单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章蚕丝织物的前处理和整理,第一节 概述,蚕丝织物,丝织物蚕丝和化纤的交织物,纯化纤丝织物,非丝素局部：如丝胶、脂蜡、色素、无机盐等,绸坯含杂织造加工：油剂、浆料、着色染料,贮运途中：油污等,柔软性变差,光泽不好 精练,影响染整加工,由于蚕丝中的杂质主要是吸附在丝胶上，只要将丝胶去除这些杂质也会随之脱去；因此，蚕丝织物的精练主要是去除丝胶，故通常将其称为脱胶。,第二节天然丝的主要性质,蚕丝是由氨基酸通过肽键缩合而成的，属于蛋白质。蚕丝可分为桑蚕丝和柞蚕丝。它们的主要成分是丝素，此外还含有一定量的杂质，其组成如下：,丝素丝胶脂蜡、色素 无机物,桑蚕丝7080 2030 0.61.0 0.71.7,柞蚕丝79.681.3 11.912.6 0.91.4 1.52.3,一、两性性质,丝素属于蛋白质，分子中既含有酸性基团COOH，又含有碱性基团NH2，所以能与酸或碱作用生成盐，属于两性化合物。,当丝素和碱作用时，带负电荷；当丝素和酸作用时，带正电荷；通常情况下，以内盐的形式存在。,二、等电点,当丝蛋白质在溶液中时，调节溶液的H值，使蛋白质分子上正、负离子数目相等时呈现电中性，此溶液的H值即为该蛋白质的等电点。,桑蚕丝的等电点为：H3.55.2,羊毛的等电点为：H4.24.8,蛋白质在等电点时，呈现一系列特殊的重要性质如溶胀、溶解度、渗透压、电导率等处于最低值。当溶液的H值偏离等电点时，天然丝会因吸酸或吸碱面使其体积膨化。,三、对酸碱的稳定性,丝素耐酸的能力强于耐碱的能力。这是由于碱对肽键的水解催化较酸更有效。,当丝素水解断裂后，强力下降、光泽变差，因此丝织物精练时，应严格地控制精练液的H值。,四、其它性质,1、蛋白酶能使肽键水解,蛋白水解酶可以用于蚕丝的脱胶；,2、丝素对复原剂较稳定，但耐氧化剂的能力较差,因此含氯的漂白剂不能用于蛋白质纤维的漂白；因它易使丝素生成氯氨而泛黄，而且还会导致丝的强力下降。,3、丝素耐日光照射的能力较差,长时间强烈照射会导致：,泛黄；脆损；,第三节蚕丝中杂质的组成及化学性质,一、丝胶,1、丝胶的化学组成与分子结构,丝胶是一种易变性的蛋白质，由18种氨基酸组成，具有一两性性质，且分子中极性氨基酸的含量30.1、8.5、16.8、10.1%比丝素高的多。如,由于这些氨基酸的侧链中都含有亲水性基团如OH、COOH、NH2等，增加了丝胶的吸湿性和水溶性，易于从丝素上脱落下来。,2、丝胶的溶解性能,1不溶于乙醇、乙醚、丙酮以及苯等有机溶剂；,2能在水中溶解，其溶解度与T、H、电解质含量等有关；,如5克桑蚕丝在不同的温度下处理30分钟后丝胶的溶解量如下所示：,3当溶液的H处于等电点时，溶解速率最低；当偏离等电点越远，溶解速率越高；同时肽键的降解也随之增加。,根据丝胶的溶解性质，在H9.510的碱性溶液中，温度为951000C时，能较快地到达脱胶的目的。因此蚕丝的精练一般在此条件下进行。,二、脂蜡、色素、碳水化合物、无机盐等,脂肪：主要存在于丝胶中，来自于蛹体。主要成分为脂肪酸的甘油酯；,蜡质：大局部集中在靠近丝素的丝胶中。主要成分为蜂蜡酸、高级脂肪酸与蜡醇等高级醇的酯类；,色素：大局部存在于丝胶中，一般脱胶精练时即可去除；,无机盐：主要存在于丝胶中，少量存在于丝素中；主要是钙、镁、铁、铝等的氯化物以及硅酸盐、硫酸盐等；,碳水化合物：主要成分为葡萄糖及其衍生物。其中大局部与丝胶蛋白结合成复合蛋白质；另一局部具有纤维素结构，呈微细的纤维状，主要存在于丝胶中。,第四节蚕丝织物精练原理及工艺条件分析,蚕丝织物的精练主要是去除丝胶，在此仅讨论脱胶的根本原理。,一、脱胶原理,1、碱脱胶丝胶在碱性溶液中吸碱加剧膨化，溶解性能增加，并且分子链发生水解断裂，从而使丝胶从丝素上脱落下来。