第七章--蚕丝织物的前处理和整理

第七章蚕丝织物的前处理和整理蚕丝中杂质的组成及化学性质蚕丝织物的精练原理及影响精练的因素蚕丝织物的精练工艺蚕丝织物的精练设备蚕丝织物的漂白和增白蚕丝织物的增重蚕丝织物的砂洗蚕丝织物的盐缩蚕丝织物的防泛黄整理一、蚕丝组成及化学性质•丝素•丝胶•脂蜡、无机物•色素•油剂、着色剂•由多种α氨基酸剩基以酰胺键联结构成的长链大分子•蚕丝由丝素和丝胶两种蛋白质组成丝素•基本组成单位：氨基酸•两性性质：分子末端含有氨基和羧基，侧基上还含有许多酸性基团和碱性基团•等电点：调节pH，使蛋白质分子上正、负离子数目相等，此时的pH值为等电点。羊毛：4.2-4.8，蚕丝：3.5-5.2，锦纶：5-6•结构紧密，结晶度高H2NCHRCOOH丝素的性质•耐热性：较好，120℃，2h，强力无变化•溶胀、溶解性：在水中溶胀，不溶解，金属盐增重•耐有机酸和弱无机酸，不耐强无机酸：单宁酸增重、酸缩•耐碱性差：强碱损伤丝素，弱碱无损丝素•氧化剂和还原剂作用：含氯氧化剂损伤丝素，还原剂无明显损伤，漂白丝胶的性质•吸湿性高于丝素：分子排列紊乱，支化程度比丝素高，极性基团含量高。•在水中溶胀、溶解•弱碱脱胶、蛋白水解酶脱胶脂蜡、色素、无机盐、碳水化合物主要存在于丝胶中蚕丝中杂质分类•天然杂质：丝胶、脂蜡、色素、无机盐、碳水化合物•人为杂质：浸渍助剂、着色剂、各类沾污脂肪、蜡质：0.4％～0.8％，它们主要存在于丝胶中。•这些脂蜡的存在将影响蚕丝织物的吸湿性和后续加工，应尽量除去，而半脱胶方法主要就是去除脂蜡等杂质的。色素：•蚕丝根据不同的来源，含有浅黄到淡褐或深褐色的天然色素。这些色素多为黄酮类和胡萝卜素类，且大部分存在于丝胶中。•柞蚕丝织物的色素含量较高，呈灰黄褐色,其色素不仅存在于丝胶中,而且还存在于丝素中,因此柞蚕丝织物精练后一般都需要进行漂白。无机物：主要以钙、镁、钠和钾的氧化物或盐类存在于蚕丝中，多以灼烧后残留的灰分来标志其含量。少量的碳水化合物：•呈微细的纤维状，亦称微茸，主要存在于丝胶中，少量存在于丝素中。这些微茸不仅影响蚕丝织物的外观质量，还会使染色及印花产品的光泽和鲜艳度降低。二、蚕丝织物精练目的•精练目的：去除丝胶，去除其他天然杂质和人为杂质。•蚕丝织物的精练又称脱胶三、蚕丝织物精练原理丝胶是典型的两性高分子物质，在酸、碱、酶的作用下都会发生膨化、溶解和水解。碱能促使丝胶剧烈膨化，还可催化丝胶的肽链水解，加速丝胶脱离丝素。酸也能促使丝胶蛋白的膨化和溶解，以及催化丝胶肽键水解。蛋白水解酶对丝胶蛋白分子的肽键起催化作用，使丝胶蛋白质成为易溶的蛋白肽或进一步水解成氨基酸，从而达到脱去丝胶而不损伤丝素的目的。脱胶过程：蚕丝织物的精练大致可分为三步：首先丝胶吸湿膨化；然后碱、酸或酶等助剂加速丝胶的溶解和催化其水解；最后丝胶在表面活性剂的帮助下脱离纤维并稳定地分散在练液中。•练减率：生丝经精练处理后，质量减少的比率。计算公式如下：练减率=（精练前织物的干燥质量-精练后织物的干燥质量）/精练前织物的干燥质量×100%一般在23%左右四、蚕丝织物精练工艺•碱精练•皂碱法•酸精练•酶法•复合精练剂精练（一）皂碱精练•皂碱脱胶法常用的主练剂和助练剂各是什么？说明其作用。•写出皂碱脱胶法的工艺流程，并说明每一过程的作用。•优点：强力好，手感柔软滑爽、富有弹性、光泽好。既可去除丝胶，又能去油脂。•缺点：时间长，白色织物易泛黄。如果工艺处理不当，容易损伤丝素而降低蚕丝织物的强伸度1、主练剂和助练剂•主练剂：肥皂•助练剂：纯碱磷酸三钠泡花碱保险粉•肥皂：润湿、乳化、净洗作用，能除去蜡质，水解产生的游离碱对丝胶降解起催化作用，使脱胶均匀、完全。•纯碱：抑制肥皂水解，降低肥皂消耗量，对硬水有软化作用。•磷酸三钠：软化水•硅酸钠：吸附铁、铜等金属离子及其它杂质，防止再沉积。•保险粉：去除着色染料、天然色素，利于白度的提高。