第七章蠶絲織物的前處理和整理第一節概述蠶絲織物絲織物蠶絲和化纖的交織物純化纖絲織物

非絲素局部：如絲膠、脂蠟、色素、無機鹽等綢坯含雜織造加工：油劑、漿料、著色染料貯運途中：油污等

柔軟性變差光澤不好精練影響染整加工

由于蠶絲中的雜質主要是吸附在絲膠上，只要將絲膠去除這些雜質也會隨之脫去；因此，蠶絲織物的精練主要是去除絲膠，故通常將其稱為脫膠。第二節天然絲的主要性質

蠶絲是由α－氨基酸通過肽鍵縮合而成的，屬于蛋白質。蠶絲可分為桑蠶絲和柞蠶絲。它們的主要成分是絲素，此外還含有一定量的雜質，其組成如下：絲素絲膠脂蠟、色素無機物桑蠶絲70－8020－300.6－1.00.7－1.7柞蠶絲79.6－81.311.9－12.60.9－1.41.5－2.3一、兩性性質絲素屬于蛋白質，分子中既含有酸性基團〔－COOH〕，又含有堿性基團〔－NH2〕，所以能與酸或堿作用生成鹽，屬于兩性化合物。當絲素和堿作用時，帶負電荷；當絲素和酸作用時，帶正電荷；通常情況下，以內鹽的形式存在。二、等電點當絲蛋白質在溶液中時，調節溶液的ｐH值，使蛋白質分子上正、負離子數目相等時呈現電中性，此溶液的ｐH值即為該蛋白質的等電點。桑蠶絲的等電點為：ｐH＝3.5－5.2羊毛的等電點為：ｐH＝4.2－4.8蛋白質在等電點時，呈現一系列特殊的重要性質如溶脹、溶解度、滲透壓、電導率等處于最低值。當溶液的ｐH值偏離等電點時，天然絲會因吸酸或吸堿面使其體積膨化。三、對酸堿的穩定性絲素耐酸的能力強于耐堿的能力。這是由于堿對肽鍵的水解催化較酸更有效。當絲素水解斷裂后，強力下降、光澤變差，因此絲織物精練時，應嚴格地控制精練液的ｐH值。四、其它性質1、蛋白酶能使肽鍵水解蛋白水解酶可以用于蠶絲的脫膠；2、絲素對復原劑較穩定，但耐氧化劑的能力較差因此含氯的漂白劑不能用于蛋白質纖維的漂白；因它易使絲素生成氯氨而泛黃，而且還會導致絲的強力下降。3、絲素耐日光照射的能力較差長時間強烈照射會導致：①泛黃；②脆損；第三節蠶絲中雜質的組成及化學性質

一、絲膠1、絲膠的化學組成與分子結構絲膠是一種易變性的蛋白質，由18種α－氨基酸組成，具有一兩性性質，且分子中極性氨基酸的含量〔30.1、8.5、16.8、10.1%〕比絲素高的多。如

由于這些氨基酸的側鏈中都含有親水性基團如－OH、－COOH、－NH2等，增加了絲膠的吸濕性和水溶性，易于從絲素上脫落下來。2、絲膠的溶解性能1〕不溶于乙醇、乙醚、丙酮以及苯等有機溶劑；2〕能在水中溶解，其溶解度與T、ｔ、ｐH、電解質含量等有關；如5克桑蠶絲在不同的溫度下處理30分鐘后絲膠的溶解量如下所示：

3〕當溶液的ｐH處于等電點時，溶解速率最低；當偏離等電點越遠，溶解速率越高；同時肽鍵的降解也隨之增加。根據絲膠的溶解性質，在ｐH＝9.5－10的堿性溶液中，溫度為95－1000C時，能較快地到達脫膠的目的。因此蠶絲的精練一般在此條件下進行。二、脂蠟、色素、碳水化合物、無機鹽等脂肪：主要存在于絲膠中，來自于蛹體。主要成分為脂肪酸的甘油酯；蠟質：大局部集中在靠近絲素的絲膠中。主要成分為蜂蠟酸、高級脂肪酸與蠟醇等高級醇的酯類；色素：大局部存在于絲膠中，一般脫膠精練時即可去除；無機鹽：主要存在于絲膠中，少量存在于絲素中；主要是鈣、鎂、鐵、鋁等的氯化物以及硅酸鹽、硫酸鹽等；碳水化合物：主要成分為葡萄糖及其衍生物。其中大局部與絲膠蛋白結合成復合蛋白質；另一局部具有纖維素結構，呈微細的纖維狀，主要存在于絲膠中。

