丝织物的精练工艺
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AA酸的差异： 极性AA：Thr, Ser, Tyr, Asp, Glu, Lys, His, Arg结构简单AA的差异： Gly, Ala, Ser结晶结构的差异：
二、脱胶方法
§1 丝织物的精练
§1-2 脱胶方法及原理
脱胶过程：丝胶溶失的过程 （1）膨化、溶胀，减弱丝胶与丝素的结合力 （2）丝胶在碱/酸/酶中溶解或水解 （3）丝胶胶体在表面活性剂中脱离丝素
色素：叶黄素,胡萝卜素 泛黄,白度差
染料：牢度差的酸性/直接染料 识别捻向,易去除
浆料：蜡质+油脂类+表面活性剂,柔软/渗透/乳化剂 增加丝条强力/耐磨性,减少断头/起毛,蜡渍
三、丝织物精练工序和设备
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
1、间歇式挂练 生坯检验→圈码/S码→钉攀→预处理→初练→复练→水洗→（醋酸） →离心脱水/平幅轧水
2、毛效：水润湿和透渗的程度 织物（30cm×5cm）30min内水上升的高度 如电力纺9cm，斜纹绸13cm，双绉10cm，榨绸9cm
3、白度：去除色素等有色物质的程度 占标准白板（MgOBaSO4）的百分数 如电力纺/斜纹绸 85%，双绉80%，榨绸75%
二、脱胶工艺参数
§1 丝织物的精练
§1-4 丝纤维脱胶工艺
4、时间、电介质
时间：与pH值、浴比、设备、工艺流程、织物规格等有关
电介质：有利于脱胶，但丝素易受损伤
C1λ = 1 + ------------- C2+C3-C1
（3）pH对酶活性的影响
活力
pH
最适pH
最适pH：酶活性中心内必需基团的解离数最多时溶液的pH值，即可以使酶和底物最易结合的pH值如：2709碱性蛋白酶 pH=9-11 木瓜蛋白酶 pH=3-10
酶变性失活
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
3、酶的活性及影响因素
温度
70
80
90
100
110
pH=12
pH=1
pH=10
pH=7
二、脱胶工艺参数
§1 丝织物的精练
§1-4 丝纤维脱胶工艺
3、浴比（质量与体积换算的物理量）
浴比 = 织物质量 ：溶液体积
浴比大，织物相互摩擦阻力小，pH值稳定，不易产生生块/擦伤，但能耗高，产量低
如厚/密织物（双绉） 1：30-35中厚织物（电力纺） 1：40-45轻薄织物（洋纺/纱类） 1：50-60
3、酶的活性及影响因素
（1）酶的活性
（2）温度对酶活性的影响
活力
温度
最适温度
最适温度：在某一温度范围内，酶的反应速率最大如：2709碱性蛋白酶 40-45℃ 木瓜蛋白酶 60-80℃
酶变性失活
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
3、酶的活性及影响因素
二、酶在纺织的应用
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
2、酶的退浆
（1）淀粉浆：BF7658淀粉酶
（2）彩色棉：BF7658淀粉酶+果胶酶
（3）真丝印花绸：BF7658淀粉酶
3、纤维素纤维生物酶抛光
纤维素酶，去除织物表面的绒毛，提高光洁度
5、羊毛剥鳞丝光
蛋白酶
§1 丝织物的精练
§1-2 脱胶方法及原理
3、酶脱胶 选择能水解丝胶的蛋白水解酶，如2709碱性蛋白酶、木瓜酶等
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
1、酶的高效催化性和专一性
酶是活体细胞产生的一类特殊蛋白质，M很大，大多数具有α-螺旋结构，水解产物是α-AA。
特点： 轻薄织物，染色印花产品，白度/手感差，水洗不充分
三、丝织物精练工序和设备
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
5、筒子染色机精练 生丝→络/并/捻→筒子纱精练→水洗→（染色）
一、脱胶原理
§1 丝织物的精练
§1-2 脱胶方法及原理
利用丝素/丝胶的结构/性能差异，二者对水、酸、碱、酶等的作用明显不同。
（2）水化钠离子层，减弱丝胶与丝素的结合力
（3）碱使丝胶水解 --C—N-- → --C=N-- →--COONa+--NH2 ‖ ∣ ∣ O H OH 酮式 烯醇式
二、脱胶方法
§1 丝织物的精练
§1-2 脱胶方法及原理
1、碱法脱胶 （4）NaOH对丝素的损伤较浓酸严重
