天然彩絲的精練方法研究
摘要 比較了酶法、堿法、皂堿法、酸法等常規精練方法對天然彩絲織物進行脫膠處理的效果,探討了自制的色素增進劑對天然彩絲進行預處理的工藝。研究結果表明,采用常規精練工藝脫膠后的天然彩絲織物色素保留較少,顏色較淺,采用色素增進劑對彩絲織物預處理后再進行脫膠,可大幅度提高彩絲織物的色素保留率。
0 引言
天然彩色繭是蘇州大學的專家利用保存和收集的全世界的天然彩色繭基因,先育出的繭色比較穩定的天然彩色繭家蠶品種,在鑫緣繭絲綢集團有限公司生產基地成功試養,天然彩色蠶絲的色素來源于蠶體內自身合成的生物色素,無毒無害、色澤柔和和艷麗,并具有良好的抑菌抗菌功效和抗紫外線的性能。天然彩色蠶絲織物不需要染色,避免了印染造成的環境污染,也能夠很好地避開西方發達國家對我國蠶絲產品的綠色壁壘。
天然彩絲與普通家蠶絲一樣,主要由絲膠蛋白和絲素蛋白組成,為了獲得柔軟的手感和特有的光澤,作為服用的彩絲織物也必須經過脫膠處理。
常規絲織物的精練方法有酶法、堿法、皂堿法、高溫高壓法等。這些方法主要是利用絲膠的溶解性,將絲膠在一定條件下膨潤,使其具有可溶性而形成可以去除的形態。由于環保的要求,生物酶精練越來越受到人們的重視,采用酶精練不僅可以在較低的溫度下進行,還可具有絲素不易損傷、不起毛絲和蓬松性好的效果。也有人提出用酸法脫膠,因為用酸精練能賦于絲織物光澤和絲鳴。
本文針對天然彩絲的特點,比較了酶法、堿法、皂堿法、酸法等常規精練方法對天然彩絲織物進行脫膠處理的效果,重點探討了自制的色素增進劑對天然彩絲進行預處理的工藝以及對天然彩絲色素保留率的影響,以期尋找適合天然彩絲織物精練加工的方法。
1 實驗部分
1.1實驗材料和儀器
織物:未經精練的天然彩絲針織物。
藥品:色素增進劑A、色素增進劑B、(實驗室自制);碳酸鈉、檸檬酸(分析純);馬賽皂、平平加O、2709堿性蛋白酶(工業品)。
數顯恒溫水浴鍋HH-6(常州國華電器有限公司),DHE Mathis 型汽蒸機(瑞士),UtraScan XE型測色儀(美國HunterLab公司)。
1.2實驗方法
 稱取一定量的織物,將其置于
 稱取一定量的織物,將其置于40~
 稱取一定量的織物,將其置于
 稱取一定量的織物,將其置于
 蒸化工藝:將織物置于色素增進劑溶液中于一定溫度下浸泡30min,后將織物置于蒸化機內進行蒸化(溫度
 浸漬工藝:將織物置于色素增進劑溶液中于
1.3測試
織物表面色深(K/S值):在UtraScan XE型測色色儀上進行測試,測試采用D65光源,100視角。
1.4脫膠率的計算
樣品的脫膠率按下述公式計算:
W1-W2
脫膠率=————×100%
W1
式中:W1為脫膠前樣品的質量;W2為脫膠后樣品的質量。
2實驗結果與討論
2.1常規精練工藝條件下的精練效果
采用4種常規精練方法對天然彩絲織物進行脫膠處理,從表1數據可知,堿法精練的脫膠率相對較低,其余三者相差不大。堿法精練后絲柔軟性、光澤和手感都很差,而且精練后的絲缺乏蓬松感。酸法和皂堿法精練后的絲光澤稍好,而酶精練的絲光澤和手感均很好。
表1 不同脫膠方法的脫膠率及織物K/S值
|        脫膠方法  |              脫膠率/%  |              K/S值  |     
|        堿法脫膠  |              21.29  |              0.355  |     
|        皂堿法脫膠  |              24.31  |              0.309  |     
|        酸脫膠  |              23.76  |              0.366  |     
|        酶脫膠  |              23.66  |              0.239  |     
從織物表面的K/S值可看出,經常規精練方法處理后的絲織物顏色深淺不一,酸法脫膠和堿法脫膠的織物顏色較深,皂堿法次之,而酶脫膠的織物顏色相對較淺。總體而言,采用常規精練方
2.2色素增進劑處理后的精練效果
采用一些對絲到港具有溶脹作用的化合物,在濕熱條件下可以解析絲膠中的天然色素,使之轉移到絲素中去,從而提高了絲素中天然色素的含量。針對以上機理,自制了兩種色素增進劑A和B,在精練前對天然彩絲進行預處理,預處理蒸化和高溫浸漬兩種方法。探討了色素增進劑的用量對精練后天然彩絲顏色深度的影響。由于酶脫膠較為溫和,且脫膠后的織物光澤和手感均較好,預處理后的精練方法選用生物酶脫膠法。
 采用相同的脫膠工藝,對經過蒸化方法預處理的天然彩絲進行脫膠處理。表2為不同蒸化條件對色素保留情況的影響。由表中數據可知,溫度為
表2 不同蒸化條件的影響
|        增進劑濃度/(mol.L-1)  |              溫度  |              溫度  |              溫度  |              溫度  |     ||||
|        脫膠率/100%  |              K/S值  |              脫膠率/100%  |              K/S值  |              脫膠率/100%  |              K/S值  |              脫膠率/100%  |              K/S值  |     |
|        2  |              23.53  |              0.574  |              24.55  |              0.699  |              24.00  |              0.620  |              21.20  |              0.561  |     
|        4  |              22.64  |              0.705  |              24.69  |              0.778  |              24.34  |              0.767  |              21.64  |              0.649  |     
