練漂第6章-蠶絲織物的前處理課件

第六章蠶絲織物的前處理本章重點：1、蠶絲織物精煉的目的2、蠶絲脫膠的原理3、脫膠工藝條件分析4、精煉的方法及工藝練漂第6章-蠶絲織物的前處理第一節(jié)桑蠶絲織物的前處理一、脫膠的原理（一）蠶絲織物的組成成分生絲—未經(jīng)脫膠處理的桑蠶絲生坯—由生絲織造而成的蠶絲織物，又稱坯綢。生絲絲素：主要成分，使絲具有柔軟纖細潔白光澤柔和吸濕性好，彈性適中等，是高級紡織原料。絲膠：分布在絲素表面，吸濕性更高，少量可使蠶絲穿著更舒適，且對絲素有保護作用，但結(jié)晶度低，穩(wěn)定性差，手感粗硬，大量絲膠的存在影響蠶絲的染色性能和手感，有損絲織物固有的優(yōu)良品質(zhì)和服用價值。其他絲織物漿料、油劑及著色染料練漂第6章-蠶絲織物的前處理灰分：含量0.7％，大部分以無機鹽的形式存在于絲膠中，影響織物手感其他油蠟質(zhì)：存在于絲膠中，含量0.4～0.8％，影響織物的潤濕性及膨脹速度，妨礙染整加工色素：含量較低，存在于絲膠中，使織物白度降低，同時會降低染色及印花產(chǎn)品的色澤鮮艷度碳水化合物：一部分碳水化合物呈細微的纖維狀，影響生絲及織物的外觀，較多的微絨，還會使染色及印花產(chǎn)品的光澤和鮮艷度降低油劑、漿料及著色染料：是在織造前人為施加或在運輸過程中沾污而存在于蠶絲中的。油劑包括抗靜電劑、潤濕劑等；著色染料是直接或弱酸性染料，易溶于水，易被還原而褪色。練漂第6章-蠶絲織物的前處理（二）蠶絲織物精煉的目的生絲及其織物必須經(jīng)過精煉加工以去除絲膠及其雜質(zhì)，為后續(xù)加工提供合格的半制品或直接得到練白產(chǎn)品（此過程稱為精練）。賦予蠶絲及其制品優(yōu)良的服用性能。由于蠶絲織物精煉的主要目的是去除絲膠，隨著絲膠的去除，附著在絲膠上的雜質(zhì)也一并去除，因此蠶絲織物的精煉又稱為脫膠。（三）蠶絲脫膠的原理1、絲素和絲膠性能的異同點（1）相同點：都是蛋白質(zhì)，基本組成單位是а-氨基酸，均具有親水性和兩性性質(zhì)。練漂第6章-蠶絲織物的前處理（2）不同點：組成氨基酸的種類、含量不同，因此絲素和絲膠的結(jié)構(gòu)、構(gòu)型及化學(xué)性質(zhì)有很大差異：a：化學(xué)組成上，絲素主要是由乙氨酸組成，其次為丙氨酸、絲氨酸。乙、丙氨酸之和約占70％；而絲膠主要是由絲氨酸組成，約占34％，乙、丙氨酸含量較小，此外，絲膠中二羧基酸和二氨基酸的含量都比絲素中的高，這些親水性物質(zhì)使絲膠比絲素具有更高的吸濕性和水溶性。b：從結(jié)構(gòu)來看，絲素結(jié)晶度高于絲膠，因此絲膠的吸濕性比絲素高，在水溶液中會發(fā)生更強烈的膨化，甚至溶解。c：化學(xué)穩(wěn)定性不同，絲素對弱酸、弱堿及酶穩(wěn)定，而絲膠會在這些物質(zhì)的作用下發(fā)生水解、分解反應(yīng)，溶解度大幅度提高。練漂第6章-蠶絲織物的前處理2、脫膠原理蠶絲織物的精煉，實質(zhì)就是利用絲素與絲膠結(jié)構(gòu)上的差異以及對化學(xué)藥劑穩(wěn)定性不同的特性，在化學(xué)助劑及適當條件下除去絲膠及其它雜質(zhì)，以獲得具有手感柔軟，質(zhì)地細膩，外觀潔白，形態(tài)飄逸，光澤柔和，吸濕性好，滲透性好的產(chǎn)品。