纺织加工化学.doc

纺织加工化学读书报告 研 究 材 料 ： 蚕丝 姓 名： 高永娥 班 级： 纺织工程 1001班 学 号： 201008010111 指 导 老 师： 蒋国华 日 期： 2012 年 5 月 目录一、前言二、蚕丝的分类及其区别三、蚕丝的形态结构及其性能四、绢纺工艺过程五绢纺的精炼六：蚕丝新材料的研发七：结语八:读书心得前言蚕丝，是熟蚕结茧时分泌丝液凝固而成的连续长纤维，也称“天然丝”。它与羊毛一样，是人类最早利用的动物纤维之一，根据食物的不同，又分桑蚕、柞蚕、木薯蚕、樟蚕、柳蚕和天蚕等。从单个蚕茧抽得的丝条称为茧丝，它由两根单纤维借丝胶粘合包覆而成。将几个蚕茧的茧丝抽出，借丝胶粘合包裹而成的丝条，有桑蚕丝（也称生丝）与柞蚕丝之分，统称为蚕丝。除去丝胶的蚕丝，叫做精炼丝。以它们为原料，就可用织机加工成各类品种的织物了。通常所说的桑蚕丝，就是栽桑养家蚕结的茧里抽出的蚕丝，这种蚕丝色泽白里略带黄色，手感细腻、光滑，有一股淡淡的动物纤维特有的气味。用桑蚕丝制作出来的被子特别柔软、贴身，手工层叠制成的蚕丝被更加耐用。另一种蚕丝就是柞蚕丝，它是用柞蚕茧抽丝出来的。柞蚕俗称野蚕，主要生活在北方地区，它由人工放养在野外柞林之中，以柞叶为食。和桑蚕丝相比，柞蚕丝的颜色比较深，纤维较粗，其本色为黑灰色，需要漂白之后才能制作成为消费者所接受的蚕丝被，虽然成品外观与桑蚕丝相似，二者的质量、价格却有很大差距。 蚕丝的分类及其区别一、种类：蚕丝是天然蛋白质类纤维，是自然界唯一可供纺织用的天然长丝。分为家蚕丝与野蚕丝两大类。 （一）家蚕丝：桑蚕：最早在我国利用的天然纤维，被织成绫罗绸缎等许多织物，久负盛名，是高级纺织原料，纤维细柔平滑，富有弹性，光泽、吸湿好。 蚕丝纤维由两根呈三角形或半椭圆形的丝素外包丝胶组成，横截面呈椭圆形。蚕丝纤维为蛋白质纤维，丝胶和丝素是其主要组成部分，其中丝素约占3/4，丝胶约占1/4。丝胶和丝素由18种氨基酸组成，约含97%的纯蛋白质。丝胶是水溶性较好的的球状蛋白质，将蚕丝溶解于热水中脱胶精练，就是利用了丝胶的这一特性。由于丝胶和丝素的氨基酸组成不同，丝素为纤蛋白，丝胶为球蛋白。桑蚕所吐之丝全长可达1000米以上。以桑蚕丝为原料，将若干根茧丝抱合胶着缫制而成的长丝，又称真丝。机器缫制的丝称为厂丝，白茧缫的丝称为白厂丝。用简易机械和工艺，以次茧为原料缫制的丝称为土丝。经精练脱胶后的丝，称为熟丝。而未精练的丝，则叫作生丝。桑蚕丝不仅是丝绸织造最主要的原料，而且还可用于制成人造血管。蚕丝与人体的角质和胶原同为蛋白质，结构十分相近，因此，具有极好的人体生物相容性。桑蚕丝人造血管在体内不会引起过敏或致癌作用，还可以与活体血肉相连，长成与真血管一样的外壁和内膜。我国早在1957年就开始研制桑蚕丝人造血管，并试用于临床。目前已能生产各种类型的人造血管。桑蚕丝是制作蚕丝被的最佳原料，桑蚕丝做成的蚕丝被不仅柔软贴身、保暖透气，还因其绿色健康的特性，对人体具有多种保健作用。而且蚕丝的吸湿性是纯棉的1.5倍，所以能保持皮肤水分的平衡，对皮肤干燥的老年人有很好的疗效。桑蚕丝还可开发成许多高科技副产品。将桑蚕丝脱胶、溶解、透析提纯后，可制成纯净的丝素溶液，再将丝素溶液置于塑料模具中，经烘干制成薄膜，最后再经Co60辐射消毒形成“丝素膜”。该膜专门用于烧伤创面覆面，有助于创面愈合，也称为“人工皮肤”。（二）野蚕丝：种类很多，常见有柞蚕丝，蓖麻蚕丝，樗蚕丝，樟蚕丝，天蚕丝等。其以柞蚕丝为主要产品，也是最早在中国利用的蚕丝。它的强伸度要比桑蚕丝好，耐腐蚀性，耐光性，吸湿性等方面也比桑蚕丝好，但它的细度差异大，丝上常有天然色，缫丝比较难，杂质也多，适合作中厚丝织物，质量好一些的丝可作薄型织物。以柞蚕所吐之丝为原料缫制的长丝，称为柞蚕丝。按煮漂茧和所使化学药剂的不同，可分为药水丝和灰丝两种。