什么是丝光?

丝光：纺织品在承受一定张力的状态下，借助浓烧碱的作用，并保持所需要的尺寸，可获得丝一般的光泽，这一过程被称为丝光。

丝光目的

1.改善织物表面光泽和手感

由于纤维的膨化，纤维排列更加整齐，对光线的反射更有规律，因而增进光泽度。

2.提高染色得色率

经过丝光整理后，纤维的晶区减少，无定形区增加，因而染料更易进入纤维内部，上色率比未丝光的纤维棉布提高20%，且鲜艳度提高，同时增加对死面的遮盖力。

3.提高尺寸稳定性

丝光有定型作用，可以消除绳状皱痕，更能满足染色和印花对半制品的质量要求。最主要的是经过丝光后，织物伸缩变形的稳定性得到了很大提升，因而大大降低了织物的缩水率。

丝光原理

纤维发生了不可逆的溶胀，Na+水化程度很强，大量水被带入纤维内部，从而引起纤维剧烈溶胀。

丝光过程中，天然纤维素，也称纤维素Ⅰ，与烧碱作用，可生成碱纤维素。碱纤维素极不稳定，经水洗即水解并生成水合（水化）纤维素，再经脱水、烘干，得到丝光纤维素，即纤维素Ⅱ。

影响丝光效果的主要因素是碱液的浓度、温度、作用时间和对织物所施加的张力。

主要利用浓烧碱溶液(约18~25%)来处理棉、维/棉或涤/棉织物，所以能获得良好丝光效果的根本原因，是在于浓碱液能使棉纤维发生不可逆的剧烈溶胀，除此以外，还必须配合以适当的张力。

当棉纤维在浓碱液中发生了剧烈的溶胀以后，纤维的截面由扁平的腰子形或耳形转变为圆形，胞腔也发生收缩，对完全丝光的纤维来说几乎缩为一点。而且纵向的天然扭转消失，如果再施加适当的张力使纤维得到拉伸或者不发生收缩，这样纤维表面的皱纹消失，变成十分光滑的圆柱体，对光线呈有规则的反射，显现出光泽。

棉纤维经受浓碱作用后，发生剧烈的溶胀，不仅表现在晶格参数的改变，而且还有部分的晶区转变为无定形区，经过水洗去碱和干燥之后，虽然在纤维直径方向还会发生一定程度的收缩，但已不能回复到原来的状态，而是基本上把溶胀时的形态保存下来，成为不可逆的溶胀，以致所获得的光泽是耐久的，同时由于无定形区的含量增大，纤维的吸附性能因而提高。

至于棉纤维在浓碱液中，所以会产生不可逆溶胀的原因，主要认为棉纤维在浓碱液中能与氢氧化钠形成纤维素钠盐(纤维素—ONa)，由于钠离子是水化能力很强的离子，当它与纤维素结合时，会有大量的水份被带入纤维的内部，从而引起纤维的剧烈溶胀，并且也能对碱液浓度过高或碱液中带有食盐一类的电解质，为什么会导致纤维溶胀减小的原因，作出适当的解释。其实除了这样的解释之外，还有一些其它的解释。例如，应用膜平衡原理，也能对纤维溶胀性能作出比较满意的解释，简要说明如下。

利用膜平衡来阐明丝光原理，是把纤维内部视作膜内系统，外部的碱液视作膜外系统。当纤维与碱结合后，便有纤维素—O-、Na+、OH-等离子存在，如果有食盐时，则还有Cl-。其中纤维素—O-只能在膜内，不能扩散到膜外去，而其他的离子都是可移动的，并按照一定的条件在膜内、外建立平衡。

如果在平衡过程中膜内、外体积相等，而且不变，达到平衡时，膜内(I)、外(O)离子的浓度可表示如下:

如果作用前NaOH的浓度为C2，NaCl浓度为C3，平衡后纤维素与碱作用形成的〔纤维素—O- 〕为C1，而x,y分别为平衡后膜内Na+、OH-的浓度。平衡时，膜内外必须分别保持电性中和，所以[Cl-]1 为C3-x+y+C1,而【Cl-]。

同时，可移动的任何一价阳离子(如Na+)，膜内、外浓度的比值都应相等，而且反比于阴离子浓度，即:

平衡后，可移动的离子在膜内的总浓度大于在膜外的总浓度，因而产生了渗透压(P)，从而导致水向纤维内部渗透，并使纤维发生溶胀。离子浓度差越大，所产生的渗透压也越大。

膜内可移动的离子总浓度大于膜外，离子总浓度可以从下式得到证明:

根据(10)式，可以明显地看出，当C1越大，而x'越 时，P值越大。所谓C1越大，也就是说纤维素和碱的结合量大，x‘小，也就是指膜外Na+浓度小。十分显然，若有盐存在，由于它不但不能提高C1，徒然增加膜外Na+的浓度，使渗透压减小，不利于溶胀。同样的原因，过度提高碱液浓度，也会使纤维的溶胀减小。特别是在C1很小，x'很大时，渗透压趋向于零。这种结论与实验事实基本上是一致的。

丝光控制要点

一、张力

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。

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。

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。

二、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。

三、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dye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。

四、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。

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，即室温下干布丝光。干布丝光工艺比较容易控制，质量也较稳定。但因要求烘干，能耗较大，生产周期较长。

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。而且湿布丝光工艺中，因纤维膨化足，吸碱均匀，产品品质较好。但湿布丝光对丝光前的轧水要求高，轧余率要低（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(18～20℃)，碱液较粘稠，不易渗透，易造成“表面丝光”，厚重紧密织物要获得均匀透彻的效果，困难更大。热碱渗透性好，但膨化较差。因此采用先热碱，后冷碱的丝光工艺。热碱的先期渗入，有利于冷碱液的继续渗入，使织物带有较多的碱量，产生均匀而有效的膨化。

主要优点

(1)丝光作用均匀，效果良好；

(2)光泽、强力、尺寸稳定性都较常规丝光优越；

(3)可与煮练工序合并，缩短工艺路线，降低成本，提高经济效益(在冷却前，使浸热碱的织物汽蒸10′，常压)

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：布铗部分易产生机械性疵布，设备占地大。

2.直辊布铗丝光机

由进布装置、轧碱槽、重型压辊、去碱槽、去碱箱与平洗槽等部分组成。

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。