|        7  |              24.06  |              0.794  |              24.06  |              0.814  |              23.81  |              0.815  |              23.95  |              0.728  |     
注:蒸化時間60min.
表3為增進劑濃度對絲素上色素保留情況的影響,在脫膠率相似的情況下,用色素增進劑A和色素增進劑B蒸化處理后的織物顏色均有所加深,且色素增進劑B效果更佳,這是由于在高溫的條件下,預處理過程中絲素纖維溶脹,色素從濃度高的絲膠中向濃度低的絲素中轉移的結果。隨著增進劑用量的增加,脫膠后織物顏色
表3 蒸化法中色素增進劑濃度的影響
|        增進劑濃度/(mol.L-1)  |              色素增進劑A  |              色素增進劑B  |     ||
|        脫膠率/100%  |              K/S值  |              脫膠率/100%  |              K/S值  |     |
|        1  |              23.22  |              0.394  |              23.76  |              0.503  |     
|        2  |              23.27  |              0.398  |              23.53  |              0.574  |     
|        3  |              22.09  |              0.417  |              23.35  |              0.595  |     
|        4  |              22.92  |              0.418  |              22.64  |              0.705  |     
|        5  |              22.49  |              0.424  |              24.08 <       |     0.666  | 
|        6  |              21.86  |              0.454  |              24.19  |              0.679  |     
|        7  |              20.98  |              0.475  |              24.06  |              0.794  |     
|        8  |              21.64  |              0.449  |              24.19  |              0.804  |     
表4 浸漬法中色素增進劑濃度的影響
|        增進劑濃度/(mol.L-1)  |              色素增進劑A  |              色素增進劑B  |     ||
|        脫膠率/100%  |              K/S值  |              脫膠率/100%  |              K/S值  |     |
|        1  |              24.18  |              0.345  |              24.88  |              0.466  |     
|        2  |              24.44  |             0.339  |              24.10  |              0.525  |     
|        3  |              24.86  |              0.362  |              24.73  |              0.564  |     
|        4  |              24.40  |              0.369  |              26.92  |              0.542  |     
|        5  |              24.10  |              0.354  |              25.00  |              0.614  |     
|        6  |              24.35  |              0.345  |              24.43  |              0.653  |     
|        7  |              24.59  |              0.347  |              25.00  |              0.621  |     
|        8  |              26.97  |              0.372  |              24.59  |              0.586  |     
由于蒸化在工業實施時需要額外添加蒸化設備,
 綜合以上的結果,色素增進劑B的效果要優于A。蒸化方法的效果較好。蒸化條件為:溫度
3結論
3.1采用常規精練方法對天然彩絲進行預處理,天然彩絲的色素容易隨絲膠脫落,而使絲素的色澤較淡。
3.2采用色素增進劑對天然彩絲進行預處理,再用生物酶進行脫膠處理,可使脫膠后天然彩絲織物的顏色明顯加深;蒸化預處理的效果優于浸漬法工藝,蒸化條件為:溫度
參考文獻
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