浅析多种蚕丝脱胶方法
蚕丝脱胶方法的比较分析_张雨青
解或水解程度也是随着浓度的提高而呈线性增加 , 但当浓度达到 2.5 mol/ L 时 , 脱胶率只达到 26 %。
图 1 不同 pH 值水溶液对茧层丝胶溶液性的影响 Fig .1 Effect of pH in distilled water on degumming of silk
图 2 蚕丝在各种不同浓 度溶剂中的脱胶率 Fig .2 Degumming rates of silk filaments in Na2CO3 and urea
应用 SDS -聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS -PAGE) 方法测定丝胶蛋白的分子量范围[ 5] 。 选用 5 %浓缩 胶和 15 %分离胶 , 加样量为 15 ~ 20 μL , 电泳时使用 电压为 200 V , 电流为 50 mA , 电泳约 1 h 。 电泳结束 后进行固定 、染色和脱色(固定液 :50 %甲醇 454 mL 和冰乙酸 46 mL 混匀 ;染色液 :1.25 g 考马斯亮蓝 G -250 和 500 mL 固 定 液混 匀 ;脱 色液 :冰乙 酸 75 mL , 甲醇 50 mL , 加蒸馏水定容至 1 000 mL)。
用苦味酸咽脂红法定性判断各种脱胶方法的脱 胶程度 , 取各种方法脱胶的生丝预先分别加入 约 1 mL 苦味酸咽脂红溶液(1 g 咽脂红溶于 25 %氨水 10 mL 中 , 再加入 20 mL H2O , 搅拌混合 , 加热 , 然后加入 15 mL 饱和苦味酸溶液 , 再加水至 100 mL , 并用 HCl 溶液将 pH 值调至 8.0 ~ 9.0), 使样丝正好浸没检验 液中 , 在烧杯中用沸水加温试管 5 min , 分别取出脱 胶丝 , 用水冲洗后观察生丝颜色 , 最后放在计算机扫 描仪上扫描 。 1.7 丝胶蛋白分子量测定
一种蚕丝的脱胶方法
一种蚕丝的脱胶方法蚕丝是一种珍贵的天然纤维,被广泛应用于纺织和制造业。
在蚕丝加工中,蚕丝的脱胶是一个非常重要的步骤。
脱胶的主要目的是去除蚕丝中的蛋白胶质,使其达到纯净、光滑和柔软的状态。
以下是一种常用的蚕丝脱胶方法。
首先,我们需要准备一些基本的材料和设备,包括:蚕茧、酱油瓶、高锅、滤网、温度计、碱液、酸液和清水等。
第一步是将蚕茧脱水。
将新鲜的蚕茧放入酱油瓶中,然后将酱油瓶放入高锅中,加入适量的水。
将高锅盖好,并且注意不要让水蒸气进入酱油瓶中。
然后将高锅放在炉子上加热,煮沸后转小火持续煮10分钟。
这样可以使蚕茧中的蛋白质凝固和脱水。
第二步是蚕茧的碱脱胶。
将碱液加入高锅中,并将高锅放在炉子上加热。
在加热过程中,要不断搅拌碱液,以确保均匀加热和溶解。
当碱液开始沸腾时,将脱水后的蚕茧放入高锅中。
继续搅拌蚕茧和碱液的混合物,维持沸腾状态,并持续加热40-50分钟。
第三步是蚕茧的酸洗。
首先将高锅中的碱液倒掉,然后用清水冲洗蚕茧。
然后将酸液添加到高锅中,将高锅放在炉子上加热。
继续搅拌蚕茧和酸液的混合物,并保持沸腾状态,持续加热20-30分钟。
酸洗的目的是去除碱液残留和中和蚕茧的碱性。
第四步是蚕茧的清洗。
用清水冲洗蚕茧,直到蚕茧完全清洁。
这样可以确保蚕丝的纯净和稳定性。
最后,将洗净的蚕茧放在滤网上晾干。
可以根据需要选择自然晾干或者机械脱水。
等蚕茧完全干燥后,可以用手轻轻抚摸蚕茧,使其变得柔软和光滑。
需要注意的是,蚕丝的脱胶过程涉及到化学物质的使用,必须采取必要的安全措施。
在使用碱液和酸液时,要确保室内有良好的通风。
同时,使用化学药品时必须佩戴防护手套和防护眼镜,以免对皮肤和眼睛造成伤害。
总结起来,蚕丝的脱胶是一个复杂而重要的过程,需要经过蚕茧的脱水、碱脱胶、酸洗和清洗等多个步骤。
通过这些步骤,可以获得纯净、光滑和柔软的蚕丝,以满足不同领域的需求。
qcl05蚕丝织物前处理
4.浴比
浴比过小
