第三章染整常用助剂
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纺织品染整加工主要是通过化学方法并运用各种机械设备，对纺织品进行处理的过程。在这些过程中，水和各种助剂是必不可少的，它们对染整产品质量和生产工艺起着非常重要的作用。本章将对染整用水以及染整过程中常用的助剂作介绍。
第一节染整用水
染整加工中用水量很大，从退浆、煮练、漂白到染、印花、后整理以及锅炉供汽都要耗用大量的水，用水量位居全国各行业中的第二位。粗略估计，平均每生产1 000 m印染布约耗水20 t左右，其中煮练用水占一半以上。水质的好坏直接影响到产品质量、锅炉使用效率和染化料、助剂的消耗，所以印染厂一般都建在水源丰富的地区。 一、水源
根据水的来源不同，天然水一般分为地面水（河水、湖水）和地下水（泉水、井水）。
地面水是指流入江河、湖泊中储存起来的雨水。雨水流过地面时带走了一些有机物质和无机物质，当流动减弱后，悬浮杂质发生部分沉淀，但可溶性有机成分和无机成分仍然残留其中，其杂质含量随气候、雨量和地质环境的不同而差异较大。地面水水质的处理相对较容易，对印染加工无大妨碍。 地下水有浅地下水和深地下水之分。浅地下水主要指深度小于 15 m 的泉水和井水，它们是由雨水从地面往下在土壤或岩石中流过较短的距离形成的。由于土壤具有过滤作用，浅地下水中含悬浮性
杂质极少，水质澄清，但矿物质含量多、硬度大，在印染加工过程中须软化后再使用。深地下水多指井水。由于雨水渗过土壤和岩石的路程很长，经过过滤作用后，一般不含有机物，但却溶解了很多的矿物质。 天然水来源的不同含有的悬浮物和水溶性杂质也不同。悬浮物如泥沙、尘埃、微生物和少量的有机物等，这些悬浮物可以通过静置、澄清或过滤等方法去除，去除比较简单，但水溶性杂质种类较多，最多的是钙、镁的硫酸盐以及氯化物等，有时还有铁、锰、锌等离子，对纺织品的印染加工及锅炉的使用有很大的影响，必须经过软化后才能使用。 自来水由地面水与地下水经处理而成的，是经过加工后的天然水，质量较好，但成本高。
二、水质硬度
水的硬度是指水中某些易于形成沉淀的金属离子，它们都是二价或二价以上的离子（如Ca2+、Mg2+、Fe3+、Mn2+等），见表 3-1。在天然水中，形成硬度的物质主要是钙、镁离子，所以通常认为硬度就是指这两种离子的量。其中，钙盐部分包括：重碳酸钙、碳酸钙、硫酸钙、氯化钙；镁盐部
分包括：重碳酸镁、碳酸镁、硫酸镁、氯化镁。钙盐部分称为钙硬度，镁盐部分称为镁硬度，总硬度等于二者之和。
水的硬度有暂时硬度和永久硬度之分。经过加热煮沸后，水中的杂质（主要是钙、镁的酸式碳酸盐）能够沉淀出来，这种水称为暂时硬水，其硬度称为暂时硬度。而必须经过化学处理才能除去所含杂质（主要是钙、镁的硫酸盐、氯化物等）的水称为永久硬水，其硬度称为永久硬度。
硬度一般用1 L水中钙、镁离子换算成CaCO3的含量来表示（镁盐换算成碳酸镁）。因为 1/2CaCO3 的摩尔质量为 50 g，所以 1 mmol/L 相当于50 mg/L（CaCO3）。
表3-1 硬水和软水区分表
水质以CaCO3含量计/（mg/L）佛教典籍
极软水＜15
软水15～50
略硬水50～100
硬水100～200
极硬水＞200
三、染整加工对水质的要求
印染厂对水质的要求较高，除了要求无、无臭、透明、pH＝6.5～7.4之外，还要求铁、锰盐的含量不超过 0.1 mg/L，见表3-2。至于水的硬度，应视具体要求而定。例如，水洗用水要求硬度中等，但在配制练漂液或染液时，宜采用软水；锅炉用水要用极软水。
表3-2 染整用水水质要求
项目要求/（mg/L）
总硬度0～60
铁＜0.1
锰＜0.02
碱度35～64
溶解的固体物质65～150
四、水质对染整加工方面的影响
硬水用于染整加工或锅炉中，都会造成不良的后果。主要表现在以下几个方面：
