锅

 间歇式煮炼设备，一般以绳状方式加工

 去杂效果好，但生产效率低，加工成本高

2、常压绳状连续汽蒸煮炼

 轧碱—汽蒸－（轧碱－汽蒸）－水洗

 中等厚度织物（烧碱25～30g/L，轧余率120%～130%），温度30～80 ℃ ，蒸气加热到95～100 ℃ ，在J型箱中保温堆置1～1.5h。为使煮炼效果更为匀透，可再进行一次。

 在J形箱内沿内壁滑动时易产生擦伤和折痕，卡其等厚重织物不易采用。

 稀薄织物易产生纬斜和纬移。

3、常压平幅汽蒸煮炼

 轧碱－汽蒸－水洗

 轧余率90%左右，碱液浓度为25～30g/L，100～102 ℃ 60～90min。

 J形箱式：易产生横向折痕和擦伤，对染色要求高的品质不宜采用

 履带式：横向折痕、张力、摩擦小，稀薄、厚重织物和紧密织物采用，会出现干斑和烫折痕，不会产生汽蒸不匀和干斑痕迹

 多导辊式：摩擦力比履带式小，织物不易擦伤

 轧卷式：间歇式生产设备，结构简单，灵活性强，适应多品质小批量生产，可能会发生质量不匀。

 叠卷式：生产氨纶弹性织物，专门设计

4、高温高压平幅汽蒸煮炼

 50g/L的烧碱溶液，132～138℃蒸汽中蒸2～5min

5、冷轧堆

 室温下浸轧碱液－打卷－室温堆置（12～24h）－水洗

 节约能源和设备投资，适合小批量和多品种的加工要求。