稀NaOH中，加入电介质，λ→1，pH内接近pH外，加剧丝素水解（起毛）
常用碱：Na2CO3，Na2SiO3，Na3PO4
二、脱胶方法
§1 丝织物的精练
§1-2 脱胶方法及原理
酶处理：丝脱水解的酶
最适温度
最适pH
最适温度
最适pH
2709 碱性蛋白酶
40-45
9-11
木瓜蛋白酶
60-80
3-10
289 蛋白酶
40-45
9-9.5
胃蛋白酶
40
1.8-2.2
ZS742 蛋白酶
40-45
7-8.5
胰蛋白酶
40
8-9.9
S114 蛋白酶
50-55
7-8.5
酶处理工艺：2709碱性蛋白酶 1g/L，碳酸钠 1.5g/L
（4）酶浓度对酶活性的影响
反应速率
反应速率
酶浓度
底物浓度
[S]＞＞[E]
[E]一定，[S]不同
Vmax×[S]V = ----------------- Km+[S]
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
3、酶的活性及影响因素
蜡质：石蜡(C25-C31烷烃),蜡(C26-C32伯醇),少量是伯醇与C26-C32一元醇形成的酯 拒水性,渗透性,润湿性下降
二、丝织物（生坯）的杂质组成及性能
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
灰份：矿物质,以Ca,Na,K, Al,Mg等的氧化物或盐 发毛,起毛,但有硬挺性
（4）酶浓度对酶活性的影响
Vmax×[S]V = ----------------- Km+[S]
Km的物理意义：当反应等于最大反应速率一半时底物浓度的值，是酶的特性常数
k2+k0 k2 [E][S]Km = ---------- ≌ ------- = -------------- k1 k1 [ES]
丝胶去除速度： （1）逐步法，预（1-2%）→初（9-10%）→复（9-10%） （2）快速法，预（1-2%）→精（16-18%）→复（1-2%）
二、脱胶方法
§1 丝织物的精练
§1-2 脱胶方法及原理
1、碱法脱胶 （1）丝胶在OH- 中吸碱而加剧膨化/溶胀，生成蛋白质盐 H2N-S-COOH →H2N-S-COONa
Km越大，[ES]解离越大，[E]和[S]亲和力越小
V=1/2×VmaxKm = [S]
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
3、酶的活性及影响因素
（4）盐对酶活性的影响
激活剂：提高酶的活性 如Na+ Ca 2+ Ba 2+ Mg 2+ Cl- SO42-
12292苏波绉经：4/20/22D纬：[（1/20/22D+3/20/22D 23T/S ）8T/S+8/20/22D12T/S]4T/S
特点： 强捻织物，强/弱捻织物，但效率低
三、丝织物精练工序和设备
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
4、连续式平幅精练 生坯检验→缝头→平幅进布→预浸槽（预处理）→VBM精练槽→平洗槽→[VBM精练槽→平洗槽] →轧水→平幅出布
三、丝织物精练工序和设备
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
1、间歇式挂练 生坯检验→圈码/S码→钉攀→挂绸→预处理→初练→复练→水洗→（醋酸） →离心脱水/平幅轧水
缺点：脱胶不匀，头灰严重，头子开剪多，吊攀印，尤其重镑纺/斜类织物
三、丝织物精练工序和设备
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
抑制剂：降低酶的活性 如Cu2+ Fe 2+ Fe 3+ Ag + 阳离子表面活性剂
二、酶在纺织的应用
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
1、酶的脱胶
工艺流程：生坯→ 预处理→ 酶处理→ 复练→ 水洗
预处理：使丝胶溶胀，有利于酶大分子的渗透，否则酶脱胶效果差。 如洗涤剂/泡化碱；碳酸钠/表面活性剂
酶的化学本质是蛋白质，极受外界条件而变性。酶具有很高的催化能力（比一般催化剂高106-1010倍）。
酶的专一性： （1）绝对专一性，仅能催化某一化合物；如脲酶 （2）化学键专一性，仅能作用于化学键相似的一类化合物； 如脂肪酶 （3）立体专一性，仅能作用于某一立体异构体，如乳酸脱氢酶
但白度仪不能测出色光对白度的影响，如白中带绿/红/黄光