药水丝用过氧化物漂茧，丝色淡黄；灰丝则以碱性物质漂茧，茧色灰褐。按缫丝方法的不同，又可分为水缫丝和干缫丝。水缫丝在立缫机温汤中进行缫丝，丝色为淡黄色；干缫丝在干缫机台面上进行缫丝。机制和手工制的各种柞丝，多用于织制绸面粗犷、富丽、挺括、具有自然疙瘩花纹的柞丝绸。柞蚕丝是我国特有的天然纺织原料之一，其丝具有独特的珠宝光泽、天然华贵、滑爽舒适；而苎麻被誉为绿色天然纺织纤维，因强力高、吸湿散热快、粗犷典雅、抑菌防腐、保健等功能，历来作为高档纺织服装面料柞蚕茧丝由两根平行的扁平单丝并成，其主要成分为丝素和丝胶。绝缘、强力、伸度、抗脆化以及耐酸、耐碱等性能均优于桑蚕丝。丝素白色半透明，强力能增加4。有光泽，约占85；丝胶淡褐色，耐湿性能亦强，约占 13；此外还有灰分、色素等约占2。丝胶分层附着在丝素外围，有保护作用，能溶于沸水、热皂液和碱性溶液；丝素则不溶。丝素由18种氨基酸组成，主要为丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸和酪氨酸；丝胶由15种氨基酸组成，主要为天冬氨酸、丝氨酸、苏氨酸和精氨酸（见蚕丝）。缫丝时把几粒柞蚕茧的茧丝抽出借丝胶粘合而成柞蚕丝。 柞蚕丝手感柔软而具弹性。耐热性能良好，丝胶分层附着在丝素外围，温度高达140时强力才开始减弱。耐湿性能亦强，约占85；丝胶淡褐色，在湿润条件下，强力能增加4。绝缘、强力、伸度、抗脆化以及耐酸、耐碱等性能均优于桑蚕丝。但织物缩水率大。生丝不易染色。绿色钻石天蚕丝在日常生活中，人们常常以物以稀为贵来形容珍稀的物品，用此成语来形容天蚕丝是最恰当不过的了。天蚕丝珍稀，价格昂贵，在国际市场上每公斤售价高达30005000美元，高于桑蚕丝、柞蚕丝近百倍，经济效益令人咋舌。 .天蚕丝是一种不需染色而能保持天然绿色的野蚕丝。它的特有的淡绿色宝石般的光泽和高强度的耐拉性、韧性，常被人们誉之纤维钻石、绿色金子和纤维皇后。 其经济价值极高，一般比桑蚕丝高出30倍，比柞蚕丝高50倍。其纤度比桑蚕丝稍粗，与柞蚕丝差不多。由于产量极低，仅于桑蚕丝织品中加入部分，作为点缀，用来制作服装面料，高雅庄重的饰品和绣品，是日本市场和东南亚市场的紧俏商品。天蚕丝的丝胶含量比桑蚕丝和柞蚕丝多，约为30%，丝素含量约为70%。国外采用马赛皂15%、纯碱2%、油剂0.5%,浴比1/45，在100下精练2.5小时，练出的天蚕丝织物闪烁着令人喜爱的果绿色宝石光。染色时，直接染料或酸性染料都不能使天蚕丝上染，而用部分经筛选的金属络合染料、盐基染料和活性染料，经长时间的染色，可使其上染。 天蚕丝纤维纤细（平均细度5.5-6.6dtex）,但粗细差异较大。纤维横截面呈扁平多棱三角形，如同钻石的结构，具有较强的折光性，其光犹如熠熠的宝石辉光，引人入胜。天蚕一旦成熟，蚕体就会呈现出亮丽的绿光，故在国际上被誉为绿色钻石。 天蚕丝长为90600m，出丝率为5060，1000粒茧产生丝量约为250g左右。强力31.2cN/tex ,伸长率在40%左右。天蚕丝富有光泽，色泽鲜艳，质地轻柔，具有较强的拉力和韧性，质量好于桑蚕丝和柞蚕丝，且无折痕，不用染色就能保持天然的绿宝石颜色，故享有钻石纤维和金丝之美称，是一种珍贵的蚕丝资源。二：区别3、桑蚕丝与柞蚕丝的区别区别生产环境不同丝的内部组织营养不同生产工艺和用途不同桑蚕丝心琪桑蚕丝绵出自于气候温暖的江、浙一带。桑蚕由人们采集桑树叶人工家庭喂养长大的。 桑蚕的成熟期为28天，一年可养多次 ，丝表面洁白、细腻、光滑、染色率和缩水率好。 桑蚕丝，天然就是米色的，不需要漂白，不含漂白剂成分，更绿色环保健康 。所以桑蚕丝主要用来制作家纺及针织制品。 柞蚕丝柞蚕丝出自于北方。柞蚕是在野外山区的自然环境中长大的。 柞蚕的成熟期为100天， 而受气候的影响一年只能熟一次到两次。 