第一章
前处理概述
纺织品染整过程：
一、前处理目的
应用化学和物理机械作用除去纤维上所含的天然杂质以及在纺织加工中施加的浆料和沾上的油污等人为杂质，使织物具有洁白、柔软、良好的渗透性能，以满足服用要求，并为染色、印花、整理提供合格的半制品。
二、前处理过程
练漂过程中主要包括烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光。通过这些过程以去除棉纤维中的果胶、蜡质、色素和外加的浆料等杂质，并提高织物的外观及内在质量。
羊毛的练漂，主要有洗毛、炭化工序，以去除羊毛纤维中的羊脂、羊汗、土杂及植物性杂质。
蚕丝织物练漂，以脱胶为主，去除生丝中大部分丝胶及其它杂质化学纤维较纯净，不含有天然杂质，只有浆料、油污等。因此练漂较简单，只需进行烧毛、退浆、适当的漂白及热定形加工即可。特种纤维有其性能特殊性，练漂加工有其特别之处，如增加了松驰，碱减量等工序。
练漂加工的主要过程有：原布准备→烧毛→退浆→煮练→漂白，还包括丝光工序，合成纤维练漂还包括热定形工序。其中除烧毛和热定形工序必须以平幅加工处理外，其他过程可以绳状或平幅的形式加工。
三、前处理的重要性
直接影响染色、印花、后整理工序的质量
四、前处理技术的发展
第二章
染整用水、表面活性剂
第一节
染整用水
一、染整用水的质量要求
（一）水源
可大量而稳定利用的天然水是地面水和地下水。地面水主要是指江、河、湖水等，水中携带一些有机和无机物质，其杂质含量随气候、雨量和地质环境的改变而差异较大，地面水中悬浮杂质含量较高，而矿物质含量较少，水质的处理相对较容易。地下水多指泉水和井水，它多由雨水经土壤和岩层渗入地下而形成，由于土壤的过滤作用，地下水中含悬浮性杂质极少，但含有一定量的碳酸盐和其它矿物质、水质处理较困难。自来水是经过加工后的天然水。
（二）水的硬度
水的硬度是染整用水的主要监测指标，它主要表示水中钙、镁等盐类杂质的含量多少，盐类杂质含量越多，硬度越高。
1、硬度分类
天然水一般分为暂时硬度和永久硬度，两者的总和称为总硬度。
（1）暂时硬度：经过煮沸，水中存在的杂质能以沉淀的形式而析出，这种水称为暂时硬水，其硬度称为暂时硬度。可形成暂时硬度的杂质大多为钙镁的酸式碳酸盐，它们可重新受热分解出不溶性的碳酸盐，例如：
Ca(HCO3)
2CaCO3↓＋H2O＋CO2↑
生成的碳酸盐沉淀被从水中分离去除，从而降低水的硬度。
（2）永久硬度：不能用煮沸的方法，必须经化学处理才能除去所含杂质的水称为永久硬水，其硬度称为永久硬度。可形成永久硬度的杂质多为钙镁的硫酸盐、氯化物等，它们可使用化学方法从水中去除，例如： CaSO4＋NaCO
3——→ CaCO3↓＋Na2SO
4通常，地面水的硬度较小，而地下水的硬度较大。
2、水的硬度表示方法
目前尚未统一，通常以一百万份水中所含碳酸钙的份数来表示，简称ppm（或mg·L－1），而水中其它杂质都折算成碳酸钙含量来表示。按照水中含钙、镁盐杂质数量的不同，通常将水质按硬度大小分为如下几类。
极软水
1
5Ppm（mg·L－1）
软
水
15～50
Ppm（mg·L－1）
略硬水
50～100
Ppm（mg·L－1）
硬
水
100～200
Ppm（mg·L－1）
极硬水
＞200
Ppm（mg·L－1）
3、水质指标
染整用水水质指标:无色、无臭、透明、PH＝6.5～7.4。
总硬度0～60 Ppm
铁＜0.
