MercerJohn于1851年發(fā)明了一種可改變棉織物、紗線或纖維性能的方法，并申請了。該方法中，使用濃燒堿（25％質(zhì)量分?jǐn)?shù)）處理棉織物、紗線或纖維，隨后用酸進行中和，再用水清洗。經(jīng)該方法處理后，棉的性能可在后續(xù)濕加工或水洗工藝得以*保持。原棉天然扭曲減少，橫截面由扁平的腰子形變成橢圓形，表面變得光滑。此外，強力有所提高，對染料的親和力也有很大改善。
　　
　　Mercer認(rèn)為對染料親和力的改善是他這個發(fā)明zui大的貢獻(xiàn)。該工藝的缺點是纖維長度會縮短，zui高可達(dá)18％，該現(xiàn)象隨著纖維直徑的增大而越明顯。對于本不是很長的纖維，長度的縮短限制了Mercer發(fā)明的這個工藝的商業(yè)化應(yīng)用。該工藝現(xiàn)在被稱為苛化作用、無張力絲光或松式絲光（該名稱較常見）。
　　
　　1889年，Lowe發(fā)現(xiàn)，如在苛化處理和中和處理過程中能夠阻止纖維收縮，可使處理后的纖維橫截面變?yōu)閳A形。這也可以提高纖維對染料的親和力，同時提高了纖維強力。與Mercer工藝不同的是，在處理過程阻止纖維收縮提高了纖維的光澤度。Lowe的發(fā)現(xiàn)擴大了Mercer苛化工藝的用途，并使之成為今天*的真正的絲光工藝，即在張力下進行絲光。
　　
　　在苛化處理和水洗過程中要求保持張力，這一點限制了張力絲光在紗線和織物中的應(yīng)用。在很長一段時間中，認(rèn)為棉紗線或織物的絲光，其處理效果不夠均勻。原因之一是濃堿液不能*滲透結(jié)構(gòu)緊密的機織物，以及高捻度紗的中心。這與燒堿液的黏度高，以及棉在堿液中的高度溶脹有關(guān)。棉纖維的高度溶脹使織物結(jié)構(gòu)變得致密，從而影響試劑的滲透。
　　
　　由于上述原因，那些暴露在表面的纖維其處理效果較紗線內(nèi)部的纖維效果好。另一個因素與紗線的幾何形態(tài)（即紗線結(jié)構(gòu)）有關(guān)。一根紗線中的各纖維并不固定占據(jù)某個徑向位置，而是由外向內(nèi)分布，有部分突出在紗線表面。因此，當(dāng)拉伸時，所有纖維的伸展程度并不*相同，靠近表面的纖維，其伸展程度稍遜于近內(nèi)芯的纖維。
　　
　　絲光處理的不均勻會導(dǎo)致染料上染的不均勻，從而對織物外觀產(chǎn)生影響。例如，對于深色織物，在使用過程中會起霜花，這是由于表面染色較深的纖維會因穿著磨損或洗滌而受損，露出位于內(nèi)部的染色較淺的纖維。
　　
　　如果以棉條形式進行絲光處理，有可能避免上述因紗線結(jié)構(gòu)和堿液在緊密結(jié)構(gòu)的紗線和織物中滲透性差而產(chǎn)生的問題。棉條在有張力條件下的絲光，較紗線或織物困難，因為要在整個工藝過程中控制好纖維以防止收縮是比較困難的。
　　
　　Kim等報道了棉纖維的張力絲光系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，粗棉紗依次通過一系列直徑不斷增大的從動輥。之所以如此安排輥筒，是為了使設(shè)備夾持的長度與纖維長度相同。該系統(tǒng)的缺點是，要在處理和水洗階段將所有纖維的長度保持在相同的程度是比較困難的，同時需根據(jù)纖維長度調(diào)節(jié)輥筒間的距離。
　　
　　澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）材料科學(xué)與工程（前身是CSIRO紡織和纖維技術(shù)）研究所發(fā)明了可對棉條進行連續(xù)絲光而無纖維收縮的工藝。系統(tǒng)如圖I所示，棉條放在兩條連續(xù)的傳送帶之間，在處理和水洗浴中，通過一系列小直徑的輥筒傳送。制備傳送帶的材料可耐濃堿液，略有彈性，迂回繞行于輥筒間。

