如何让棉织物持久闪耀：丝光处理技巧

棉织物的丝光源于1844年。当时，英国化学家麦瑟（Mercer）在实验室用棉布过滤浓烧碱中的木屑时，发现棉布有收缩及增厚现象，而且对染料的吸收能力也增强了。1890年洛尔（Lowe）发现在浓烧碱溶液处理棉布时施加张力，可提高其光泽。直到19世纪末，浓烧碱溶液处理棉布的工艺技术才工业化，并逐步成为棉纺织品前处理的一个重要工序。为了纪念麦瑟，人们就把这一处理称为麦瑟处理（Mercerizing）。麦瑟处理分为两种，一种是纺织品在承受一定张力的状态下，借助于浓烧喊的作用，以获得丝一般的光泽，称为丝光；另一种是纺织品在松弛状态下经受浓烧碱溶液的处理，结果使织物增厚收缩并富有弹性，称为碱缩，碱缩多用于棉针织物的加工。

丝光是棉织物染整加工的重要工序之一，对提高棉织物印染产品的内在质量和外观质量都起着极为重要的作用。棉织物通过丝光主要提高织物的尺寸稳定性，提高棉纤维吸附能力，提高染料上染棉纤维的性能等。所以绝大多数的棉织物在染色、印花前都要经过丝光处理。

（一）丝光原理

目前，丝光用剂仍以烧碱为主。天然纤维素也称纤维素Ⅰ，它与烧碱作用，可生成碱纤维素。碱纤维素极不稳定，经水洗即水解生成水合（水化）纤维素，再经脱水烘干得到丝光纤维素即纤维素Ⅱ。

在整个丝光过程中，纤维素的变化可用下式表示：

纤维素Ⅱ与纤维素Ⅰ的化学结构相似，但两者的物理结构有很大的不同，它们的晶格参数发生了变化；结晶度也由原来的70%左右降至50%左右。

利用浓烧碱溶液在一定张力条件下来处理棉织物，能获得良好丝光效果的根本原因在于浓碱液能使棉纤维发生不可逆的剧烈溶胀，产生这种不可逆溶胀的原因可用水合理论和渗透压理论来解释。

1.水合理论

棉纤维在浓碱作用下生成碱纤维素，并使纤维发生不可逆的剧烈溶胀，其主要原因是由于钠离子体积小，它不仅能进入纤维的无定形区，而且还能进入纤维的部分结晶区；同时，钠离子又是一个水化能力很强的离子，钠离子周围有较多的水分子，形成较厚的水化层。当钠离子进入纤维内部并与纤维结合时，大量的水分子也被带入纤维内部，因而引起纤维的剧烈溶胀。一般来说，随着碱溶液浓度的提高，与纤维素结合的钠离子数增多，水化程度提高，因而纤维的溶胀程度也相应增大。当烧碱浓度增大到一定程度后，水全部以水化状态存在，此时若再继续提高烧碱浓度，对每个钠离子来说，能结合到的水分子数量有减少的倾向，即钠离子的水化层变薄，因而纤维溶胀程度反而减少。如碱液中加有盐如NaCl，则它将与结合在纤维素上的金属离子争夺水分子，也有使纤维溶胀减小的作用。

除了烧碱外，其他碱金属氢氧化物也能引起纤维素的溶胀，但溶胀程度视它们的水化能力而定。

2.渗透压理论

该理论认为棉纤维在浓烧碱溶液中发生溶胀是渗透压作用的结果。棉纤维在浓碱作用下生成碱纤维素（纤维素钠盐），纤维素钠盐电离生成纤维素阴离子Cell-O-，除此之外，溶液中还有Na+、OH-，如果有食盐存在，则还有Cl-。其中纤维素阴离子Cell-O-是不可移动的，而其他的离子都可移动。根据唐南膜平衡原理，这些离子在纤维膜内外按照一定条件进行分布，并达到平衡。平衡时，膜内外都必须保持电性中和。由于纤维素阴离子不可移动，只能留在膜内，所以导致膜内外可移动离子分布不匀，膜内可移动离子的总浓度大于膜外，结果产生了渗透压，从而使水向纤维内部渗透，使纤维发生溶胀。膜内外离子浓度相差越大，产生的渗透压就越大，纤维溶胀也就越剧烈。

纤维在高度溶胀的情况下，具有较大的可塑性，因此，棉织物丝光时的张力对处理后纤维的结构和性能具有很重要的影响。

由于棉纤维在浓碱溶液中发生剧烈溶胀，再加上一定的张力作用，因此使棉纤维的形态结构和聚集态结构发生了变化，从而使纤维的物理、化学性能也相应改变，呈现出优良的性能。

（二）丝光棉的性质

1.光泽

所谓光泽是指物体对入射光的规则反射程度，也就是说，漫反射的现象越小，光泽越强。棉纤维经浓碱液处理后，由于不可逆的剧烈溶胀，纤维直径增大，纵向原有的天然扭曲消失，截面由原来的腰子形变为椭圆形甚至圆形，胞腔也几乎缩为一点，如图2-35所示。

