（一）洗毛

羊只在生长过程中，由于自身代谢作用产生的分泌物和长期野外生活而夹杂的沙土、植物性杂质，加上为区分羊群所做的印记以及医病用的药物等，使得原毛中含有多种杂质，必须经过洗毛工作，才能获得符合质量要求的洗净毛。

洗毛的方法主要有乳化法和溶剂法，后者设备、加工费用昂贵，现在生产中基本不使用。乳化洗毛法根据原料性能的差异，需采用不同的处理工艺，但洗涤原理及设备基本相同。

1．羊毛含杂　羊毛上的杂质主要有羊毛脂、羊汗、沙土、草杂和羊粪。

（1）羊毛脂的成分和性质。

①羊毛脂成分：羊的皮肤内分布着丰富的脂肪腺，羊毛脂是脂肪腺的分泌物。随着羊毛的生长，脂肪腺的分泌物也就不断黏附于纤维的表面，它的存在和含量对羊毛纤维性能有影响。原毛含脂的多少，取决于羊的品种、羊毛的类型及羊的生活环境、饲养条件等因素。在供纺织用的动物纤维中，绵羊毛含脂量最高，为5%～25%。

羊毛脂的组成极为复杂，是数十种化合物的混合物，它不同于一般的油脂，其组分中不含甘油酯，主要是高级脂肪酸和高级一元醇及其酯类的复杂混合物。

②羊毛脂性质：

a．羊毛脂不溶于水，能溶于憎水的非极性溶剂，如四氯化碳、乙醚等。这种性质是溶剂洗毛方法产生的依据。

b．羊毛脂中的高级脂肪酸遇碱能产生皂化作用，生成肥皂溶于水中。但是，高级一元醇遇碱不能皂化，所以，洗毛时单纯用碱不能将羊毛脂洗净，必须用洗剂并采用乳化的办法才能去除羊毛脂。

c．羊毛脂的颜色为浅黄色至褐色，熔点为37～45℃，所以，在常温下羊毛脂为黏稠状物质，洗毛温度应高于羊毛脂的熔点。

d．羊毛脂比水轻，相对密度为0．94～0．97。

e．羊毛脂的化学性质常以酸值、碘值、皂化值及不皂化物来表示。

最近的研究指出，羊毛脂中包含易氧化的羊毛脂和不易氧化的羊毛脂两部分。不易氧化的羊毛脂容易洗除，而易氧化的羊毛脂则不易洗除。国产羊毛的碘值一般比外毛高，所以必须采用较高的温度、较多的洗剂、较长的洗涤时间，才能较好地将羊毛脂乳化，以达到洗净羊毛的目的。

（2）羊汗的成分和性质。

①羊汗的成分：羊汗是羊皮肤中汗腺的分泌物，其含固物主要为盐。羊汗的含量随羊品种、年龄等而不同。一般细羊毛含汗量低，粗羊毛含汗量高。在羊汗的成分中含有无机酸钾盐和脂肪酸钾盐。

②羊汗的性质：羊汗易溶解于水，尤其是溶于温水，因此在羊毛洗涤过程中很容易去除。羊汗溶液中的碳酸钾遇水后水解生成氢氧化钾，可以皂化羊毛脂中的游离脂肪酸，生成钾皂，有利于洗毛。所以，在洗毛机的浸渍槽中，虽不添加任何洗涤剂和助剂。但由于羊汗的作用，也能洗除一部分羊毛脂。

2．乳化洗毛原理　羊毛上黏附脂汗和土杂的性质各异，要去除这些物质，必须根据所含脂汗和土杂的性质，采用一系列化学的方法，并伴随机械的作用才能做到。

羊汗可以溶于水，并且可以与较易皂化的脂肪酸起皂化作用，生成钾皂溶于水中；洗毛时所加的碳酸钠也可以皂化部分脂肪酸。但是洗毛时单纯靠碱与油脂的化学变化是不够的，因为一方面去杂不净，另一方面，即使已进入洗液中的土杂也还可能再黏附在羊毛上。因此，必须采用洗剂并利用物理和机械的作用，才能达到洗净羊毛的目的。乳化洗毛主要是指这种方法的洗净作用。

（1）原毛的去污过程。欲将羊毛上的脂汗和土杂等去除，首先要破坏污垢与羊毛的结合力，降低或削弱它们之间的引力。因此，去污过程的第一阶段是润湿羊毛，使洗液渗透到污垢与羊毛联系较弱的地方，降低它们之间的结合力，这个阶段称作引力松脱阶段。第二阶段为污垢与羊毛表面脱离，并转移到洗液中去。这主要是由于洗剂的存在以及机械作用的结果。第三阶段为转移到洗液中的油脂、土杂稳定地悬浮在洗液中而不再回到羊毛上去，防止羊毛再沾污。这要求所用洗剂溶液必须具有良好乳化、分散、增溶、起泡沫等作用。最后再经清水冲洗，即得到洗净毛。通过高倍显微镜观察，羊毛去污的动态过程如图10－3所示。

