蚕丝织物的前处理和整理

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丝胶中极性基团和较大侧基的氨基酸,(如丝氨 酸,天门冬氨酸)的含量高,分子排列松软、不 规则,结晶度低。
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(1)碱脱胶原理
①HOOC-S-NH2 + NaOH NaOOC-S-NH2, 溶解性提


C
OHN
CN
O
H
羊毛在湿热及化学试剂作用下,经机械外力反 复挤压,纤维集合体逐渐收缩紧密,并相互穿 插,纠缠,交编毡化。
利:缩绒使毛织物有独特的风格;
弊:缩绒使毛织物的尺寸稳定性变差(洗涤后易收缩,
变形)影响穿着的舒适性与美观(起毛起球)
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丝织物的规格
一、原料的表示
丝织物一般采用二种不同规格丝线比较多,并且对丝(纱) 线的加工也通常会采用不同工艺。因此在表示原料组合时一般 会将原料的加工工艺表示出来,所以不能简单的将原料粗细表 示出来就可以了。 如某产品经线为(1/20/22D桑蚕丝8 T/S×2)6T/Z熟、色表 示:该经线工艺为分别将二根1/20/22D桑蚕丝每厘米向左加 8捻后再进行合并,再将二根合并后的丝线向右每厘米加6捻, 再将丝线进行脱胶、染色,然后再织造。 因此丝织物的原料表示方法要求分别将原料的种类、规格、加 工工艺等都详细的表示出来。
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教学要求 :
1、能熟练检测蚕丝纤维和织物的规格和性能 2、能正确设计丝织物的脱胶与精练加工的工艺要求
和工艺设备 3、会熟练检测丝织物的规格和强力、脱胶率、白度、
泛黄性等性能
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羊毛:绵羊毛、山羊毛等
动物的毛发 兽毛:马海毛、兔毛、牦牛毛、驼毛、马毛、牛毛等
(2)单基
R侧基—羊毛:多、复杂,约25种氨基酸; 蚕丝:少、简单,约18种氨基酸。
(3)空间形态:
羊毛的稳定结构 是α型,α型加 外力变为β型, β型去外力变为 α型;蚕丝的稳 定结构是β型。
2. 超分子结构
分子间力—— 羊毛:范德华力、盐式键、氢键、硫键力; 蚕丝:范德华力、盐式键、氢键 结晶、取向—— 羊毛的结晶度、取向度低,而蚕丝的较大。
丝胶溶解特性和结构特性 日本学者小松计一
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§7-2 蚕丝中杂质的组成及化学性质
(二)脂蜡、色素、无机物和碳水化合物
1. 脂肪和蜡质0.4%~0.8% ,存在于丝胶中 影响蚕丝织物的吸湿性和后续加工,应尽量除去。
2. 多为黄酮类和胡萝卜素类
➢ 柞蚕丝色素含量较高,呈灰黄褐色,其色素不仅存
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§7-2 蚕丝中杂质的组成及化学性质
一、天然杂质 (一)丝胶
1.特点
✓肽链的排列不太规整,结晶度较低,具有由无规 则卷曲到β一折叠构象的结构。 ✓含有的多数氨基酸都带有-OH、_COOH和-NH2 等较强极性的侧基,丝胶是一种水溶性球状蛋白, 能在水中溶解,而溶解度与处理T、t、pH值以及所 加的电解质等有关。
✓提高处理T会使丝胶在水中的溶解度增加。
✓丝胶具有两性性质,溶解性与溶液的pH值有关。pH 值=PI时,丝胶的溶解速率和溶解度最低;当溶液的pH 值偏离PI越远时,丝胶的溶解速率和溶解度越高,丝胶 蛋白分子肽链的降解也越厉害。如在pH值为9~10.5、 温度为95~98℃的弱碱性溶液中,蚕丝能较快地脱胶, 蚕丝织物的精练在该条件下进行。
茧衣和蛹衬的丝细且脆,不能缫丝,可作为绢纺的原料。 ➢茧层:蚕茧中间部分,丝粗细均匀,约占全部丝重的70%~ 80%。 生丝:缫丝获得的长丝,可直接用于织造。
4.蚕丝的组成
丝素(丝质、丝朊):蚕丝主体,占整个茧丝72%~81%。 丝胶:包覆在单丝外面,并将两股丝粘结在一起。
5.丝胶的组成
丝胶:蚕丝表面的胶状水溶性物质。 丝胶氨基酸组成:与丝素相似,但含量差别很大,含亲水性 基团的氨基酸含量大。 丝胶的层状分布:由外层到内层依次分丝胶Ⅰ、丝胶Ⅱ、丝 胶Ⅲ、丝胶Ⅳ。溶解性能依次变差。其中丝胶Ⅰ在精练时通过 碱液预处理可以除去。
带有较大侧基的酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸等含量较小, 主要存在于非晶区。其中酪氨酸含量也较大。
带有亲水基团的丝氨酸、酪氨酸、谷氨酸、天门冬 氨酸,赖氨酸和精氨酸等占氨基酸总量的30%。 酸性氨基酸的含量多于碱性氨基酸的含量。
4.丝素蛋白的分子量: 聚合度:400~500氨基酸单元。 分子量:55,000~150,000,分子量极高,不同方