柞蚕丝的纤维较粗广，丝容空间隙大，透气性和韧性好。柞蚕丝天然是灰黑色的，一般都经过漂白桑蚕产南方，是人工家养的。桑蚕丝在纤维长短、纤维柔韧性、比重、吸湿、伸长率、耐酸碱性、抗紫外线等诸多方面都比柞蚕丝胜出很多。好的丝绸面料及被子，就应该选用桑蚕丝，因为桑蚕丝的色泽如玉，丝质光滑，手感细腻，柔软贴身。具体区别如下： 1. 纤维结构不同。尽管柞蚕丝和桑蚕丝同属于蛋白质纤维，但各自的物理、化学性能又有差异。柞蚕丝 与桑蚕丝的氨基酸组成不同，桑蚕丝的横截面为近似的正三角形，柞蚕丝的截面为扁平三角形。2、纤维颜色的区别，桑蚕丝洁白如玉，略带淡米黄，肉眼不容发现；而柞蚕丝呈黄褐色，处到处理的柞蚕丝会成苍白色，而且丝的纹理紊乱。3. 纤维粗细的区别，桑蚕丝比柞蚕丝要细，所以同重的桑蚕丝拉制好后要蓬松，桑蚕丝的粗细一般只有头发丝的1/10粗，而柞蚕丝的粗细是和头发丝相当的，所以当你不知道时可以和自己的头发比较一下。4. 纤维长度的区别，桑蚕丝的纤维长度明显比柞蚕丝长，因为柞蚕丝粗，所以一般人工很难将其利用，一般通过机械将其拉开的，纤维在拉开过程中长度一般不超过80厘米。而桑蚕丝的长度可达1000米以上。5. 纤维手感的区别，桑蚕丝要细，所以手感细腻柔滑，而柞蚕丝粗手感只有滑。6. 纤维的蓬松度，桑蚕丝要细，同样重量的柞蚕丝体积要比桑蚕丝小好多。 蚕丝的形态结构及其性能一：形态特征：（一）横截面：近三角形 （二）纵向：茧丝（茧层之丝）：纵向有许多异状的颣节，造成外观毛糙。生丝（缫丝之丝）：比茧丝要光滑、均匀 熟丝（全脱胶之丝）：表面光滑，粗细均匀，少数地方有粗细变化，光泽强而柔和。熟蚕结茧时所分泌丝液凝固而成的连续长纤维。也称天然丝,是一种天然纤维。人类利用最早的动物纤维之一。蚕有桑蚕、柞蚕、蓖麻蚕、木薯蚕、柳蚕和天蚕等。由单个蚕茧抽得的丝条称茧丝。它由两根单纤维借丝胶粘合包覆而成。缫丝时，把几个蚕茧的茧丝抽出，借丝胶粘合成丝条，统称蚕丝。除去丝胶的蚕丝，称精练丝。蚕丝中用量最大的是桑蚕丝，其次是柞蚕丝，其他蚕丝因数量有限未形成资源。蚕丝质轻而细长，织物光泽好，穿着舒适，手感滑爽丰满，导热差，吸湿透气，用于织制各种绸缎和针织品，并用于工业、国防和医药等领域。中国、日本、印度、前苏联和朝鲜是主要产丝国，总产量占世界产量的90以上。在热水中缫取的丝是生丝。生丝中含有各种杂质，只有通过精练，将杂质除去，才能漂白、染色，丝的光泽、手感以及丝鸣之声才能显现，这就成了熟丝。绢丝绢纺工程的产品。绢丝支数一般很高(50/2240/2公支),光泽润美,手感柔和。适于制造轻软的高级织物,或加工成缝纫丝、刺绣丝等。二：优质蚕丝鉴别方法： 1、检查蚕丝外观：优质蚕丝为乳白色略黄，蚕丝表面有柔和光泽，不发黑、不发涩、丝质绵长，拉开表面蚕丝后，内部元成团的絮状碎蚕丝。2、燃烧法鉴别蚕丝纯度：点燃后，有动物蛋白烧焦的臭味，燃后成为野火色粉末。三：蚕丝的优点蚕丝是自然界中最轻最柔最细的天然纤维，撤消外力后可轻松恢复原状，内胎不结饼，不发闷，不缩拢，均匀柔和，可永久免翻使用。作用近年来，以蛋白质为主要成分的绢丝，除了在衣料领域发挥其优质的纤维功能外，还通过各种化学或物理上的处理方法，开发出各种新的功能性材料，拓宽了蚕丝的新用途。 1.医疗领域 作为构成绢丝成分的丝素和丝胶，通过浓硫酸处理，能获得与肝磷脂相同的物质，具有抗凝血活性、延缓血液凝固时间的作用，可开发血液检查用器材或抗血栓性材料。用同样方法改变若干加工条件，可将富于吸水与保水性能的绢丝，加工成高级水性材料或其他生理保健用品。此外，将绢丝通过高分子化学合成处理，使钙或磷与绢丝凝聚，可开发出骨科治疗上的接骨材料。同样通过化学处理之后，也可开发人工肌健或人工韧带。以绢丝为原料的丝素膜，还可制成治疗烧伤或其他皮伤的创面保护膜。 2.