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炭化

 tanhua
 炭化
 carbonization 
        用化学方法结合机械处理去除羊毛中植物性纤维素物质的工艺过程。绵羊身上常粘附各种草籽、草叶等植物性物质,如不除去会给纺织加工造成很多困难并影响产品质量。根据羊毛耐酸而植物质不耐酸的特性,把含有植物质的羊毛浸渍于稀硫酸液中,除去多余酸液后烘干和高温烘烤,使植物质的主要成分纤维素在浓缩的酸液作用下脱水成焦黑的脆性炭质。这样就极易用机械压碎成粉末而去除。植物质炭化需要有一定的吸酸量,较大的草籽常因酸不易浸入而难炭化。吸酸量随酸液浓度和温度的升高而提高,与浸酸时间的关系是:开始时吸酸快,数分钟后吸酸量变化不大。毛纤维在浓度较低的酸液中有耐酸作用,但随着酸液浓度、温度和浸酸时间增加,羊毛的吸酸量也增加。当羊毛的含酸量超过8%时,纤维就会受损伤,强力显著减小。为了保护羊毛纤维免受化学损伤,炭化时在酸液中加入表面活性剂,一般采用非离子型或阳离子型活性剂,其作用是使酸液容易在羊毛纤维上扩散,分布均匀,避免羊毛因局部酸液过多而损伤;降低酸液表面张力,提高压辊去酸效果,使羊毛含水率降低,从而提高烘干效率,减少羊毛在烘干时受到损伤。在烘烤去杂后再用碱中和羊毛上的酸,羊毛强力可以部分得到恢复。炭化方法有散毛炭化、毛条炭化、匹炭化和碎呢炭化等多种。


   散毛炭化 常用于粗梳毛纺,使用散毛炭化联合机 (见图散毛炭化联合机)。工艺流程是:含草净毛→浸酸→轧酸→烘干和烘烤→轧炭和除炭→中和→烘干→炭化净毛。各工序的作用和要求是:①浸酸,一般用稀硫酸,有2只槽,第一槽为浸渍槽,浸湿羊毛,用活水加浸润助剂如拉开粉、平平加等,使羊毛吸水均匀。第二槽为浸酸槽,酸液浓度为32~54.9克/升(3~5B□),视净毛品种和含杂量和酸液温度而不同。酸液温度为室温,浸酸时间约4分钟。②轧酸,浸酸槽出来的羊毛经两对压辊轧去多余酸液。③烘干和烘烤,是植物质炭化的主要阶段,在烘干过程中水分蒸发,硫酸浓缩,在高温烘烤过程中植物质炭化。为保护羊毛,先将羊毛在较低温度下预烘,一般为65~80℃,再经102~110℃高温烘烤,这时因硫酸浓缩植物质脱水成炭,而羊毛损伤较小。若将含酸的湿羊毛直接进行高温烘烤,则会造成羊毛角质的严重破坏,形成紫色毛,含水愈多破坏愈大。④轧炭和除炭,使羊毛通过12对表面有沟槽的加压辊,粉碎已炭化的草杂质。各对压辊速度逐渐加快且上下压辊速度不同,所以羊毛和草杂质受到轧和搓的作用,使炭化的草杂质被粉碎并经螺旋除杂机排除。⑤中和,先用清水洗后用碱中和羊毛上的残余硫酸。中和工序使用3只槽,第一槽为清洗槽,洗去羊毛上附着的硫酸,第二槽用纯碱中和羊毛中化学结合酸,第三槽用清水冲洗羊毛上的残碱。最后压去羊毛中水分并烘干,遂成为除去草杂质的炭化净毛。   毛条炭化 原理与散毛炭化相同,但设备有别。毛条炭化工序一般放在梳毛以后头道针梳和三道针梳之间,也有放在梳毛和头道针梳之间的。被炭化的毛条由于经过了梳理或针梳,比较松散,大的杂质已在梳毛时去除,因此可采用较低的酸浓度或采用较高的酸浓度快速浸渍,对纤维损伤少,草杂炭化彻底。
   匹炭化 用以除去织物上植物性杂质,工艺流程与散毛炭化相同。一般用于深色和较薄织物。匹炭化可在染色前或染色后进行,前者称白炭化,后者称色炭化。白炭化要求中和彻底,否则易造成染色不匀。色炭化应考虑染料在炭化条件下色光可能改变,宜选用耐炭化的染料。匹炭化设备由浸酸机和烘烤机组成。织物由导辊平整展开进入浸酸槽,连续进行2次浸酸和4次轧酸。浸酸槽内硫酸浓度为6~7B□,温度为室温。烘烤用链条式或滚筒式烘干机。色炭化的中和在绳状洗呢机上进行;而白炭化的中和在染色机上进行。染前用温水冲洗两次,染后用氨水中和。匹炭化没有单独的轧炭和除炭设备,都是在干整理起毛、剪呢、刷毛过程中清除碎炭。
   碎呢炭化 从羊毛和纤维素纤维混纺的碎呢或碎纱中除去植物性纤维,以取得纯净的再用毛。碎呢炭化剂可用硫酸液或盐酸蒸气。用盐酸蒸气时称干炭化。装载碎呢的小车置于大滚筒内并与之紧固,滚筒徐徐转动,碎呢随之在滚筒内翻滚,先进行预烘干,然后通入高温盐酸蒸气,历时1.5小时左右。炭化后吹入热空气,以排除盐酸蒸气,出机的碎呢用水冲洗并烘干,以除去残留的盐酸。
                                                                                                                      (杜萌春 杨冠军)
 
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