2、皂碱脱胶法工艺流程练前准备---预处理---初练---复练---后处理（1）练前准备：坯绸检查、分批、退卷（2）预处理：使丝胶膨化并去除部分杂质，利于练液渗入。处方：纯碱5g/L，pH=11，60℃，40min，45：1（3）初练：脱胶主要过程，练减率达18%左右。处方：丝光皂4g/L，纯碱0.75g/L，硅酸钠2.25g/L，保险粉0.25g/L，pH=9.5-10，98-100℃，100min，45：1（4）复练：去除残存丝胶和杂质，漂白处方：丝光皂4g/L，纯碱0.6g/L，保险粉0.334g/L，pH=9.5-10，98-100℃，100min，45：1（5）后处理：碱洗（纯碱0.4g/L，100℃，20min）-----水洗（100℃，20min）----水洗（80℃，20min）-----水洗（50℃，20min）皂碱脱胶水洗不净会产生哪些问题？残留的肥皂日久会使织物泛黄变硬，染色时有抗染作用。残留的丝胶可吸附更多的染料，造成染色深浅不一。影响精练的因素：1、练液pH值当pH值为4～7时，桑蚕丝织物的练减率最低。这是因为该pH值位于丝胶的等电点pH值3.9～4.4附近，故丝胶的溶解度最低．从而导致练减率最低。当pH值为9～10.5或1.75～2.5时，丝胶的溶解度显著增加，在30min内充分脱胶。一般采用在pH值为9～10.5的弱碱性溶液中精练。2、精练温度蚕丝织物的质量损失均随着练液温度的升高而上升。但是在77℃以下，丝胶很少脱去；当温度升至85℃以上时，脱胶率急剧增加；当温度达到95℃时，丝胶基本脱尽。一般较适宜的精练温度为95～98℃。精练温度提高到100℃以上，除了因练液沸腾使织物相互摩擦而造成擦伤和起毛外，还会引起丝素的泛黄和损伤。3、精练剂及其浓度•增加精练剂的浓度有利于脱胶，但浓度过高又会影响真丝绸的强力。4、精练时间•精练时间不仅取决于练液pH值、精练温度、精练剂和精练设备等精练条件，而且还与坯绸的厚薄和组织的松紧有关。5、浴比•浴比大，有利于加快脱胶速率、增加脱胶均匀性和减少织物的擦伤，但产量低且精练药剂和蒸汽耗量大。•浴比小，有利于加强练液循环、降低成本和节约能量，但脱胶不均匀，容易造成织物擦伤。•因此应视精练设备、精练工艺和织物品种来选择适当的浴比。（二）酸精练•精练剂：硫酸或盐酸•工艺条件：酸用量0.02mol/L，pH=1.8-2.5，95℃，10-50min•不能除去油脂、杂质，使手感发硬•适合特殊需求，三分练、五分练、七分练（部分脱胶）•腐蚀设备（三）酶精练优点：温度低蓬松性好，不起毛丝素不受损伤缺点：不能去除蜡质、油剂等其它杂质分解后的丝胶也不能很好地与丝素本体分离•酶：中性蛋白酶、碱性蛋白酶•工艺处方2709碱性蛋白酶1g/L,pH=11,40℃，60min•工艺流程预处理（纯碱、表面活性剂）---酶处理---水洗•酶精练很少单独使用酶—碱脱胶酶—合成洗涤剂脱胶碱预处理—酶精练（四）复合精练剂精练复合精练剂：肥皂或合成洗涤剂（主要成分）金属螯合剂、丝素保护剂、碱剂、表面活性剂协同作用（五）高温高压环保型精练1、高温高压水精练:130℃，20min2、水+单宁酸、乳酸、苹果酸（无害助剂）提高白度，减少泛黄五、蚕丝织物的漂白和增白•采用氧漂，氯漂损伤丝素•工序安排：可安排初练、复练之间也可精练后漂白（一）过氧化氢漂白工艺流程：漂白—热水洗---冷水洗工艺处方和条件：30%双氧水2-4g/L；硅酸钠1-2g/L；平平加O0.3g/L；浴比30：1pH=9.5-1080-85℃，90min(二）真丝织物练漂一浴法•目前国内一般采用保险粉练漂一步法缺点：易泛黄、保险粉分解会产生有害气体•双氧水尿素练漂一浴法尿素：活化剂，控制双氧水分解双氧水尿素练漂一浴法•工艺处方和条件：30%双氧水11ml/L尿素6g/L硅酸钠2ml/L渗透剂JFCJFC)4g/L浴比50：190℃，60min半成品质量•白度77-82%•毛效9.8-10.8cm•强力319-327N•练减率22.2-22.5%（三）增白目的：进一步提高漂白织物的白度；满足特白布等白度要求较高织物要求。