　　
　　傳送帶呈開孔式結(jié)構(gòu)，使燒堿液可滲透進棉條，同樣，在水洗過程中從纖維處被洗除，進而被酸中和。傳送帶系統(tǒng)中依靠出布端（C處）的一對驅(qū)動輥牽引，由此產(chǎn)生的張力被反饋回進布羅拉（A處）。傳送帶的張力，以及它們在輥筒處左右交替彎曲對棉條產(chǎn)生擠壓力，由此在纖維和兩根導(dǎo)帶問產(chǎn)生摩擦，阻止纖維在絲光液中收縮。軋點（B處）將多余的絲光堿液擠壓出棉條，并在進入水洗前返回處理浴。
　　
　　為避免水洗過程中發(fā)生收縮，棉條通過水洗浴時也要保持被擠壓狀。為提高去堿效率，一道新鮮水自水洗池出口處逆流而上。水洗階段，燒堿濃度降到使纖維發(fā)生收縮的水平之下。棉條在出布輥（C處）之后并不一定要保持張力。
　　
　　棉條在一道稀醋酸浴中（pH值維持5）中和殘留的堿。處理后的棉條經(jīng)zui后一道水洗后烘干。
　　
　　該方法避免了經(jīng)向收縮，棉纖維的橫截面發(fā)生溶脹，從扁平狀變?yōu)閳A形，獲得絲光棉應(yīng)有的特性。
　　
　　系統(tǒng)中使用導(dǎo)帶，如圖1所示，較之僅使用輥筒效果更好，這樣輥筒之間的距離不再*取決于纖維長度。這是因為纖維和導(dǎo)帶問的摩擦使得各纖維的兩端無需為避免收縮而被夾住。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輥筒間的切向距離接近棉纖維長度（約2．5cm）時，纖維的拉伸可達(dá)4％，可使棉纖維光澤zui大化。纖維拉伸超過4％后，強力會降低。
　　
　　處理實例
　　
　　澳大利亞產(chǎn)的5ktex棉條用圖l所示裝置處理。絲光液組成為21．4％燒堿液，7g/LLeophenMC（潤濕劑，BASF公司）。燒堿液和水洗浴的溫度低于1OoC。導(dǎo)帶速度設(shè)定在可以使棉條在燒堿浴中浸漬40s。棉條按上述絲光、水洗、中和和烘干工藝進行絲光處理。
　　
　　對比樣的棉條用同樣的燒堿液和潤濕劑處理，工藝流程同上，只是處理過程中棉條呈*松弛狀態(tài)。
　　
　　烘干后對棉條進行測試發(fā)現(xiàn)，張力絲光處理樣較對比樣更有光澤。這與掃描電鏡的結(jié)果（圖2）相符。圖2顯示，與對比樣相比，張力絲光處理樣更有光澤，扭曲少，更圓潤。

　　
　　圖2中纖維外觀的變化與圖3和圖4中纖維橫截面的變化一致。

　　
　　圖3中，未處理棉纖維呈典型的橢圓形，大多數(shù)情況下是由于細(xì)胞腔內(nèi)未充滿所致。圖4為采用松式絲光和采用CSIRO連續(xù)張力絲光處理棉纖維的掃描電鏡。兩種情況下，處理纖維比未處理更圓潤飽滿，而張力絲光處理的棉纖維與松式絲光樣相比，原型橫截面的比例高。纖維形狀的變化增加了光澤度。
　　
　　測定了未處理和處理棉條的纖維長度、斷裂強力和斷裂伸長，結(jié)果見表1

　　
　　由表1可以看出，采用松式絲光處理的纖維收縮很大，長度縮短，而張力絲光的纖維由于傳統(tǒng)帶的約束而阻止了長度的收縮。這使的得纖維長度實際上沒有變化，或者對于這個樣品，還略有增加。盡管兩種處理方式下，短纖維指數(shù)都有提高，但松式絲光纖維的提高度較張力絲光大。松式絲光棉纖維的斷裂強力和張力絲光接近，均較未處理樣有明顯提高。這些變化是由于纖維潔凈度下降所致，導(dǎo)致纖維生長過程應(yīng)力得到松弛。張力絲光纖維的斷裂伸長較未處理樣略高；松式絲光后，斷裂伸長有較大增加。這主要是由于燒堿絲光時棉纖維收縮大引起的。
　　
　　馬克隆尼值是一項氣流測試結(jié)果，一定質(zhì)量的樣品壓縮后放入特定容量帶孔的盒子里，強制通過的氣流穿過樣品時，氣流收到阻力與纖維的線密度成正比，它反應(yīng)的是纖維細(xì)度和成熟度。盡管這并不是測試該兩個參數(shù)的方法，但被工業(yè)屆廣泛用于指示纖維質(zhì)量，尤其是紡紗性能。表1中的馬克隆尼值顯示，與未處理樣相比，纖維經(jīng)松式絲光和張力絲光處理后，該值均有增加。這是由于纖維橫截面由未處理時的扁平腰子形為圓形橫截面而使比表面積變小。松式絲光棉纖維的馬克隆尼值較高是因為長度收縮而使纖維變粗；張力絲光棉纖維的長度未有增加是由于傳送帶的限制而阻止了纖維收縮。
　　
　　初步試驗結(jié)果表明，ＣＳＩＲＯ棉條張力絲光處理工藝對棉的紡紗性能沒有負(fù)面影響，除了去除棉蠟質(zhì)。與維處理相比，張力絲光處理的棉用活性染料標(biāo)準(zhǔn)染色法染色后，吸進率更高，纖維光澤提高，色澤更加深濃。
　　
　　上述只是對單根棉條進行了試驗，可以設(shè)想，如果用更寬的輥筒和傳帶，可同時對多根棉條進行處理。結(jié)論
　　
　?。茫樱桑遥霞夹g(shù)在張力下對棉條進行連續(xù)絲光，可防止纖維收縮，優(yōu)點與絲光的紗線和織物相似。
　　
　　棉條絲光工藝還具有以下優(yōu)點：
　　
　　由于纖維長度增加，可減少梳理時纖維斷裂，以及紡紗時的紗線斷裂。
　　
　　與傳統(tǒng)的紗線和織物絲光工藝相比，張力絲光紡紗后外層和芯層的纖維處理效果均勻，染色深度更佳，減少因表面磨損而產(chǎn)生的霜花。
　　
　　目前，由棉和動物纖維如羊毛的混紡織物，不能進行絲光，因為角蛋白不耐濃堿液，而采用該棉條形式進行絲光，可生產(chǎn)由絲光棉與羊毛或其他不耐堿的纖維混紡的新產(chǎn)品。
　　
　　（來源：印染）