工业领域 加工成微粒的丝粉，除用于化妆品或保健食品的添加剂外，还可制成含丝粉的绢纸或食品保鲜用的包装材料和具有抗菌性的丝质材料。丝素膜除用于加工隐形眼镜片外，还可将细至0.3m的丝粉与树脂混合，开发出被称为丝皮革的新产品。将丝粉调入某些涂料中制成的高级涂料，用来喷涂家具用品，能增加器物的外观高雅与触感良好的效果，广泛用于各种室内装璜。四：真丝功用蚕丝是一种生态学非污染的天然纤维。具有其它纤维及加工品无可替代的独特性能和无可比拟的旺盛生命力。经过染织而成的各种色彩绚丽的丝绸面料，更易缝制加工成各种高级成衣和室内装饰品、旅游纪念品及众多工艺美术品，难怪国外消费者将丝绸誉为“美的源泉”。那么，以真丝绸为衣料做成的丝绸服装，对人体有哪些保健作用呢？下面从四个方面逐一加以详叙。第一，舒适感。真丝绸是由蛋白纤维组成的，与人体有极好的生物相容性，加之表面光滑，其对人体的摩擦刺激系数在各类纤维中是最低的，仅为7.4%。因此，当我们的娇嫩肌肤与滑爽细腻的丝绸邂逅时，它以其特有的柔顺质感，依着人体的曲线，体贴而又安全地呵护着我们的每一寸肌肤。 第二，吸、放湿性好。蚕丝蛋白纤维富集了许多胺基（-CHNH）、氨基（-NH2）等亲水性基团，又由于其多孔性，易于水分子扩散，所以它能在空气中吸收水分或散发水分，并保持一定的水分。在正常气温下，它可以帮助皮肤保有一定的水分，不使皮肤过于干燥；在夏季穿着，又可将人体排出的汗水及热量迅速散发，使人感到凉爽无比。正是由于这种性能，使真丝织品更适合于与人体皮肤直接接触，因此，人们都把丝绸服装作为必备的夏装之一。丝绸不仅具有较好的散热性能，还有很好的保暖性。它的保温性得意于它的多孔隙纤维结构。在一根蚕丝纤维里有许多极细小的纤维，而这些细小的纤维又是由更为细小的纤维组成。因此，看似实心的蚕丝实际上有38%以上是空心的，在这些空隙中存在着大量的空气，这些空气阻止了热量的散发，使丝绸具有很好的保暖性。第三，吸音、吸尘、耐热性。真丝织物有较高的空隙率，因而具有很好的吸音性与吸气性，所以除制作服装外，还可用于室内装饰，如真丝地毯、挂毯、窗帘、墙布等。用真丝装饰品布置房间，不仅可以使屋子纤尘不染，而且能保持室内安静。由于蚕丝具有吸湿、放湿性能以及保湿性、吸气性和多孔性，还可调节室内温湿度，并能将有害气体、灰尘、微生物吸掉。另外，真丝纤维的热变性小，比较耐热。它在加热到100时，只有58%左右脆化，而大多数合成纤维的热变度要比真丝大45倍。蚕丝的燃烧温度在300400，属难燃纤维，而合成纤维的燃烧温度在2002600C，即易燃、易熔。因此，采用蚕丝纤维作为室内装饰的原料，不但可以起到吸音、吸尘、保温作用，还有起到阻燃功能。第四，抗紫外线。丝蛋白中的色氨酸、酪氨酸能吸收紫外线，因此丝绸具有较好的抗紫外线功能。而紫外线对人体皮肤是十分有害的。当然，丝绸在吸收紫外线后，自身会发生化学变化，从而使丝织品在日光的照射下，容易泛黄。 绢纺工艺过程绢纺是把养蚕、制丝、丝织中产生的疵茧、废丝加工成纱线的纺纱工艺过程。根据原料和成品性质，绢纺有绢丝纺和丝纺两大类，产品包括绢丝和丝。天然丝纤维细长、柔软、富有光泽、吸湿性好，可以纺制高支绢丝，织造轻薄的绢纺绸，是高级衣着用料；也可与化学纤维、生丝或毛纱等交织成外观优美、穿着舒适的织物；用绢丝也可制造针织物，以及缝纫丝线、刺绣丝线等。用丝制成的绵绸，柔软丰满，表面多绵粒，是一类别具风格的服饰用料。根据你的问题，详细说一下绢丝的加工： 绢丝纺将绢纺原料经化学和机械加工纺成绢丝的过程。用作绢纺原料的桑蚕茧有疵茧、长吐、滞头和茧衣，柞蚕茧有柞丝挽手、扣和油烂茧，蓖麻蚕茧有剪口茧和蛾口茧。绢丝纺工艺依顺序分为精练、制绵和纺纱三阶段。 精练包括原料选别、脱胶、水洗、脱水、烘干等工序。目的是去除疵茧、废丝上的大部分丝胶以及油脂和杂质，使纤维洁白柔软，虽现出丝素应有的光泽和手感，同时使纤维疏松，便于以后加工。