（1）堿脫膠：其作用原理是：利用堿性溶液中絲膠能夠發(fā)生劇烈膨化甚至溶解而絲素較為穩(wěn)定的特性，去除蠶絲中的絲膠。練漂第6章-蠶絲織物的前處理在使用堿劑脫膠時，應(yīng)選擇合適的堿劑以避免損傷絲素，常用的堿劑有強堿弱酸鹽如：碳酸鈉、硅酸鈉、肥皂等。強堿弱酸鹽雖然能起到脫膠而不損傷絲素，但不具有去除蠶絲中油蠟質(zhì)及色素的能力，也不能使脫除下來的絲膠和雜質(zhì)均勻地分散在練液中，而不重新沾污纖維。而且長時間的堿處理會使脫膠后的織物手感粗硬。因此脫膠時將堿與肥皂、合成洗滌劑等表面活性劑合并使用。常用的脫膠方法：肥皂-堿法、合成洗滌劑-堿法。（2）酸脫膠：有機酸酸性太弱，無機酸易損傷絲素，且工藝繁復(fù)，很少采用。練漂第6章-蠶絲織物的前處理（3）酶脫膠：常采用堿性蛋白水解酶退漿（？？）。機理：堿性蛋白水解酶能對絲膠分子中的多縮氨基酸鍵的水解具有催化作用，使絲膠蛋白質(zhì)成為可溶性的膘、胨、肽等，再進一步催化水解生產(chǎn)氨基酸，借助水洗作用達到脫膠的目的。這個過程中，它對絲素?zé)o影響。由于酶的專一性，它僅對絲膠產(chǎn)生催化水解作用，對絲膠之外的其他雜質(zhì)不能去除，而且分解后的絲膠，特別是內(nèi)層絲膠，不能很好的與絲素本體分離，很難單純依靠水洗去除干凈。所以單獨采用酶脫膠的效果不理想，需要輔助于肥皂、合成洗滌劑的乳化、凈洗等作用，才能有效去除絲膠、油蠟質(zhì)及色素等雜質(zhì)。常用的方法有：酶-肥皂法和酶-合成洗滌劑法，以酶-合成洗滌劑法更為常用。練漂第6章-蠶絲織物的前處理二、脫膠工藝條件分析絲織物的脫膠過程大致分為三個階段：1、絲膠從練液中吸水后發(fā)生膨脹；2、膨化后的絲膠在堿、酸、酶等助劑的催化作用下發(fā)生水解或溶解；3、溶解或水解后的絲膠及小分子化合物與絲素剝離，并穩(wěn)定地分散在練液中。三個階段并非完全獨立，而是相互制約、相互影響的。絲膠的去除程度取決于上述三個階段的進行情況。凡是影響上述三個階段進行程度的工藝因素將都影響脫膠的效果，主要包括：脫膠液的pH值、各種助劑的濃度、浴比及脫膠時間等。練漂第6章-蠶絲織物的前處理（一）脫膠液的pH值：右圖為桑蠶絲在不同pH值的溶液中，以近沸點的溫度處理30min后的脫膠率。

由圖可知：當pH值介于4～7時，絲膠的脫除量最低，這是因為此時溶液的pH值處于絲膠的等電點（桑蠶絲膠的等電點為3.9～4.3）附近，絲膠在該條件下的溶練漂第6章-蠶絲織物的前處理解度最小；當pH值大于9或小于2.5時，絲膠的溶解度急劇增加，脫膠速度加快，在30min內(nèi)可充分脫膠；當pH值大于11或小于2時，脫膠速度更快，同時，絲素液開始發(fā)生一定程度的溶解和水解，纖維素的強力顯著下降。綜合考慮，脫膠可以選擇pH=1.75～2.5的酸性溶液或pH=9～10.5的堿性溶液。但由于酸性溶液脫膠后成品手感粗糙發(fā)硬，且對設(shè)備要求高，所以桑蠶絲脫膠溶液的pH值一般控制在9～10.5，即便如此，因絲素的耐堿性較差，在脫膠時還要嚴格控制其他工藝條件，如溫度、時間等。練漂第6章-蠶絲織物的前處理（二）脫膠溫度：絲膠在酸、堿、酶的條件下的水解是一個吸熱反應(yīng)，溫度升高，絲膠的水解速度加快，絲膠及其水解產(chǎn)物的溶解度提高，因此脫膠溫度對脫膠速率的影響在酸堿性條件下均很顯著。