不利于脱胶匀透
浴比过大
助剂及能源的浪费
轻薄型织物浴比=1:60 厚重织物浴比=1:(30~35)
5.中性盐对脱胶的影响
中性盐的加入对丝素有损伤 中性盐对丝素铜氨溶液粘度的影响 (见P142表6-1)
损伤程度:Ca2+ 、Ba2+ ﹥ K ﹥ Na
避免使用硬水
(五)精练设备
精练槽 平幅连续精练机 星形架精练桶 高温高压精练釜
高温高压精练釜示意图(见P147图6-8) 高温高压精练釜组成:密封盖、圆形练桶、挂绸架 特点:脱胶均匀、工艺时间短、助剂和能耗少
(六)精练工艺
1.精练槽精练工艺
(1)精练前准备
前准备工序 “S”码和圈码
分批 退卷 码折 钉线扣襻
穿竿打印
将已钉好线襻的织物穿上挂竿, 标明日期、挂练槽号码、班次等 将坯绸进行分档, 退卷后织物重新折叠起来, 以选择不同工艺 以适应脱胶
1g/L, 补加量0.5 0.4g/L, 补加量0.15g/L
75℃ 90min 1:30 10
初练
工艺处方:
纯碱
0.75g/L,
硅酸硅40oBé 1.25g/L,
精练剂ZF
1.7g/L,
保险粉
0.5g/L
工艺条件:
温度
95~98℃
时间
60min
浴比
1:40
pH值
10
补加量:0.5g/L 补加量:0.625g/L 补加量:0.7g/L 补加量:全量
1.精练槽
精练槽示意图(见P143图6-3) 普通精练槽 练槽底部,设有蒸汽管,出口朝下 精练槽类型 夹层精练槽 除底部外,夹层中装有喷口向上的蒸汽管 新型夹层精练槽 夹层的底层装有蒸汽馆 特点:结构简单、投资少、产品质量不稳定、生产效率低
蚕丝脱胶的工艺
蚕丝脱胶的工艺
蚕丝脱胶是将蚕茧中的胶质去除,以便将其转化为蚕丝纤维的过程。
以下是蚕丝脱胶的一般工艺流程:
1. 蚕茧清洗:将新鲜的蚕茧放入清洁水中浸泡,去除杂质和污垢。
2. 煮茧:将清洗后的蚕茧放入水中煮沸。
这会杀死蚕茧中的蚕虫,同时也使蚕茧中的胶质变软并容易去除。
3. 脱胶:将煮熟的蚕茧放入脱胶机中,以去除茧中的胶质。
蚕茧会被加热并在机器中搅拌,这会使胶质逐渐分离出来。
4. 洗涤:将脱胶后的蚕丝进行多次水洗,以去除任何残留的胶质。
5. 干燥:将洗涤后的蚕丝挂在通风良好的地方自然晾干,或者使用干燥机快速干燥。
以上是蚕丝脱胶的一般工艺流程。
不同的制造商可能会使用稍微不同的方法,但总体流程是类似的。
6.第六章 蚕丝织物的前处理
“S”码
圈码
挂练织物码折示意图 1—线圈 2—襻绳 3—穿绸竿 4—织物
2. 精练方法与工艺
常用方法:皂—碱法、 合成洗涤剂—碱法、 酶—合成洗涤剂法、高效精练剂精练法 (1)皂—碱法 工艺流程:预处理→初练→复练→练后处理 ① 预处理 目的:使织物在进入练液之前,使丝胶充分膨化,减弱丝 胶对丝素的结合力,从而有利于脱胶均匀和迅速
五、质量评定
主要质量指标:练减率、白度、渗透性、光泽及手感 1.练减率(脱胶率)——绸匹脱胶后的失重(脱胶前与脱胶后的重量差) 对脱胶前绸匹重量的百分率 练减率= 精练前织物绝对干重 精练后织物绝对干重×100%
精练前织物绝对干重
练减率要求:练白绸一般掌握在23%~24% 染色或印花加工产品控制在21%~23% 练减率高于工艺要求即“过练”,会导致绸匹手感粗糙,撕破强力下 降 练减率低于工艺要求,则绸匹的手感粗硬,易产生各种折印 脱胶过程中脱胶程度的定性检验:用指示剂苦脂酸红 将pH值约为9.5的指示剂溶液滴于被测织物上,根据其呈现的色 泽判断脱胶程度。如仅呈柠檬黄色,表示丝胶已经脱净;如呈橘红色 或橘黄色,则表示丝胶有残留
② 水泡—皂碱法精练
特点:脱胶均匀,产品缩率达3.5%以上,弹性极好,白度好 工艺流程为:水泡→预处理→初练→复练→练后处理 水 泡:浸在练桶清水中,不需另加助剂。 浴比1:20,温度≤50℃,时间4h以上
预处理:纯碱0.8g/L,时间90min,温度65℃