原料选别是把原料按品质进行分类合并，并扯松除去杂质。脱胶，过去曾利用微生物促进原料上丝胶和油脂的水解，称为腐化练法,由于生产过程中散发出恶臭,现已很少应用。现在一般采用化学练法，在煮练液中加入适量的碱或酸和其它化学助剂起脱胶去脂作用。也有采用蛋白酶制剂进行脱胶的。精练后纤维上残存的练液和悬浮物等杂质，需经水冲洗干净，再脱去水分，烘干成精干绵。 制绵包括精干绵给湿、配合称重、开绵、切绵、梳绵、排绵等工序。目的是把长而缠结的精干绵制成有一定范围长度适于纺丝的精绵。 由于精干绵回潮率较低，所以采用乳化液给湿使丝纤维容易吸收水分，改善其柔软性和润滑性，有利于以后加工过程中减少纤维损伤和消除静电。配合称重是将种类繁多、品质不一的精干绵按比例搭配，称出一定重量后扎成球状。开绵机也称开茧机（见开清机械），把绵球开松，清除部分蛹体、蛹屑等杂质。切绵机把纤维切断成适合纺纱的长度,进一步梳松除杂,然后在圆梳机上梳理，除去短纤维、杂质和绵结，获得洁净而纤维平行伸直的精绵。圆梳机的滚筒落绵送到下道切绵机和圆梳机上再行加工。切绵和梳绵的道数一般为13道，分别制得头号精绵、二号精绵、三号精绵。末道落绵作为丝纺原料。排绵是人工检查精绵的质量，剔除其中残存的杂纤维、并丝等物，并分扯、摺叠成一定宽度的精绵片。 纺纱包括精绵配合、延展、制条、并条、延绞、粗纱、细纱以及并丝、拈丝、整丝、烧毛等工序。 把各道圆梳机制得的精绵，依数量、质量和所纺产品支数的要求进行人工搭配。然后经两道延展机加工成一定长度的绵带，以便控制绢丝的支数；再经制条机做成连续的绵条;把绵条经3道并条机反复并合和牵伸进一步拉细，改善均匀度，使纤维更好地伸直平行。绵条经2道粗纱机制成粗纱，头道粗纱机称延绞机,具有针辊式牵伸机构和皮板搓拈装置，出来的延绞绵条盛入条筒中。二道粗纱机也具有针辊式牵伸机构，用锭翼加拈。环锭细纱机大多采用双皮圈摇架加压牵伸机构。 绢丝一般都采用两根细纱在并丝机(也称合丝机)上合并，在环锭拈线机上加拈成股线，再经过带有隔距片的整丝机或有电子清纱器的络筒机除去糙疵，通过1至2道烧毛机除去绢丝表面毛茸糙粒，使绢丝表面洁净，光泽增强，最后摇绞并打成小包。 传统的绢丝纺采用切绵、圆梳的方法制取精绵，称为圆梳工艺。制得的精绵绵粒少，纺出的绢丝外观光洁，但这种制绵工艺机械化程度低,工人劳动强度高,劳动生产率低。另一种方法是采用直型精梳机代替圆梳机，称精梳工艺。把经开绵机处理后的绵张喂入罗拉梳绵机制成绵条，用针梳机进行二次理条，送入直型精梳机做成精梳绵条，再经一道针梳机整条后继续纺纱加工。精梳工艺手工操作少，劳动强度低,但纺出绢丝绵粒较多,洁净度较差。也有采用圆梳机和精梳机并用的工艺，例如采取一道圆梳，头号精绵直接用于纺纱，其落绵经精梳提取较长纤维制成绵条，进行纺纱，精梳机落绵则作为丝纺原料。 纺制绢丝的支数根据绢纺原料品种而不同。桑蚕茧丝细度高，精练后单丝一般为0.91.5旦,色泽白净,可纺高支（160270公支），中支（100160公支）和其他支数的绢丝。柞蚕茧丝细度较低，精练后单丝一般为22.5旦，色泽略黄,能纺制中低支（68120公支）绢丝。蓖麻蚕茧丝的细度略低于桑蚕丝,一般单丝在1.5旦左右，可纺中低支（70160公支）绢丝。 绢纺的精炼无论何种真丝绸均需经过精练工序。蚕丝的精练因纤维状态而异。对使用生丝的织物要完全精练，对精练丝与生丝交织物既要防止精练丝的过度精练，又要保证生丝的充分精练。绢纺丝是在绢丝制造过程中进行精练，但仍残留少量丝胶，而且烧毛后为褐色，所以也要精练。 一、精练目的 茧丝除了丝素外，还有丝胶、蜡质、色素和灰分，在泡丝、制织和捻丝过程中又会沾上第二次杂质。这些杂质不仅成为染色障碍，而且使纤维原有特性不能充分发挥，有损成品质量，必须在染色前除去。去除色素以外的杂质的工艺过程叫精练；去除色素的工艺过程，叫漂白。 