0引言
天然彩色繭是蘇州大學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基地成功試養,天然彩色蠶絲的色素來源于蠶體內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境污染,也能夠很好地避開西方發達國家對我國蠶絲產品的綠色壁壘。
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過脫膠處理。
常規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。由于環保的要求,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
1.1.1實驗材料
織物:未經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
1.1.2儀器
數顯恒溫水浴鍋HH-6(常州國華電器有限公司),DHEMathis型汽蒸機(瑞士),UtraScanXE型測色儀(美國HunterLab公司)。
1.2實驗方法
1.2.1堿法脫膠
稱取一定量的織物,將其置于90℃熱水中膨潤30min,然后放入堿液(Na2CO31.5g/L,平平加OIg/L,浴比1:50)中于90℃精練1h,然后經熱水洗,冷水洗,烘干稱重。
1.2.2皂堿法脫膠
稱取一定量的織物,將其置于40~60℃熱水中膨潤30min,然后置于溫度為90℃的精練液(0.5%馬賽皂,0.04%Na2CO3,g/L,浴比1:50)中連續精練兩次,每次40min,再在相同浴比的0.05%Na2CO3溶液中處理10min(60~70℃),然后經熱水(70~80℃,10min)洗,并逐步用溫水洗,冷水洗,烘干稱重。
1.2.3酸脫膠
稱取一定量的織物,將其置于90℃熱水中膨潤30min,然后將其放入酸液(檸檬酸10.44g/L,平平加O1g/L,浴比為1:50)中于100℃脫膠1.5h,后用4%Na2CO3于60~70℃洗滌,接著用熱水洗,冷水洗,烘干稱重。
1.2.4酶膠脫
稱取一定量的織物,將其置于90℃熱水中浸泡30min,充分膨潤后放入90℃堿溶液中(Na2CO3,g/L,平平加OIg/L,浴比1:50)精練20min,待冷卻后置于45℃酶溶液中(2709堿性蛋白酶1g/L,平平加OIg/L,浴比1:50)精練30min,精練完畢后先用60~70℃熱水洗,后用冷水清洗至中性,烘干稱重。
1.2.5色素增進劑處理
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進行蒸化(溫度100℃,濕度100%,時間1h),蒸化完畢按照酶脫膠工藝進行脫膠。
浸漬工藝:將織物置于色素增進劑溶液中于10
1.3測試
織物表面色深(K/S值):在UtraScanXE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為脫膠前樣品的質量;W2為脫膠后樣品的質量。
2實驗結果與討論
2.1常規精練工藝條件下的精練效果
采用4種常規精練方法對天然彩絲織物進行脫膠處理,從表1數據可知,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,經常規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,采用常規精練方法處理后天然彩絲織物的顏色保留率較低,這主要是由于絲素和絲膠結構的不同,天然彩絲所含的色素主要存在絲膠中,而絲素中的含量較少,如何提高精練后天然彩絲絲素中色素的含量,使天然彩絲具有服用紡織品所需的顏色深度,是天然彩絲產業化深加工過程中需要解決的問題。
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處理,預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,預處理后的精練方法選用生物酶脫膠法。
2.2.
采用相同的脫膠工藝,對經過蒸化方法預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。由表中數據可知,溫度為110℃,溫度為80%時效果較好。
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