染整總復習參考答案

1、總復習一、柔軟、增白整理1、根據(jù)有機硅柔軟劑結構的特點，分析其柔軟作用原理；2、分析機硅柔軟劑作用原理，并說明為什么氨基硅柔軟劑比其它機硅柔軟劑柔軟作用更好（300301）有機硅柔軟劑的柔軟平滑作用，是由于有機硅結構中的疏水基甲基定向排列的緣故；另外，甲基硅氧烷分子呈螺旋形或線圈形結構，而氧原子吸附在纖維表面，疏水基甲基遠離纖維表面排列，SiO鍵的鍵角在外力作用下可能改變，外力取消后又復原，因而鏈可收縮。當織物經有機硅柔軟整理后，便在表面形成了一層透氣、透明，并具有堅韌、柔曲和拒水等性能的連續(xù)薄膜，使織物獲得柔軟、平滑的效果。而氨基有機硅的柔軟效果優(yōu)于其他有機硅的主要原因，是因為氨基（尤其是氨

2、乙基氨丙基有機硅的伯胺基）易于質子化而產生電荷，因此，可以與纖維素或其他合適的纖維表面發(fā)生相互作用而結合，由于與纖維間強烈的靜電相互作用和氫鍵的形成（特別是與纖維素纖維），使其有更好的定向性和在纖維上有更好的分布，均勻覆蓋于纖維表面，達到了最優(yōu)化的潤滑、柔軟效應；另外，氨基硅柔軟劑乳液粒徑小，能滲透到纖維內部。3、什么叫氨值氨值與柔軟整理效果有什么關系氨基有機硅整理的織為什么有泛黃現(xiàn)象如何防止或降低泛黃氨值：氨基聚硅氧烷賦予織物的各種特性（柔軟手感、光滑性、彈性等）都是由聚合物中氨基造成的。氨基含量常用氨值表示。它指中和1g氨基聚硅氧烷所需ImolHCLL-1鹽酸的毫升數(shù)，可以用ImolHCL

3、L-1鹽酸滴定得到，以molHCLg1表示。氨值與氨基聚硅氧烷中氨基含量（百分比）成正比。氨基含量越高，氨值就越大，交聯(lián)性越好，被整理的手感就越柔軟、光滑、有彈性。但氨基含量越高，被整理織物黃變性越大；因為氨基上的活潑氫原子，氨基的氧化分解形成發(fā)色團引起織物黃變。4、試述熒光增白劑增白的作用原理，說明為什么熒光增白劑整理效果優(yōu)于上藍增白效果答：熒光增白劑實際上是一種無色的染料，其分子結構中含有共軛雙鍵和良好的共平面性。經熒光增白后織物在日光照射下，熒光增白劑吸收日光中的紫外線（波長在300400nm）,使分子激發(fā)，再回到基態(tài)時，紫外線能量便消失一部分，轉化成能量較低的可見光反射出來。其反射光為

4、波長420500nm部分的藍紫光，抵消了織物上因反射光中黃光過多而造成的黃色感，使織物上的反射光總量和織物的彩度增加，產生潔白、耀眼的效果。上藍增白是通過藍、紫色染料或涂料吸收太陽光譜中的黃光，使織物上呈現(xiàn)較多的藍色光，而反射光中藍光較多會造成人的視覺錯誤，使織物看上去顯得白一些。雖然上藍提高了織物的白度，但實際上織物上的反射光總量減少，亮度反而下降，灰度增加，增白效果不理想。因此，熒光增白劑增白效果優(yōu)于上藍增白效果。二、預（防）縮整理1、纖維的溶脹異向性，分析天然纖維容易縮水的原因纖維潤濕時，主要表現(xiàn)為纖維的溶脹和應力松弛。在潤濕的條件下，水分子進入纖維內部，對于纖維大分子的軸向主鏈結構并沒