初 练:纯碱0.8g/L,肥皂1g/L,泡花碱1.2g/L,保险粉0.3g/L pH值9.5~10,温度98~100℃,时间90min 练:纯碱0.8g/L,肥皂0.8g/L,泡花碱1g/L,保险粉0.4g/L pH值9.5~10,温度98~100℃,时间90min
蚕丝针织物盐酸-蒸汽脱胶工艺的实验研究
蚕丝针织物盐酸-蒸汽脱胶工艺的实验研究作者:黄洁杨冰嵚陈冬芝来源:《丝绸》2020年第06期摘要:为了降低在蚕丝针织物脱胶工序中含钠碱性试剂的使用量,提高蚕丝针织物的精炼质量,文章采用稀盐酸与蒸汽联用的方法,对蚕丝针织物进行脱胶精炼,研究盐酸浓度等对脱胶质量的影响,并与碳酸钠脱胶进行了对比。
试验结果表明:盐酸-蒸汽联用脱胶精炼法对生丝织物有良好的脱胶效果;在摩尔浓度为0.012 mol/L的稀盐酸溶液中浸渍后取出,蒸汽脱胶45 min时,蚕丝主体结构保持良好,结晶度有所提升,针织物的顶破强力相比用碳酸钠脱胶的方法提高约15%,表明蚕丝针织物利用盐酸-蒸汽联用进行脱胶具有可行性。
关键词:蚕丝;精炼;盐酸;蒸汽;结晶度Abstract: In order to reduce the dosage of sodium alkaline reagent in the degumming process of silk fabric and improve the refining quality of silk knitted fabric, the silk knitted fabric was degummed by the method of combining dilute hydrochloric acid with steam.The effect of hydrochloric acid concentration on degumming quality was studied, and the degumming by sodium carbonate was compared. The results show that the degumming process with hydrochloric acid and steam has good degumming effect on raw silk fabrics. After being dipped in a solution of dilute hydrochloric acid with a concentration of 0.012 mol/L, and when the steam degumming lasted for 45 min, the main structure of the silk remained good and the crystallinity was improved. The bursting strength of knitted fabric increased by about 15 % compared with that of sodium carbonate degumming method. It shows that the degumming of silk knitted fabrics by hydrochloric acid-steam combination is feasible.Key words: silk; refining; hydrochloric acid; steam; crystallinity蚕丝是一种天然蛋白质纤维,是由丝素和丝胶构成的,两者在结构性能上存在较大的差异。
脱胶
在表面有胶或者胶膜附着的物体,由于外因或者内因导致其脱落的现象叫脱胶。
分类介绍
微生物
化学
酶