右圖是處理60min后的絲膠溶解度與溶液溫度的關(guān)系。1-1%肥皂和0.65%NaOH，pH=122-1%肥皂，pH=10.213-0.7%肥皂，pH=1.12練漂第6章-蠶絲織物的前處理在生產(chǎn)中，考慮到絲素的穩(wěn)定性及設(shè)備的安全性，pH值為9～10.5、溫度為98～100℃。在此條件下，保持練液沸而不騰，既可以通過練液的自然循環(huán)使脫膠均勻，又可防止由于織物間的摩擦而造成擦傷、發(fā)毛等疵病，進而可避免染色時色斑的產(chǎn)生。（三）脫膠用劑及其濃度：脫膠用劑的性質(zhì)與濃度不同，脫膠速率也不同。使用氫氧化鈉溶液的脫膠速率最劇烈。另外，在一定溫度下，脫膠用劑的濃度越高，脫膠速率越快。（四）脫膠時間：脫膠所需要的時間，本質(zhì)上取決于練漂第6章-蠶絲織物的前處理絲膠的溶解速率。從工藝因素方面看，取決于練液的濃度、pH值、溫度等，還與絲膠的含量、坯綢的厚薄、經(jīng)緯密度等有關(guān)。（五）浴比：在脫膠時，浴比大小直接影響脫膠的質(zhì)量。浴比過小，織物不利于練液的循環(huán)導(dǎo)致脫膠不均勻、不透，生成“生塊”疵病。同時緊貼的織物阻礙了已經(jīng)膨化的絲膠向練液中轉(zhuǎn)移，降低脫膠效率。浴比過大，織物周圍與溶液中絲膠濃度梯度加大，可加速脫膠過程，但易造成用劑、水及能源的浪費，增加生產(chǎn)成本，同時排污量加大，不利于環(huán)保。因此浴比應(yīng)根據(jù)加工織物的厚薄、匹長而定：輕薄織物為1:60，中厚織物1：40～45，厚重織物1:30～35。練漂第6章-蠶絲織物的前處理（六）中性鹽對脫膠的影響：在脫膠液中如果存在中性鹽，也會影響脫膠的質(zhì)量。一方面練液中的中性鹽會加快脫膠的速度；另一方面中性鹽的存在會使絲素的水解速度加快，使絲素更易受到破壞。因此，練液中中性鹽的存在會導(dǎo)致脫膠時對絲素的損傷，降低強力。中性鹽對絲素的破壞程度與中性鹽的種類和濃度有關(guān)。三、脫膠設(shè)備及精煉方法：精煉槽、平幅連續(xù)精煉機、高溫高壓精煉釜等精煉槽精煉工藝（一）精煉前準備：采用精煉槽進行脫膠時，前處理包括：分批、退卷、碼折、釘線扣襻、穿桿打印等工序。1、分批：對絲織廠來的坯綢按品號、品種規(guī)格進行分檔，以便于根據(jù)不同織物組織特性，選擇不同的加工工藝。練漂第6章-蠶絲織物的前處理2、退卷：將絲織廠以卷狀下機的坯綢進行落卷，稱為退卷，同時對坯綢進行檢驗，檢驗有無織疵、破洞、油污漬等。目前國內(nèi)使用的退卷機有Q601-220型。如右圖。練漂第6章-蠶絲織物的前處理3、碼折：將退卷后的織物按一定規(guī)格重新折疊，以適應(yīng)脫膠方式。碼折可分為“S”碼和圈碼兩種。如圖?！癝”碼折適用于輕薄、組織疏松的織物，屬手工加工，精煉均勻，但在回折處易產(chǎn)生“刀口印”；圈碼適宜于中厚織物，在圈碼機上加工。需圈碼的織物不需退卷，可將退卷與圈碼同時進行。易造成脫膠不勻，甚至產(chǎn)生“生塊”疵病。練漂第6章-蠶絲織物的前處理4、釘線扣襻：將織物碼折后，為了使織物能夠懸掛于練槽上加工，需要在一側(cè)布邊上用針線將綢邊串結(jié)，再用繩襻將穿線提攜起來。此工序稱為釘線扣襻。