3. 形态结构: 羊毛——鳞片层、皮质层、髓质层
1)鳞片层: 作用如下: ①保护纤维,使羊毛内层组织不受外界的生 物、 化学、机械等作用; ②由于鳞片具有方向性,形成差微摩擦效应。 鳞片形状: 环状、瓦状、龟裂状
2)皮质层:羊毛纤维的主体,占90%左右。
皮质细胞:正皮质——结构疏松; 偏皮质(副皮质)——结构紧密;
氨基酸俗名 谷氨酸 胱氨酸 丝氨酸
氨基酸分类 二羧基氨基酸
含硫氨基酸 羟基氨基酸
含量(%) 14.41 12.02 9.66
➢蚕丝: 18种α-氨基酸,主要氨基酸情况见下表:
氨基酸俗名 乙氨酸 丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸
氨基酸分类 单氨基氨基酸 单氨基氨基酸
羟基氨基酸 芳香族氨基酸
含量(%) 42.8 32.4 14.7 11.8
二、人为杂质
(一)浸渍助剂 为了提高经丝的平滑性和耐磨性以及纬丝的柔软性,
减少织造断头率,在络丝前必须进行浸渍处理。
浸渍助剂:经丝揩蜡、有蜡浸渍剂、无蜡浸渍剂、 高速浸渍助剂
有蜡浸渍剂:乳化蜡、乳化木蜡、柔软剂HC和柔 软剂101等。
无蜡浸渍剂主要是油剂。
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§7-2 蚕丝中杂质的组成及化学性质
(二)着色剂
区别捻度、捻向、等级以及不同用途的原料,在生 丝的浸渍液中加着色剂,使着色与浸渍同时完成。着 色剂是易于脱色的弱酸性染料或食用染料。
着色剂的牢度不好,下水后极易褪色,对真丝 绸的精练妨碍不大。
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§7-3 蚕丝织物的精练原理及影响精练的因素
一、精练原理
目的:脱去丝胶
3.丝素氨基酸组成:
丝素蛋白的氨基酸组成及含量
乙氨酸 丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸
桑蚕丝
42.8
32.4
14.7
11.8
柞蚕丝
23.6
50.5
11.3
8.8
说明
侧基小,结构整齐
易泛黄
胱氨酸 无二硫键
R 乙氨酸: H 丙氨酸: CH3 丝氨酸: CH2OH 酪氨酸:
OH
侧链小的乙氨酸、丙氨酸、丝氨酸含量特别多,共占总量 的85%,三者的摩尔比为4:3:1,并且按一定的序列结构排列 成较为规整的链段,大多数在丝素蛋白的结晶区域。
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蚕丝的形态结构
1. 特点
明亮的光泽 平滑和柔软的手感 较好的吸湿性和脱湿性 轻盈的外观
2.种类: 家蚕丝:桑蚕丝(真丝),在家饲养以桑叶为饲料 的蚕吐出的丝,应用最广。 野蚕丝:柞蚕丝、蓖麻蚕丝、木薯蚕丝等,在野外 饲养。
3.蚕丝的形成
一对丝腺体
吐丝口 固化 一根茧丝
茧丝:蚕体内的丝液经吐丝口吐出后凝固而成的纤维。 茧丝组成:一根茧丝由两根单丝组成,单丝的主体为丝素。 蚕茧的组成:三层 ➢茧衣:蚕茧表面的丝 ➢蛹衬:蚕茧最里靠近蛹体的丝
法测定的分子量差别较大。
§7-1 引 言
除丝素外,还含有丝胶、脂蜡、色素、无机物和碳 水化合物等天然杂质,以及因织造所需添加的浸渍助 剂、为识别捻向所用的着色剂和操作中沾染的油污等 人为杂质。
一般都要经过前处理,即精练和漂白,简称练漂。 目的:去除丝胶,同时也除去其他天然杂质和人为杂 质。蚕丝织物的精练又称为脱胶。
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§7-1 引 言
整理:机械整理、化学整理
机械整理:采用呢毯整理机、定形拉幅机、汽蒸预缩 机和轧光机等机械设备进行整理加工,使蚕丝具有规 定的门幅、稳定的形状、柔和的光泽、丰满的手感和 良好的悬垂性等特点。
化学整理:用某些化学药品处理织物,同时结合适当 的机械整理,赋予增白、增重、桃皮绒外观、绉缩风 格以及抗泛黄和防缩抗皱等特性,提高附加值,拓宽 其应用领域。
双边结构:细羊毛的正副皮质细胞(结构与性能不同)分
布于纤维的两侧,并在长度方向上不断转换位置,正皮质一 般在纤维卷曲处的外侧,而副皮质处于卷曲的内侧,使羊毛 具有天然卷曲。
3)髓质层
存在于粗羊毛中;羊毛越粗,中腔髓质层的比例越大,羊毛 品质越低。
蚕丝:丝素外包有丝胶; 纵向平滑,截面为不规则三角形。
天然蛋白质纤维
兽绒:羊绒、驼绒、鹿绒、牦牛绒等
蛋白质纤维
再生蛋白质纤维
腺分泌物:蚕丝类,如桑蚕丝、野蚕丝等 再生动物蛋白纤维:牛奶纤维、蚕蛹纤维等 再生植物蛋白纤维:花生纤维、大豆纤维等
➢天然:天然蛋白质中属于纤型的一类。 ➢人造(再生):以非纤维状天然蛋白质(球型)为 原料,采用适当的方法加工而成。
2. 性质
强度 伸长 初始模量 弹性 吸湿性 耐热性 耐微生物性 化学性质 比重(g/cm3) 特性
羊毛
蚕丝

