1 前處理工藝中燒堿的應(yīng)用
(1)燒毛 淡堿滅火軋堆落布，使織物在堆置過程發(fā)生溶脹，有利于后道退煮漂工藝。
(2)退漿 天然漿料淀粉和化學(xué)漿料PVA、CMC等，在熱燒堿作用下均勻膨化，從凝膠狀態(tài)轉(zhuǎn)化為溶膠狀態(tài)，降低了與纖維的粘著力，便于水洗去除。
(3)練漂 雙氧水既是理想的漂白劑，又是氧化退漿劑，起著退漿、除雜、氧化色素和漂白等多種作用，而燒堿則是雙氧水活化劑。雙氧水在堿性條件下生成了HOO-，它不但可氧化色素中的發(fā)色系統(tǒng)，使其斷裂達到消色的目的，還可引發(fā)雙氧水生成游離基，從而破壞果膠質(zhì)、蠟質(zhì)及含氮物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中的雙鍵，使其與纖維素纖維間的相互作用力減小而去除。燒堿用量一定程度上決定雙氧水的分解率。
(4)堿縮 亦稱松式絲光。棉針織布在松弛狀態(tài)下；用冷濃燒堿液處理，若堿縮后縱向密度達不到要求，主要是由燒堿濃度和堆置時間引起。
(5)苛化 即粘纖織物苛化處理。在室溫條件下，用燒堿液浸漬15min，當(dāng)濃度低于30g/L時，粘纖只溶脹不溶解；當(dāng)堿濃度高于30g/L，溫度高于30℃時，溶解度迅速增加，直至全部溶解。研究發(fā)現(xiàn)，粘纖織物堿處理時的堿濃度和處理時間對上染速率和得色量極為敏感，當(dāng)堿濃度差異大于1g/L時，就可能產(chǎn)生色差和條花。
(6)堿減量 滌綸堿減量是一復(fù)雜的反應(yīng)過程，主要發(fā)生聚酯高分子物與燒堿間的多相水解反應(yīng)。滌綸在燒堿水溶液中，其纖維表面的聚酯分子鏈的酯鍵被水解斷裂，不斷生成不同分子量的低聚物，最終生成對苯二甲酸鈉和乙二醇水溶液。堿的消耗是用于中和水解所生成的羧基。減量率和燒堿消耗量的關(guān)系十分密切，因此，堿液濃度的均勻性和穩(wěn)定性顯得極為重要。
(7)絲光 燒堿與水組成的水化物，能進入微胞直徑是1nm的纖維素內(nèi)。燒堿濃度為154g/L時形成NaOH·10H20，屬于溶劑化偶極水化物類型，其直徑已可進人高側(cè)序晶區(qū)，但直徑偏于上限；180g/L時形成NaOH·8.6H20，直徑較NaOH·10H20小（＜1nm），能順利進入纖維素微胞。常規(guī)緊式絲光工藝為了改善堿液對織物的擴散、溶脹，提高了燒堿液濃度，使燒堿水化物直徑減至6~7A。若絲光浸軋堿液過程的時間充分，將燒堿濃度測控在180g/L，將使工藝過程中的燒堿用量大幅度下降，而布面帶堿量減少，可使絲光穩(wěn)定區(qū)沖吸用水及后續(xù)水洗的工作量減少，堿回收負荷及污水處理負荷下降，節(jié)水、節(jié)能、低成本。
2 堿液濃度的測定方法
染整工藝溶液的濃度恒定，是確保工藝再現(xiàn)的關(guān)鍵。前處理工序中的堿液濃度無測控措施，其原因之一是染整裝備上缺少堿濃度傳感器；再者許多工藝液系多組分的分成，工藝在線監(jiān)控難度大。因此，當(dāng)前染整工藝技術(shù)更新，首先要抓住前處理的堿液濃度的測控。
堿液濃度測定常用方法及其對比見表1。
2.1 折射法測量
采用折射法連續(xù)測量工藝過程中溶液的折光率，便可換算成溶液濃度。
2.1.1 光電濃度變送器
