張藝馨 趙 盼 王 浩 劉金如
(遼東學院服裝與紡織學院,遼寧丹東118000)
柞蠶絲冷軋堆脫膠工藝研究
張藝馨 趙 盼 王 浩 劉金如
(遼東學院服裝與紡織學院,遼寧丹東118000)
采用冷軋堆方法對柞蠶絲脫膠工藝進行了系統研究。選用不同濃度、溫度、時間工藝參數的條件下對柞絲綢脫膠,脫膠結果快速、理想。通過對脫膠后絲綢的脫膠率、強力和白度等各方面指標的測試結果進行分析,探究冷軋堆脫膠工藝,找到最佳的冷軋堆脫膠工藝條件和最佳結果。
柞蠶絲;冷軋堆;脫膠工藝
柞蠶絲業最早起源于我國,歷史悠久,我國產繭量和產絲量均為世界第一。柞蠶絲擁有許多優良性能,保暖性、剛性、耐酸堿性等各項性能非常優良,是生產蠶絲被、毯的首選原料。由于柞蠶屬于野生蠶,所以缺乏人工管理,以及在生長過程中會受到不同自然環境影響,導致絲出現手感發硬等現象。
傳統的柞蠶絲綢前處理主要分為脫膠和漂白兩個工序。傳統的脫膠工藝有很多,其中應用時間最久同時也最經濟的是皂堿法煮練法。近幾年來發展迅速的有酶煮練法,以及酸法、沸水法等各種脫膠方法,這些方法雖然工藝穩定,但所需時間過長,脫膠效率和能量消耗都非常高。早在20世紀70年代,國外就有利用冷軋堆工藝代替傳統工藝來將棉織物進行前處理,桑蠶絲前處理也開始嘗試運用冷軋堆工藝,從而節約各項能源。然而,截至目前有關于柞蠶絲前處理冷軋堆脫膠工藝很少有人研究。
1.實驗藥品和儀器
實驗藥品:無水Na2CO3、NaOH、穩定劑JFC、滲透劑JFS、尿素、H2O2穩定劑等。
實驗儀器:恒溫水浴鍋、電熱恒溫鼓風干燥箱DHG-9203A、織物強力機YG(B)026H-250型、織物白度儀、BS-1E振蕩培養箱等。
2.脫膠實驗
(1)工藝處方柞蠶絲試樣約2g(縫邊),按照實驗需求,設定脫膠試劑的用量,以及冷堆的溫度、時間等因素。通過控制不同實驗因素變量,找到脫膠最好的效果,做出相應的工藝曲線,得到最佳工藝條件。配置好脫膠液,將柞蠶絲按編號分別放入對應燒杯中浸泡,將織物利用調節后軋車進行二浸二軋處理后,按順序放入密封袋密封后放入BS-1E振蕩培養箱中,調節時間進行脫膠,達到預期效果。
(2)工藝曲線
圖1 柞蠶絲冷軋堆脫膠工藝曲線
(3)脫膠率測定
將脫膠前后的柞蠶絲機織物置于烘干機中2h,利用天平準確稱重,記錄數據,并按下式(a)計算脫膠率。
式中:W1為脫膠前絲織物干重;
W2為脫膠后絲織物干重。
(4)強力測定
將脫膠后的柞蠶絲(測定脫膠率、白度后)分別夾在YG(B)026H-250型織物強力機上,按要求設定數據,使柞蠶絲織物具有穩定拉伸,使其斷裂時在中部斷裂,記錄柞蠶絲織物斷裂時顯示屏所顯示的實驗數據。
(5)白度測定
將脫膠后的柞蠶絲(測定脫膠率后)利用白度測試儀測定白度。記錄實驗數據。
(1)工藝處方 Na2CO3 20、30、40、50 g/L
JFC 5 g/L
JFS 10 g/L
尿素 5 g/L
(2)實驗步驟
按照工藝處方準確計算實驗所需的堿劑和助劑的用量,分別利用電子天平按照已經計算好的數據稱量所需藥品,放在一旁備用。用蒸餾水配置脫膠所需溶液,然后在干凈的燒杯中加入規定量的溶液,將烘干后并準確稱量的織物對應編號放入燒杯中,計算軋液率,仔細調整軋車。將充分浸泡后的織物取出,在已經調節好的軋車上進行二浸二軋處理后,按順序放入密封袋,擠凈密封袋內空氣封口。
調節BS-1E振蕩培養箱溫度為30℃,將密封袋放入培養箱中放置24h。取出后按編號分別放入事先調配的Na2CO3溶液中,90℃中水洗十分鐘,水洗過程中保持水溫一直穩定在90℃左右,取出后再按照上述方法水洗十分鐘,蒸餾水常溫清洗后,將織物放入烘箱,烘干2h取出,測量相應數據。
(3)實驗結果及討論
表1 Na2CO3做堿劑實驗結果
由上述圖表可知:在一定的條件下,蠶絲的脫膠率隨Na2CO3用量的增加而脫膠率逐漸減小,而白度變化幾乎很小,但隨著堿劑用量的增加整體呈現下降趨勢,強力隨堿劑用量的增加而逐漸降低。
通過多組實驗對比發現,在相同條件下,綜合脫膠后脫膠率、白度、強力等各方面結果綜合來看,本實驗堿劑采用Na2CO3比NaOH更適合,且Na2CO3用量為20g/L時,柞蠶絲的整體脫膠效果較好。
選用碳酸鈉做堿劑比氫氧化鈉做堿劑冷軋堆脫膠的脫膠效果好,且Na2CO3用量為20g/L時,蠶絲的整體脫膠效果較好;雙氧水對柞蠶絲脫膠有一定的促進作用,并且當H2O2用量10g/L時,蠶絲脫膠處理整體效果較好。穩定劑JFC、滲透劑JFS、尿素、穩定劑等助劑的加入,有利于脫膠反應的發生。由實驗所得的優化處方和工藝條件如下:
Na2CO3 20g/L
穩定劑JFC 5g/L
滲透劑JFS 40g/L
尿素 5g/L
H2O2 10g/L
穩定劑 5 g/L
溫度 30℃
冷堆時間 24h
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1671-3389(2017)03-10-02