①绢纺原料化学脱胶:绢纺原料(如废丝、疵茧等)丝纤维周围的丝胶,主要是由排列不整齐的非结晶性丝 胶球蛋白所组成。丝胶对于化学药剂的敏感性比丝素高。化学脱胶的原理是利用丝胶和丝素对于碱类、无机酸等 化学药剂稳定性的差异而去除丝胶,丝胶较丝素易被水解生成易溶于水的化合物,经洗涤除去。桑蚕、柞蚕、蓖 麻蚕和木薯蚕等不同品种的茧,对于酸、碱等的作用也不同,脱胶工艺也有差异。从原料到脱胶制取精干绵,可 分为前处理、煮练脱胶和后处理三个阶段。前处理有原料选别、扯松和除杂、干茧切茧除蛹等工序,除去杂质、 杂纤维和蚕蛹等,然后按品质选别分档,以便脱胶均匀,并提高精干绵质量。后处理有温水浸洗、水力冲洗、脱水、 烘干等工序,进一步除去附在纤维上的丝胶、杂质和色素等。可以提高纤维洁净度、改善色泽、避免并结,从而 提高纤维的可纺性。碱性煮练是化学脱胶的主要环节,煮练次数可视原料品质和工艺要求而定。应用的碱类有碳 酸钠和硅酸钠等,柞蚕茧可用氢氧化钠。采用的助剂有渗透剂和净洗剂等。影响脱胶的主要因素有:练液的pH值、 温度、浴比和时间。化学脱胶的优点是脱胶速度快、占用场地少、适于连续化生产。设备主要有练桶、筒式煮练 机、带式煮练机、水力冲洗机和烘干机等。
①绢纺原料的微生物脱胶:工艺流程包括初练、微生物脱胶和复练。初练是对原料进行初步碱性煮练,以脱 除部分丝胶、油脂和杂质等。复练是对经过微生物脱胶的原料,再进行第二次碱性煮练,以提高脱胶和脱脂效果。 绢纺原料经过初练后放置在腐化缸内,在一定条件下自然发酵数昼夜,使空气中的细菌:霉菌、酵母菌、放线菌 等在缸中自然生长繁殖,从而产生蛋白酶和脂肪酶等,促进丝胶和油脂水解而脱除。一般含有蚕蛹和油脂较多的 原料可采用此法。绢纺微生物脱胶的杆菌现都属于好气性杆菌。为使空气通入发酵液,以便杆菌充分生长繁殖,促 进丝胶水解脱胶,常采用搅拌、翻缸的方法。影响脱胶的主要因素有:发酵液的pH值、温度、时间、浴比和其他 化学药剂等。微生物脱胶的优点是作用缓和并兼有脱脂作用。缺点是时间长、环境卫生差、劳动强度高、在杆菌 繁殖过程中也会有杂菌生长,会发生臭味和损害丝质。使用的主要设备有练桶和腐化缸等。
不同脱胶方法对蚕丝机械性能的影响
Influence of Different Degumming Method on Silk Mechanical Property
GAO Xiang-fen, ZUO Bao-qi
(College of Textile and Clothing Engineering, Suzhou University, Suzhou 215021, China)
(2)
平均断裂伸长率(%)=
各次断裂伸长总和(mm) 实验次数×名义隔距长度(250mm)
×100
(3)
E0
=
Pa ×l0 la ×Nt
(4)
式 (4)中 :Pa 为 a 点 的 负 荷 ,la 为 a 点 的 伸 长 ,l0 为 试 样 的 长 度 ,Nt
为纤维线密度。
测试条件:试样夹持长度 250mm,拉伸速度 2.5m/
是中性皂脱胶,效果也不错,表面较光洁,基本无损伤;
碳酸钠与水浴脱胶表面略有损伤的痕迹; 水浴脱胶中
丝素纤维沿纵向的排列也清晰可见;高温高压脱胶,表
面虽然也还光滑但有腐蚀或降解的凹痕及凹凸不平的
沟槽,丝素表面受到一定程度的损伤。
α-螺旋结构;在 1 640~1 615cm-1(酰胺Ⅰ)、1 535~1 514cm-1 (酰胺Ⅱ)、1 245~1 220cm-1 (酰胺Ⅲ)、965 cm-1 (酰胺 Ⅳ)、700~696 cm-1(酰胺Ⅴ)为 β-折叠结构,在 660~655 cm-1(酰胺Ⅴ)为无规卷曲结构[5]。
脱胶蚕丝的变异系数最大, 这说明其脱胶后纤度的波
动程度比较大,一致性较差。
- 31 -
表 1 不同方法脱胶的蚕丝纤维的纤度及纤度变异系数
项目
平 均 纤 度 /dtex 纤度变异系数 CV/%
不同脱胶方法对蚕丝性能的影响分析
胶 方法 对蚕 丝主 体 结 构 不会 产 生较 大影 响 : 染 色性 能 方 面 , 在 用醋 酸调 节 的弱 酸 性 条件 下 , 脱胶 蚕丝 得 色
较 深. 且 经 酒石 酸 脱胶 后 蚕 丝 纱 线 的 染料 上 染率 明 显优 于其他 脱 胶 方 法 . .