釘線扣襻時，釘線要穿在織物邊道上，防止釘入綢面或漏釘，分領(lǐng)要均勻，否則會產(chǎn)生線襻印或吊襻皺印。5、穿桿打?。簩⒁厌敽镁€襻的織物穿上掛桿。在織物一端約100mm處蓋上不退色油墨戳印，標明日期、掛練槽號碼、班次、操作人代號等，便于質(zhì)量跟蹤。然后入槽，掛綢竿兩端擱置在練槽兩邊槽沿上，使織物懸掛著全部浸入練液中。練漂第6章-蠶絲織物的前處理（二）精煉方法與工藝：精煉槽精煉常用的脫膠方法有皂-堿法、合成洗滌劑法和酶-合成洗滌劑法及新型精煉法四種。1、皂-堿法：主練劑是肥皂，助練劑包括純堿、硅酸鈉、保險粉等。肥皂是一種性能優(yōu)良的脫膠劑，在水中能發(fā)生水解作用，生成游離堿和脂肪酸。游離堿促進絲膠水解,提高絲膠的溶解度，達到脫膠的目的。同時肥皂又具有良好的潤濕、乳化和凈洗性能，有利于練液向纖維內(nèi)的滲透，使脫膠均勻，并可去除織物上的油蠟質(zhì)，乳化、分散已脫落到溶液中的絲膠和雜質(zhì)，防止再沾污。練漂第6章-蠶絲織物的前處理純堿補充肥皂的堿性，同時具有軟化水質(zhì)的作用。硅酸鈉：增加練液的堿度，同時其水解產(chǎn)生的硅酸具有保護膠體的能力，防止脫落的絲膠及其水解產(chǎn)物等雜質(zhì)重新粘附到織物上，并能吸附銅、鐵離子防止產(chǎn)生銹斑，有利于提高織物的白度。但過多影響成品的手感和光澤，要嚴格控制其用量。

保險粉：強還原劑，在堿性溶液中，可與還原分解織物上的著色染料及天然色素，起到漂白作用。練漂第6章-蠶絲織物的前處理皂-堿法脫膠的工藝流程：預(yù)處理→初練→復(fù)練→練后處理（1）預(yù)處理：是為了使織物在進入練液之前，絲膠充分膨化，減弱絲膠對絲素的結(jié)合力，從而有利于均勻而迅速地脫膠。因此無論哪一種脫膠方法，織物都需要進行預(yù)處理。預(yù)處理是以一定濃度的堿液對蠶絲織物進行處理。堿劑一般是純堿或純堿和硅酸鈉的混合堿，預(yù)處理工藝一般采用中等溫度和弱堿性條件。（2）初練：是脫膠的主要過程，經(jīng)過初練，能夠使大部分絲膠去除，并能去除絲纖維上大量的其他雜質(zhì)，因此該工序需要較長的處理時間和較高濃度的用劑。練漂第6章-蠶絲織物的前處理初練液工藝條件堿下表：工藝因素肥皂（g/L）純堿（g/L）35％（40Bè）泡花堿（g/L）保險粉（g/L）溫度(℃)時間(min)浴比pH值頭桶用量70.3～0.61～20.3～0.495～9860～901:459～11續(xù)桶用量30.181全量練液的配制方法：當水升溫后，加入純堿，沸煮5～10min，撈清液面上可能出現(xiàn)的鈣、鎂鹽浮渣，加入預(yù)先溶解好的肥皂溶液，繼續(xù)沸煮5～10min，使溶液澄清后可使用，由于保險粉在pH=10的高溫溶液中易分解，因此要分批加入。練漂第6章-蠶絲織物的前處理（3）復(fù)練：經(jīng)過初練后的織物上還殘留部分絲膠，并可能帶有初練液中的雜質(zhì)，需要通過復(fù)練加以去除。復(fù)練所用精煉劑與初練相同，用量可適當減少。其工藝條件見下表：工藝因素肥皂（g/L）純堿（g/L）35％（40Bè）泡花堿（g/L）保險粉（g/L）溫度(℃)時間(min)浴比pH值頭桶用量5.50.221.60.3395～9860～901:459～11續(xù)桶用量2.50.170.8全量經(jīng)過復(fù)練后的織物潔白柔軟，并富有光澤。