二、丝胶的溶解性 蚕丝的精练就是丝胶的溶解和去除。丝胶的溶解性是极重要的问题。丝胶虽含蛋白质，但在水中的性能与明胶相似，故得名。在热、酸、碱，重金属离子的作用下其性状发生变化(称蛋白质变性)。丝胶遇热水特别含碱剂的热水容易溶解，而丝素却难溶解，利用这种溶解性的差异进行蚕丝的精练。 (1)刚吐出的丝中所含丝胶，系非晶性分子构造，几乎能100%溶于水，但在在吐丝中的环境和贮茧状or制丝工程的影响下，发生变性，其溶解性显著改变。 (2)在制成生丝时，丝胶结晶化，几乎不溶解于20的水中，当T60，丝胶即膨润，T继续，则溶解，但即使T达100，也不能完全溶解，若加入碱剂，即使仅为0.001%的低碱浓度，也能促进生丝胶的溶解。 (3)用茧层破坏剂(NaHSO3+结晶硫酸钠)由精练废液中分离，回收的丝胶不溶于水且在稀碱液中也不溶解。 丝胶按其溶解性，外观性状，分子构造or吸湿性，相对密度可明显分为四层，茧丝表面的丝胶最容易溶解于水，越是内部的丝胶，越难溶于水。 三、练减率 经精练处理，生丝重量减少，叫生丝练减，其减少比率称作生丝练碱率，可按下式计算。 对真丝织物进行精练，则织物重量减少的比率叫织物练减率，与丝素分子连接部分的丝胶IV最难溶解，若完全去除，遇强base会损伤丝素，造成“过练”。要求全脱胶的蚕丝，应保留一部分(1%3%)的丝胶IV，如果脱胶，因丝胶与丝素染色性不同，精练斑发展为染色斑，所以精练应既具有适宜的练减率而且无精练斑。 四、影响脱胶的因素 1、pH值 丝胶的溶解性在很大程度上取决于精练浴的pH值。从生丝在不同pH值溶液中沸水处理30的脱胶情况看，过低or过高的pH值对溶解丝胶有利，但对丝素有害，在酸性介质中脱胶会使fibre溶化和产生染斑，所以目前精练仍以碱性介质为主，pH值为8.810.5之间，丝胶溶解迅速而丝素不受损伤。 2、温度：因精练方法、设备及织物厚薄而定，碱法精练 (9095)，碱性酶精练（5560） 3、浴比：视设备及织物品种而定，机织绸挂练：4050：1 4、时间：因设备品种，精练条件而异，常规皂碱法98，pH10，60分 5、精练后的水洗 ：水洗不充分or不匀，蚕丝纤维中残留肥皂和丝胶会骈生疵痛，肥皂残留斑会直接引起染斑，肥皂被空气氧化or水解生成拒水的脂肪酸；影响dye透入fibre内部并产生污色，残留的丝胶可吸附更我的dye，使该部分染很深。 6、精练用水：要求用软水(蚕丝织物容易吸附钙、镁等不溶性盐) 因为Fe等离子被蚕丝吸附会着色，泛黄，Ca2+,Mg2+离子消耗肥皂，并生成皂斑 五： 常用精练方法 1、水萃取法 缫丝时，茧丝在5060的热水浴中约有13%的丝胶溶于水中。将此生丝放进热水中，丝胶会断续溶出，要完全去除丝胶，必须用120的热水进行4次2h萃取，这种不用精练剂而采用高温高压精练的优点是：可由精练废液中回收蚕丝丝胶，回收容易(回收的丝胶可用作食品添加剂及化妆品添加物)。经短时间的高温高压精练再进行酶精练，丝绸手感柔软不易泛黄。 2、肥皂精练 精练作用 肥皂在浴中水解：RCOONa+H2ORCOOH+NaOH (1) 脂肪酸与肥皂再结合，形成脂肪酸皂胶体(酸性肥皂)： RCOOH+RCOONaRCOONaRCOOH (2) (1)中生成的碱与丝胶化学结合，生成丝胶钠盐，称“膨化”，膨化的丝胶与(2)生成的酸性肥皂和未分解的肥皂作用与蚕丝脱离，称“解胶”脱离到浴中的丝胶，借肥皂的乳化作用在水中分散，不再吸附到蚕丝上，一部分丝胶在浴中的base作用下分解。 脱胶用皂应易溶于水，无色，其1%溶液室温下不会胶凝，马赛皂(橄榄油皂)及油酸皂效果较佳，精练的丝绸质量上乘光泽，手感俱佳，此外，国内精选多种植物油，脱色精练后制成的练丝皂也不错，肥皂的作用温和，渗透性高，不易选成精练过度及练斑，且膨松性悬垂性，白度，光泽良好，并防止折皱及擦伤的产生。 