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(guī)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(yù)處理的工藝。研究結(jié)果表明,采用常規(guī)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(yù)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(xué)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(wěn)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(chǎn)基地成功試養(yǎng),天然彩色蠶絲的色素來源于蠶體內(nèi)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(huán)境污染,也能夠很好地避開西方發(fā)達國家對我國蠶絲產(chǎn)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(jīng)過脫膠處理。
常規(guī)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(tài)。由于環(huán)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(guī)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(yù)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(jīng)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(yè)品)。
數(shù)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(nèi)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(zhì)量;W2為脫膠后樣品的質(zhì)量。
2實驗結(jié)果與討論
2.1常規(guī)精練工藝條件下的精練效果
采用4種常規(guī)精練方法對天然彩絲織物進行脫膠處理,從表1數(shù)據(jù)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(jīng)常規(guī)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(guī)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(zhuǎn)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(yù)處理,預(yù)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(yù)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(jīng)過蒸化方法預(yù)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(shù)據(jù)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(yù)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(zhuǎn)移的結(jié)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(yè)實施時需要額外添加蒸化設(shè)備,
綜合以上的結(jié)果,色素增進劑B的效果要優(yōu)于A。蒸化方法的效果較好。蒸化條件為:溫度
3結(jié)論
3.1采用常規(guī)精練方法對天然彩絲進行預(yù)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(yù)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(yù)處理的效果優(yōu)于浸漬法工藝,蒸化條件為:溫度
參考文獻
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