5、有多大的影響，因此，在纖維的主軸方向并無多大改變，但在纖維的橫向，由于水分子的進入，使纖維大分子鏈段間的氫鍵部分被拆散，促使纖維大分子鏈段橫向距離擴大，造成纖維橫截面（直徑）增大。即在吸濕溶脹過程中直徑的增加幅度遠大于長度方向的增加幅度。這就是纖維（尤其是親水性纖維）的異向性溶脹。當自然松弛狀態(tài)的織物被水潤濕后，紗線的潤脹和收縮改變了原有的平衡狀態(tài)。紗線直徑增大（紗線截面方向設為緯向），迫使與之交織的另一方的紗線調整位置，在沒有外力作用的情況下，經紗不可能自動增加長度，也不可能通過解捻來增加長度，同時經緯紗之間由于交織阻力，也不能有較大的滑移運動；要保持潤濕后經紗繞緯紗的行程LR不變（圖略），

6、經紗只能以增大屈曲波來適應緯紗直徑的變化，也即使織縮增加。如此，便使兩緯紗間距離LS減小為LS,緯紗更靠攏，間距縮小，宏觀上導致了織物經向長度的縮短，這就是縮水。若再考慮經紗直徑本身也增大的因素，則更加大了織縮的增大程度；顯然，織物的織縮是造成織物大幅度縮水的主要原因；纖維材料的吸濕性越強，則織物吸濕后“織縮”增幅越大，而縮水現(xiàn)象也越嚴重。如粘膠纖維吸濕溶脹現(xiàn)象大于棉纖維，因此，粘膠纖維織物的縮水率比棉織物大；滌/棉織物比純棉織物縮水率低，是因為滌綸是疏水性纖維，溶脹少，引起的變化也小。2、試述織物縮水的原因及三輥橡膠毯預縮機預縮原理?？椢锟s水的原因有三：1）內應力作用，紡織染加工中受各種拉伸

7、影響而伸長；2）織縮增大，因為纖維溶脹的各向異性引起，（圖略）；3）其它原因：如織物密度，纖維吸濕性大小等。；在進行預縮整理時，橡毯經導輥，彈性體呈拉伸狀態(tài)。當橡毯繞經加熱的承壓輥時，原來被拉伸的彈性狀態(tài)變?yōu)槭湛s狀態(tài)，橡毯由外弧轉向為內弧，此時織物緊壓于橡毯之上，則織物可獲得預縮效果（圖略）；3、以羊毛織物防氈縮整理為例，討論低溫等離子體應用于紡織品整理的作用原理和特點等離子體的基本概念及性質/；羊毛纖維表面定向摩擦效應與氈縮現(xiàn)象/；等離子體的表面刻蝕與防氈縮作用；等離子體處理在紡織品整理加工中的增深作用和對纖維化學變性處理的作用原理4、試述織物縮水的原因，簡述織物防縮整理的方法。答：織物縮水

8、的原因有三：1）內應力作用，紡織染加工中受各種拉伸影響而伸長；2）織縮增大，因為纖維溶脹的各向異性引起，（圖略）；3）其它原因：如織物密度，纖維吸濕性大小等。織物防縮整理，主要有定形和預縮等方法。定形的作用是通過消除內應力或構造更大的形變回復位壘而穩(wěn)定織物的形態(tài)達到防縮的目的。棉織物的定形效果可通過“絲光”或“樹脂整理”獲得。絲光是通過改變纖維聚集態(tài)結構，調整織物內應力的分布，從而釋放內應力，由此使織物獲得穩(wěn)定的尺寸。織物防縮整理，主要有定形和預縮等方法。定形的作用是通過消除內應力或構造更大的形變回復位壘而穩(wěn)定織物的形態(tài)達到防縮的目的。棉織物的定形效果可通過“絲光”或“樹脂整理”獲得。絲光是通