第四節蠶絲織物精練原理及工藝條件分析蠶絲織物的精練主要是去除絲膠，在此僅討論脫膠的根本原理。一、脫膠原理1、堿脫膠絲膠在堿性溶液中吸堿加劇膨化，溶解性能增加，并且分子鏈發生水解斷裂，從而使絲膠從絲素上脫落下來。因此，堿在脫膠過程中起著極其重要的作用：①H3N＋－P－COO－OH－H2N－P－COO－減弱或破壞了肽鏈間形成的鹽式鍵；②拆散了鍵之間的氫鍵，使肽鍵間結合力降低；③－CO－NH－〔酮式〕OH－－C＝N－〔烯醇式〕O－折散了原來肽鍵間所形成的氫鍵結合；常用的脫膠堿劑有：純堿、碳酸氫鈉、硅酸鈉、磷酸鈉等；2、酸脫膠絲膠具有兩性性質，能與酸結合生成蛋白質鹽，使其溶解度增大；同時肽鍵也能發生酸性水解，生成溶于水的多縮氨基酸。實際生產中很少單獨采用酸脫膠。3、蛋白水解酶脫膠酶是一類由生物體產生并可脫離生物體而獨立存在的具有特殊催化作用的蛋白質，又稱生物催化劑。酶不但催化效率高，而且專一性強。其專一性是指酶對被作用物具有嚴格的選擇性，即一種酶只能催化一種或一類物質。蛋白水解酶不能直接使絲膠溶脹、溶解，而是高速率地催化絲膠蛋白分子的肽鍵水解，成為易溶于水的產物，以到達脫膠的目的。二．、脫膠工藝條件分析絲織物脫膠過程可分為三個步驟即①纖維上的絲膠在精練液中吸水膨化；②膨化過程中，在酸、堿、酶等試劑催化作用下水解或溶解；③絲膠從纖維上剝離，并分散在練液中；絲膠的脫除程度取決于上述三個過程，而這三個過程又受練液濃度、溫度、ｐH值及脫膠時間的影響。絲織物的脫膠程度通常用練減率〔脫膠率〕來檢驗，其計算式如下：1、脫膠液的ｐH值

從上圖可知：1〕當練液的ｐH值為4－7時，絲膠處于等電點附近時，其溶解度最小，因而絲膠的去除量較少；2〕當ｐH＜2.5或ｐH＞9時，絲膠的溶解度劇增，可充分脫膠；3〕當ｐH＜2或ｐH＞11時，脫膠更充分，但此時絲織物的強度將顯著下降；綜上所述，絲織物精練的ｐH值一般控制在9－10.5較適宜。2、脫膠溫度

和一般化學反響一樣，脫膠速率都隨溫度的升高而加快。對于皂堿脫膠或合成洗滌劑脫膠最適宜溫度應為：98－1000C。3、脫膠時間脫膠時間除與上述因素有關外，還與生絲的含膠量，織物的組織結構等因素有關。一般60－90分鐘。4、浴比浴比↓→脫膠效率↓→脫膠不勻→造成生塊浴比↑→濃度梯度↑→脫膠效率↑，但助劑、熱能浪費大；厚密織物：1∶40－45適宜浴比輕薄織物：1∶60針織物：1∶20－305、水質絲織物精練時，一定要使用軟水；或參加軟水劑。因蠶絲較易吸附水中的鈣、鎂、鐵、錳等離子；肥皂精練時會生成鈣、鎂皂而影響產品的質量等。第五節蠶絲織物的精練工藝