关键词 : 蚕 丝; 脱胶 : 白度 ; 红 外 光 谱 曲线 ; 力学性能 ; 染 色性 能
me t h o d s ;t h e b r e a k i n g s t r e n g t h,b r e a k i n g e l o n g a t i o n a n d f r a c t u r e o f s i l k w i l l a l l d e c l i n e a t f e r d e g u mme d , wh i l e t h e
中图分类号 : T S 1 9 2 . 5 5 文 献 标 志码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 — 4 0 3 3 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 0 4 4 — 0 5
蚕丝脱胶的具体方法
蚕丝脱胶的具体方法
蚕丝脱胶是一种常见的棉纤维加工过程,大多数棉纤维都需要进
行蚕丝脱胶以去除表面的胶体。
蚕丝脱胶有助于提高棉纤维的物理性能,增加织物纤维间的缠绕力、穿孔率、柔韧性和弹性等。
为了实现有效的蚕丝脱胶,一般采用浸渍连续技术,此过程包括
浸渍、卷绕、脱胶、洗涤和干燥等一系列工序,其中脱胶是关键步骤。
蚕丝脱胶的具体方法是:
1.浸渍:把要加工的棉纤维浸入各种溶液中进行湿润处理,然后
卷绕到转子上。
2.卷绕:将浸泡后的棉纤维卷绕到转子上,形成浸渍带,并把其
他化学添加剂添加到该浸渍带中,使其整体湿润,也可以促进蚕丝胶
的脱除。
3.脱胶:将浸渍带穿过螺旋式脱胶轴,轴上装有若干螺杆,在轴
的外围有一层微小的尖刺,这些尖刺可以勾起蚕丝胶,使其和纤维分离。
4.洗涤:将脱胶后的纤维浸入洗涤液中,通过机械搅拌将洗涤液
和纤维充分混合,从而清洗蚕丝胶和其他杂质,使纤维更加干净洁白。
5.干燥:将洗涤后的纤维送入干燥机,在适当的温度下蒸发水分,使其变得更加柔软,弹性好,缓冲性能好。
以上就是蚕丝脱胶的具体方法,希望对大家有所帮助。
通过以上
步骤,可以有效地改善棉纤维的物理性能,从而提高织物的质量。
蚕丝的脱胶方法
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106435764A(43)申请公布日 2017.02.22(21)申请号CN201611117940.4(22)申请日2016.12.07(71)申请人广西凯喜雅丝绸有限公司地址547100 广西壮族自治区河池市环江毛南族自治县思恩镇城西工业园区(72)发明人谭政荣;周金坤;姚建良;莫兰社;覃志臣(74)专利代理机构柳州市集智专利商标事务所代理人韦永青(51)Int.CID01C3/02;权利要求说明书说明书幅图(54)发明名称蚕丝的脱胶方法(57)摘要本发明公开了一种蚕丝的脱胶方法,涉及蚕丝生产技术领域,包括以下步骤:A、蚕丝放置于浓度为0.4%~0.6%的碳酸氢纳溶液中,加热至85~90℃,保温40~60分钟;B、将蚕丝捞起,放入清水池中洗干净,然后用脱水机脱干水;C、将步骤B所得蚕丝放入浓度为0.03~0.05%的冰醋酸溶液中,加热至40~45℃,保温20~30分钟;D、取出蚕丝用清水洗干净,再脱干水,得到脱胶蚕丝。
与现有技术相比,本发明能防止脱胶过度,脱胶率达到约75%;避免对丝素造成损伤,保证脱胶后蚕丝的丝质。
法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态2017-02-22公开公开2017-02-22公开公开2017-03-22实质审查的生效实质审查的生效2017-03-22实质审查的生效实质审查的生效2019-08-02发明专利申请公布后的驳回发明专利申请公布后的驳回权利要求说明书蚕丝的脱胶方法的权利要求说明书内容是....请下载后查看说明书蚕丝的脱胶方法的说明书内容是....请下载后查看。
