手机微信:13704813968

染整工艺原理(三)--蚕丝和真丝绸的精练

晨怡热管 2008/11/16 16:06:25
§1 概述   
    
      无论何种真丝绸均需经过精练工序。蚕丝的精练因纤维状态而异。对使用生丝的织物要完全精练,对精练丝与生丝交织物既要防止精练丝的过度精练,又要保证生丝的充分精练。绢纺丝是在绢丝制造过程中进行精练,但仍残留少量丝胶,而且烧毛后为褐色,所以也要精练。   
    
  一、精练目的   
      茧丝除了丝素外,还有丝胶、蜡质、色素和灰分,在泡丝、制织和捻丝过程中又会沾上第二次杂质。这些杂质不仅成为染色障碍,而且使纤维原有特性不能充分发挥,有损成品质量,必须在染色前除去。去除色素以外的杂质的工艺过程叫精练;去除色素的工艺过程,叫漂白。  
    
  二、丝胶的溶解性   
      蚕丝的精练就是丝胶的溶解和去除。∴丝胶的溶解性是极重要的问题。丝胶虽含蛋白质,但在水中的性能与明胶相似,故得名。在热、酸、碱,重金属离子的作用下其性状发生变化(称蛋白质变性)。丝胶遇热水特别含碱剂的热水容易溶解,而丝素却难溶解,利用这种溶解性的差异进行蚕丝的精练。  
      (1)刚吐出的丝中所含丝胶,系非晶性分子构造,几乎能100%溶于水,但在在吐丝中的环境和贮茧状or制丝工程的影响下,发生变性,其溶解性显著改变。   
      (2)在制成生丝时,丝胶结晶化,几乎不溶解于20℃的水中,当T>60℃,丝胶即膨润,T继续↑,则溶解,但即使T达100℃,也不能完全溶解,若加入碱剂,即使仅为0.001%的低碱浓度,也能促进生丝胶的溶解。   
      (3)用茧层破坏剂(NaHSO3+结晶硫酸钠)由精练废液中分离,回收的丝胶不溶于水且在稀碱液中也不溶解。   
      丝胶按其溶解性,外观性状,分子构造or吸湿性,相对密度可明显分为四层,茧丝表面的丝胶最容易溶解于水,越是内部的丝胶,越难溶于水。   
    
  三、练减率   
      经精练处理,生丝重量减少,叫生丝练减,其减少比率称作生丝练碱率,可按下式计算。   
      对真丝织物进行精练,则织物重量减少的比率叫织物练减率,与丝素分子连接部分的丝胶IV最难溶解,若完全去除,遇强base会损伤丝素,造成“过练”。∴要求全脱胶的蚕丝,应保留一部分(1%~3%)的丝胶IV,如果脱胶,因丝胶与丝素染色性不同,精练斑发展为染色斑,所以精练应既具有适宜的练减率而且无精练斑。   
    
  四、影响脱胶的因素   
  1、pH值  丝胶的溶解性在很大程度上取决于精练浴的pH值。从生丝在不同pH值溶液中沸水处理30′的脱胶情况看,过低or过高的pH值对溶解丝胶有利,但对丝素有害,在酸性介质中脱胶会使fibre溶化和产生染斑,所以目前精练仍以碱性介质为主,pH值为8.8~10.5之间,丝胶溶解迅速而丝素不受损伤。   
  2、温度:因精练方法、设备及织物厚薄而定,碱法精练 (90~95℃),碱性酶精练(55~60℃)  
  3、浴比:视设备及织物品种而定,机织绸挂练:40~50:1   
  4、时间:因设备品种,精练条件而异,常规皂碱法98℃,pH10,60分   
  5、精练后的水洗 :水洗不充分or不匀,蚕丝纤维中残留肥皂和丝胶会骈生疵痛,肥皂残留斑会直接引起染斑,肥皂被空气氧化or水解生成拒水的脂肪酸;影响dye透入fibre内部并产生污色,残留的丝胶可吸附更我的dye,使该部分染很深。  
  6、精练用水:要求用软水(蚕丝织物容易吸附钙、镁等不溶性盐)   
  因为Fe等离子被蚕丝吸附会着色,泛黄,Ca2+,Mg2+离子消耗肥皂,并生成皂斑   
    