方法：上蓝、荧光增白增白不能代替漂白1、上蓝•方法：采用蓝紫色染料或涂料处理织物•原理：蓝紫液吸收可见光中的黄橙光，织物对黄橙光的反射有所降低，减弱织物上的黄褐色泽。•亮度降低，织物显得苍白配方1：涂料蓝FFG0.0046-0.18g/L涂料紫FFRN0.0054-0.06g/L2、荧光增白•方法：采用少量的荧光增白剂处理漂白织物•原理：吸收紫外光，并将吸收的紫外线变成可见的蓝紫光反射出来，这些蓝紫光与织物上偏重的黄橙光混合成白光，同时提高了织物对可见光的总反射率。•织物的白度和亮度都增加。什么是荧光增白剂？•是种荧光染料，能吸收紫外线，并将吸收的紫外线变成可见的蓝紫光反射出来，与织物上黄橙光混合成白光。•荧光增白剂是一种对纤维有直接性的染料，种类很多，有用于棉、麻、毛、丝等天然纤维的，也有用于合成纤维的。•直接染料型荧光增白剂VBL适合在pH值为8～9的条件下使用。•荧光增白剂（雷可福）WS则适合在弱酸性条件下增白。工艺处方及条件：荧光增白剂VBL0.5-3g/L；pH=8-9；40-50℃，15-20min；浴比40：1•增白漂白同浴工艺流程浸轧漂白增白液—汽蒸—皂洗—水洗增白效果取决于照射日光中紫外线的含量以及织物上荧光增白剂的浓度。如果照射日光中紫外线的含量充足，荧光增白剂的用量在一定范围内其增白效果是随织物上增白剂浓度的增加而增强的。当增白剂的浓度提高到某一极限浓度时，其发射蓝紫光的强度恰好与织物上的黄橙光强度相等，此时织物最白，增白效果最好。当增白剂的浓度超过极限浓度时，其发射蓝紫光的强度大于织物上的黄橙光强度，增白效果反而有所下降。六、蚕丝织物的增重•蚕丝织物从内衣化向外衣化发展，要求其具有厚实挺刮的风格•蚕丝织物精练后，质量减少约25％，纤维变细，丝之间的空隙增大，织物变薄、变软、缺乏挺刮感增重整理目的：•弥补精练损伤的质量，可以赋予织物一定的厚实性、防皱性、悬垂性和挺刮性增重整理方法：•锡增重•单宁增重•丝素溶液增重•接枝聚合增重（一）锡增重•锡增重蚕丝主要用于领带、妇女用高级上衣等厚织物。•通过锡增重，蚕丝纤维的重量增加，纤度变粗，织物厚重，具有膨松感，身骨、弹性等均有改善。•强力、延伸度提高，吸湿性、光泽几乎无变化。•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。1、锡增重工艺锡增重用氯化锡(Sncl4)进行，其处理由以下四道工序构成：(1)氯化锡处理(使Sncl4为蚕丝纤维所吸附)氯化锡比重1．25～1．33温度10℃～l5℃时间60min浴比l：30～50按轧液、水洗、脱水工序反复进行。(2)磷酸盐处理(使蚕丝吸附的Sncl4固着)磷酸氢二钠5%～7%温度60℃～70℃时问60min浴比1：30～50脱液一水洗一脱水(3)硅酸盐处理(使锡增重物稳定化)硅酸钠3%～5%温度50℃～65℃时间30min浴比1:30～1:50脱液一水洗一脱水(4)皂洗(去除未反应锡处理液)皂洗液0．3%～0．5%温度、时间70℃～90℃，30～60rain水洗一脱水一烘燥锡增重蚕丝以第(1)工序氯化锡处理和第(2)工序磷酸盐处理为一组。将这两者进行一次，称做一道，通过反复进行二道、三道，则能提高增重率。如达到所要求的增重率，则进行第(3)工序以后的硅酸盐处理一皂洗。一般每进行一次锡盐与磷酸盐处理后可获10％～15％的增重率。有时为了提高增重率，还可在硅酸盐处理前插入一道硫酸铝处理。2、锡增重原理•一般认为在进行锡增重处理时，由于纤维的膨化，氯化锡分子在水溶液中通过扩散渗人纤维内部，并发生如下水解反应：SnCl4＋4H2O≒Sn(OH)4＋4HCI其中不溶性的Sn(OH)4沉积于纤维空隙内，HCI被水洗除去。•继续用Na2HPO4处理，生成碱式磷酸锡Sn(OH)4＋Na2HPO4≒Sn(OH)2HPO4＋2NaOH•再用硅酸钠处理，则碱式磷酸锡与硅酸钠作用生成最