0引言
天然彩色茧是苏州大学的专家利用保存和收集的全世界的天然彩色茧基因,先育出的茧色比较稳定的天然彩色茧家蚕品种,在鑫缘茧丝绸集团有限公司生产基地成功试养,天然彩色蚕丝的色素来源于蚕体内自身合成的生物色素,无毒无害、色泽柔和和艳丽,并具有良好的抑菌抗菌功效和抗紫外线的性能。天然彩色蚕丝织物不需要染色,避免了印染造成的环境污染,也能够很好地避开西方发达国家对我国蚕丝产品的绿色壁垒。
天然彩丝与普通家蚕丝一样,主要由丝胶蛋白和丝素蛋白组成,为了获得柔软的手感和特有的光泽,作为服用的彩丝织物也必须经过脱胶处理。
常规丝织物的精练方法有酶法、碱法、皂碱法、高温高压法等。这些方法主要是利用丝胶的溶解性,将丝胶在一定条件下膨润,使其具有可溶性而形成可以去除的形态。由于环保的要求,生物酶精练越来越受到人们的重视,采用酶精练不仅可以在较低的温度下进行,还可具有丝素不易损伤、不起毛丝和蓬松性好的效果。也有人提出用酸法脱胶,因为用酸精练能赋于丝织物光泽和丝鸣。
本文针对天然彩丝的特点,比较了酶法、碱法、皂碱法、酸法等常规精练方法对天然彩丝织物进行脱胶处理的效果,重点探讨了自制的色素增进剂对天然彩丝进行预处理的工艺以及对天然彩丝色素保留率的影响,以期寻找适合天然彩丝织物精练加工的方法。
1实验部分
1.1实验材料和仪器
1.1.1实验材料
织物:未经精练的天然彩丝针织物。
药品:色素增进剂A、色素增进剂B、(实验室自制);碳酸钠、柠
1.1.2仪器
数显恒温水浴锅HH-6(常州国华电器有限公司),DHEMathis型汽蒸机(瑞士),UtraScanXE型测色仪(美国HunterLab公司)。
1.2实验方法
1.2.1碱法脱胶
称取一定量的织物,将其置于90℃热水中膨润30min,然后放入碱液(Na2CO31.5g/L,平平加OIg/L,浴比1:50)中于90℃精练1h,然后经热水洗,冷水洗,烘干称重。
1.2.2皂碱法脱胶
称取一定量的织物,将其置于40~60℃热水中膨润30min,然后置于温度为90℃的精练液(0.5%马赛皂,0.04%Na2CO3,g/L,浴比1:50)中连续精练两次,每次40min,再在相同浴比的0.05%Na2CO3溶液中处理10min(60~70℃),然后经热水(70~80℃,10min)洗,并逐步用温水洗,冷水洗,烘干称重。
1.2.3酸脱胶
称取一定量的织物,将其置于90℃热水中膨润30min,然后将其放入酸液(柠檬酸10.44g/L,平平加O1g/L,浴比为1:50)中于100℃脱胶1.5h,后用4%Na2CO3于60~70℃洗涤,接着用热水洗,冷水洗,烘干称重。
1.2.4酶胶脱
称取一定量的织物,将其置于90℃热水中浸泡30min,充分膨润后放入90℃碱溶液中(Na2CO3,g/L,平平加OIg/L,浴比1:50)精练20min,待冷却后置于45℃酶溶液中(2709碱性蛋白酶1g/L,平平加OIg/L,浴比1:50)精练30min,精练完毕后先用60~70℃热水洗,后用冷水清洗至中性,烘干称重。
1.2.5色素增进剂处理
蒸化工艺:将织物置于色素增进剂溶液中于一定温度下浸泡30min,后将织物置于蒸化机内进行蒸化(温度100℃,湿度100%,时间1h),蒸化完毕按照酶脱胶工艺进行脱胶。
浸渍工艺:将织物置于色素增进剂溶液中于10
1.3测试
织物表面色深(K/S值):在UtraScanXE型测色色仪上进行测试,测试采用D65光源,100视角。
1.4脱胶率的计算
样品的脱胶率按下述公式计算:
W1-W2
脱胶率=————×100%
W1
式中:W1为脱胶前样品的质量;W2为脱胶后样品的质量。
2实验结果与讨论
2.1常规精练工艺条件下的精练效果
采用4种常规精练方法对天然彩丝织物进行脱胶处理,从表1数据可知,碱法精练的脱胶率相对较低,其余三者相差不大。碱法精练后丝柔软性、光泽和手感都很差,而且精练后的丝缺乏蓬松感。酸法和皂碱法精练后的丝光泽稍好,而酶精练的丝光泽和手感均很好。
表1不同脱胶方法的脱胶率及织物K/S值
脱胶方法 | 脱胶率/% | K/S值 |
碱法脱胶 | 21.29 | 0.355 |
皂碱法脱胶 | 24.31 | 0.309 |
酸脱胶 | 23.76 | 0.366 |
酶脱胶 | 23.66 | 0.239 |
从织物表面的K/S值可看出,经常规精练方法处理后的丝织物颜色深浅不一,酸法脱胶和碱法脱胶的织物颜色较深,皂碱法次之,而酶脱胶的织物颜色相对较浅。总体而言,采用常规精练方法处理后天然彩丝织物的颜色保留率较低,这主要是由于丝素和丝胶结构的不同,天然彩丝所含的色素主要存在丝胶中,而丝素中的含量较少,如何提高精练后天然彩丝丝素中色素的含量,使天然彩丝具有服用纺织品所需的颜色深度,是天然彩丝产业化深加工过程中需要解决的问题。
2.2色素增进剂处理后的精练效果
采用一些对丝到港具有溶胀作用的化合物,在湿热条件下可以解析丝胶中的天然色素,使之转移到丝素中去,从而提高了丝素中天然色素的含量。针对以上机理,自制了两种色素增进剂A和B,在精练前对天然彩丝进行预处理,预处理蒸化和高温浸渍两种方法。探讨了色素增进剂的用量对精练后天然彩丝颜色深度的影响。由于酶脱胶较为温和,且脱胶后的织物光泽和手感均较好,预处理后的精练方法选用生物酶脱胶法。
2.2.
采用相同的脱胶工艺,对经过蒸化方法预处理的天然彩丝进行脱胶处理。表2为不同蒸化条件对色素保留情况的影响。由表中数据可知,温度为110℃,温度为80%时效果较好。