二、脱胶工艺参数
§1 丝织物的精练
§1-4 丝纤维脱胶工艺
1、pH值
练减率 %
pH
练减率 %
不同碱浓度
纯碱
碳酸氢钠
硅酸钠
磷酸钠
丝光皂
2
4
6
8
10
二、脱胶工艺参数
§1 丝织物的精练
§1-4 丝纤维脱胶工艺
2、温度
练减率 %
2、星形架挂练 生坯检验→手工上钩→液下升降精练（预处理→初练→复练）→水洗→机械脱钩 →连续平幅轧水
缺点：头灰少，喇叭口/破边（收缩率大）
三、丝织物精练工序和设备
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
3、高温高压挂练 生坯检验→圈码→预处理→液下升降高温精练（初练）→（复练）→水洗→离心脱水
§1 丝织物的精练
茧丝的形态结构
基本知识
§1 丝织物的精练
丝纤维的形态结构
基本知识
§1 丝织物的精练
丝纤维的聚集态结构
基本知识
丝朊
1根茧丝
4层丝胶
原纤束
原纤
微原纤束
晶体结构
二、丝织物（生坯）的杂质组成及性能
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
丝胶：球状蛋白质,极性AA多,结构具复合性,几乎无结晶,水溶性好 手感硬,光泽差,但含少量丝胶,有润滑/柔软的手感
2、酸法脱胶 少用，半脱胶，高温精练染色一浴法
半脱胶：生丝在一定温度下浸泡稀硫酸，去除丝胶10-12%
丝棉被的问题： 丝胶长时间吸湿（汗、水汽），使丝胶溶解，溶解的丝胶具有粘性，导致丝棉被失去弹性
解决方法： 降低丝胶的水溶性 如半脱胶→部分封闭极性基团
二、脱胶方法
4、牛仔服装的生物酶洗 纤维素酶+浮石
6、其它（漂白、去双氧水）
一、基本概念
§1 丝织物的精练
§1-4 丝纤维脱胶工艺
1、练碱率/脱胶率：丝胶去除的程度
脱胶前后织物的质量差练碱率（%）= ------------------------------------- ×100 脱胶前织物的质量
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
2、酶的催化机理
（1）中间产物学说
ΔG
底物S
产物P
过渡态
自由能
反应时间
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
2、酶的催化机理
（2）导契合学说
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
二、脱胶方法
§1 丝织物的精练
§1-2 脱胶方法及原理
脱胶过程：丝胶溶失的过程 （1）膨化、溶胀，减弱丝胶与丝素的结合力 （2）丝胶在碱/酸/酶中溶解或水解 （3）丝胶胶体在表面活性剂中脱离丝素
色素：叶黄素,胡萝卜素 泛黄,白度差
染料：牢度差的酸性/直接染料 识别捻向,易去除
浆料：蜡质+油脂类+表面活性剂,柔软/渗透/乳化剂 增加丝条强力/耐磨性,减少断头/起毛,蜡渍
三、丝织物精练工序和设备
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
1、间歇式挂练 生坯检验→圈码/S码→钉攀→预处理→初练→复练→水洗→（醋酸） →离心脱水/平幅轧水
2、毛效：水润湿和透渗的程度 织物（30cm×5cm）30min内水上升的高度 如电力纺9cm，斜纹绸13cm，双绉10cm，榨绸9cm
3、白度：去除色素等有色物质的程度 占标准白板（MgOBaSO4）的百分数 如电力纺/斜纹绸 85%，双绉80%，榨绸75%
二、脱胶工艺参数
§1 丝织物的精练
§1-4 丝纤维脱胶工艺
4、时间、电介质
时间：与pH值、浴比、设备、工艺流程、织物规格等有关
电介质：有利于脱胶，但丝素易受损伤
C1λ = 1 + ------------- C2+C3-C1
（3）pH对酶活性的影响
活力
pH
最适pH
最适pH：酶活性中心内必需基团的解离数最多时溶液的pH值，即可以使酶和底物最易结合的pH值如：2709碱性蛋白酶 pH=9-11 木瓜蛋白酶 pH=3-10
酶变性失活
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
3、酶的活性及影响因素
温度
70
80
90
100
110
pH=12
pH=1
pH=10
pH=7
二、脱胶工艺参数
§1 丝织物的精练
§1-4 丝纤维脱胶工艺
3、浴比（质量与体积换算的物理量）
浴比 = 织物质量 ：溶液体积
浴比大，织物相互摩擦阻力小，pH值稳定，不易产生生块/擦伤，但能耗高，产量低