浅析多种蚕丝脱胶方法
浅析多种蚕丝脱胶方法丁欢;胡岚;龙莎;朱良红;何勇【摘要】本文采用几种化学和酶处理方法对蚕丝进行脱胶,探索蚕丝的最佳脱胶方法。
研究结果表明,生物酶法脱胶条件温和,脱胶率较高,高达90%~100%,通过扫描电子显微镜(SEM)观察各种脱胶丝的微观表面图,生物酶法脱胶对丝素表面不会产生损伤。
因此得出结论生物酶法综合脱胶效果较为理想。
【期刊名称】《中国纤检》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】2页(P84-85)【关键词】生丝;脱胶;脱胶率;SEM表征【作者】丁欢;胡岚;龙莎;朱良红;何勇【作者单位】重庆纤维检验局;重庆纤维检验局;重庆纤维检验局;重庆纤维检验局;重庆纤维检验局【正文语种】中文丝胶是一种球状蛋白,产生于蚕体的中部绢丝腺[1],以鳞片状不规则地包覆在从后部绢丝腺进入中部丝腺腔内的丝素表面,并贮存在腺腔中,约占茧丝总重量的25%。
丝胶对丝素起保护作用,但过多的丝胶会影响蚕丝的光泽和手感,还会影响其漂白效果,导致染色不匀,因此,蚕丝上的丝胶必须去除。
总结现有的蚕丝脱胶方法主要有:水浴煮沸脱胶、碳酸钠脱胶、中性皂脱胶、高温高压脱胶及酶脱胶等方法[2-4]。
由于丝胶对于化学药剂的敏感性比丝素高,因此有研究设法通过化学方法对蚕丝进行脱胶。
化学脱胶的原理是利用丝胶和丝素对于碱类、无机酸等化学药剂稳定性的差异而去除丝胶。
随着研究的不断深入,用生物酶对蚕丝进行脱胶的研究也越来越广泛。
生物酶脱胶的主要原理是不同酶对蛋白质的水解具有专一性和高效性。
众所周知,丝素和丝胶都是蛋白质,但两者在氨基酸的组成和结构上差异甚大,前者属线状蛋白质,后者属球状蛋白质。
丝胶中极性侧链氨基酸含量较多,含量高达74%左右,而非极性侧链氨基酸占25.39%[5-8]。
然而,丝素中含量最高的是丙氨酸和甘氨酸,这些氨基酸形成结构紧密结晶区,所以不易发生酶解反应[9-10]。
因此,利用蛋白酶能先与丝胶生成中间物,然后再经水解放出原来的酶,通过适当的蛋白酶促使丝胶水解。
蚕丝脱胶方法的分析和比较
蚕丝脱胶方法的分析和比较黄倩; 牛陇星; 梁阿辉; 骆红; 李明忠【期刊名称】《《现代丝绸科学与技术》》【年(卷),期】2019(034)005【总页数】5页(P33-37)【关键词】蚕丝; 脱胶; 丝胶; 丝素【作者】黄倩; 牛陇星; 梁阿辉; 骆红; 李明忠【作者单位】苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021【正文语种】中文蚕丝主要由丝素纤维和包覆于其外围的丝胶蛋白组成,在丝胶蛋白中还含有少量的蜡质、碳水化合物、色素和无机物等杂质。
丝胶对真丝织物的光泽、手感、染色均匀性、染色牢度等有明显的不利影响,因此精练脱胶是真丝织物染色前的必备工序。
在将蚕丝用作生物医学材料时,丝素外层的丝胶和蜡质、碳水化合物等杂质具有免疫原性风险和影响丝素材料生物相容性的潜在可能[1],所以脱胶也是制备生物医用丝素材料的关键步骤之一。
已发现5种丝胶蛋白基因,至少能表达9种丝胶蛋白组分。
因此,丝胶是多种蛋白质组分的混合体,分子量在20~330 kDa范围内[2]。
组成丝胶蛋白的主要氨基酸有丝氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、酪氨酸、精氨酸、丙氨酸等,其中,带极性侧基的氨基酸含量远高于丝素[3]。
丝胶蛋白的分子构象基本是无规卷曲结构,难以结晶,呈现出球状蛋白的特征,这与纤维状丝素蛋白显著不同[4]。
大部分丝胶蛋白组分可溶于水,而丝素纤维则不溶于水。
丝胶蛋白耐碱、耐酸及耐蛋白酶水解的能力弱于丝素。