9、過改變纖維聚集態(tài)結構，調整織物內應力的分布，從而釋放內應力，由此使織物獲得穩(wěn)定的尺寸。樹脂整理劑或交聯(lián)劑與纖維反應后，在纖維大分子鏈段間建立穩(wěn)定的化學交聯(lián)，部分OH被封閉，降低了纖維素纖維的吸濕性，抑制了纖維的吸濕溶脹異向性，從而減少了因“織縮”帶來的縮水現(xiàn)象。預縮法是通過預縮工序為織物提供充分回縮的機會，恢復織物結構原有的平衡，從而減少織物在以后使用過程中的縮水。三、防皺整理1*、以2D樹脂為整理劑，設計純棉織物防皺整理工藝（要求：設計工藝流程、主要工序工藝參數(shù)、整理液組成及作用）。1.藝流程：浸樹脂整理液-預烘-拉幅烘干-焙烘-皂洗-烘干-柔軟拉幅一成品；2。藝條件：浸軋：二浸二軋、軋余率

10、，6570%;預烘：80100C;焙烘：160165C3、整理液組成：2D:抗紿整理劑MgCl2：催化劑滲透劑柔軟劑纖維保護劑2*、分析纖維素纖維織物產生折紿的原因和樹脂整理防紿作用機理纖維素纖維的無定形區(qū)，由于分子鏈間距離較大，因此分子間氫鍵數(shù)量較少，在受到外力作用時，不同的分子鏈先后受到外力的作用而變形，逐漸發(fā)生鍵的斷裂和基本結構單元的相對位移；如圖，纖維受到拉伸，纖維素大分子或基本結構單元取向度提高或發(fā)生相對移動后，能在新的位置上重新形成新的氫鍵，當外力去除后，纖維分子間斷裂的氫鍵以及分子的內旋轉，有使系統(tǒng)回復至原來狀態(tài)的趨勢，但在新的位置上形成的新氫鍵有阻滯作用，使系統(tǒng)不能立即回復，形

11、成蠕IiEiOHohOHOH變回復。如果拉伸時分子間氫鍵的斷裂和新的氫鍵的形成已達到充分劇烈的程度，使新的氫鍵具有相當?shù)姆€(wěn)定性，則蠕變回復速度較小，出現(xiàn)所謂的永久形變折皺0經整理劑后樹脂初縮體在焙烘時會在纖維內部形成網狀結構縮聚物的樹脂，沉積在纖維的無定形區(qū)。沉積的樹脂通過物理一機械作用，改變了纖維素纖維中大分子或基本結構單元的相對移動性能。同時，樹脂整理劑能與纖維素上的OH基團發(fā)生反應，在纖維素分子鏈或基本結構單元間產生共價交聯(lián)。共價交聯(lián)的產生，使纖維在形變過程中，因氫鍵拆散而導致的蠕變和永久形變減少，也就是使纖維從形變中的回復能力獲得提高，從而提高織物的抗皺性能。4試分析N羥甲基酰胺類抗紿

12、整理劑整理品游離甲醛的來源，討論降低釋放甲醛的途徑（提示：要求分別從工藝角度和整理劑的改性等方面討論）。N-羥甲基酰胺類樹脂在防皺整理時，由于整理液中存在游離甲醛，整理劑中的N-羥甲基也會發(fā)生共價鍵斷裂，釋放出甲醛，因此不論是在加工過程中，還是整理后的織物，都會有大量的甲醛釋放。；為了降低甲醛的釋放量，一般采用三種方法：1）對經其整理的織物進行充分水洗。2）在整理浴中添加甲醛捕捉劑，如尿素等；3）用甲醇、乙二醇等對N羥甲基酰胺類化合物中的羥甲基進行醴化處理。；在整理液中添加H2O2、尿素等化學藥品作為甲醛捕捉劑，H2O2會將甲醛氧化成甲酸，尿素可以與甲醛反應生成胭醛樹脂，降低整理浴中甲醛的含量

