浅谈蚕丝脱胶技术
2007年第3期江苏丝绸
浅谈蚕丝脱腹丝术
蒋少军(兰州理工大学纺织工程研究所,甘肃兰州730050)
摘要:介绍了蚕丝脱胶的方法,重点阐述了脱胶工艺.蚕丝脱胶有很多方法,生产中
皂碱法脱胶
使用较多,且工艺比较成熟.酶脱胶由于具有很多优点,是最有发展前途的脱胶方
法.
关键词:蚕丝;脱胶;方法;工艺
蚕丝是天然蛋白质纤维的一种,是高档的 丝织原料.蚕丝是由蚕体内绢丝腺分泌出的丝 液凝固而成.在显微镜下观察,蚕丝是由两条 平行的单丝组成,单丝内部为丝素,是蚕丝的 主要成分.蚕丝原料中除主要成分丝素之外, 还含有相当数量的丝胶及少量油脂,蜡质,毛 发,草屑等杂物.其中丝胶对丝素有一定的保 护作用,但如含量过多,会影响丝素的光泽和 手感以及丝纤维的工艺加工,油脂,蜡质等杂 质会给后加工带来一定的困难.因此,在加工 之前,必须除去大部分丝胶,油脂,蜡质等杂 物,使丝纤维柔软,疏松,洁净,这一工序就 是蚕丝纤维的脱胶.脱胶是蚕丝加工工艺中重 要的环节之一,脱胶的好坏,对丝的质量和原 料的制成率都有极大的影响.
一
般蚕丝纤维中丝胶约占1/4左右,它是 一
种粘合剂,使丝纤维相互胶着,这给后道加 工如梳理,牵伸等带来困难,加工时要尽可能 地将其除去.但为了保护丝素在加工中不受损 伤,蚕丝脱胶后丝胶应适当保留.脱胶过度不 但损伤丝素,降低制成率,而且要耗费大量的 水,蒸气和各种化学药品,提高加工成本.但 若脱胶太少,则纤维间松解不足,影响后加工. 目前,实际生产中一般保留丝胶3%左右.蚕丝 中的油脂对丝纤维没有任何好处,应尽量除去, 一
般油脂残留率不超过0.3%.
l蚕丝的成分
蚕丝的主要成分是丝素和丝胶,它们都是 蛋白质,主要由碳,氢,氧,氮及硫等元素组 成.丝胶具有两性性质,既能溶解于碱性溶液 也能溶解于酸性溶液,丝胶蛋白质偏酸性,其 等电点pn为3.9.蛋白质的基本组成单位是氨 基酸,目前,在蚕丝蛋白质中发现有十八种氨 基酸.丝素和丝胶虽然都由氨基酸组成,但因 其结构有明显的区别,因此,在性质上也有很 大不同.丝素分子由两部分组成:排列整齐紧 密的整列部分和排列松散的无定形部分.在整 列部分,由于结构紧密,水分子不能进入其内, 纤维不溶于水并对化学药剂有一定的稳定性, 纤维具有一定的强度.在无定形区部分,由于 结构疏松,支链中反应基团较多,再经化学处 理时,化学药剂容易进入,这一区域分子排列 比较紊乱,使纤维具有弹性和伸长能力.丝胶 分子表面分布着容易与水结合的基团(亲水性
基团),所以丝胶在水中容易溶解,它的存在使 纤维的手感粗糙,处理时应将其大部分除去. 近几年,对蚕丝的脱胶大多采用半脱胶的 方式,其脱胶的目的主要是去除脂肪,蜡质等 不纯物.经过这种处理,约脱去2%,5%的丝胶, 丝大致接近于生丝状态,有较硬的手感,光泽 差,以后再对其产品进行上光等处理,以保证 蚕丝织品的光泽与手感.根据丝胶,油脂,蜡 质等杂物的性质,脱胶时采用的处理剂不同, 将蚕丝的脱胶分为微生物脱胶和化学脱胶两 类,化学脱胶又根据采用的化学药品不同而有 碱脱胶,皂碱脱胶和酸脱胶之分.
2江苏丝绸2007年第3期
2碱脱胶
由于丝胶具有两性性质,加之丝胶蛋白质 偏酸性,所以,丝胶在碱性溶液中吸收碱而膨 化溶解,并起水解作用,变成可溶性的氨基酸 盐,同时碱也能使纤维上的油脂皂化和中和成 脂肪酸.因而,用碱脱胶既可脱胶,又可除去 油脂.碱脱胶作用强,时间短,成本较低.但 若工艺上处理不当,容易损伤丝素,降低丝纤 维的强伸度.
碱脱胶温度一般控制在95.98~C,pn值在 9.10左右.用于脱胶的碱应该对丝纤维的强度, 伸度,光泽的影响要小,精练效率高,生产中 常用的有碳酸钠Na2CO3,硫酸钠NaESO3,氢 氧化钠NaOH,磷酸钠Na2PO4,碳酸氢钠 NaHCO3等.
在碱脱胶过程中,随着丝胶的水解,溶液 中的氨基酸逐渐增加,pH值减小,脱胶效率减 弱.因此,工艺上必须不断加碱以维持脱胶液 pH值的稳定.但用加碱方法控制pn值较难掌 握,如果碱液浓度过大,则会损伤丝纤维,为 此在生产中,一般用肥皂作缓冲剂,极少单独 采用碱来脱胶.
3皂碱脱胶
肥皂是一种高级脂肪酸的盐类,在水解时 可生成游离碱.由于肥皂有这一特性,常把它 和碱一起用于蚕丝的脱胶,当脱胶溶液pH值 减小时,由肥皂分解出的游离碱可起缓冲作用, 便于控制脱胶液的pH值.肥皂具有表面活性 性质,能减小溶液中介质问界面张力,而有助 于脱胶均匀.同时还有乳化作用,能去除丝纤 维上的油脂.
皂碱脱胶是一种传统的蚕丝脱胶方法,它 主要是使丝胶溶胀后再去除.皂碱脱胶后得到 的丝纤维,其手感柔软滑爽,富有弹性,光泽 好,但脱胶时间长,不适用于平幅脱胶,且脱 胶后的白色织物易泛黄,这是目前生产中主要 的蚕丝脱胶方法.
3.1脱胶时间
蚕丝的脱胶程度是随着时间的增加而加深 的.脱胶开始时,脱胶速度较快,脱胶程度与 时间几乎成线性关系,以后随着丝纤维上丝胶 的减少和脱胶液中丝胶的增加,脱胶速度就逐 渐减缓.在高温脱胶时,丝胶一般在15.20rain
内已大部分去除,时间超过45rain,丝纤维强
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