1、皂－堿精練法以肥皂作為主要精練劑，練液中還添加純堿等堿劑；為了提高織物的白度，有時還參加適量的漂白劑。1〕工藝流程：預處理→初練→復練→后處理2〕工藝處方：

浸泡時間：30分鐘溫度：98－1000C；

時間：70－100分鐘；浴比：1∶40－50

溫度：98－1000C；時間：70－100分鐘；浴比：1∶40－502、酶－皂精練法蛋白水解酶對絲膠蛋白肽鍵水解具有催化作用，可到達脫膠的目的，而肥皂可以去除脂蠟等。蛋白水解酶的活力單位：指在規定條件下，1ｇ固體和液體酶制劑，每分鐘將酪蛋白水解出1ug酪氨酸稱為一個活力單位。通常酶制劑的活力單位以萬為單位即A萬單位／克。2〕酶脫膠工藝酶－皂法脫膠工藝流程：預處理→酶練→精練→后處理預處理：和皂－堿法處理根本相同；酶練：〔2709蛋白酶〕2079蛋白酶：28－38萬活力單位／克純堿0.5－1.0克／升平平加O0－0.3克／升酶液ｐH：10－10.5酶液溫度：40－450C處理時間：40－60分鐘精練、后處理：和皂－堿法工藝根本相同。第六節其它絲織物的精練一、醋酯絲織物的精練醋酯纖維是纖維素的醋酸酯，由纖維素和乙酸酐作用而得到的再生纖維即Cell-OH＋(CH3CO)2O→Cell-OCOCH3醋酸纖維本身比較純潔，其精練主要是去除漿料和油污等。其精練液的組成如下：〔洗滌劑〕2－3克／升25%氨水1ml／升溫度：70－850C時間：30－60分鐘二、滌綸、錦綸絲織物的精練滌綸、錦綸都屬于熱塑性纖維，受熱易變形，因此精練時溫度不易過高。精練的目的：主要是去除漿料油污等。練液的組成：〔洗滌劑〕4－5克／升純堿4－5克／升滲透劑0.2－5克／升溫度：80－900C第七節蠶絲織物的漂白和增白一、漂白蠶絲織物經精練后雖然去除了絲膠等天然雜質和人為雜質，但白度仍不能滿足要求，因此實際生產中往往將蠶絲織物的精練和漂白同時進行。