  §2 常用精练方法   
    
  一、精练  
  1、水萃取法
   
      缫丝时,茧丝在50~60℃的热水浴中约有1~3%的丝胶溶于水中。将此生丝放进热水中,丝胶会断续溶出,要完全去除丝胶,必须用120℃的热水进行4次2h萃取,这种不用精练剂而采用高温高压精练的优点是:可由精练废液中回收蚕丝丝胶,回收容易(回收的丝胶可用作食品添加剂及化妆品添加物)。经短时间的高温高压精练再进行酶精练,丝绸手感柔软不易泛黄。  
  2、肥皂精练   
      精练作用 肥皂在浴中水解:RCOONa+H2O→RCOOH+NaOH   (1)   
  脂肪酸与肥皂再结合,形成脂肪酸皂胶体(酸性肥皂):  
      RCOOH+RCOONa→RCOONa·RCOOH    (2)   
      (1)中生成的碱与丝胶化学结合,生成丝胶钠盐,称“膨化”,膨化的丝胶与(2)生成的酸性肥皂和未分解的肥皂作用与蚕丝脱离,称“解胶”脱离到浴中的丝胶,借肥皂的乳化作用在水中分散,不再吸附到蚕丝上,一部分丝胶在浴中的base作用下分解。   
      脱胶用皂应易溶于水,无色,其1%溶液室温下不会胶凝,马赛皂(橄榄油皂)及油酸皂效果较佳,精练的丝绸质量上乘光泽,手感俱佳,此外,国内精选多种植物油,脱色精练后制成的练丝皂也不错,肥皂的作用温和,渗透性高,不易选成精练过度及练斑,且膨松性悬垂性,白度,光泽良好,并防止折皱及擦伤的产生。   
      缺点是,对蚕丝吸附强,难以洗净,残皂会带来染斑、泛黄、脆化等,肥皂不耐硬水,成本较高,可以在皂液中加入base(Na2SiO3、Na2SiO3、NaHCO3、Na3PO4),既↑脱胶速率,又↓皂用量。   
  3、碱精练   
      机理:base进攻肽键,使丝胶蛋白水解,其反应是非专一性的,主要作用的氨基酸是半胱氨酸,丝氨酸苏氨酸,精氨酸。   
      脱胶时,精练浴的pH值为8.8~10.5,以缓冲液为好,K2CO3/NaHCO3  
      优点:脱胶速率高于肥皂、耐硬水、练后残留物易洗除。   
      缺点:柔软性、白度、光泽差、缺乏膨松感,身骨欠佳。   
  4、酸精练   
      经研究,pH1.5~2较为安全(蚕丝的强度超过皂法脱胶)。酸对丝胶蛋白的水解作用是打断了天门冬氨基酸和谷氨酸的肽键。   
  (1)用酸类精练剂易控制脱胶率,去除程度可以进行部分脱胶,以迎合市场上的某些特殊需要(所谓三分练、五分练、七分练等)   
  (2)在高压下在有机酸(苹果酸、洒石酸、琥珀酸等)酸浴中同时精练和染色的方法。节能,染色牢度高于常压染色法。   
  5、酶精练   
      利用蛋白水解酶精练,优点:膨松性好、不起毛、不伤丝素等,也可去除死茧造成的污垢。   
      主要酶:胰蛋白酶(pH7~9),木瓜酶(pH5~7.5,70~90℃活性最大),细菌酶(pH9.60℃),2709酶,209碱性蛋白酶等   
    
  二、精练方法发展新趋向  
  1、过酸膨化预处理   
      蚕丝在酸中70℃产生的膨化效果,在水中需90℃才可达到,∴在一定T下,采用过酸预处理,再快速精练,可↓T,缩短t,避免灰伤。   
  2、精练前后膨化处理  
      (1)练前膨化,将坯绸(电力纺)用抽真空机减压处理两次,使织物充分吸水后,用膨化剂溶液浸渍一定时间。   
      (2)练后处理,将练熟丝织物在50℃左右的水中处理后,脱水,放入减压渗透机用膨化剂溶液渗透处理两次,堆置12h,水洗。   
  3、蚕丝精练剂高效化和多功能化   
      为满足平幅快速精练的需要,推出快速精练剂
责任编辑: banye 参与评论