13、。但由于體系中存在如下的平衡過程：=/C%酸或堿/CHOH2C-NNYH2OHNH，N-CH2OH+HCHOCHCHCH-CHIIIIOHOHOHOH因此，加入甲醛捕捉劑不能完全消除體系中的甲醛。而且工作液中加入甲醛捕捉劑后，由于破壞了上述平衡，整理劑初縮體中的甲醛會不斷分解出來，最終造成工作液效果降低。并且整理劑施加到織物上后，交聯(lián)或半交聯(lián)的樹脂,依然會發(fā)生分解，釋放甲醛，所以采用在體系中添加甲醛捕捉劑的辦法，只能部分降低織物上甲醛的含量。對N羥甲基酰胺化合物中的羥基進行醴化改性是降低整理織物上甲醛含量最有效的方法是對2D樹脂中1,3、4、5位上的羥甲基進行醴化，反應方程式如下：_O-O=C

14、CCH2OH-NNCH20HROH2C-NN-CH2OR心CH2+2ROH中2-22OHOHOHOH經完全醴化改性后，可以顯著降低整理液中的游離甲醛量及整理后織物的釋放甲醛量。5、樹脂整理后的整理品主要物理機械性能有什么變化分析其原因。纖維素纖維織物經防皺整理后，在物理機械性能方面發(fā)生了明顯的變化:1）折皺回復角提高：經整理后，樹脂在纖維素纖維內部通過交聯(lián)作用、樹脂沉積作用增加了纖維的彈性，提高了織物從形變中回復的能力。2）斷裂強度和拉伸斷裂延伸度降低：由棉纖維的斷裂機理可知，棉纖維的斷裂是由分子鏈的斷裂引起的。棉纖維經過防皺整理后，由于在纖維的基本結構單元及大分子間引入一定數(shù)量的共價鍵，與未

15、整理過的纖維比較起來，各單元間的移動性受到限制，負擔外力的情況更不均勻，必然引起強度的下降。3）撕破強度顯著降低：經防皺整理后，棉紗線的斷裂強度和斷裂延伸度降低，因此棉織物的撕破強度有顯著降低。4）纖維素纖維織物經防皺整理后，織物的耐磨性隨防皺性的提高而下降，這主要是由于纖維的強韌度降低所致。為了提高整理織物的撕破強度和耐磨性，可在整理液中添加適當?shù)臒崴苄詷渲蛉彳泟?，熱塑性樹脂有助于提高織物的耐平磨性，柔軟劑的加入有助于提高織物耐曲磨性和撕破強度?、說明水溶性聚氨酯對紡織品進行抗縐整理的作用原理及特點答：水溶性聚氨酯（PU）系由聚醴和異氟酸酯及擴鏈劑反應形成的水溶性的高分子化合物，是一種線

16、型的嵌段共聚物，它是由柔性鏈段高分子量的聚醚和剛性鏈段低分子量的氨基甲酸酯基嵌段構成的高聚物。應用于織物整理的水性聚氨酯整理劑一般是反應性的水性聚氨酯。它主要依靠活性度很高的異氰酸酯基（一NCQ與纖維反應交聯(lián)，形成三維網狀結構。由于一個聚氨酯分子可與兩個或多個纖維分子進行反應，反應的結果形成了部分交聯(lián)鍵；這些部分交聯(lián)鍵在纖維素分子結構的骨架中起著支撐和固定的作用，從而提高了織物的挺括性，抗皺性。水性聚氨酯不含甲醛，具有較好的成膜性和彈性。水性聚氨酯應用于紡織品的功能整理、能提高織物的抗皺性和抗靜電性能，并能賦予織物優(yōu)良的柔軟度、豐滿感，能滿足紡織品功能整理和流行性整理的要求。但目前水性聚氨酯作

