蚕丝织物的前处理和整理

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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
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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。
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：
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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
（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
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。
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
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
高
②
C
OHN
CN
O
H
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。
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
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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
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；
（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。
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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
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。
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
小
较大
较大（25~-35%）
较小（15~25%）
小
较大
好
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——
✓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。
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
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。
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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§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。