1Ppm
锰＜0.1 Ppm
碱度35～64 Ppm
溶解的固体物质65～150 Ppm
碱度:表示水中可能存在的碳酸钠等碱性物质的含量。
需要指出的是，由于印染厂用水量很大，全部使用软水有一定难度，可根据生产加工的不同要求而使用不同质量的水。例如：在配制染液、皂洗液时，一般宜使用18 ppm以下的软水，配制练液、漂液可使用50 ppm以下的软水，而对于洗涤用水，总硬度在180ppm以下均可酌情使用。
二、水中杂质对染整加工的危害
（一）白色品种不白或白度不持久，有色品种色光不纯正、不鲜艳、色牢度降低。
（二）含有钙、镁离子的水，能与肥皂或某些染化料结合形成沉淀物，从而不仅增加了肥皂或染化物的耗用量，还由于形成的沉淀物沉积于织物表面，对织物的手感、色泽产生不良影响。
（三）含有铁盐（锰盐）的水，会使织物表面泛黄甚至产生锈斑，铁盐也能催化双氧水分解，影响氧漂效果，并使棉纤维脆化。
（四）含有钙、镁离子的水，由于能与某些染料形成沉淀，致使过滤性染色的加工过程不能顺利进行（如筒子纱染色、经轴染色等）。
（五）含有过多氯化物的水会影响织物的白度。
（六）煮练过程中使用硬水，则煮练后织物的吸水性会明显降低。
总之，使用不合格的水进行染整加工，不仅直接影响产品质量，还会明显增加染化料的耗用量，延长生产
加工周期，从而造成生产加工成本不同程度的增加。
三、硬水软化
含有钙、镁离子的水叫做硬水，硬水软化的目的就是根据需要采用适当的方法降低水中的钙、镁等离子的含量，使硬水软化为软水，这种处理过程叫做水的软化。
目前，水软化主要采用化学方法进行，经常使用的有软水剂法和离子交换法。
（一）软水剂法
该法是用化学药品作为软水剂，与水中的钙、镁离子作用，或生成不溶性沉淀使之从水中去除，或形成稳定的可溶性络合物，降低水的硬度。
1、沉淀法：通常使用石灰和纯碱，使水中的钙离子、镁离子形成CaCO
3、Mg(OH)2沉淀而从水中除去，从而降低水的硬度，称为石灰——纯碱法，较经济实用。
Ca(HCO3)2＋Ca(OH)
2——→ 2CaCO3↓＋2H2O
Mg(HCO3) 2＋Ca(OH)2
——→ MgCO3＋CaCO3↓＋2H2O
MgCO3＋Ca(OH)2
Mg(OH)2↓＋CaCO3↓
CaCl2＋NaCO3 ——→ CaCO3↓＋2NaCl
MgCl2＋Ca(OH)2 ——→ Mg(OH)2↓＋CaCl2
CaSO4＋NaCO
3——→ CaCO3↓＋Na2SO
4MgSO4＋Ca(OH)2
——→Mg(OH)2↓＋CaSO4
在去除钙、镁离子的同时，水中的铁、锰盐也可以转变成不溶性的氢氧化物沉淀而除去。如只加纯碱（NaCO3），也可以降低水的硬度，但碳酸镁在水中仍有一定的溶解度，故软化程度不高。
磷酸三钠也是常用的软水剂，它能与水中的钙、镁离子作用生成磷酸钙、磷酸镁沉淀，具有较好的软水效果。经纯碱或磷酸三钠处理的软水，往往含有较高的碱度。
2、络合法
六偏磷酸钠是染整加工中常使用的络合型软水剂，它能与水中的钙、镁离子形成稳定的水溶性络合物，而将钙、镁盐杂质去除，起到软水的作用：
Na4[Na2(PO3)6]＋Ca2＋
——→ Na4*Ca(PO3)6+＋2Na＋
Na4[Na2(PO3)6]＋Mg2＋
——→ Na4*Mg(PO3)6+＋2Na＋
由于六偏磷酸钠在软水过程中不会产生不溶性沉淀物，更适合于在染整工作液中直接作为软水剂添加使用，但价格相对偏高。
除了六偏磷酸钠之外，螯合分散剂是更优秀的络合型软水剂，少量使用既有良好的软水效果，生成的水溶性络合物更加稳定，在工业上已有一定程度的应用。
（二）离子交换法
利用具有一定化学反应活性的离子交换型材料将硬水中的钙、镁离子吸附到固体材料中，从而降低水的硬度，达到软水的目的。常用的离子交换型材料有泡沸石、磺化煤、离子交换树脂三种，由于离子交换树脂具有机械强度较好、化学稳定性优良、交换效率高、使用周期长等突出优点，目前已逐渐取代其它两种材
