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染整工艺原理三

发布日期:2006-10-13 20:49:34 纺织检测网http://www.nt315.com/

第三章   蚕丝和真丝绸的精练

§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T60,丝胶即膨润,T继续,则溶解,但即使T100,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,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

1pH  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,目前精练仍以碱性介质为主,pH值为8.810.5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 (9095),碱性酶精练(5560

3、浴比:  视设备及织物品种而定,机织绸挂练:40501

4、时间:  因设备品种,精练条件而异,常规皂碱法98pH1060

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)

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5060的热水浴中约有13%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42h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+H2ORCOOH+NaOH   (1)

脂肪酸与肥皂再结合,形成脂肪酸皂胶体(酸性肥皂)

RCOOH+RCOONaRCOONa·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(Na2SiO3Na2SiO3NaHCO3Na3PO4),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8.810.5,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,pH1.52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(pH79),木瓜酶(pH57.57090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

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