缺点是，对蚕丝吸附强，难以洗净，残皂会带来染斑、泛黄、脆化等，肥皂不耐硬水，成本较高，可以在皂液中加入base(Na2SiO3、Na2SiO3、NaHCO3、Na3PO4)，既脱胶速率，又皂用量。 3、碱精练 机理：base进攻肽键，使丝胶蛋白水解，其反应是非专一性的，主要作用的氨基酸是半胱氨酸，丝氨酸苏氨酸，精氨酸。 脱胶时，精练浴的pH值为8.810.5，以缓冲液为好，K2CO3/NaHCO3 优点：脱胶速率高于肥皂、耐硬水、练后残留物易洗除。 缺点：柔软性、白度、光泽差、缺乏膨松感，身骨欠佳。 4、酸精练 经研究，pH1.52较为安全(蚕丝的强度超过皂法脱胶)。酸对丝胶蛋白的水解作用是打断了天门冬氨基酸和谷氨酸的肽键。 (1)用酸类精练剂易控制脱胶率，去除程度可以进行部分脱胶，以迎合市场上的某些特殊需要(所谓三分练、五分练、七分练等) (2)在高压下在有机酸(苹果酸、洒石酸、琥珀酸等)酸浴中同时精练和染色的方法。节能，染色牢度高于常压染色法。 5、酶精练 利用蛋白水解酶精练，优点：膨松性好、不起毛、不伤丝素等，也可去除死茧造成的污垢。 主要酶：胰蛋白酶(pH79)，木瓜酶(pH57.5，7090活性最大)，细菌酶(pH9.60)，2709酶，209碱性蛋白酶等 六：、精练方法发展新趋向 1、过酸膨化预处理 蚕丝在酸中70产生的膨化效果，在水中需90才可达到，在一定T下，采用过酸预处理，再快速精练，可T，缩短t，避免灰伤。 2、精练前后膨化处理 (1)练前膨化，将坯绸(电力纺)用抽真空机减压处理两次，使织物充分吸水后，用膨化剂溶液浸渍一定时间。 (2)练后处理，将练熟丝织物在50左右的水中处理后，脱水，放入减压渗透机用膨化剂溶液渗透处理两次，堆置12h，水洗。 3、蚕丝精练剂高效化和多功能化 为满足平幅快速精练的需要，推出快速精练剂 蚕丝新材料的研发 一： 蚕丝类食品添加剂蚕丝由丝素、 丝胶、 丝蜡、 糖、 色素以及无机物组成， 丝素、 丝胶2 种蛋白质约占蚕丝总重量的9 7 %。在丝素、 丝胶中， 前者占7 0 %-7 5 %， 后者占2 2 0 0 2 4 %。蚕丝中的主要氨基酸为G l y , A l a , S e r 和T y r 等， 约占蚕丝氨基酸总量的8 5 %，但是这几种主要氨基酸皆非必需氨基酸或半必需氨基酸， 因此从这个角度看， 蚕丝并无优越性。然而， 进一步研究却表明， 某些特殊氨基酸或丝肤( 丝素不完全酸解或酶解所得肤段) 具有独特的医疗或保健功效: 降低血液中胆固醇含量， 预防高血压、 脑血栓、 老年痴呆症和中风等; 促进胰岛素分泌， 辅助治疗糖尿病;解酒保肝; 调节免疫。此外， 丝胶在防治恶性肿瘤方面也具有一定 的 潜 在 应 用 价 值 。 ( 2 ) 蚕丝类食品的研发 丝素蛋白粉和丝肤是蚕丝类食品添加剂的主要形式。浙江省开发的蚕丝营养素和丝肤经相关医学部门试验证实， 具有显著的降糖降脂效果。周风娟等 4 7 以废茧丝为原料， 经除杂、 精炼、 溶解、 渗析脱盐、 喷雾干燥后， 获得了食品级可溶性丝素蛋白粉。金绍黑川研究了丝肤功能性饮料、 丝肤口嚼( 含) 片的生产过去， 丝胶一般作为废品被扔掉， 但是日本学者发现， 丝胶不仅能部分补充氨基酸， 还能促进Z n , F e , Mg , C a 等矿质元素的吸收，因此也是有价值的食品添加剂。用于食品、 化妆品领域的丝胶主要是低分子量( 镇2 0 k D ) 丝胶肤-。目前， 蚕丝在食品领域的应用十分广泛。笔者认为， 在蚕丝类食品添加剂研发过程中， 必须结合毒理学、 生理学、 生物化学、遗传学等理论与实验技术， 加强蚕丝类保健食品保健功效的鉴定与研究工作， 杜绝夸大保健功效、 未经审批即仓促上市等现象发生。二：合成纤维改性材料 众所周知， 合成纤维往往吸、 放湿性能较差， 容易荷静电， 因此制成的衣物不如天然纤维舒适。