料的使用，成为工业中大量生产软化水的主要处理方法。
离子交换树脂是一种具有化学反应活性的高分子材料，有阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两种。
1、阳离子交换树脂
阳离子交换树脂可交换水中的各种阳离子，如Ca2＋、Mg2+等，目前广泛采用国产732型聚苯乙烯强酸性阳离子交换树脂，多为钠型，这种高分子材料中带有磺酸基反应官能团，可吸收掉水中的绝大部分Ca2＋、Mg2+等，从而使水质软化。其作用原理如下：先将比较稳定的钠型树脂用酸转型为活性较高的氢型树脂： R－SO3Na＋H＋
——→ Ｒ－SO3H＋Na＋
然后将硬水缓慢通过氢型树脂层，产生离子交换作用，使水软化：
2R－SO3H＋Ca2＋
——→ (Ｒ－SO3)2Ca＋2H＋
2、阴离子交换树脂
阴离子交换树脂可交换水中的各种阴离子，如Cl－、SO42－等，目前广泛采用国产717型聚苯乙烯强碱性阴离子交换树脂，出厂时多为氯型，这种高分子材料中带有季铵基反应官能团，可吸收掉水中的Cl－、SO42－，可使经阳离子交换树脂软化后的水由酸性变为中性，并使软水进一步得以净化。其作用原理如下： 首先也将比较稳定的氯型用碱转型为活性较高的氢氧型树脂：
R－CH2N(CH3)Cl＋OH－
——→ Ｒ－CH
2N (CH3)3OH＋Cl－
然后与已经阳离子交换树脂软化的水或硬水缓慢接触，产生离子交换作用，使软水变为中性或进一步净化水质：
2R－CH2N(CH3) 3OH＋SO42－＋2H＋
——→ *Ｒ－CH2N(CH3) 3]2
SO4＋2H2O
3、树脂再生处理
通常，离子交换树脂使用一段时期后，树脂吸附能力饱和，失去化学反应活性。须经必要的再生处理，使其重新具有吸附反应活性。
失去活性的阳离子交换树脂可用HCl溶液使其再生：
(R－SO3)2Ca＋2H＋
——→ 2R－SO3H＋Ca2＋
失去活性的阴离子交换树脂可用NaOH溶液使其再生：
[R－CH2N(CH3)3]2SO4＋2OH－
——→ 2Ｒ－CH2N(CH3) 3OH＋SO42－
再生后的阳、阴离子交换树脂又可以重新投入软水处理过程。由上可见，离子交换树脂可以在很长时期内反复交替、再生、循环使用，而不需要经常更换。
电渗析法是一种更先进的离子交换软水法，但设备投资较高、维护繁杂、耗电量大，一般的染厂很少采用。 另外，如果直接使用江、河、湖等地面水做为水源，在进行水质软化之前，需预先完成水中悬浮物的去除工作，常采取砂层过滤、凝聚剂吸附、活性炭层过滤等处理方式，使水源成为无色、无味、澄清、透明后，再进入硬水软化工序过程。使用地下水或自来水做为水源，一般可直接进入硬水软化阶段。
四、水质常用测定方法
1、悬浮物：用浊度计测定浊度，或用透明度测定管测定透明度。
2、碱度：可用酸度计测定PH值，也可用酸碱滴定法测定碳酸盐、酸式碳酸盐和氢氧化物的总碱度。
3、铁含量：可用不同浓度的铬钴混合液（K2Cr2O7
＋COSO4）作为标准液进行比色测定，以确定铁含量。
4、氯含量：可用莫尔法滴定，以硝酸银标准溶液滴定水样，以铬酸钾作指示剂，当硝酸银刚刚将水中氯离子全部沉淀后，则稍过量的银离子即与络酸根结合，形成砖红色铬酸银沉淀，可由硝酸银的用量计算含
氯量。
5、总硬度：可用络合滴定法测定，以标准浓度的乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）溶液滴入水样中,EDTA能与水中的钙、镁离子形成稳定的络合物，以铬黑T（EBT）作为指示剂，当EDTA将水中的钙、镁离子全部络合时，水样中的铬黑T由玫红变为蓝黑色，指示已到达终点，由耗用的EDTA数量可计算钙、镁含量并折算出总硬度。