图2-35　棉纤维在丝光过程中截面的变化

1—未丝光棉纤维截面形态2～5—溶胀中的纤维截面形态6—水洗后截面略有收缩7—干燥后截面有较大的收缩而胞腔缩为一点

棉纤维碱液处理过程中，如果再施加适当的张力，使纤维得到一定的拉伸而不发生收缩，则纤维表面原有的皱纹消失，表面平滑度得以提高，整根纤维由原来扁平的带状变为光滑的圆柱体（图2-36）。这样纤维对光线的漫反射减少，规则反射增加，并增加了反射光的强度，从而使织物显示出持久的丝一般的光泽。所以，织物内纤维形态结构的变化是产生光泽的主要原因，而张力则是增进光泽的重要因素。

2.吸附性能及化学反应性能

棉纤维经浓碱液处理后，其超分子结构发生了不可逆的变化，表现为纤维的部分结晶区转变为无定形区，纤维的结晶度下降（棉纤维的结晶度为70%左右，丝光后可降到50%左右），无定形区增多，从而提高了纤维对染料、化学药品的吸附性能及纤维的化学反应性能。棉纤维对化学药品吸附能力的大小可用棉纤维吸附氢氧化钡的能力即钡值来衡量。

一般丝光后棉纤维的钡值达135以上。丝光棉由于吸附性能和化学反应性能的增强，更容易被水解和氧化，所以丝光棉用酸或氧化剂处理时，更应慎重。同样，用相同浓度的染料染色时，丝光棉所获得的染色深度较未丝光棉为高。

图2-36　棉纤维丝光前后的纵向和横截面

3.定形作用

棉纤维在生长成熟以及在纺纱、织造、染整前处理过程中，受到了较大的外力作用，因而在织物、纱线和纤维内存在着内应力，使织物形态不稳定，遇水时容易起皱及缩水变形。棉纤维经浓碱液处理后，纤维剧烈溶胀，纤维内的无定形区和部分结晶区的氢键被大量拆散，在一定的张力拉伸作用下，纤维素大分子进行取向的重新排列，在新的稳定的位置上重新建立起新的氢键，从而产生定形作用，使织物的尺寸形态稳定，缩水率下降。

4.强度

丝光后纤维素大分子得以舒展、伸直或排列得更趋于整齐，纤维的取向度提高，纤维分子间的相互作用力增大，从而减少了外力作用时因纤维大分子间的相对滑移而造成的断裂现象。同时浓碱液处理能消除棉纤维中一些弱的结合点，使纤维受力均匀，从而减少了外力作用时因应力集中而造成的纤维断裂现象。因此丝光后棉纤维的断裂强度有所提高。

（三）丝光工艺条件

影响丝光效果的因素很多，主要有碱液浓度、碱液温度、张力、丝光时间和去碱等。

图2-37　烧碱浓度对丝光效果的影响

1.碱液浓度

烧碱溶液的浓度是影响丝光效果的主要因素。只有当碱液的浓度达到某一临界值后才能引起棉纤维的剧烈溶胀，再配合其他适当条件，使织物产生良好的丝光效果。将棉织物练漂半制品试样在松弛状态下经不同浓度的烧碱溶液浸渍处理（浸渍温度10℃），待充分收缩后，取出水洗、干燥，然后测量其尺寸和钡值，所得结果如图2-37所示。

由图2-37可知，这两条曲线的变化趋势基本是一致的。烧碱浓度低于100g/L时，不起丝光作用；烧碱浓度在100～250g/L时，棉布的经向收缩率和钡值都随着烧碱浓度的增加而急剧上升；烧碱浓度在250～300g/L时，上升比较缓和；当烧碱浓度超过300g/L时，钡值反而有所下降，同时还加大了丝光后去碱的负担。如果单从钡值指标来看，烧碱浓度在180g/L左右就已经足够了（钡值为150），因此对丝光要求不太高的品种，可采用150～180g/L的烧碱溶液处理，以提高其染色性能，这种工艺称为半丝光。但综合考虑织物的光泽、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。在实际生产中，可根据棉纤维的品级、织物的组织规格、半制品的品质及丝光棉的各项性能指标、成品的质量要求等来确定烧碱的实际使用浓度，制定合理的丝光工艺。

