乳化洗毛及化学除杂工艺

（一）棉纤维脱糖

棉花上附着的昆虫分泌物和有些纤维在成熟过程中没有完全转换成纤维素的营养物质，均以糖分的形式存在，形成含糖棉。含糖棉带有黏性，在纺纱过程中易产生绕胶辊、绕罗拉等现象，严重影响纺纱生产的正常进行，因此，必须在纺纱前将其糖分除去。对含糖棉的测定方法见表3-1。生产实践证明，含糖量在0.3%以下时，纺纱生产可正常进行。

表3-1　含糖棉的测定方法

目前应用最广泛的含糖棉预处理方法为防黏助剂法，防黏助剂也称消糖剂、油剂等。作用机理是使纤维表面生成一层极薄的隔离膜，并以纤维为载体不断地在纺纱通道上形成薄薄的油膜，起到隔离、平滑、减少摩擦、改善可纺性能的作用，且对纤维内在品质不会造成损害。防黏助剂的用量视原棉含糖量的多少而定，一般为原棉量的0.5%～2%。使用时，对于低含糖棉，可将助剂喷洒于松解棉包（或分层）表面；对于高含糖棉，可在原棉抓取开松过程中，同时喷入助剂。助剂处理后的原棉需放置24h 后使用。防黏助剂价格适中，使用方法简便，消除含糖棉黏性效果明显。

其他脱糖方法有喷水给湿法、汽蒸法、水洗法、酶化法等，因对纤维性能影响较大、成本高等原因，应用范围受到一定限制。

（二）洗毛和炭化

1.洗毛

（1）洗毛的目的与方法。羊在生长过程中，由于自身代谢作用产生的分泌物和长期野外生活而夹杂的砂土、植物性杂质，加上为区分羊群所做的印记以及医病用的药物等，使得原毛中含有多种杂质，必须经过洗涤，才能获得符合质量要求的洗净毛。

洗毛的方法主要有乳化法和溶剂法，后者设备、加工费用昂贵，现在生产中基本不使用。乳化洗毛法根据原料性能的差异，需采用不同的处理工艺，但洗涤原理及设备基本相同。

（2）乳化洗毛原理。羊毛上黏附脂汗和土杂的性质各异，要去除这些物质，必须根据所含脂汗和土杂的性质，采用一系列化学方法，并伴随机械的作用才能去除。

欲将羊毛上的脂汗和土杂等去除，首先要破坏污垢与羊毛的结合力，降低或削弱它们之间的引力。因此，去污过程的第一阶段是润湿羊毛，使洗液渗透到污垢与羊毛联系较弱的地方，降低它们之间的结合力，这个阶段称作引力松脱阶段。第二阶段为污垢与羊毛表面脱离，并转移到洗液中去。这主要是由于洗剂的存在以及机械作用的结果。第三阶段为转移到洗液中的油脂、土杂稳定地悬浮在洗液中而不再回到羊毛上去，防止羊毛再沾污。这要求所用洗剂溶液必须具有良好乳化、分散、增溶等作用。最后再经清水冲洗，即得到洗净毛。通过高倍显微镜观察，羊毛去污的动态过程如图3-13 所示。

总之，洗涤是一个复杂的化学、物理、机械作用过程，它是洗涤剂降低洗液表面张力和界面张力以后产生的润湿、渗透、乳化、分散等一系列作用的综合结果，而机械作用则是脂杂与羊毛最终分离必不可少的手段。

图3-13　羊毛去污的动态过程

（3）乳化洗毛工艺过程。乳化洗毛工艺过程包括开松、除杂、洗涤、烘干等。洗涤可分为浸渍、清洗、漂洗、轧水等加工程序。乳化洗毛工作一般在开洗烘联合机上进行，该机主要由开毛、洗毛、烘毛三部分组成，中间以自动喂毛机连接。羊毛从喂入到输出都是连续进行的，其中洗毛部分有若干个洗毛槽，每个洗槽中洗液的温度、加入助剂的种类和数量各不相同，以适应不同的工艺要求。

2.炭化

（1）炭化的目的与方法。羊在草原放牧中常黏附各种草籽、草叶等植物性杂质，它们有的在加工过程中易于去除，有的与羊毛紧密纠缠在一起，不易去除，会给后道加工增加困难。因此，必须在羊毛初步加工过程中设法将草杂除去。

去草有机械和化学两种方法。机械去草法由于去草不彻底，对纤维长度损失较大，同时产量也低，所以，此方法在初加工中很少采用。通常用的是化学去草方法，即炭化。在粗梳毛纺中常对含草杂多的羊毛用硫酸和助剂处理。

（2）炭化原理。酸虽然对羊毛纤维也有破坏作用，但相对于草杂而言，羊毛纤维更耐酸，利用这一特性，用酸处理含草杂的羊毛纤维，从而达到去除草杂的目的。

植物性杂质就其本质来说是纤维素物质，其分子式为（C6H10O5）n。在炭化过程中，应用的是稀硫酸，但经高温烘焙后，酸变浓，可以将植物性杂质脱水成炭：

实际上，炭化后的草杂并非全部变成炭质。但未完全炭化的草杂，经烘焙后会变成易碎的物质，它们在机械作用下易于除掉。

（3）散毛炭化工艺过程。此工艺常用于粗梳毛纺，使用散毛炭化联合机，主要有以下几个阶段。(www.xing528.com)

