第三节 影响丝光效果的主要工艺因素

影响丝光效果的主要因素是碱液的浓度、温度、纤维与碱液作用的时间、丝光时的张力和丝光后的去碱等。

一、碱液浓度

碱液浓度是影响丝光效果的重要因素之一，只有当碱液浓度达到某一临界值以后才能引起棉纤维剧烈的溶胀，图3-8表示棉纤维在不同浓度的烧碱溶液中棉纤维直径、长度和体积的变化。由图中可以看出，棉纤维在8%以下浓度的稀烧碱溶液中溶胀很小，当碱液浓度大于8%时，棉纤维的直径和长度随碱液浓度的提高而分别急剧变化，直至碱液浓度为14.5%（约为170g/L）时，棉纤维直径、长度和体积都达到了最大值。在较浓的碱液中，棉纤维的长度发生收缩的规律与直径增大的规律非常相似，但程度不同，后者比前者约大5倍。经浓碱处理后，剧烈的溶胀致使棉纤维体积增加最大可达140%。

图3-8 不同浓度的烧碱溶液中棉纤维直径、长度和体积的变化

图3-9 不同浓度的烧碱溶液处理后的织物，经向收缩率和钡值的变化

由图3-9可知，烧碱浓度在110g/L以下时，棉布的经向收缩率和钡值都很小，烧碱浓度在100～270g/L的范围内，经向收缩率和钡值都随着烧碱浓度的增加而急剧上升，当烧碱浓度在270g/L以上，经向收缩率和钡值上升趋势减缓，并在烧碱浓度为300g/L左右时，基本上达到了最大值。如果单从钡值来看，要达到规定指标150的处理效果，烧碱浓度在180g/L左右就已经足够了，但考虑处理后织物的光泽要求，织物本身吸碱以及空气中酸性气体耗碱等因素，棉布丝光时烧碱的浓度一般控制在240～280g/L之间。在实际生产中，可根据棉织物的品级、组织结构、半制品及成品的质量要求等来确定烧碱的实际使用浓度。如对仅要求提高其染色性能的某些品种，可采用150～180g/L的烧碱溶液处理，这种工艺在生产中称之为半丝光。

二、碱液温度

烧碱与纤维素纤维之间的反应是放热反应，提高碱液温度会降低丝光效果。由图3-10可知，在烧碱浓度相同的条件下，温度升高，织物的经向收缩率和钡值下降。因此，要提高丝光效果就要降低碱液温度。但要使丝光作用保持在较低的碱液温度下进行，就需要相当大功率的冷却设备和电力消耗。另外由于温度过低，碱液黏度增大，使碱液难以渗透到织物内部，以致丝光不透，造成表面丝光。因此，实际生产中多采用室温或稍低于室温的温度进行丝光，夏天通常在轧碱槽夹层中通入冷水使碱液冷却。

图3-10 烧碱浓度、碱液温度对丝光的影响

三、张力

棉织物浓碱处理时，只有在施加张力情况下才能防止织物的收缩而获得较好的光泽。张力也会影响断裂强度、断裂延伸度等织物的机械性能。如表3-1所示。

表3-1 张力对棉纱线丝光后光泽及某些机械性能的影响

从表3-1中可以看出，棉纱线丝光时增大张力能提高光泽和断裂强度，但断裂延伸度却随张力增大而降低。在经无张力碱处理后，棉纱线的断裂延伸度显著增加，弹性增大，但光泽变化较小。

张力对织物经、纬向缩水率影响也很大，表3-2显示了丝光时纬向张力对织物缩水率的影响。从表中数据可以看出，纬向张力增加，降低了织物缩水率，提高了织物的尺寸稳定性。

表3-2 丝光时纬向张力对织物缩水率的影响

丝光过程中的纬向张力主要依靠布铗链之间的距离来调节。施加纬向张力应注意伸幅速率，伸幅不宜过快，伸幅太快，应力往往集中在布边上，容易拉破布边。有时即使未拉破布边，也会因布面应力分布不均匀而造成丝光不匀等不良后果。而织物的经向张力则由控制前后两轧槽间线速度大小来调节。由于各种不同规格的织物经、纬向缩水率存在着较大差异，实际生产中要根据织物的情况采用不同的方法来调节织物的经、纬向张力。

在浓碱处理时，张力对棉纤维的吸附性能也有一定的影响。图3-11显示了棉纱用不同浓度的NaOH处理时，张力与钡值的关系。从图3-11可知，与无张力丝光相比，张力的施加降低了棉纤维的吸附作用。

图3-11 棉纱丝光时的张力、碱液浓度和钡值间的关系

—○—无张力丝光 —□—保持原长丝光 —△—先无张力收缩后，再拉回原长丝光

表3-3则反映了浓碱处理时张力对棉纤维吸附染料的影响，施加张力的浓碱处理减少了棉纤维对染料的吸附量。

表3-3 张力对棉纤维吸附直接染料（苯并红紫4B）量的影响

综上所述，丝光时增加张力能提高织物的光泽和断裂强度，但吸附性能和断裂延伸度却有所下降。因此在生产中应掌握好丝光时经、纬向张力，兼顾织物的各项性能。

四、时间

在丝光过程中，烧碱溶液要充分、均匀地渗透进入织物、纱线和纤维内部，碱液与纤维素大分子进行反应都需要一定的时间。目前生产上丝光的浸碱时间为35～50s，这个时间指的是从第一轧车浸碱开始到开始冲洗碱为止的时间，厚重织物丝光时浸碱时间要略长些，可控制在50～60s。

实验证明，碱液渗透过程所需的时间与碱液浓度、温度、织物的结构与润湿性能等因素密切相关。其中以碱液温度和织物的润湿性能影响尤为突出。适当提高碱液温度、加入润湿剂、反复浸轧碱液都是加速碱液渗透的有效措施。

五、去碱

去碱对丝光后织物的尺寸稳定性和后加工工序都有很大影响。在放松纬向张力后，如果织物上还含有过多的碱，织物就会收缩，导致织物的光泽、纬向缩水率和半制品门幅都会发生变化。

去碱一般分两步进行。第一步是在织物的扩幅情况下，用冲吸装置去碱，使布面上含碱在5%以下；第二步是纬向张力松弛后，利用去碱蒸箱和平洗装置，把织物上的余碱洗净，必要时可用酸中和，使落布pH为7～8。采用提高洗碱温度、液流采用逆流方式流动等措施可以提高去碱效率。