練漂第6章-蠶絲織物的前處理（4）練后處理：絲織物練后處理包括水洗、脫水兩道工序。織物水洗在練槽上進行，采取逐步降溫，要水洗充分，織物水洗后隨即割除線襻，再經(jīng)脫水或軋水除去織物上多余的水分，減輕烘燥負擔(dān)。水洗后織物如不進行染色，可以進行酸洗，即在室溫水浴中加入0.25～0.45g/L硫酸浸漬15～20min，以改善織物的光澤，增進絲鳴。脫水分為離心脫水、軋水打卷和真空吸水三種方式。皂-堿法脫膠的特點：由于絲素吸附性能較強，精煉后仍有約1%的肥皂洗不掉而粘附在絲素上，提高了絲綢練漂第6章-蠶絲織物的前處理的柔軟滑爽、富有彈性的特征，光澤也較肥亮；工藝條件簡單，便于操作。但肥皂能與水中的鈣鎂離子結(jié)合生成不溶性的鈣鎂皂，被纖維吸附后，影響織物手感，且易泛黃，因此需要用軟水進行精煉。2、合成洗滌劑-堿法（工藝同皂-堿法，自學(xué)）3、酶-合成洗滌劑法（少用，自學(xué)）4、新型精煉法：隨著化學(xué)工業(yè)的不斷發(fā)展，新型精煉劑不斷涌現(xiàn)，如快速精煉劑、高效能精煉劑等，同時紡織技術(shù)的進步，使真絲織物新品種層出不窮。促進了真絲織物前處理技術(shù)的不斷革新，相繼出現(xiàn)了多種新型練漂第6章-蠶絲織物的前處理精煉法。高效精煉劑法：高效精煉劑為高效能的表面活性劑，它的潤濕、膨化、滲透、乳化和擴散能力非常強，因此可以省去預(yù)處理工序。同時高效精煉劑具有良好的緩沖性能，精煉浴pH值大于常規(guī)精煉工藝，精煉過程不需要補充堿劑，而且還含有高效能絲素保護劑，可保護絲素在較高pH值條件下精煉時免受損傷。精煉劑EM-900就是目前較常用的一種高效能精煉劑，其工藝如下：練漂第6章-蠶絲織物的前處理精煉工藝流程：初練→復(fù)練→練后→處理初練：在該工序中加入大量的高效精煉劑，由于表面活性劑的膨化、滲透劑堿劑的水解等作用較為強烈，使脫膠率幾乎達到皂-堿法的預(yù)處理和初練兩個工序的效果。初練和復(fù)練的工藝分別見下表：初練工藝工藝因素精煉劑EM-900（kg）保險粉（kg）溫度（℃）時間（min）pH值浴比工藝條件3130598～10045練前10.6練后9.81:30練漂第6章-蠶絲織物的前處理復(fù)練工藝條件工藝因素精煉劑EM-900（kg）保險粉（kg）溫度（℃）時間（min）pH值浴比工藝條件163.098～10045練前10.6練后9.81:30應(yīng)用該工藝能把掛練速度提高到與平幅精煉相似的水平，精煉時間只用90min.并且能使練后織物保持皂-堿法精煉的手感風(fēng)格，而又克服了皂-堿法易產(chǎn)生灰傷、白霧等疵病的缺點。

水泡-皂堿法精煉（自學(xué)）練漂第6章-蠶絲織物的前處理四、質(zhì)量評定桑蠶絲織物脫膠后的質(zhì)量標準有：脫膠率、白度、泛黃率、滲透性、光澤及手感等。（一）脫膠率又稱練減率，是以坯綢脫膠后的失重（脫膠前與脫膠后的重量差）對脫膠前坯綢重量的百分率表示。％練漂第6章-蠶絲織物的前處理織物脫膠前后的重量用絕對干重稱重法獲取。絲織物練白綢的脫膠率一般控制在23％

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