2.碱液温度

烧碱与纤维素之间的反应是一个放热反应，提高碱液温度有减弱纤维溶胀的作用，从而造成丝光效果降低，收缩率和丝光钡值下降，如图2-38所示。

图2-38　不同温度下烧碱浓度对丝光效果的影响

由图2-38可知，在烧碱浓度相同的条件下，温度越高，产生的收缩和钡值越小，因此提高碱液温度有降低丝光效果的作用，一般来说丝光以低温较宜。但要保持较低的碱液温度，一方面需要相当大功率的冷却设备和电力消耗，造成生产成本的增加；另一方面温度过低，碱液黏度的显著增大（图2-39）往往会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的温度丝光，夏天通常采用轧槽夹层通入冷流水使碱液冷却。

图2-39　温度和烧碱浓度与碱液黏度的关系

3.张力

（1）张力对织物光泽和断裂伸长率的影响。棉织物在松弛条件下用浓烧碱溶液处理，由于棉纤维发生了剧烈的溶胀，从而导致织物、纱线等的收缩，影响光泽。因此，织物在适当的张力下浸轧浓碱液，才能防止织物的收缩，以获得较好的光泽。要强调的是，张力的增大会导致织物断裂伸长率的降低。表2-16显示了浓碱丝光时，张力大小对棉纱光泽和断裂伸长率的影响。从表2-16中可以看出，丝光时张力的增大，有利于提高产品的光泽。但张力过大，对产品的光泽增加贡献不大，却使断裂伸长率下降。

表2-16　张力对棉纱丝光后光泽和断裂伸长率的影响

（2）张力对织物强力和吸附性能的影响。棉织物用浓碱液处理时，织物的光泽、强力、吸附性能等都会发生显著变化。施加了张力的处理与松弛的处理相比，前者对光泽的改善明显比后者好，而且对织物强力的提高幅度更大。但张力的提高会使织物的吸附性能降低，如表2-17所示。

表2-17　张力对棉纱丝光后强力和吸附性能的影响

将棉纱分别在松弛和有张力的情况下，用不同浓度的烧碱溶液处理，然后测定其张力和钡值的关系，其结果如图2-40所示。

由图2-40和表2-17可知，在松弛和有张力的情况下，纤维的吸附性能是不同的。有张力丝光，棉纤维的钡值、吸附能力比松弛丝光低。

综上所述，丝光时增加张力能提高织物的光泽和强力，但吸附性能和断裂延伸度却有所下降。因此，工艺上要适当控制丝光时的经、纬向张力，并兼顾织物的各项性能。一般纬向张力以控制使织物门幅达到坯布幅宽，甚至略为超过为宜；经向张力以控制丝光前后织物无伸长或少伸长为好。纬向张力可通过增加布铗链之间的距离来调节，施加纬向张力要注意伸幅速率，伸幅不宜过快，否则因应力集中在布边上，容易拉破布边。经向张力则可通过控制前后两轧槽间线速度的大小来调节，经向张力一般为第一轧车线速度比第二轧车快1.5%～2.0%，在织物出布铗后，尽量放松经向张力，以防止织物缩水率过大。

图2-40　丝光时张力对棉纱吸附性能的影响

1—无张力丝光2—先无张力收缩后，再施加张力至原长丝光3—施加张力至原长丝光

4.丝光时间

在丝光过程中，必须使烧碱充分、均匀地渗透进入纤维内部，并与纤维素大分子作用，才能达到丝光的目的。要完成这一丝光作用需要一定的时间。碱液渗透过程所需的时间与织物的结构、润湿性、碱液浓度及温度密切相关，其中以织物的润湿性能和温度影响最为突出。因此，为了提高织物的润湿性，加速碱液的渗透，除了要加强织物的前处理外，适当提高碱液温度和反复浸轧碱液也是有效的措施之一；此外，在碱液中也可加入适量的润湿剂，但加入润湿剂造成烧碱回收困难，所以生产上很少应用。

丝光时间与碱液浓度和温度密切相关。碱液浓度或温度较低时，可适当延长作用时间。目前生产上丝光的浸碱时间为35～50s。这个时间是指从第一轧车浸碱开始到开始冲洗去碱为止的时间。厚重织物或前处理不充分的织物浸碱时间应适当延长。

5.去碱

去碱对丝光的定形作用及后工序影响很大。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，从而影响织物的光泽和尺寸稳定性，同时对下一工序的加工带来不利。去碱一般分两步进行。第一步是在扩幅状态下（即在有张力的作用下），利用冲吸装置去碱。第二步是在放松纬向张力后，使用去碱蒸箱及平洗槽进一步去碱。必要时可用酸中和，使落布pH=7～8。去碱时如果完全用热水，虽然洗碱效率高，但造成大量淡碱，增加了碱液回收的负担，故生产中一般都使用淡碱。洗碱用淡碱的浓度不应过高，在张力情况下，淡碱浓度应在47g/L，去碱蒸箱的淡碱浓度一般在25.7g/L以下。