如厚/密织物（双绉） 1：30-35中厚织物（电力纺） 1：40-45轻薄织物（洋纺/纱类） 1：50-60
3、酶的活性及影响因素
（1）酶的活性
（2）温度对酶活性的影响
活力
温度
最适温度
最适温度：在某一温度范围内，酶的反应速率最大如：2709碱性蛋白酶 40-45℃ 木瓜蛋白酶 60-80℃
酶变性失活
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
3、酶的活性及影响因素
二、酶在纺织的应用
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
2、酶的退浆
（1）淀粉浆：BF7658淀粉酶
（2）彩色棉：BF7658淀粉酶+果胶酶
（3）真丝印花绸：BF7658淀粉酶
3、纤维素纤维生物酶抛光
纤维素酶，去除织物表面的绒毛，提高光洁度
5、羊毛剥鳞丝光
蛋白酶
§1 丝织物的精练
§1-2 脱胶方法及原理
3、酶脱胶 选择能水解丝胶的蛋白水解酶，如2709碱性蛋白酶、木瓜酶等
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
1、酶的高效催化性和专一性
酶是活体细胞产生的一类特殊蛋白质，M很大，大多数具有α-螺旋结构，水解产物是α-AA。
特点： 轻薄织物，染色印花产品，白度/手感差，水洗不充分
三、丝织物精练工序和设备
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
5、筒子染色机精练 生丝→络/并/捻→筒子纱精练→水洗→（染色）
一、脱胶原理
§1 丝织物的精练
§1-2 脱胶方法及原理
利用丝素/丝胶的结构/性能差异，二者对水、酸、碱、酶等的作用明显不同。
（2）水化钠离子层，减弱丝胶与丝素的结合力
（3）碱使丝胶水解 --C—N-- → --C=N-- →--COONa+--NH2 ‖ ∣ ∣ O H OH 酮式 烯醇式
二、脱胶方法
§1 丝织物的精练
§1-2 脱胶方法及原理
1、碱法脱胶 （4）NaOH对丝素的损伤较浓酸严重
稀NaOH中，加入电介质，λ→1，pH内接近pH外，加剧丝素水解（起毛）
常用碱：Na2CO3，Na2SiO3，Na3PO4
二、脱胶方法
§1 丝织物的精练
§1-2 脱胶方法及原理
酶处理：丝脱水解的酶
最适温度
最适pH
最适温度
最适pH
2709 碱性蛋白酶
40-45
9-11
木瓜蛋白酶
60-80
3-10
289 蛋白酶
40-45
9-9.5
胃蛋白酶
40
1.8-2.2
ZS742 蛋白酶
40-45
7-8.5
胰蛋白酶
40
8-9.9
S114 蛋白酶
50-55
7-8.5
酶处理工艺：2709碱性蛋白酶 1g/L，碳酸钠 1.5g/L
（4）酶浓度对酶活性的影响
反应速率
反应速率
酶浓度
底物浓度
[S]＞＞[E]
[E]一定，[S]不同
Vmax×[S]V = ----------------- Km+[S]
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
3、酶的活性及影响因素
蜡质：石蜡(C25-C31烷烃),蜡(C26-C32伯醇),少量是伯醇与C26-C32一元醇形成的酯 拒水性,渗透性,润湿性下降
二、丝织物（生坯）的杂质组成及性能
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
灰份：矿物质,以Ca,Na,K, Al,Mg等的氧化物或盐 发毛,起毛,但有硬挺性
（4）酶浓度对酶活性的影响
Vmax×[S]V = ----------------- Km+[S]
Km的物理意义：当反应等于最大反应速率一半时底物浓度的值，是酶的特性常数
k2+k0 k2 [E][S]Km = ---------- ≌ ------- = -------------- k1 k1 [ES]
丝胶去除速度： （1）逐步法，预（1-2%）→初（9-10%）→复（9-10%） （2）快速法，预（1-2%）→精（16-18%）→复（1-2%）
二、脱胶方法
§1 丝织物的精练
§1-2 脱胶方法及原理
1、碱法脱胶 （1）丝胶在OH- 中吸碱而加剧膨化/溶胀，生成蛋白质盐 H2N-S-COOH →H2N-S-COONa
Km越大，[ES]解离越大，[E]和[S]亲和力越小
V=1/2×VmaxKm = [S]