光電濃度變送器是應(yīng)用光學(xué)原理制成的。當(dāng)線經(jīng)過兩種物質(zhì)界面時要發(fā)生折射或反射，儀表應(yīng)用監(jiān)界角，使光線反射在光電池上，接收光隨著溶液濃度變化而變化，光電池輸出的mV信號經(jīng)毫伏轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成DC統(tǒng)一的1~10mA信號。濃度測量范圍為10%~50%，讀數(shù)單位也可用g/L或波美度（°Bé）表示。
2.1.2 測量頭
測量頭由光源、棱鏡，光電池組成，并設(shè)計有冷卻水槽。當(dāng)被測溶液溫度高于60℃時，測量頭應(yīng)通水冷卻方可使用。被測溶液濃度高、粘性大，應(yīng)注意對測量棱鏡進行清洗。安裝測量頭時，應(yīng)防止劇烈振動。
2.1.3 采樣管道
圖1是YB-Z-7自動折光儀的采樣管道結(jié)構(gòu)示意。工藝堿液進人采樣管道8，受湍流板9阻擋產(chǎn)生湍流，其目的是使取樣準確，避免在光學(xué)棱鏡區(qū)域形成盲點。工藝溶液對測量棱鏡能產(chǎn)生一定的沖刷作用，鏡頭上無泡沫、茸毛、棉屑等滯留，確保準確取樣，維護方便。法蘭上有4個∅11mm螺孔，由4個M10螺釘把測量頭和管道連接起來。
測量頭、采樣管應(yīng)垂直安裝在最高液位上，避免沉淀物覆蓋測量棱鏡。
2.1.4 儀器校驗
由化驗室配好各校驗點的標準濃度，誤差小于0.2%。若具有溶液濃度與折射率關(guān)系的準確資料也可用阿貝折光儀，通過測量折射率來標定濃度。
為了使測量頭在工作點處的測量光電池和比較光電池輸出電流大小相等，使儀表性能穩(wěn)定，示值準確，應(yīng)進行零點遷移。可用導(dǎo)線將溫度變送器輸人端短路，此時儀表顯示的數(shù)值，即為毫伏轉(zhuǎn)換器零點遷移量，調(diào)節(jié)零點遷移電位器，即可將零點遷移調(diào)到所需數(shù)值。
2.1.5 溫度補償
因為物料濃度隨著溫度變化而變化，所以相同濃度的物料在不同溫度下，儀表示值有所不同。為此，必須對儀表示值進行物料溫度補償，該公式為：
B20=Bt+（t-20）k (1)
式中：
B20——物料在20℃時的儀表示值；
Bt——物料在t℃時的儀表示值；
k——物料溫度補償系數(shù)。
以工作時物料溫度和校表時溫度之差乘以溫度系數(shù)，得出溫度變化所引起的儀表變化量△Bt，然后按此變化量調(diào)零點，遷移電位器，將儀表示值提高。例如：熱堿絲光60℃的堿濃度，此時△Bt=（60-20）×0.1%=4%，將標準補給堿液倒入儀表，如示值29%，調(diào)零點遷移電位器，將示值調(diào)高到33%，開機運行儀表示值即為60℃的NaOH濃度。
2.2 電導(dǎo)法測量
工業(yè)電導(dǎo)變送器是通過測量溶液電導(dǎo)值來間接測定離子濃度的流程儀表，它可以在線連續(xù)檢測工藝過程中水溶液的電導(dǎo)率。
(1)電解質(zhì)溶液與金屬導(dǎo)體一樣是電的良導(dǎo)體。因此，電流流過電解質(zhì)時，必有電阻作用，且符合歐姆定律。但液體的電阻溫度特性與金屬導(dǎo)體相反，其溫度特性是負數(shù)。為區(qū)別于金屬導(dǎo)體，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力用電導(dǎo)或電導(dǎo)率表示，電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)。當(dāng)導(dǎo)線長為1cm，截面積為1cm2時，Q=S，即1cm3溶液所具有的電導(dǎo)（Q）就是電導(dǎo)率（S）。如果在1cm3中充1mol溶液為摩爾電導(dǎo)率。