因此，碱在脱胶过程中起着极其重要的作用：,H3NPCOOOHH2NPCOO,减弱或破坏了肽链间形成的盐式键；,拆散了键之间的氢键，使肽键间结合力降低；,CONH酮式OHCN烯醇式,O,折散了原来肽键间所形成的氢键结合；,常用的脱胶碱剂有：纯碱、碳酸氢钠、硅酸钠、磷酸钠等；,2、酸脱胶,丝胶具有两性性质，能与酸结合生成蛋白质盐，使其溶解度增大；同时肽键也能发生酸性水解，生成溶于水的多缩氨基酸。实际生产中很少单独采用酸脱胶。,3、蛋白水解酶脱胶,酶是一类由生物体产生并可脱离生物体而独立存在的具有特殊催化作用的蛋白质，又称生物催化剂。酶不但催化效率高，而且专一性强。其专一性是指酶对被作用物具有严格的选择性，即一种酶只能催化一种或一类物质。,蛋白水解酶不能直接使丝胶溶胀、溶解，而是高速率地催化丝胶蛋白分子的肽键水解，成为易溶于水的产物，以到达脱胶的目的。,二、脱胶工艺条件分析,丝织物脱胶过程可分为三个步骤即,纤维上的丝胶在精练液中吸水膨化；,膨化过程中，在酸、碱、酶等试剂催化作用下水解或溶解；,丝胶从纤维上剥离，并分散在练液中；,丝胶的脱除程度取决于上述三个过程，而这三个过程又受练液浓度、温度、H值及脱胶时间的影响。,丝织物的脱胶程度通常用练减率脱胶率来检验，其计算式如下：,1、脱胶液的H值,从上图可知：,1当练液的H值为47时，丝胶处于等电点附近时，其溶解度最小，因而丝胶的去除量较少；,2当H2.5或H9时，丝胶的溶解度剧增，可充分脱胶；,3当H2或H11时，脱胶更充分，但此时丝织物的强度将显著下降；,综上所述，丝织物精练的H值一般控制在910.5较适宜。,2、脱胶温度,和一般化学反响一样，,脱胶速率都随温度的升高,而加快。,对于皂碱脱胶或合成,洗涤剂脱胶最适宜温度应,为：981000C。,3、脱胶时间,脱胶时间除与上述因素有关外，还与生丝的含胶量，织物的组织结构等因素有关。一般6090分钟。,4、浴比,浴比脱胶效率脱胶不匀造成生块,浴比浓度梯度脱胶效率，但助剂、热能浪费大；,厚密织物：14045,适宜浴比轻薄织物：160,针织物：12030,5、水质,丝织物精练时，一定要使用软水；或参加软水剂。因蚕丝较易吸附水中的钙、镁、铁、锰等离子；肥皂精练时会生成钙、镁皂而影响产品的质量等。,第五节 蚕丝织物的精练工艺,1、皂碱精练法,以肥皂作为主要精练剂，练液中还添加纯碱等碱剂；为了提高织物的白度，有时还参加适量的漂白剂。,1工艺流程：,预处理初练复练后处理,2工艺处方：,浸泡时间：30分钟,温 度：981000C；,时间：70100分钟；,浴比：14050,温度：98100,0,C；,时间：70100分钟；,浴比：14050,2、酶皂精练法,蛋白水解酶对丝胶蛋白肽键水解具有催化作用，可到达脱胶的目的，而肥皂可以去除脂蜡等。,蛋白水解酶的活力单位：指在规定条件下，1固体和液体酶制剂，每分钟将酪蛋白水解出1ug酪氨酸称为一个活力单位。通常酶制剂的活力单位以万为单位即A万单位克。,2酶脱胶工艺,酶皂法脱胶工艺流程：,预处理酶练精练后处理,预处理：和皂碱法处理根本相同；,酶练：2709蛋白酶,2079蛋白酶：2838万活力单位克,纯碱 0.51.0克升,平平加O00.3 克升,酶液H：1010.5,酶液温度：40450C,处理时间：4060分钟,精练、后处理：和皂碱法工艺根本相同。,第六节其它丝织物的精练,一、醋酯丝织物的精练,醋酯纤维是纤维素的醋酸酯，由纤维素和乙酸酐作用而得到的再生纤维即,Cell-OH(CH3CO)2O Cell-OCOCH3,醋酸纤维本身比较纯洁，其精练主要是去除浆料和油污等。其精练液的组成如下：,洗涤剂23克升,25%氨水1 ml升,温度：70850C,时间：3060分钟,二、涤纶、锦纶丝织物的精练,涤纶、锦纶都属于热塑性纤维，受热易变形，因此精练时温度不易过高。,精练的目的：主要是去除浆料油污等。,练液的组成：,洗涤剂45克升,纯碱 45 克升,渗透剂 0.25克升,温度：80900C,第七节蚕丝织物的漂白和增白,一、漂白,蚕丝织物经精练后虽然去除了丝胶等天然杂质和人为杂质，但白度仍不能满足要求，因此实际生产中往往将蚕丝织物的精练和漂白同时进行。