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
3、酶的活性及影响因素
（4）盐对酶活性的影响
激活剂：提高酶的活性 如Na+ Ca 2+ Ba 2+ Mg 2+ Cl- SO42-
12292苏波绉经：4/20/22D纬：[（1/20/22D+3/20/22D 23T/S ）8T/S+8/20/22D12T/S]4T/S
特点： 强捻织物，强/弱捻织物，但效率低
三、丝织物精练工序和设备
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
4、连续式平幅精练 生坯检验→缝头→平幅进布→预浸槽（预处理）→VBM精练槽→平洗槽→[VBM精练槽→平洗槽] →轧水→平幅出布
三、丝织物精练工序和设备
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
1、间歇式挂练 生坯检验→圈码/S码→钉攀→挂绸→预处理→初练→复练→水洗→（醋酸） →离心脱水/平幅轧水
缺点：脱胶不匀，头灰严重，头子开剪多，吊攀印，尤其重镑纺/斜类织物
三、丝织物精练工序和设备
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
抑制剂：降低酶的活性 如Cu2+ Fe 2+ Fe 3+ Ag + 阳离子表面活性剂
二、酶在纺织的应用
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
1、酶的脱胶
工艺流程：生坯→ 预处理→ 酶处理→ 复练→ 水洗
预处理：使丝胶溶胀，有利于酶大分子的渗透，否则酶脱胶效果差。 如洗涤剂/泡化碱；碳酸钠/表面活性剂
酶的化学本质是蛋白质，极受外界条件而变性。酶具有很高的催化能力（比一般催化剂高106-1010倍）。
酶的专一性： （1）绝对专一性，仅能催化某一化合物；如脲酶 （2）化学键专一性，仅能作用于化学键相似的一类化合物； 如脂肪酶 （3）立体专一性，仅能作用于某一立体异构体，如乳酸脱氢酶
但白度仪不能测出色光对白度的影响，如白中带绿/红/黄光
二、脱胶工艺参数
§1 丝织物的精练
§1-4 丝纤维脱胶工艺
1、pH值
练减率 %
pH
练减率 %
不同碱浓度
纯碱
碳酸氢钠
硅酸钠
磷酸钠
丝光皂
2
4
6
8
10
二、脱胶工艺参数
§1 丝织物的精练
§1-4 丝纤维脱胶工艺
2、温度
练减率 %
2、星形架挂练 生坯检验→手工上钩→液下升降精练（预处理→初练→复练）→水洗→机械脱钩 →连续平幅轧水
缺点：头灰少，喇叭口/破边（收缩率大）
三、丝织物精练工序和设备
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
3、高温高压挂练 生坯检验→圈码→预处理→液下升降高温精练（初练）→（复练）→水洗→离心脱水
§1 丝织物的精练
茧丝的形态结构
基本知识
§1 丝织物的精练
丝纤维的形态结构
基本知识
§1 丝织物的精练
丝纤维的聚集态结构
基本知识
丝朊
1根茧丝
4层丝胶
原纤束
原纤
微原纤束
晶体结构
二、丝织物（生坯）的杂质组成及性能
§1 丝织物的精练
§1-1 概况
丝胶：球状蛋白质,极性AA多,结构具复合性,几乎无结晶,水溶性好 手感硬,光泽差,但含少量丝胶,有润滑/柔软的手感
2、酸法脱胶 少用，半脱胶，高温精练染色一浴法
半脱胶：生丝在一定温度下浸泡稀硫酸，去除丝胶10-12%
丝棉被的问题： 丝胶长时间吸湿（汗、水汽），使丝胶溶解，溶解的丝胶具有粘性，导致丝棉被失去弹性
解决方法： 降低丝胶的水溶性 如半脱胶→部分封闭极性基团
二、脱胶方法
4、牛仔服装的生物酶洗 纤维素酶+浮石
6、其它（漂白、去双氧水）
一、基本概念
§1 丝织物的精练
§1-4 丝纤维脱胶工艺
1、练碱率/脱胶率：丝胶去除的程度
脱胶前后织物的质量差练碱率（%）= ------------------------------------- ×100 脱胶前织物的质量
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
2、酶的催化机理
（1）中间产物学说
ΔG
底物S
产物P
过渡态
自由能
反应时间
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用
2、酶的催化机理
（2）导契合学说
一、酶的基本性质
§1 丝织物的精练
§1-3 酶的性质及在纺织的应用