为了提高去碱效率，一方面应提高冲洗和吸碱能力，另一方面应尽量提高洗碱温度。因为烧碱在水中的溶解度随温度升高而增大。冲洗碱液温度一般控制在70℃，去碱蒸箱的温度控制在95℃以上。

（四）丝光设备与工艺

棉织物的丝光都是在丝光机上进行的。丝光机主要有布铗丝光机、直辊丝光机和弯辊丝光机三种。其中以布铗丝光机丝光效果好，应用最广。

1.布铗丝光机

布铗丝光机一般有单层和双层之分，但它们都由以下几大部分组成（图2-41）：平幅进布装置、浸轧装置、绷布辊筒、布铗开幅装置、吸碱装置、去碱蒸箱、平洗槽、烘筒烘燥机、平幅出布装置。

图2-41　布铗丝光机

1，2—浸轧槽3—绷布辊筒4—布铁开幅装置5—吸碱装置6—冲洗管7—去碱箱8—平洗槽9—落布装置

（1）浸轧槽及绷布辊筒。浸轧槽有前后两台，它由浸渍槽和三辊重型轧车组成。浸渍槽内装有多只导辊，以延长织物在碱液中的浸渍时间，实行多浸二轧的浸轧方式，一般浸渍时间在20s左右。浸轧槽通常具有夹层，夹层中通流动冷水以降低槽内碱液温度。两台浸轧槽之间有连通管，以便碱液的流动。为了防止表面丝光，后浸轧槽的烧碱浓度应高于前浸轧槽。为了使织物带有较多的碱液，有利于碱与纤维的作用，第一浸轧槽的压力宜小，轧液率控制在120%～130%；第二浸轧槽的压力要大，轧液率控制在65%以下，以减少织物的带碱量，有利于冲洗去碱。

浸轧槽中碱液浓度可根据品种要求加以控制，一般为200～280g/L。织物通过浸轧槽浸轧碱液后，布面吸附了大量的碱液，致使槽内碱液浓度下降，因此需要在后浸轧槽中补充浓碱液，以维持碱液的浓度。补充碱液的浓度为300～350g/L。

为了延长织物带碱时间及防止织物浸碱后收缩，在两台浸轧槽之间的上方装有十余只上下交替排列的空心绷布辊筒。通常绷布辊筒直径宜大一些，绷布辊筒之间的距离宜近一些，以使织物沿绷布辊筒的包角面尽可能的大。此外，后轧车的线速度要比前轧车稍大，以给织物适当的经向张力，防止织物吸碱后经向收缩。织物从进前浸轧槽到出后浸轧槽的时间即在浸轧和绷布阶段所经过的时间大约为40～50s。

（2）扩幅和淋洗。棉布出后浸轧槽即进入布铗扩幅装置。布挟扩幅装置主要由左右两排各自循环的布铗链组成，长度为15～20m。它的作用主要是使布铗咬住织物布边，给纬向施以张力，以防止织物吸碱后收缩。布铗链由许多布铗用销子串联起来敷设在轨道上，绕经前后转盘（有开铗作用，后转盘是主动的）而循环运转前进。布铗链呈橄榄状，中间大，两头小。两头小便于织物顺利地上铗和脱铗，中间大使织物得以扩幅。当织物两边分别提高到前转盘处时，由于转盘触动铗柄，使铗舌抬起而开铗，布边伸入布铗随着布铗链前进。由于铗链间的距离增大，铗舌的刀口将布边咬住一起前进，布幅随铗链间的距离增大而增大，从而使织物获得扩幅。当织物到达后转盘处时，由于后转盘的开铗作用，织物便可脱离布铗而出铗链。为了防止棉织物的纬纱发生歪斜，左右布铗长链的速度可以分别调节，将纬纱维持在正常位置。

棉织物在浸轧浓碱和扩幅之后，如放松张力，因织物上带碱浓度较高，织物仍会发生剧烈的收缩。因此，必须使织物在保持扩幅状态下，将织物上的烧碱含量淋洗到一定浓度以下，才能放松张力。通常当织物在布铗链扩幅装置上扩幅达到规定宽度后（一般在织物进入布铗链长度的1/4～1/3处，使织物带浓碱的时间为50～60s），将热稀碱液（70～80℃）通过横跨布幅的冲淋器冲淋到布面上。在冲淋器后面，紧贴在布面的下面，有布满小孔或狭缝的真空吸碱器（或称吸碱盘），可使冲淋下的稀碱液透过织物。这样冲、吸配合，有利于洗去织物上的烧碱。一般布铗丝光机配有3～4套冲吸装置，有的甚至更多。在布铗链下的地面上有铁或水泥制成的储碱池，分成数格，由吸碱器吸下的碱液依次排入储碱池中，然后池内各格的碱液，顺次用泵送到前一冲淋器，以淋洗织物。最前面一格槽中的烧碱浓度最高。通过反复循环淋洗，槽中碱浓度逐渐升高，当浓度达到50g/L左右时，便用泵送到蒸碱室回收再用。