二、增白熒光增白劑是一種對纖維有直接性的染料，種類很多。蠶絲織物一般宜用酸性染料和直接染料型的熒光增白劑。

第八節絲織物的增重隨著蠶絲織物從內衣化向外衣化開展，要求其具有厚實挺括的風格。蠶絲織物經精練后，質量減少約25%，纖維直徑變細，絲之間的空隙增大，致使織物變薄、變軟、缺乏挺括感。通過增重處理既可彌補蠶絲織物精練損失的質量，又可以賦予蠶絲織物一定的厚實性、防皺性、懸垂性和挺括性。對于近年來大量開發的真絲針織綢，更適合應用增重整理。蠶絲織物的增重整理主要有錫增重、單寧增重、絲素溶液增重和接枝聚合增重等方法。一、錫增重錫增重是一項傳統又常用的整理工藝，即通過錫來增加蠶絲纖維的質量，同時使織物的手感飽滿厚實，其光澤、身骨和彈性等均有改善。經過適宜的錫增重整理，蠶絲的強力和延伸度也有所提高，而吸濕性和光澤等幾乎無變化。提高真絲的增重率雖會降低對酸性染料的親和力，卻能增加對直接染料的親和力。但增重率太高會降低真絲對各類染料的吸附能力，并導致蠶絲纖維脆化、變色，所以要謹慎控制增重程度。目前錫增重主要用于領帶、飾帶、刺繡品和要求厚重風格的高級女禮服等。如意大利、法國和瑞士制的高級領帶幾乎都經過錫增重，增重率一般達35～40％。1、錫增重處理工藝〔四道工序構成〕1〕氯化錫處理用18～30°Bé氯化錫〔SnCl4·5H2O〕溶液〔浴比1∶30～50〕，在10～15℃處理60min后，軋液、水洗、脫水，使SnCl4被蠶絲纖維吸附。2〕磷酸鹽處理用5～7%磷酸氫二鈉〔Na2HPO4·12H2O〕溶液〔浴比1∶30～50〕，在60～70℃處理60min后，脫液、水洗、脫水，使SnCl4被蠶絲纖維固著。3〕硅酸鹽處理用3～5%硅酸鈉〔Na2SiO3〕溶液〔浴比1∶30～50〕，在50～65℃處理30min，脫液、水洗、脫水，使錫增重穩定化。4〕皂洗用0.3～0.5%皂洗液，在70～90℃處理30～60min后，水洗、脫水、烘燥，以去除未反響的錫處理液。一般每進行一次錫鹽與磷酸鹽處理后可獲10～15%的增重率，因此可將第1和第2道工序反復進行，直至到達所要求的增重率，再進行硅酸鹽處理和皂洗。2、錫增重原理對于錫增重各道工序的化學原理，至今尚未得到統一解釋。一般認為，在進行錫增重處理時，由于纖維的膨化，SnCl4分子在水溶液中通過擴散滲入纖維內部，并發生如下水解反響：SnCl４＋４Ｈ２Ｏ→Sn(OH)４＋４ＨＣl其中不溶性的Sn〔OH〕4沉積于纖維空隙內，HCl被水洗除去。繼續用Na2HPO4處理，那么發生如下反響：Sn(OH)４＋Ｎa２ＨＰＯ４→Sn(OH)２ＨＰＯ４＋２ＮaOH增重蠶絲再用硅酸鈉處理，那么堿式磷酸錫與硅酸鈉作用生成最終產物，沉積在蠶絲纖維中：Sn(OH)２ＨＰＯ４＋Ｎa２ＳiO３→Sn(SiO３)ＨＰＯ４＋２ＮaOH蠶絲織物的錫增重整理不會產生Oeko-TexStandard100標準中嚴格限制的、可萃取的重金屬和三丁基錫〔TBT〕、二丁基錫〔DBT〕等有機錫化物，符合生態紡織品的要求。二、單寧增重三、絲素溶液增重蠶絲的主體是絲素，絲素溶液又對蠶絲制品具有強烈的吸附作用，因此用絲素溶液增重是蠶絲織物實現自我完善的最正確途徑。絲素溶液的制備一般采用與絲素結構相同的絲蛋白原料，如制絲、紡絲、精練和染色各工序產生的廢絲和廢綢等，用氯化鈣法、酸法和堿法等制成絲素溶液。整理方法也隨絲素溶液的制備方法而有所不同。①用50％氯化鈣溶液沸煮精練蠶絲2h以上，可以得到絲素溶解液，整理時容易進入蠶絲纖維內部的微隙，以到達增重的目的。該法的缺點是引入的大量鈣離子不易除去。②酸—堿溶解法即先用濃鹽酸將其完全溶解后，用氫氧化鈉調節pH值至12左右，制成溶膠狀絲素溶液。然后將絲素溶液稀釋至5%，再參加2%的鋁溶膠和0.5%的硅溶膠制成整理液。蠶絲織物浸漬絲素溶液后，需進行固著處理，一般采用戊二醛法和酒精氯化錫法等。經絲素溶液增重后的蠶絲織物，其縮水率大大下降。四、接枝聚合第九節蠶絲織物的砂洗蠶絲織物的砂洗整理是通過化學和物理機械作用，使蠶絲織物外表產生一層均勻纖細絨毛的加工工藝。經砂洗整理的蠶絲織物，手感飽滿、軟糯而富有彈性，抗皺性和懸垂性得到改善，并具有一定的“洗可穿〞性和較好的服用性。一、砂洗原理蠶絲織物的外表起絨是由砂洗機中的砂洗和烘干機中烘干后并在冷風中磨打實現的。在砂洗過程中，由于蠶絲纖維含有大量羥基、羧基和氨基等親水性基團，纖維在水和化學砂洗劑作用下劇烈溶脹，楊氏模量和強力下降；再經過反復的機械摩擦作用，蠶絲外表的局部絲膠被除去，絲素表層的巨原纖或原纖結構因分子鏈降解而局部斷裂、帚化，在絲素纖維外表形成微絨。烘干后，繼續用轉籠式烘燥機在冷風中磨打織物，使織物不斷經受摩擦和揉搓，顯現出纖維的潛在損傷，最終使織物外表的絨毛完全挺起，從而獲得柔軟而飽滿的手感。二、砂洗工藝1、砂洗助劑蠶絲織物的砂洗助劑主要是膨化劑〔或稱砂洗劑〕和柔軟劑。砂洗時為了使蠶絲纖維膨化均勻，并產生細而稠密的短絨毛，通常還需要參加一些起滲透作用、消泡作用的外表活性劑。1)膨化劑膨化劑〔砂洗劑〕的作用是在一定的溫度下使纖維膨化、結構變疏松，為纖維的水解斷裂提供條件，從而使織物外表組織突出點處的巨原纖或原纖發生斷裂、帚化而起絨。酸、堿及醋酸鋅、氯化鈣等中性鹽都可促使蠶絲纖維膨化。為防止纖維損傷過度，一般使用弱堿或弱酸。2〕柔軟劑砂洗用柔軟劑大多為陽離子型柔軟劑。三、砂洗工藝條件1、砂洗工藝流程為：預浸→砂洗→水洗→(中和水洗)→柔軟→脫水→烘干→冷磨2、主要工藝條件1〕膨化劑用量純堿為膨化劑時，溶液pH值在10.5～11范圍；2〕膨化時間輕砂15～30，中砂30min，重砂30～60min；3〕砂洗溫度堿膨化：40－450C