17、為抗皺整理劑其整理效果還比不上2D樹脂。四、拒水和拒油整理、易去污整理1、說明防水整理與拒水整理有什么區(qū)別；答：防水整理是在織物表面形成一層不透水、透氣性差、手感較粗硬的連續(xù)性薄膜，這種整理亦稱涂層整理；拒水整理是采用疏水性物質加附于織物的纖維和紗線上，使織物不易潤濕，由于未形成連續(xù)的薄膜，因而對透氣性影響較防水整理小很多。其整理品透氣性良好，又不易為水潤濕，在實際生產中二者經常被混為一談。2、根據(jù)系統(tǒng)中各物質的界面張力關系，分析織物防濕再沾污的原理答：濕再沾污的產生是由于“水纖維”與“水油污”界面的破壞，形成“纖維/油污”界面。這也只有在丫wf與丫ow大而Yof小的條件下，才有可能。由于親水

18、性纖維的rwf小，Y0f大，不易發(fā)生洗滌再沾污。而疏水性纖維的YWf大，丫of小，所以易發(fā)生洗滌再沾污。此此，提高纖維的親水性，既能降低纖維的丫wf值，又能增大纖維的丫of使，如果在洗滌液中加入適當?shù)谋砻婊钚詣?，使丫ow降低，油污穩(wěn)定地懸浮于水中，則既具有易去污性能又不易發(fā)生洗滌再沾污。所以，易去污和防濕再沾污是一致的并可以同時具備的。3#、分析為什么經親水型含氟嵌段共聚物整理劑處理的織物具有拒油和易去污雙重效果(395396)答：含有低表面能的含氟鏈段與親水性的聚氧乙烯鏈段的混合型嵌段共聚物是親水性防污易去污整理劑。這種混合型含氟嵌段共聚物在空氣中是疏油的，而在水中是親水的。經其處理的紡織品

19、能產生既拒油又有易去污的作用，是由于這種嵌段共聚物在空氣中和在水中疏油性鏈段和親水性鏈段排列的方向不同引起的。在空氣中，聚氧乙烯鏈段呈卷曲狀態(tài)，拒油性含氟鏈段在紡織品表面定向密集排列，形成具有低表面能的表面而具有拒油性能。在水中，聚氧乙烯鏈產生水合作用而伸展，在織物表面定向排列，通過界面張力變化賦予成維表面親水性，使成維具有易去污和防止?jié)裨僬次坌阅?。在烘干過程中，親水性鏈段脫水，含氟鏈段重新占有其主要界面。通常在空氣中，整理織物的拒水、拒油基團定向向外排列，它們排斥水性和油性污物，使之不易粘附。即使粘附了油污，在洗滌時親水性基團定向向外排列，將水分子吸引，使粘附的污物容易脫落。4、根據(jù)系統(tǒng)中各

20、物質的界面張力關系，說明為什么棉成維易去污性能較滌綸成維好答：沾污織物在洗滌液中，油污與洗滌液和織物處于如圖所示的平衡狀態(tài)。圖中，8為接觸角；Yow是油/水相的界面張力，Ywf是水/纖維相的界面張力，丫of是油/纖維相的界面張力。平衡時，各界面張力間存在如下關系：Ywf=Yof+Yowcos0；洗滌時，油污按“卷珠”模型脫離織物表面；假設使油污“卷珠”的力為其界面張力的合力R,則油污要從織物表面卷珠去除，必須滿足R0,即：R=oof丫wf+丫owcos00由于油污從在織物上的鋪展狀態(tài)（8=0）到8=180時，油污才能完全“卷珠”離開織物表面。所以去除油污的充分必要條件是8=180,cos8=-