图10－3　羊毛去污的动态过程

总之，洗涤是一个十分复杂的化学、物理、机械作用过程，它是洗涤剂降低洗液表面张力和界面张力以后产生的润湿、渗透、乳化、分散和增溶等一系列作用以及羊毛表面扩散双电层与羊毛脂、杂质表面扩散双电层间相互作用的综合结果，而机械作用则是脂杂与羊毛最终分离必不可少的手段。

（2）乳化洗毛工艺过程。乳化洗毛工艺过程包括开松、除杂、洗涤、烘干等。洗涤可分为浸渍、清洗、漂洗和轧水等加工程序。乳化洗毛工作一般在开洗烘联合机上进行，该机主要由开毛、洗毛、烘毛三部分组成，中间以自动喂毛机连接。羊毛从喂入到输出都是连续进行的，其中洗毛部分有若干个洗毛槽（见动画视频10－1），每只洗槽中洗液的温度、加入助剂的种类和数量各不相同，以适应不同的工艺要求。如图10－4为LB023型洗毛联合机示意图。

图10－4　LB023型洗毛联合机示意图

1，3—B034－100型喂毛机　2—B034－100型三锡林开毛机　4，5—B0352－100型五槽洗毛机的第一、第五槽（第二、三、四槽图中未画出）
6—R456型圆网烘干机

3．洗净毛的质量要求　经过开毛、洗毛加工后的羊毛称为洗净毛。洗净毛质量好坏与毛条质量、制成率的关系极为密切。目前，洗净毛质量以洗净后的羊毛含油脂率、回潮率、含残碱率为保证条件；以含土杂率、毡并率为分等条件，以其中最低一项的品等为洗净毛的等级。洗毛过程中一定要保持羊毛本身固有的弹性、强力、色泽等特性，使洗净毛洁白、松散、手感不腻不糙，并符合表10－1的质量要求。

表10－1　洗净毛的质量要求

（二）烘干

从洗毛机压水辊出来的洗净毛，一般含有40%左右的水分，这样的湿毛不便于储存和运输，也不能进行后续加工，因此必须进行烘干。

1．烘毛的目的和要求　烘毛的目的是在不损伤羊毛纤维品质的前提下，使羊毛含水率降低到符合生产要求的水平。各地区温湿度条件不同，烘干羊毛的出机回潮率一般控制在16%±3%范围内。烘毛过程要尽量做到烘毛均匀一致。

2．烘干机的结构与干燥过程　烘干机的干燥方式一般有如下三种。

（1）烘筒干燥。羊毛直接与蒸汽加热的金属烘筒表面接触，由烘筒表面将热传给羊毛，使毛中的水分汽化，从而羊毛得到干燥。

（2）热风干燥。主要利用热空气对流传热达到干燥目的。热空气吹向湿羊毛表面，使其中的水分汽化，从而羊毛得到干燥。

（3）红外线干燥。利用辐射传热达到干燥目的。辐射线被干燥物吸收而转化为热量，使其中的水分汽化，羊毛得到干燥。红外线干燥设备较复杂，还没有在烘毛中得到广泛应用。

3．影响羊毛干燥速度的主要因素(www.daowen.com)

（1）羊毛的性质和状态。羊毛属于吸湿性材料，在烘干过程中大部分时间处于等速干燥阶段，但因为羊毛松散程度不一，其间水分的扩散速度不同，从而影响了干燥速度。所以在烘干之前，应尽量提高羊毛的松散程度来提高烘干效率。

（2）干燥介质的状态。干燥介质（热空气）的状态包括温度、相对湿度、流速以及与羊毛接触的情况等，它们均能影响干燥速度的大小。

（三）炭化

1．炭化的目的与方法　羊在草原放牧中常黏附各种草籽、草叶等植物性杂质，它们有的在加工过程中易于去除，有的与羊毛紧密纠缠在一起，不易去除，会给后道加工增加困难。因此，必须在羊毛初步加工过程中设法将草杂除去。

去草有机械和化学两种方法。机械去草法由于去草不彻底，对纤维长度损失较大，同时产量也低，所以，此方法在初加工中很少采用。通常用的是化学去草方法，即炭化。

在粗梳毛纺中常对含草杂多的羊毛用硫酸和助剂处理。

2．炭化原理　酸虽然对羊毛纤维也有破坏作用，但相对于草杂而言，羊毛纤维更耐酸，所以可以利用这一特性，用酸处理含草杂的羊毛纤维，从而达到去除草杂的目的。

（1）酸对植物性杂质的作用。植物性杂质就其本质来说是纤维素物质，其分子式为（C6H10O5）n。在炭化过程中，采用的是稀硫酸，但经高温烘焙后，酸液变浓，可以将植物性杂质脱水成炭：