(2)兩個互相絕緣的電極組成電導(dǎo)池，在其間放置待測的電解質(zhì)溶液，并通過恒壓交變電流形成回路（見圖2）。
將電導(dǎo)率計置于被測溶液中，溶液介質(zhì)在線圈、鐵芯之間形成等價連接回路C2，勵磁線圈C1，通入交流電流，電磁效應(yīng)使回路C2產(chǎn)生與溶液介質(zhì)濃度成比例的電流I，檢測線圈C3中產(chǎn)生與C2電流1成比例的檢測電壓E。若固定電壓與電極尺寸，則回路電流I只是電導(dǎo)率S的一次函數(shù)：
I0=f（S）=kS+d (1)
式（2）中，k為斜率，與電導(dǎo)池供電電源參數(shù)有關(guān)，改變電源參數(shù)，即可改變斜率（測量范圍）。直線方程中由于規(guī)定了輸出電流范圍，因此，當(dāng)S=0時，求出常數(shù)項d，就可以測出該待測溶液的電導(dǎo)率，如圖3所示。
在電解質(zhì)溶液中，單位體積內(nèi)所含離子濃度越大，離子化合價越高，離子遷移速度越快，則電導(dǎo)率越大。
在0~8%范圍內(nèi)，酸堿鹽溶液濃度與電導(dǎo)率成比例關(guān)系，因此，檢測溶液的電導(dǎo)率就可計算出酸堿鹽的濃度。圖4是變送器原理示意圖。
(3)NDM-96型酸堿鹽濃度變送器就是通過測量溶液電導(dǎo)值來確定濃度的流程儀表。變送器主要由電導(dǎo)池、電子模塊、顯示表頭和殼體組成，有流通式和插入式兩種。流通式適用于工藝管道中介質(zhì)的測試，插入式適用于貯液桶中介質(zhì)的測試。變送器具有以下特點：
①能夠解決高電導(dǎo)情況下電極極化數(shù)不穩(wěn)定和測量漂移等技術(shù)難題，在無結(jié)晶與沉淀情況下，可連續(xù)工作兩年無需維護。
②模塊化電子單元，抗震防潮、工作可靠，不受分布電容和電磁波影響，抗干擾能力強。
③具防過載保護電路功能。當(dāng)被測溶液超標，變送器輸出過載時，最大電流不超過30mA。
變送器技術(shù)指標：
測量范圍0.1%~8%的H2S04、NaOH，HCI等；準度1.0級；漂移≤0.5%，24h全量程；負載特性0~10mA時0~1200Ω，4~20mA時0~600Ω；工作電壓兩線、三線制DC 24V，四線AC 220V；被測介質(zhì)溫度-10~65℃環(huán)境溫度10~55℃；環(huán)境濕度＜95%。
2.3 比重法測量
比重法一般用于測量高濃度堿液。液體密度是指在同一溫度和壓力下，液體密度與水密度之比，常以4℃為標準溫度。在實際應(yīng)用中，也可以標出溫度比，如1.52（20℃/10℃），即表示溫度為20℃某物質(zhì)的密度與10℃的水的密度之比。比重單位除采用g/L外，還可采用（%）濃度及波美度（°Bé）。
物質(zhì)的密度是指單位體積物質(zhì)的質(zhì)量，如物質(zhì)的體積為V，質(zhì)量為m，則其密度：
測量密度是確定溶液濃度或懸浮物濃度最為直接的方法還可以用在自動配液控制各種組分的混合濃度。
2.3.1 浮筒密度變送器
根據(jù)阿基米德原理，固體在液體中減輕的重量（浮力）等于與此固體同體積的浮子（浮筒）排開液體的重量。當(dāng)把一定質(zhì)量的浮子（浮筒）沉入液體時，其沉人液體的深度與其密度有關(guān)，密度愈小，沉人愈深。
(1)漂浮浮子式密度計是一個下部直徑較大、上部直徑很小的圓柱形浮子（圖5）。在被測液體中，漂浮高度可按下式計算：
ρ——液體密度；
Δρ——密度化變量；
D——浮子下部直徑；
d——浮子上部直徑；
h——浮入部分高度；
H——浮子下部高度。
浮子漂浮各部位尺寸如圖6所示。