①浸酸、轧酸。使草杂吸收足够的硫酸溶液以利炭化，但要尽量减少羊毛的吸酸量，轧去多余酸液。

②烘干与烘焙。去除水分，脆化草杂。

③轧炭、打炭。粉碎炭化了的草杂，用机械及风力将其从羊毛中除去。

④中和。清洗并中和羊毛上的硫酸。

⑤烘干。烘去过多的水分，使纤维达到所要求的回潮率。

（三）麻的脱胶

在田间拔取麻株后，取麻的茎，然后从茎的韧皮中获取纺织用纤维的过程，称为麻的初步加工。初步加工的目的是对韧皮经过脱胶，除去原麻中含有的胶质和其他杂质，制成柔软、松散的精干麻。因此，麻纤维的初加工主要就是脱胶。

目前麻脱胶主要有化学脱胶和微生物脱胶两种方法。

1.化学脱胶 化学脱胶是根据原麻中纤维素和胶质成分化学性质的差异，以化学处理为主去除胶质的脱胶方法。由于纤维素和胶质对烧碱作用的稳定性差异最大，因此，化学脱胶采用以碱液煮练为主的方法进行。其他化学药剂的处理，如氧化剂的处理以及物理机械方法的处理等，可以作为辅助手段帮助脱胶。化学脱胶可以较快且较稳定地去除原麻中绝大部分胶质，达到脱胶的要求。所以，目前国内外苎麻工业脱胶基本上采用化学脱胶的方法。

2.微生物脱胶 微生物脱胶是利用微生物来分解胶质，主要有两种途径：一种是将某些脱胶细菌或真菌加在原麻上，它们以麻中的胶质为营养源而大量繁殖，在繁殖过程中分泌出一种酶来分解胶质；另一种是直接利用酶进行脱胶，即将酶剂稀释在水中，再将麻浸渍其中来进行脱胶。由于微生物脱胶的彻底性、快速性、稳定性等仍有不足，因此，目前微生物脱胶一般都与化学后处理相结合进行脱胶。

近来，蒸汽爆破技术、超声波技术等现代物理技术应用于麻纤维的脱胶已引起人们的注意，这些新的脱胶方法简便快捷、无化学污染、对纤维损伤小，但尚处于实验探索阶段。

（四）绢丝的精练

绢纺是将养蚕、制丝及丝织业的下脚料（疵茧和废丝）纺成绢丝纱线的过程。绢纺原料一般含有丝胶、油脂、尘土等杂质，在梳理和纺纱之前须对原料进行精练。精练的目的是去除绢纺原料上大部分杂质，制成较为洁净、蓬松、有一定弹性的精干绵。

目前绢纺原料精练主要有化学精练和生物酶精练两种方法。

1.化学精练 化学精练是利用化学药剂的作用，促使绢纺原料脱胶、去脂。

（1）化学精练基本原理。丝胶易溶于水，抵抗化学药剂的能力较弱。茧丝上的丝胶以凝胶状态存在，在水溶液中，丝胶中的亲水基团与水分子发生水化作用，在水分子作用下丝胶中的一部分氢键发生断裂，从而使丝胶发生有限膨润。随着温度上升，水分子热运动的动能增加，大量的水分子进入到茧层的丝胶中，继续断裂丝胶间的氢键，直至其全部破坏，丝胶便溶于水中而形成均匀的丝胶溶液。

蛹油是高级脂肪酸甘油酯的混合。碳酸钠对油脂有一定的皂化作用，但主要是通过表面活性剂的乳化作用而除去。洗涤的基本原理同洗毛的作用原理。影响化学精练质量的因素为：练液的温度、浴比、浓度、pH 以及精练时间、练液中丝胶浓度。

（2）化学精练方法。根据精练时加入的化学药剂，可分为皂碱精练和酸精练。

皂碱精练：精练时在练液中加入碳酸钠或硅酸钠等碱性盐和表面活性剂等，使丝胶油脂去除。练液温度为60～70℃时称为低温练，90～98℃时称为高温练。根据精练的次数，可分为一次练和二次练等。

酸精练：精练时在练液中加入硫酸等，使丝胶去除。由于丝胶的等电点偏酸性，即pH小时有利于脱胶，但太小又影响纤维强力，故酸精练的脱胶效果较差。

2.生物酶精练

（1）生物酶精练原理。利用酶使丝胶油脂水解而去除，即丝胶或油脂+酶→中间络合物→肽、氨基酸或脂肪酸、甘油+酶。影响生物酶精练质量的因素有：温度、pH、酶浓度值、活化物或抑制物。

（2）生物酶精练方法。根据生物酶的来源，可分为腐化练和酶制剂练。腐化练是常用的除油效果较好的一种方法，它利用微生物的新陈代谢作用所分泌出的酶，使丝胶、油脂水解。酶制剂练是将生物体中的酶做成制剂，直接作用于原料，使丝胶、油脂水解。