实际上，炭化后的草杂并非全部变成炭质，未完全炭化的草杂，经烘焙后会变成易碎的物质，它们在机械作用下易于除掉。破坏不同草杂所需最小含酸量见表10－2。

表10－2　草杂炭化所需最小含酸量

从表10－2可以看出，有的草籽在含酸量达4%时方可变为硬脆的物质。实际上，在正常工艺条件下有些大草籽如苍籽，很难炭化，因此，对含大草籽多的羊毛，最好在炭化前采用手工摘除的方法，否则炭化将达不到预期效果，而大草籽被轧碎后，分布面积反而扩大，对产品更为不利。

（2）酸对羊毛的作用。羊毛角质的结构十分复杂，其分子侧链上有酸性基和碱性基，所以它具有与酸和碱两者结合的能力，即羊毛是两性电解质，或称作两性化合物。

羊毛的酸性基和碱性基在数量上和电离程度上并不相同，其中酸性基占优势。在某一pH时，羊毛上正负电荷相等时，即其吸收的氢离子和放出的氢离子相等，此时溶液的pH称为“等电点”。羊毛的等电点为pH＝4．2～4．8，即当pH≤4．2时，羊毛开始与酸结合（吸收氢离子）。在pH＝1时，吸酸量最大，这时，羊毛结合的酸量称作饱和吸酸量，100g羊毛能吸收0．04～0．05mol的酸。酸与羊毛角质中的氨基以盐式键结合，且这一反应可逆，当用水洗和中和时，这一部分酸可以去掉，且对羊毛无损伤。所以，饱和吸酸值是炭化工艺中决定工艺条件的—个很重要的参考值。

羊毛经酸处理后，其化学性质中最显著的变化是与碱的化合能力增强，酸性染料染色性能降低，缩绒性降低等。在物理性质上表现为强力变化，一般来讲，如果酸的浓度过大，或其他工艺条件不合理，纤维强力降低。因此，在羊毛炭化时，必须严格控制炭化工艺条件。

3．炭化工艺过程及炭化质量检验

（1）散毛炭化工艺过程。此工艺常用于粗梳毛纺，使用散毛炭化联合机，主要有以下几个阶段。

①浸酸、轧酸：使草杂吸收足够的硫酸溶液以利炭化，但要尽量减少羊毛的吸酸量，轧去多余酸液。

②烘干与烘焙：去除水分，脆化草杂。

③轧炭、打炭：粉碎炭化了的草杂，用机械及风力将其从羊毛中除去。

④中和：清洗并中和羊毛上的硫酸。

⑤烘干：烘去过多的水分，使纤维达到所要求的回潮率。

各工序的作用和要求分别如下。

浸酸、轧酸：浸酸、轧酸一般用稀硫酸，有2只槽，第一槽为浸渍槽，浸湿羊毛，用活水加浸润助剂如拉开粉、平平加等，使羊毛吸水均匀。第二槽为浸酸槽，酸液浓度为32～54．9g／L，视洗净毛品种、含杂量与酸液温度而不同。酸液温度为室温，浸酸时间约4min。轧酸、浸酸槽出来的羊毛经两对轧辊轧去多余酸液。

烘干和烘焙：烘干和烘焙是植物质炭化的主要阶段，在烘干过程中，水分蒸发，硫酸浓缩，在高温烘烤过程中植物质炭化。为保护羊毛，先将羊毛在较低温度下预烘，一般为65～80℃，再经102～110℃的高温烘烤，这时因硫酸浓缩，植物质脱水成炭，因而羊毛损伤较小。若将含酸的湿羊毛直接进行高温烘烤，则会造成羊毛角质的严重破坏，形成紫色毛，含水越多破坏越大。

轧炭、打炭：轧炭、打炭是使羊毛通过12对表面有沟槽的轧辊，粉碎已炭化的草杂质。各对轧辊速度逐渐加快且上下轧辊速度不同，所以，羊毛和草杂质受到轧和搓的作用，使炭化的草杂质被粉碎并经螺旋除杂机排除。

中和：要求先用清水洗，后用碱中和羊毛上的残余硫酸。中和工序使用3只槽，第一槽为清洗槽，洗去羊毛上附着的硫酸；第二槽用纯碱中和羊毛中化学结合酸；第三槽用清水冲洗羊毛上的残碱。

最后轧去羊毛中水分并烘干：此工序后遂成为除去草杂质的炭化净毛。

（2）炭净毛的质量检验。炭净毛的质量对原材料的消耗、成品的质量有不可忽视的影响，一定要做到手感蓬松，有弹性，强力损失小，清洁而富有光泽，色白不泛黄。不同质量的含草羊毛经炭化后，应符合表10－3的质量要求。

表10－3　炭净毛质量要求