但是， 如果用改性丝胶溶液浸渍合成纤维或者直接将改性丝胶溶液涂覆在合成纤维织物上，则可提高织物的吸水性， 减少织物的静电量， 并产生一定的抗菌效应。利用这种涂层技术， 日本开发出了改性合成纤维内衣、 汗衫、 尿布和床上用品等。三： 可生物降解塑料改性材料 可生物降解塑料是发展前景广阔的环境友好材料， 但是它的推广应用却受到很多因素的制约， 机械性能较差即为常见问题之一。为了提高聚丁烯珑拍酸醋塑料的机械和热力学性能，研究了蚕丝纤维添加量对该塑料相关性能的影响，研究发现， 适当添加蚕丝纤维能显著改善该塑料的机械性能和热机械稳定性( 但是未能明显增强热稳定性) 四：生物医学材料 蚕丝与人的角蛋白、 胶原蛋白等十分相似， 与人体的生物相容性良好， 因而很早就被用作外科手术缝线。近年来， 蚕丝在生物、 医学中的应用日益广泛和深人。五： 组织工程材料 大量研究表明， 蚕丝在组织工程和临床修复等领域具有得天独厚的条件: 生物相容性好， 无毒， 无刺激性， 引起的炎症反应较小， 蚕丝膜的炎症反应等于或低于胶原膜。拉伸强度和弹性高。水、 氧通透性较高。有利于细胞钻附和生长仁们 。蚕丝材料制备工艺简便。蚕丝容易大量获得。丝素可以被人体缓慢吸收或者部分生物降解， 降解产物对组织没有毒副作用 , 丝素机械性能良好， 是骨组织工程的优良支架。深人研究发现， 丝素纤维质地影响它在生物医学中的应用， 丝素n a n o f i b e r 膜比丝素薄膜、 丝素微纤维更适宜作为组织工程支架.六：新型医药材料 近年来， 将蚕丝用于人造血管、 人造皮肤、 人造肌触或韧带、抗凝血药物、 疾病诊断传感器等领域的研究十分活跃 ,证实， 家蚕丝机械强度高， 降解周期长， 适宜作为肌膜或韧带的替代品。 硫酸盐化丝胶的抗凝血活性约为肝磷脂的十分之一。丝素膜在烧伤或其它皮伤创面覆盖保护方面具有良好的应用前景， 但其再生后的水溶性与力学性能往往不够稳定。鉴于此， 吕强等对丝素膜的制备工艺进行了优化， 所得不溶性纯丝素薄膜具有优良的湿态机械性能， 拉伸强度和断裂伸长率可分别达到1 5 . 9 MP a 和4 9 . 4 %. H o f m a n n S 以右旋糖昔、 辣根过氧化物酶、 溶菌酶为试材， 证明丝素膜在多糖和蛋白质药物包衣中具有较高的可行性。K a t a y a m a 等 通过体外、 体内试验证实， 丝素可作为茶碱类药物良好的缓释剂载体。与传统的有机包衣技术相比，丝素膜包衣药片制备简便， 不污染环境， 对人体无害， 开发前景看好 。七：酶工程材料 在酶工程中， 蚕丝可以用作酶的固定化载体。以丝胶为固定化酶载体， 可使酶的抗热性、 抗电渗性、 稳定性显著提高川。将L天冬酞胺酶共价连接到丝胶蛋白微粒_ 匕所得固定化酶的K m值比对照的非固定化酶低8倍， 最适反应温度范围大大拓宽， 对胰蛋白酶的抗性也显著增强 。此外， 丝胶还被用作葡萄糖普酶、 葡萄糖氧化酶等的固定化载体。朱祥瑞等: ; 发现，以丝素为载体的固定化葡萄糖异构酶的操作半衰期显著延长，抵抗尿素的能力亦显著提高。谷氨酞胺酶共价连接到水溶性丝素上， 使酶的热稳定性明显增强， 半衰期延长3 0 h , 酶的免疫原性与抗原性显著降低， 酶与底物的亲和力显著提高。另外， 丝素还可用作淀粉酶、 葡萄糖氧化酶、 过氧化氢酶、 果胶酶、 淀粉酶、 糖化酶、 蔗糖酶、 脂肪酶和S O D等的固定化载体。八： 生物反应器 家蚕生物反应器是近年生物工程领域的重要研究方向。从理论上讲， 采用基因工程手段， 使家蚕吐出高级药用蛋白质( 如干扰素、 疫苗) 是切实可行的.浙江大学成功研制出利用家蚕生物反应器制备生物制品的方法， 目前已用于一种基因工程药物的规模化生产。 需要强调的是， 在将蚕丝用于食品、 化妆品、 医药和生物工程等领域时， 必须注意蚕丝材料的安全性。目前一般认为， 蚕