,二、增白,荧光增白剂是一种对纤维有直接性的染料，种类很多。蚕丝织物一般宜用酸性染料和直接染料型的荧光增白剂。,第八节丝织物的增重,随着蚕丝织物从内衣化向外衣化开展，要求其具有厚实挺括的风格。蚕丝织物经精练后，质量减少约25%，纤维直径变细，丝之间的空隙增大，致使织物变薄、变软、缺乏挺括感。,通过增重处理既可弥补蚕丝织物精练损失的质量，又可以赋予蚕丝织物一定的厚实性、防皱性、悬垂性和挺括性。对于近年来大量开发的真丝针织绸，更适合应用增重整理。蚕丝织物的增重整理主要有锡增重、单宁增重、丝素溶液增重和接枝聚合增重等方法。,一、锡增重,锡增重是一项传统又常用的整理工艺，即通过锡来增加蚕丝纤维的质量，同时使织物的手感饱满厚实，其光泽、身骨和弹性等均有改善。,经过适宜的锡增重整理，蚕丝的强力和延伸度也有所提高，而吸湿性和光泽等几乎无变化。提高真丝的增重率虽会降低对酸性染料的亲和力，却能增加对直接染料的亲和力。,但增重率太高会降低真丝对各类染料的吸附能力，并导致蚕丝纤维脆化、变色，所以要谨慎控制增重程度。目前锡增重主要用于领带、饰带、刺绣品和要求厚重风格的高级女礼服等。如意大利、法国和瑞士制的高级领带几乎都经过锡增重，增重率一般达3540。,1、锡增重处理工艺四道工序构成,1氯化锡处理用1830B氯化锡SnCl45H2O溶液浴比13050，在1015处理60min后，轧液、水洗、脱水，使SnCl4被蚕丝纤维吸附。,2磷酸盐处理用57%磷酸氢二钠Na2HPO412H2O溶液浴比13050，在6070处理60min后，脱液、水洗、脱水，使SnCl4被蚕丝纤维固着。,3硅酸盐处理用35%硅酸钠Na2SiO3溶液浴比13050，在5065处理30min，脱液、水洗、脱水，使锡增重稳定化。,4皂洗用0.30.5%皂洗液，在7090处理3060min后，水洗、脱水、烘燥，以去除未反响的锡处理液。,一般每进行一次锡盐与磷酸盐处理后可获1015%的增重率，因此可将第1和第2道工序反复进行，直至到达所要求的增重率，再进行硅酸盐处理和皂洗。,2、锡增重原理,对于锡增重各道工序的化学原理，至今尚未得到统一解释。一般认为，在进行锡增重处理时，由于纤维的膨化，SnCl4分子在水溶液中通过扩散渗入纤维内部，并发生如下水解反响：,SnClSn(OH)l,其中不溶性的SnOH4沉积于纤维空隙内，HCl被水洗除去。继续用Na2HPO4处理，那么发生如下反响：,Sn(OH)aSn(OH)aOH,增重蚕丝再用硅酸钠处理，那么碱式磷酸锡与硅酸钠作用生成最终产物，沉积在蚕丝纤维中：,Sn(OH)aiOSn(SiO)aOH,蚕丝织物的锡增重整理不会产生Oeko-Tex Standard 100标准中严格限制的、可萃取的重金属和三丁基锡TBT、二丁基锡DBT等有机锡化物，符合生态纺织品的要求。,二、单宁增重,由于蚕丝对单宁酸有较强的吸附性能，经单宁增重处理可赋予织物柔软而蓬松的手感，并改善其抗皱性和耐紫外线性能。,国内有人将60%.的工业单宁酸用于精练真丝绸的增重。其结果是：经单宁酸增重的真丝绸增重率达20%，手感柔软，蓬松性、抗皱性和耐紫外线性能得以改善，且耐洗涤性和强力均有提高。与未增重绸的染色性能相比：单宁酸增重绸的阴离子染料上染率明显下降，且染深性差；而阳离子染料上染率那么显著提高，且色泽浓艳。,近年来，那么倾向于用MAA甲基丙烯酰胺和HEMA甲基丙烯酸羟基乙酯进行接枝聚合来进行增重加工。,三、丝素溶液增重,蚕丝的主体是丝素，丝素溶液又对蚕丝制品具有强烈的吸附作用，因此用丝素溶液增重是蚕丝织物实现自我完善的最正确途径。,丝素溶液的制备一般采用与丝素结构相同的丝蛋白原料，如制丝、纺丝、精练和染色各工序产生的废丝和废绸等，用氯化钙法、酸法和碱法等制成丝素溶液。整理方法也随丝素溶液的制备方法而有所不同。,用50氯化钙溶液沸煮精练蚕丝2h以上，可以得到丝素溶