基于丝胶与丝素的上述组成、结构和理化性能差异,以往国内外研究和开发了碱、酸、蛋白酶、表面活性剂等多种脱胶方法,力图完全脱除蚕丝外围的丝胶。
但是,由于丝素也是蛋白质,在对蚕丝进行脱胶的同时,势必会水解和破坏部分丝素,造成丝素的分子量和力学性能下降。
解决充分脱胶与避免丝素的分子量和力学性能下降之间的矛盾,是蚕丝精炼领域的重要问题。
本文综述迄今的主要脱胶方法、效果及其对丝素的影响,包括:碱性试剂脱胶、酸性试剂脱胶、高温高压脱胶、表面活性剂脱胶、蛋白酶脱胶等,讨论蚕丝脱胶方法的发展方向和趋势。
浅谈蚕丝脱胶技术
浅谈蚕丝脱胶技术浅谈蚕丝脱胶技术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,它是一1/8页种粘合剂,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2/8页基团),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.3/8页在碱脱胶过程中,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,丝纤维强取消。
蚕丝脱胶方法的比较分析
蚕丝脱胶方法的比较分析
张雨青
【期刊名称】《蚕业科学》
【年(卷),期】2002(28)1
【摘要】对高温高压水、尿素溶液和碳酸钠溶液煮沸的蚕丝脱胶方法作了比较研究。
结果表明 ,蚕丝在高温高压条件下丝胶蛋白易于溶解 ,脱胶率达 80 %以上 ,获
得的丝胶分子量大 (10~ 2 0 0kD) ;在碱性的碳酸钠溶液中煮沸脱胶 ,丝胶蛋白易
于降解或水解 ,其回收的丝胶分子量 2 0kD以下。
蚕丝在高温高压水或高温高压尿素溶液中的脱胶率都随着处理温度和压力的增大而提高 ,而回收的丝胶蛋白分子量随着处理温度和压力的增大而下降。
高温高压水蚕丝脱胶法是一种高效率、低成本、无污染的脱胶方法 ,特别适用于绢纺厂、丝棉厂等蚕丝的脱胶与加工以及纺织厂生丝的精练等。
【总页数】5页(P75-79)
【关键词】蚕丝;脱胶方法;高温高压;丝胶蛋白
【作者】张雨青
【作者单位】苏州大学蚕桑学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS143.323
【相关文献】
1.桑蚕削口茧几种脱胶方法的比较分析 [J], 黄贤帅
2.各种蚕丝脱胶方法的比较 [J], 唐人成
3.蚕丝脱胶方法的分析和比较 [J], 黄倩; 牛陇星; 梁阿辉; 骆红; 李明忠
4.蚕丝被增重鉴别检测方法的比较和分析 [J], 陈思宇;张铃娟;黄永松;吴定英因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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浅析多种蚕丝脱胶方法
作者:丁欢胡岚龙莎朱良红何勇
来源:《中国纤检》2015年第01期
摘要:本文采用几种化学和酶处理方法对蚕丝进行脱胶,探索蚕丝的最佳脱胶方法。
研究结果表明,生物酶法脱胶条件温和,脱胶率较高,高达90%~100%,通过扫描电子显微镜(SEM)观察各种脱胶丝的微观表面图,生物酶法脱胶对丝素表面不会产生损伤。
因此得出结论生物酶法综合脱胶效果较为理想。
关键词:生丝;脱胶;脱胶率;SEM表征
1 ; ;引言
丝胶是一种球状蛋白,产生于蚕体的中部绢丝腺[1],以鳞片状不规则地包覆在从后部绢丝腺进入中部丝腺腔内的丝素表面,并贮存在腺腔中,约占茧丝总重量的25%。
丝胶对丝素起保护作用,但过多的丝胶会影响蚕丝的光泽和手感,还会影响其漂白效果,导致染色不匀,因此,蚕丝上的丝胶必须去除。
总结现有的蚕丝脱胶方法主要有:水浴煮沸脱胶、碳酸钠脱胶、中性皂脱胶、高温高压脱胶及酶脱胶等方法[2-4]。