1．对皂煮的影响HOUSE OF SAND AND FOG
硬水遇到肥皂时，水中的钙、镁离子会生成不溶性钙皂、镁皂而沉积在织物上，造成斑渍，沾污织物，影响手感和光泽，同时增加了肥皂或染化物的耗用量，1 m3水硬度每增加1度，要多消耗165 g 肥皂。
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2．对漂白的影响
若水中含有较多的铁、锰等离子，漂白时它们会起催化作用，不但影响织物的白度使织物表面泛黄，严重的甚至产生锈斑，还能诱发纤维的脆损。
3．对染的影响
染时采用硬水，易使某些染料和助剂沉淀，造成泽鲜艳度和牢度下降并导致染不匀，同时也浪费染化料。含钙镁离子的水，由于能与某些染化料形成沉淀，致使过滤性染加工过程不能顺利进行（如筒子纱染、经轴染）。
4．对漂洗的影响
漂洗时，度和纯净度差的水易使漂洗后的织物发黄，白品种不白或白度不持久，有品种光不纯正、不鲜艳、牢度降低。
5．对锅炉用水的影响
锅炉中若使用硬水，能在锅炉体内壁及炉管的内表面形成水垢，降低热传导率，浪费燃料，严重时还会由于导热不匀酿成锅炉爆炸。
五、水质软化
自来水虽是经过某些处理的天然水，但仍然有一定的硬度，在具体使用时还需要进行软化处理，以降低水中钙、镁等离子的含量。目前，水的软化方法大致有以下几种：
1．化学软化法
罗丹明b化学软化法又称软水剂法，是在水中加入石灰、纯碱、磷酸三钠或六偏磷酸钠、乙二胺四乙酸钠等化学药品（软水剂），与水中的钙、镁离子作用或生成不溶性沉淀，从水中去除或形成稳定的可溶性络合物而达到软化水的目的。
（1）沉淀法。
沉淀法通常使用石灰和纯碱，使水中的钙离子形成CaCO 3沉淀。
423324CaSO Na CO CaCO Na SO
镁离子形成Mg(OH)2沉淀从水中去除，从而降低水的硬度，这种方法又称为石灰-纯碱法。该方
法可以消除永久硬度，但需大量沉淀池。硬水中只加纯碱，经煮沸后也可以通过生成CaCO 3、MgCO 3沉淀而将钙、镁盐从水中去除，但由于MgCO 3在水中有一定的溶解度，所以软化程度不高。
磷酸三钠也是常用的软水剂，它能与硬水中的钙、镁离子作用生成磷酸钙、磷酸镁沉淀，具有较好的软化效果。
（2）络合法。
多聚磷酸钠如六偏磷酸钠作软水剂时，它能与水中的钙、镁离子形成稳定的水溶性络合物，在温度不高的情况下（温度不超过 70 C ）不再具有硬水的性质，不会使肥皂、染料发生沉淀。由于六偏磷酸钠在软化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。
24236436Na [Na (PO )]Ca Na [Ca(PO )]2Na
2+4236436Na [Na (PO )]Mg Na [Mg(PO )]2Na
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。
2．离子交换法
离子交换法是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磺化煤和离子交换树脂。
磺化煤有H 型和Na 型两种产品，水中的钙、镁离子可以分别与磺化煤中的H ＋和 Na ＋发生离子交换，从而达到软水的目的。磺化煤使用一段时间后，离子交换能力会下降，可以用食盐水溶液处理使之再生（活化）而反复使用。
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离子交换树脂有阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两种。前者可以交换水中的各种阳离子，如钙离子、镁离子等；后者可交换水中的各种阴离子，如硫酸根离子、氢氧根离子等。离子交换树脂是一
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