The difference between mercerization and alkali shrinkage

丝光与碱缩的区别

丝光：

棉制品(纱线、织物)在有张力的条件下，用浓的烧碱溶液处理，然后在张力下洗去烧碱的处理过程。

碱缩：  

棉制品在松驰的状态下用浓的烧碱液处理，使纱线或织物任意收缩，然后洗去烧碱的过程，也称无张力丝光。

一、丝光的目的

1、丝光后光泽、亮度提高；

2、吸附能力，化学反应能力增强，染料得色量提高；

3、缩水率，尺寸稳定性，织物平整度提高；

4、强力、延伸性等服用机械性能有所改变。

二、丝光的流程：

按流程分类：

1、 先漂后丝：

    丝光效果好，废碱较净，但白度差，易沾污，适合色布，尤其厚重织物。

2、先丝后漂：

    白度好、但光泽差，漂白时织物易受损伤，适用于漂白布、印花布 。

3、染后丝光：

    适合易擦伤或不易匀染的品种(丝光后，织物手感较硬，上染较快)染深色时为了提高织物表面效果及染色牢度，以及某些对光泽要求高的品种，也可采用染后丝光。（PS:后丝光对染料有选择性）

4、染前半丝光，染后常规丝光：

  为了提高染料的吸附性和化学反应性。

三、丝光效果的评定：

1、光泽

    衡量丝光织物外观效应的主要指标之一。

    可用变角光度法、偏振光法等测，但尚无统一的理想的测试手段，目前多用目测评定。

2、显微切片观察纤维形态变化

3、吸附性能

(1)钡值法：是检验丝光效果的常用方法，钡值大，丝光效果好

    棉布钡值=100，钡值＞150表示充分丝光，一般为135～150。

(2)碘吸收法

(3)碘沾污和染色测试法：

    将不同钡值(100～160)试样，用一定浓度碘液h或直接蓝2B染液处理，制成色卡，再将未知试样的碘沾污和染色深度与色卡对比，定量评定丝光钡值。

4、尺寸稳定性

    采用机械缩水法或浸渍缩水法测量处理前后织物长度变化，通过公式计算缩水率，一般经向缩水率常大于纬向，但有些经密较高的品种产生负缩水率(门幅增大)。  

四、丝光后纤维的变化：

1、形态结构

 纤维直径增大变圆，纵向天然扭曲率改变(80%→14.5%)，横截面由腰子形变为椭圆形，甚至圆形，胞腔缩为一点，若施加适当张力，纤维圆度增大，表面原有皱纹消失，表面平滑度，光学性能得到改善(对光线的反射由漫反射转变为较多的定向反射)，增加了反射光的强度，织物显示出丝一般的光泽。

织物内纤维形态的变化是产生光泽的主要原因，张力是增进光泽的主要因素。

2、微结构

 结晶度↓(70%→50%)，无定形区域↑，使原来在水中不可及的羟基变为可及，因此纤维对染料的吸附性能和化学反应性能都有所提高，另外，由于丝光后，纤维形态变化，表面和内部的光散射减少，因此同浓度染料染色时，染色深度也增加。

纤维溶胀后，大分子间的氢键被拆散，在张力作用下，大分子的排列趋向于整齐，使取向度提高，同时，纤维表面不均匀变形被消除，减少了薄弱环节。使纤维能均匀的分担外力，从而减少了因应力集中而导致的断裂现象。加上膨化重排后的纤维相互紧贴，抱合力，也减少了因大分子滑移而引起断裂的因素。

3、分子结构的变化

棉纤维在浓碱液中发生溶胀后，大分子链间的氢键被拆散，舒解了织物中贮存的内应力，通过拉伸，大分子进行取向排列，在新的位置上建立起新的分子键，且分子间力比溶胀前大。最后在张力下去碱，已取向排列的纤维间的氢键被固定下来(是在更为自然，稳定的状态下被固定下来的)，这时的纤维处于较低的能量状态，因此尺寸稳定。  