由于丝胶对于化学药剂的敏感性比丝素高,因此有研究设法通过化学方法对蚕丝进行脱胶。
化学脱胶的原理是利用丝胶和丝素对于碱类、无机酸等化学药剂稳定性的差异而去除丝胶。
随着研究的不断深入,用生物酶对蚕丝进行脱胶的研究也越来越广泛。
生物酶脱胶的主要原理是不同酶对蛋白质的水解具有专一性和高效性。
众所周知,丝素和丝胶都是蛋白质,但两者在氨基酸的组成和结构上差异甚大,前者属线状蛋白质,后者属球状蛋白质。
丝胶中极性侧链氨基酸含量较多,含量高达74%左右,而非极性侧链氨基酸占25.39%[5-8]。
然而,丝素中含量最高的是丙氨酸和甘氨酸,这些氨基酸形成结构紧密结晶区,所以不易发生酶解反应[9-10]。
因此,利用蛋白酶能先与丝胶生成中间物,然后再经水解放出原来的酶,通过适当的蛋白酶促使丝胶水解。
本文采用几种化学和酶处理方法对蚕丝进行脱胶,探索蚕丝的最佳脱胶方法。
2 ; ;试验部分
材料:生丝20/22D。
试剂:木瓜蛋白酶,胰蛋白酶,碱性蛋白酶,中性蛋白酶,风味蛋白酶(南宁庞博生物工程有限公司),Na2CO3,Na3PO4,硼酸,硼砂,尿素,丁二酸(成都方正化工有限责任公司)。
仪器型号具体如表1。
表1 ; ;仪器型号厂家列表
3 ; ;脱胶条件
对于化学脱胶方法研究得比较广泛也比较成熟,因此我们参考张雨青[11]的脱胶方法进行了化学脱胶方法的条件设计。
对于生物酶法脱胶条件的设计,根据各种酶的最高酶效条件进行脱胶条件的设计,具体各种试剂的条件如表2所示。
4 ; ;结果与讨论
4.1 ;脱胶率
对本研究中各种脱胶条件进行3次重复取平均值,按照公式(1),计算得到各种脱胶方法对生丝20/22D进行脱胶后的脱胶率,将所有结果汇总如图1所示。
首先,我们可以明显看出,用生物酶法脱胶整体的脱胶率均高于几种化学脱胶方法。
其次,化学方法中脱胶率最高的为尿素,是在强碱及高温剧烈条件下对蚕丝进行脱胶,脱胶率最高达到22%左右,而用蛋白酶脱胶条件均比较温和,用蛋白酶脱胶除风味蛋白酶外,本研究中其余5种蛋白酶的脱胶率均在25%。
同时,化学脱胶会产生大量污水,以目前的生产技术,每加工1t的蚕丝就会有150kg~250kg的丝胶蛋白随生产废水流失,致使生产废水中丝胶等有机物含量严重超标,使水体富营养化并丧失自净能力[12-13]。
而蛋白酶可以循环利用且可以通过简单的高温方法进行灭活。
因此,利用蛋白酶脱胶是一种简便高效,节能减排的绿色型脱胶方法。
脱胶率(%) = [(A0-A1)/A0] × 100 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; (1)
其中:A0——脱胶前生丝试样的干重,g;
A1——脱胶后生丝试样的干重,g。
4.2 ;扫描电子显微镜(SEM)表征
脱胶效果不但影响蚕丝的光泽和手感,还会影响其漂白效果和染色效果等各种后加工工序,因此,本文对各种脱胶方法脱胶前后试样进行了扫描电子显微镜(SEM)观察,结果如图2所示。
首先,通过观察发现化学脱胶方法中因脱胶率低,脱胶不完全,因此脱胶后丝素表面相应不同程度附着未脱去的丝胶。
而相比之下,由于生物蛋白酶脱胶效率普遍较高,所以蚕丝表面都比较光滑平整,脱胶较为干净。
由于生物酶法脱胶条件比较温和,因此脱胶后丝素表面几乎没有出现损伤和刻痕,而较为苛刻的化学条件下脱胶后丝素表面产生了不同程度的损伤和刻痕。
综上所述,生物酶法脱胶是一种简单高效、节能减排、绿色环保的理想脱胶法。
5 ; ;结论
比较不同方法脱胶,效果最好的是酶脱胶,酶脱胶过后丝素表面光洁,透明,基本无损伤。
酶脱胶具有工序少、时间短、节约能源、利于环保和降低成本等优势,是脱胶工艺发展的重点。
其中,木瓜蛋白酶脱胶综合效果最好。
参考文献:
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(作者单位:重庆纤维检验局)。