21、1。即：Yofwwf-Yow0。分析可知易去7的條件是：oof應盡可能大，wwf和丫ow應盡可能的小。洗滌液中丫ow值一般較小。由于棉纖維與水有強烈的相互作用，Ywf值值也小，而丫of值較大，因此棉纖維等親水性高的纖維易去污性能好，油污易于去除；而滌綸是疏水性纖維：其丫of值低，而丫wf的值高，所以易去污性能不好，油污不易于去除。五、阻燃整理了解紡織纖維燃燒特性（三要素、燃燒性分類、燃燒的支架效應、阻燃整理途徑）、阻燃紡織品生產方式、阻燃機理、阻燃整理劑分類、結構及性能、阻燃整理基本工藝；重點掌握纖維素纖維和滌綸纖維燃燒性能及阻燃整理途徑和阻燃作用機理、整理劑PyrovatexCP阻燃整理工藝

22、；1、簡述纖維素纖維有焰燃燒和無焰燃燒根源，說明纖維素纖維阻燃整理途徑。答：纖維素纖維燃燒時由纖維素分解出的可燃性焦油和可燃性氣體是產生有焰燃燒的根源。而固體碳氧化為二氧化碳是無焰燃燒的根源。纖維素阻燃整理的途徑主要有三：1）用阻燃劑以隔絕空氣，火源和可燃性氣體或沖淡可燃性氣體物質；2）用阻燃劑吸熱，使纖維溫度降至燃燒溫度以下；3）改變纖維素熱裂解過程，以控制纖維素燃燒。2、試分析滌綸纖維燃燒性能并討論常用阻燃劑的阻燃作用機理。答：滌綸受熱分解時產生大量的可燃性物質、熱和煙霧。在受熱初期，分子中生成環(huán)狀低聚物，經過分子內B-H轉移過程生成竣酸和乙烯基酯，生成的對苯二甲酸通過脫羧生成苯甲酸、酸酐

23、和二氧化碳或者苯等，乙烯基酯分子鏈之間發(fā)生經過聚合反應和鏈脫離過程生成環(huán)烯狀交聯(lián)結構，同時還可以經過進一步的降解直接生成小分子的酮類物質、一氧化碳、乙醛、酸酐等，依然可能產生活潑的自由基。滌綸織物的阻燃劑大多是鹵素和磷系阻燃劑。鹵素類阻燃劑主要是通過阻燃劑受熱分解生成鹵化氫等含鹵素氣體，一方面在氣相中捕獲活潑的自由基，另一方面由于含鹵素的氣體的密度比較大，生成的氣體能覆蓋在燃燒物表面，一定程度上起到隔絕氧氣與燃燒區(qū)域接觸的作用。其中溴類阻燃劑的作用比較大。銻類化合物與鹵素有阻燃協(xié)效作用。磷系阻燃劑對含碳、氧元素的合成纖維具有良好的阻燃效果，主要是通過促進聚合物炭化，減少可燃性氣體的生成量，從而

24、在凝聚相起到阻燃作用。磷系阻燃劑改性的阻燃滌綸燃燒時，在燃燒表面生成的無定形碳能有效地隔絕燃燒表面與氧氣以及熱量的接觸，同時磷酸類物質分解吸收熱量，也在一定程度上抑制了聚酯的降解反應。3、試述含磷阻燃劑對纖維素纖維的阻燃機理答：纖維素的裂解是纖維素纖維燃燒的最重要的環(huán)節(jié)，因為裂解將產生大量的裂解熱產物，其中可燃性氣體和揮發(fā)性液體將作為有焰燃燒的燃料，燃料燃燒后產生大量的熱，又作用于纖維使其繼續(xù)裂解，使裂解反應循環(huán)下去。纖維素纖維燃燒時左旋葡萄糖是主要中間裂解產物，左旋葡萄糖的進一步裂解，生成低分子量的裂解產物，并形成二次焦炭。在氧的存在下，左旋葡萄糖的裂解產物發(fā)生氧化，燃燒產生大量熱，又引起更多纖維素發(fā)生裂解。纖維素纖維織物所用的阻燃劑大多是含磷化合物，經其整理后的織物受熱時，纖維素首先分解釋出磷酸，受強熱時磷酸聚合成聚磷酸，它們都是脫水