较大
较大(25~-35%)
较小(15~25%)

较大

较差
好(15%)
较好(11%)
较差
耐霉不耐蛀
耐酸不耐碱(蚕丝比羊毛稍差)
1.32
1.33~1.45
缩绒性
光泽、悬垂性、丝鸣
缩绒性——
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丝素与丝胶的比较:
▪ 氨基酸的组成:组成相同,但含量差异大
➢ 丝素:乙氨酸、丙氨酸
➢ 丝胶:丝氨酸(含羟基)的含量很高,约占34%, 苏氨酸(含羟基)约占9%
结构:
➢ 丝素由于侧基较小,分子排列紧密,结晶度和取 向度高
➢ 丝胶由于侧基较大,分子排列松软、不规则,结 晶度低,几乎是无取向的。
丝素和丝胶都是蛋白质,基本组成单位均为α-氨 基酸,但其氨基酸种类和含量、分子排列、超分子 结构以及所处位置都存在着很大的差异。
丝胶属球形蛋白,其极性氨基酸含量远比丝素蛋白 的多,且分子排列紊乱,结晶度低。
脱胶后的蚕丝织物称为熟坯或熟织物
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丝素与丝胶结构上的差异:
丝素中侧基小,非极性基团的乙氨酸和丙氨酸比 例高,结晶度和取向度比较高。
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▪ 结构上的差异决定性质上的差异: ▪ 丝素在水中不能溶解,而丝胶在水中,特别是
在近沸点的水中发生剧烈的溶胀,以至溶解。 ▪ 丝素对酸、碱等化学试剂及酶有较高的稳定性,
而丝胶的稳定性较低。
※利用这一性质,脱胶时将丝胶脱去,而不损伤 纤维。
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§7-2 蚕丝中杂质的组成及化学性质
天然蛋白质纤维
一. 结构 1. 大分子结构 (1)化学组成
羊毛:蛋白质角朊;C、H、O、N、S元素组成。 丝 : 蛋白质 丝素 (70-80%),少量 丝胶 (2030%); C、H、O、N元素组成。 柞蚕丝:丝素85%
羊毛、蚕丝丝素蛋白氨基酸的种类及含量情况:
➢羊毛:19种α-氨基酸,主要氨基酸情况见下表:
第七章 蚕丝织物的前处理和整理
引言 蚕丝中杂质的组成及化学性质 蚕丝织物的精练原理及影响精练的因素 蚕丝织物的精练工艺 蚕丝织物的精练设备 蚕丝织物的漂白和增白 蚕丝织物的增重 蚕丝织物的砂洗 蚕丝织物的盐缩 蚕丝织物的防泛黄整理
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知识内容与教学要求
1、了解常用丝织物的规格表述方法 2、掌握蚕丝和柞蚕丝纤维的物理和化学性能 3、掌握蛋白酶制剂、丝织物精练剂基本作用
在于丝胶中,还存在于丝素中,柞蚕丝精练后一般都 需要进行漂白。
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§7-2 蚕丝中杂质的组成及化学性质
3.无机物:以钙、镁、钠和钾的氧化物或盐类存在,
多以灼烧后残留的灰分来标志其含量。
4. 碳水化合物 葡萄糖及其衍生物,主要存在于丝胶中,少量于丝
素中。
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§7-2 蚕丝中杂质的组成及化学性质
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二、密度的表示方法:
丝织物的密度单位为“根/厘米”
三、重量的表示方法:
丝织物由于规格多而复杂,常用门幅也很多。如75厘米、 90厘米、114厘米、140厘米等等。所以通常用平方米克重表 示,在国际贸易中也用姆米表示。
平方米克重=织物重量÷面积 姆米数与平方米克重的关系式为:姆米(m/m)=平方米 克重(g/m2)÷4.3056
二、丝素蛋白的近程结构
1.蚕丝的组成
桑蚕丝 柞蚕丝 蓖麻蚕丝
表1 茧丝的组成(%)
丝素
丝胶
脂腊、色素
70~80
20~30
0.6~1.0
79.6~81.3 11.9~12.6 0.9~1.4
80.2
15.53
1.53
无机物 0.7~1.7 1.5~2.3
2.73
2.丝素蛋白元素组成:C、H、O、N等,几乎不含S。
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