四、丝光工艺的主要因素：

 丝光工艺的基本条件是NaOH溶液的浓度，温度，作用时间，张力和去碱。

1、碱液浓度

影响丝光效果的主要因素

① 棉纤维用不同浓度烧碱溶液处理后，长度和直径的变化情况：

浓度＞8%，直径增加，长度缩短至最大

②棉纱在不同浓度NaOH溶液中的收缩和染着力

③棉布丝光对浓度要求(C与收缩及钡值关系)

C=177g/L时，钡值为150，C=245g/l，钡值最高。

C=240~280g/l，收缩趋于稳定。

因此丝光最适宜的烧碱浓度是245g/l左右，考虑到织物本身吸碱、空气中酸性气体的耗碱等因素，棉布丝光碱浓度为260～280g/l。实际生产中，可根据半制品的品质和成品的质量要求选择。

2、张力  

1）、张力对织物光泽的影响

    棉织物用浓碱处理时，只有加上适当的张力，才能显示出良好的光泽，从张力对棉纱丝光后性能的影响可以看出：张力大，光泽好。

2）、张力对织物机械性能和吸附性能的影响

    即在无力条件下，棉纱线的强力已获得提高，如果施加适当的张力，其强力还可以进一步提高，但光泽增加的并不多，且断裂延伸度和吸附性能却有所下降。

3）、张力对织物缩水率的影响

    丝光时，经纬向张力对织物缩水率有极为重要作用。

    实际生产中，各种规格的织物经纬向缩水率是不平衡的。卡其、府调等经密较高的织物，经向缩水率大大超过纬向缩水率，所以优先考虑经向张力；而平布等一类薄织物则正好相反。

3、温度

烧碱与纤维素纤维的作用是放热反应，所以提高碱液温度有减弱纤维溶胀的作用，从而降低丝光效果，表现在收缩率和钡值下降，所以丝光碱液以低温较好，但实际生产中考虑到经济效益，以及温度过低碱液粘度增大，使减液难以渗透到纱线和织物内部，再有扩幅较难，所以通常采用轧槽夹层通入冷流水使碱液冷却即可。

4、时间

丝光作用是使烧碱迅速均匀而充分地渗入棉纱or织物内部和纤维发生作用，因此必须保证一定的时间。

将棉纱用280g/lNaOH在无张力下丝光，发现，20s时间就能使纱线收缩率和对染料吸收率达到最大值，延长时间对增进丝光效果并不显著。此外，时间与碱浓度和温度有关，浓度低时，应适当延长作用时间；一般采用50～60s。

5、去碱

去碱对丝光的定型作用有很大影响，若放松张力后，织物上还有5%以上的碱，则织物仍会收缩，从而影响光泽、纬向缩水率。去碱分两步进行：①在扩幅情况下，使用冲吸装置将热稀碱淋洗织物；②放松纬向张力后，进入去碱箱，用淡碱洗蒸。

五、丝光设备

常用丝光机有布铗丝光，弯辊丝光和直辊丝光机。以布铗丝光机效果最好，应用最广。  

1、布铗丝光机

由前轧碱槽、绷布辊、后轧碱槽、布铗扩幅装置、去碱箱、平洗机等部分组成。

优点：张力易控制，织物缩水率、去碱效果比具它丝光机理想。

缺点：布铗部分易产生机械性疵布，设备占地大。

2、弯辊丝光机

与布铗丝光机的区别主要在于扩幅与初洗部分 ，其扩幅部分是由一个浅平阶梯铁槽和10～12对弯辊组成。  扩幅作用是依*织物绕经弯辊套筒弧形斜面时所产生的纬向分力将其门幅展宽。  弯辊丝光机加工时，常常两层织物叠在一起进行，产量较高，但洗碱效率低，扩幅效果差。虽有机身短、结构筒单的优点，但易产生经密不匀，纬纱成弯月状，染色易有阴阳面，应用远不如布铗丝光机广。

3、直辊丝光机

与前两种不同的是，没有轧车和绷布辊筒，也没有扩幅装置。

特点：常以双层进行，产量较高，丝光均匀，不会产生破边；机身较短，传动简单，操作方便，但扩幅作用差(纬回缩水率难达国标)，这是其主要缺点。国内有的厂采用布铗与直辊并用，较好的解决了这一问题。