扩幅淋洗的去碱量对织物质量的影响很大，为了保证织物不发生大的收缩，在出布铗链时，织物上烧碱的含量应洗至7%以下。

（3）去碱箱和平洗装置。为了将织物上的烧碱进一步洗落下来，织物在经过扩幅淋洗后便进入洗碱效率较高的去碱箱，去碱箱的结构如图2-42所示。

图2-42　去碱箱

1—织物2—主动导布辊3—蒸箱盖4—直接蒸汽管5—去碱箱水封口6—蒸箱外壳

去碱箱是一个铁制密闭的箱子。箱盖可以吊起，以便穿布和处理故障。箱的进出口均设有水封口，以阻止箱内蒸汽外溢。箱内上下各有一排导布辊，上排是主动的，下排是被动的。箱底呈倾斜状，并分成8～10格，便于从平洗槽流过来的更稀的碱在去碱箱内逐格倒流，最后流入扩幅装置下面的储碱池中，供冲洗之用。布层间装有直接蒸汽加热管，当织物通过时，蒸汽喷向织物并在织物上冷凝成水，渗入织物内部，起着冲淡碱液和提高温度的作用，以便更好地洗去碱液。下导辊浸没在箱底下部的水中，当织物进入下导辊附近时，织物上较浓的碱液与箱中含碱量较低的碱液发生交换作用，结果使织物上含碱量降低，箱内稀碱液含碱量升高。如此经过多次冷凝、冲洗和交换，织物上大部分的碱液被洗去，每千克织物上的含碱量可降至5g以下。织物经去碱箱去碱后，便进入平洗机进行水洗，以进一步洗去残碱。必要时可用稀酸中和，但水洗一定要充分，以使织物出机时呈中性。

织物出平洗机后，一般经烘筒烘燥机进行烘干，以利后加工。

布铗丝光机的主要特点是可对织物进行扩幅，经向张力和扩幅范围可测。处理后织物的光泽好，缩水率小，但操作不当时，易产生破边、铗子印等。

2.直辊丝光机

直辊丝光机的组成与布铗丝光机有很大的不同。它是由进布装置、浸轧槽、重型轧辊、去碱槽、去碱箱及平洗槽等部分组成，如图2-43所示。

图2-43　直辊丝光机

1—织物2—进布装置3—碱液浸轧槽4—重型轧液槽5—去碱槽6—去碱箱7—平洗装置8—落布装置

织物先通过弯辊扩幅器，再进入丝光机的碱液浸轧槽。碱液浸轧槽内有许多上下交替相互轧压的直辊。上排直辊是包有耐碱橡胶的被动辊，穿布时可提起，运转时紧压在下排直辊上，并浸没在浓碱液中。织物在排列紧密且上下相互紧压的铸铁直辊中通过，每浸渍一次，即在软、硬辊的轧点间轧液两次，上直辊是以本身重量将织物压向下直辊的，可防止织物产生大的收缩。织物经过碱液浸轧槽后，便通过一重型轧液辊，轧去多余的碱液，然后进入去碱槽。去碱槽和碱液浸轧槽结构相似，也是由铁槽和直辊组成。所不同的是下排铁辊浸没在稀碱液中，以洗去织物上大量的碱液。最后织物进入去碱箱和平洗槽以洗去残余的碱液，丝光过程即完成。直辊丝光机浸碱时间较长，丝光均匀，不会产生破边，但由于没有纬向扩幅装置及功能，故直辊丝光机的扩幅效果差，这是该设备的主要缺点。国内外一些厂家吸取布铗丝光机和直辊丝光机的优点，组成新型丝光机（布铗+直辊），采用新的丝光工艺，以缩短丝光时间，提高丝光效率，同时获得较为满意的丝光效果。

3.弯辊丝光机

弯辊丝光机的组成基本与布铗丝光机相同，仅扩幅装置不同，如图2-44所示。弯辊丝光机是依靠弯辊进行扩幅的。弯辊扩幅部分是由一个浅平阶梯铁槽和10～12对弯辊组成的。铁槽前半部位置较高，上下并列排放着两排5～6对硬橡胶被动弯辊，其作用是对浸轧过浓碱的织物进行扩幅，并延长织物带浓碱的时间。铁槽后半部位置较低，上下并列排放着两排5～6对主动铸铁弯辊。铸铁弯辊大半浸没在由去碱箱倒流出来的热稀碱液中，其作用在于洗去织物上的烧碱。

