蚕丝织物的前处理和整理

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1、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 非丝素部分：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 7 080 2030 0.61.0 0.71.7柞

2、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

3、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、丝素对还原剂较稳定，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

4、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，能较快地达到脱胶的目的。因此蚕丝的

5、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：大部分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：大部分存在于丝胶中，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。其中大部分与丝胶 蛋白结合成复合蛋白质；另一部分具有纤维素结构，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，在此仅讨论脱胶的基本原理。

6、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： H3NPCOO OH H2NPCOO 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） OH CN（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

7、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，以达到脱 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

8、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较合适。2、脱胶温度和一般化学反应一样，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、

9、热能浪费大；厚密织物：14045合适浴比 轻薄织物：160针织物： 120305、水质丝织物精练时，一定要使用软水；或加入软水剂。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，有时还加入适量的漂白剂。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：981000C；时间：70100分钟；浴比：140502、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

10、，可达到脱胶的目的，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：和皂碱法处理基本相同；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O 00.3 克升酶液H：1010.5酶液温度：40450C处理时间：4060分钟精练、后处理：和皂碱法工艺基本相同。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

11、维即Cell-OH(CH3CO)2O Cell-OCOCH3醋酸纤维本身比较纯净，其精练主要是去除浆料 和油污等。其精练液的组成如下：S.A.A（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：S.A.A（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

12、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发展，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

13、过锡来增加蚕丝纤维的质量，同时使织物的手感丰满厚实，其光泽、身骨和 弹性等均有改善。经过合适的锡增重整理，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

14、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30 60min后，水洗、脱水、烘燥，以去除未反应的锡处理液。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，直至达到所要求的增重率

15、，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，并发生如下水解反应：SnClSn(OH)l其中不溶性的Sn（OH）4沉积于纤维空隙内，HCl被水洗除 去。继续用Na2HPO4处理，则发生如下反应：Sn(OH)aSn(OH)aOH增重蚕丝再用硅酸钠处理，则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%（o.m.f.）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