图2-44　弯辊丝光机(www.xing528.com)

1，2—浸轧装置3—绷布辊筒4—硬橡胶被动弯辊5—铸铁主动弯辊6—去碱箱7—平洗槽8—落布装置

弯辊的扩幅作用是依靠织物绕经弯辊套筒的弧形斜面时所受到的经向张力而产生的纬向分力将布幅拉宽的。弯辊的扩幅能力与弯辊的圆弧半径r、弯辊的直径以及织物在套筒面上的包角大小有关。它与弯辊套筒的直径成正比，与弯辊圆弧的半径r成反比，弯辊在两端的扩幅效果比中部的效果好。

弯辊丝光机扩幅效果较差，易使纬纱呈弧状，而且经、纬密分布不匀，洗碱效率不高，故目前很少使用。

（五）丝光工序的安排

棉织物丝光工序的安排按品种和要求的不同，可以采用原布丝光、漂后丝光、漂前丝光、染后丝光等。

1.原布丝光

对于某些不需要练漂加工的品种如黑布，一些单纯要求通过丝光处理以提高强度、降低断裂伸长的工业用布，门幅收缩较大、遇水易卷边的织物宜采用原布丝光。但原布丝光因坯布润湿性较差，会造成丝光不均匀，所含杂质沾污丝光碱液，不利于碱液的回收，故很少使用。

2.先漂白后丝光

先漂白后丝光是目前使用最多的方法。漂后丝光可以获得较好的丝光效果，纤维的损伤和绳状折痕少，丝光后的碱液较清洁，有利于碱液的回收。但因丝光碱液含杂和色泽的影响，使得织物白度和渗透性稍有降低。因此，对白度要求较高的织物可采用先丝光后漂白或丝光后再漂白一次的方法加以解决。

3.漂前丝光

先丝光后漂白所得织物的白度及手感较好，但丝光效果不如先漂白后丝光。在漂白过程中易损伤纤维，使织物产生折痕和擦伤，所以不适用于染色品种，尤其是厚重织物的加工。

4.染后丝光

染后丝光不能发挥丝光能使棉纤维对染料的吸附量增加、节省染料用量的优越性，而且织物上的染料易沾污碱液，不利于碱液的回收，也不能去除在漂白过程中造成的折痕等缺点，所以一般情况下很少使用。但对明显容易发生擦伤或匀染性极差的品种可以采用染后丝光。染后丝光的织物表面无染料附着，色泽较匀净。但要注意，染色用的染料必须耐碱。

（六）丝光方法

1.干布丝光

传统的棉织物丝光通常都是将烘干、冷却后的织物在室温条件下用浓烧碱溶液处理的过程，即室温下干布丝光。干布丝光工艺较易控制，质量也较稳定。但因要求烘干，能耗较大，生产周期较长。所以，近年来人们不断研究开发丝光新工艺、新方法，以提高丝光效率和丝光效果。

2.湿布丝光

湿布丝光可以省去丝光前的烘干工序，节省设备和能源。而且湿布丝光因纤维膨化足，吸碱均匀，所以丝光比较均匀，产品质量较好。但湿布丝光对丝光前的轧水要求高，轧液率要低（50%～60%），且轧水要均匀，否则将影响丝光效果。湿布丝光时碱液易于冲淡，因此补充的碱液浓度要高，并要维持盛碱槽内碱液浓度均匀一致。

3.热碱丝光

常规丝光工艺是室温丝光，在低温、高浓度的条件下，丝光碱液的黏度较大，渗透性较差。在丝光时，织物表面的纤维首先接触浓烧碱溶液而发生剧烈膨化，使织物结构变得紧密，更加阻碍了碱液向纤维内部的渗透，极易造成织物的表面丝光，厚重紧密织物丝光要获得均匀透彻的效果难度更大。采用热碱丝光，可以提高碱液的渗透性，改善丝光的效果。

热碱渗透性能较好，但膨化程度却不如冷碱好，如表2-18所示。

表2-18　棉华达呢膨化值与碱液浓度、温度的关系

鉴于以上的分析，采用先热碱、后冷碱的丝光工艺，因为热碱的早先渗入，有利于冷浓碱液的继续渗入，使织物带有较多的碱量，产生均匀而有效的膨化，如配以其他条件（如张力、去碱等），可获得均匀而良好的丝光效果。与传统丝光工艺相比，此法纤维的膨化度、丝光的均匀性、纤维的吸附性能、染色深度、定形效果以及手感等均有所提高。

（七）液氨丝光

1.液氨丝光与碱丝光的区别

指当氨气的温度被降至零下34℃时变为液氨，液氨是液态氨，其分子量和水接近，但性质截然不同，其黏度和表面张力比水低，极性大。液氨丝光也称液氨整理，是利用氨的分子小，对织物渗透快，可进入纤维内部，引起纤维膨化而代替烧碱取得丝光效果。液氨丝光和碱丝光处理对织物产生的影响是互补的，进而改善织物的最终服用性能。两者主要区别见表2-19。

表2-19　液氨丝光与碱丝光的区别

2.液氨丝光原理

从理论上说，氨分子比氢氧化钠分子体积小得多，氨分子能迅速进入棉纤维内部更加致密的区域，拆散一些结晶不完善、有缺陷的区域，形成氨纤维素，使棉纤维从芯部开始膨胀，使纤维内部结构变得更加均匀，并在膨化过程中将纤维素分子间的氢键打开。当去除纤维内部的氨时，纤维素分子会出现重排，可消除纤维的内应力，截面由扁平变成圆形，中腔变小，天然捻向消失，表面光滑，增加对光线的均匀反射。同时由于纤维结晶结构的变化，内应力消除，不再扭曲，织物的手感柔软，韧性、强度、干湿缓弹、尺寸稳定性明显提高，即使反复洗涤仍可保持良好的手感。用液氨处理棉纤维不损伤纤维，并且氨能很容易而且快速渗出。

液氨丝光主要用在高档色织布的后整理，能够帮助增加织物的手感和马代尔耐磨特性。更适合于免烫、焙烘、潮交联整理，既可保证DP值（即外观平整度，分1～5级），又可以得到较好的手感要求。

3.液氨整理工艺

（1）工艺流程。

进布→预烘→冷却→液氨处理（浸轧液氨→烘干）→汽蒸→水洗→中和→水洗→烘干→落布

（2）工艺条件。

车速　40～50m/min

处理室温度　75～85℃

汽蒸温度　90～100℃

水洗温度　50～70℃

中和水洗槽　调节pH=4.5～5

4.液氨整理机组成及其作用

液氨整理是近代国际上集机械、化工、自动控制高科技于一体的综合性工艺技术。液氨整理设备投资大，一般在3000万元左右，对操作的安全性要求极高。液氨整理机主要由进布架、预烘装置、冷却装置、浸轧轧车、延时张力调节装置、呢毯烘筒、汽蒸室、箱体、氨回收系统、水洗箱、烘干装置及落布架等组成，如图2-45所示。设备设计制造中既要保证氨气不外泄以保证人身安全；同时机器内被蒸发的氨气也要被密闭抽走，以利于氨的回收；既要保证织物充分浸渍，又要做到快速烘干除氨。由于液氨的侵蚀性和有害气味，因此密封仪表、安全报警系统十分重要。

图2-45　液氨整理机

进布前去除织物中的水分，经过烘筒烘干，并将织物吹风冷却，然后进入箱体内液氨轧液槽浸渍液氨，保证轧液液面恒定，使液氨均匀渗透并瞬时吸收。棉纤维在短时间内充分膨胀，在此过程中控制其收缩张力，使织物经向张力保持恒定。织物进入反应室后，氨与棉纤维充分反应，同时织物上的氨可以蒸发出来；织物进入蒸箱的加热烘筒，可进一步去除残留的氨，再对氨进行回收。为了防止氨气外逸，进出布处都要有严格的密封措施。凡是有氨的工作区域始终保持负压状态，使氨气不外泄，确保工作人员的安全。

（1）进布架。使布顺利地进入设备。在进布架上方有一个光电感应探头，如出现缝头来不及或卷布，设备会自动停机。

（2）预烘装置。使进入液氨轧槽的织物含潮率控制在一定的范围以内。保证瞬时吸氨且匀透，使棉纤维在短时间内充分膨胀。

（3）冷却装置。降低布面温度，防止因布面温度过高而导致轧槽液氨大量挥发。

（4）浸渍轧车。织物浸渍液氨，并通过轧车压力控制带氨量。

（5）延时张力调节装置。控制浸氨后织物的布面张力和作用时间，同时蒸发织物上的氨。

（6）呢毯烘筒。在小张力下，去除布面上的大部分氨，便于后续残氨的除尽。

（7）汽蒸室。通过蒸汽直接作用于布面，进一步彻底去除布面上的氨，使布面带氨量控制在一定的范围以下。

（8）箱体。主要作用是防止反应过程中产生的氨气泄露，防止空气进入箱体。在设备运行过程中，箱体应始终保持微负压状态。

（9）氨回收系统。主要作用是将主机箱体排出的由氨气、水蒸气和少量空气组成的混合氨气回收，制成纯度为99.5%以上的液态氨，供主机循环使用。

（10）水洗箱。水洗箱1洗去布面残留的氨；水洗箱2调节布面pH值；水洗箱3洗去布面上的酸。

（11）烘干装置。调节布面张力，烘干布面。

（12）落布架。由落布辊、静电消除器、落布曲柄构成。

5.液氨整理加工的注意事项

（1）液氨整理加工时必须按照先非荧光后荧光品种，先浅色后深色品种的加工顺序，非荧光导布和荧光导布也要分开使用，以防止沾色和荧光沾污。

（2）开机前必须确认液氨整理机与回收装置相连接的所有管道的手动阀门是否都已打开，并处于要求的位置。确认控制柜的各个选择开关处于正确位置。关闭液氨整理机密封室的密封门，通过门的压力开关和压力计来确认门的密封完成。

（3）开蒸汽前必须先打开各蒸汽管道的排水阀，把蒸汽管道内的冷凝水排干净，否则温度升不上去，严重时会震裂蒸汽管道造成事故。

（4）液氨整理机正常生产前需提前30min开始预热，大烘干锡林排放口温度要达到105℃以上，汽蒸室温度要达到110℃以上才可正常加工生产。

（5）液氨车速为40～70m/min，最高车速是80m/min，要根据织物的厚薄、回收系统对氨的回收情况和加工机器内部的压力而定。在正常加工时加速和减速都必须做到平稳、缓和，以免加工室压力过高而造成异常停机。

（6）加工过程中更换品种时，当不同品种接头处快进入加工室时也必须降速，以避免不同品种回收量不同造成压力急剧变化而导致异常停机。

6.液氨的回收

（1）液氨整理加工过程有废气排出，其组成有水蒸气、空气和氨气，其中氨气是有害气体，影响人体健康，污染环境，为此要减少排放，加强回收。一方面可降低成本，另一方面可保护环境。

（2）氨的回收有吸收法，把来自液氨整理机排出的气体，通过管道输送至回收装置的洗涤塔（吸收塔），把混有空气的氨气在此塔内用水吸收成氨水，此时空气被清洗并排出塔外，然后通过蒸馏塔将氨和水分离，氨被蒸馏吸收制成浓氨水，浓氨水经精馏即成浓氨气，再将浓氨气经压缩机加压和冷凝冷却成液氨，最后输入储存罐。

（3）在氨的回收装置中，洗涤塔顶部有排气口，要控制排放气体中的含氨量，要低于环保要求。

（八）丝光效果的评定

1.光泽

光泽是衡量丝光织物外观效果的主要指标之一。目前，光泽的评定主要有目测法、变角光度法、试样回转法、偏振光法等，一般生产上多采用目测法评定。由于织物组织规格的复杂性及影响光泽的因素很多，再加上目前还缺乏理想的织物光泽仪，因此，光泽的定量测定还有待进一步完善。

2.纤维的截面变化

将丝光棉纤维用哈氏切片器切片后，通过显微镜观察其横截面的变化情况。

将纤维切片放在400倍复式显微镜上，利用显微镜标准尺度，测量椭圆形或圆形截面纤维的长、短轴长度，测量45根纤维，取平均值，最后计算其椭圆度。

当椭圆度趋于1时，膨化最好，丝光效果也最好。

另外，根据圆形纤维分布情况，还可确定织物丝光的透芯程度。将织物中的纱线切片后观察，若接近圆形截面的纤维基本分布在周围外层，内层仍为腰子形截面者，则该织物为表面丝光；若内层纤维与外层纤维一样，基本上都接近圆形截面，则该织物为透芯丝光。

3.吸附性能

（1）钡值法。钡值是衡量棉纤维吸附性能最常用的指标。钡值越高，表示纤维的吸附性能越好，丝光效果也就越好。因此通过钡值的测定，可评定丝光效果的好坏。通常本光棉布钡值为100，丝光后棉织物的钡值一般在135～150。

（2）染色测试法。钡值法测定丝光效果虽然精确，但较麻烦，用染色法比较简单。它通过比色，可定量地了解织物丝光效果。具体操作是：将不同钡值（100～160）的织物，用一定浓度的直接蓝2B染液处理，制成一套色卡，然后用未知试样（丝光棉织物）的染色深度与色卡对比，定量地评定丝光后织物的钡值。

4.尺寸稳定性

尺寸稳定性通常用缩水率来表示。通过测量处理前后织物长度的变化，再经公式计算得出缩水率。