張藝馨 趙 盼 王 浩 劉金如
(遼東學(xué)院服裝與紡織學(xué)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(xué)院服裝與紡織學(xué)院,遼寧丹東118000)
采用冷軋堆方法對柞蠶絲脫膠工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究。選用不同濃度、溫度、時(shí)間工藝參數(shù)的條件下對柞絲綢脫膠,脫膠結(jié)果快速、理想。通過對脫膠后絲綢的脫膠率、強(qiáng)力和白度等各方面指標(biāo)的測試結(jié)果進(jìn)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(jié)果。
柞蠶絲;冷軋堆;脫膠工藝
柞蠶絲業(yè)最早起源于我國,歷史悠久,我國產(chǎn)繭量和產(chǎn)絲量均為世界第一。柞蠶絲擁有許多優(yōu)良性能,保暖性、剛性、耐酸堿性等各項(xiàng)性能非常優(yōu)良,是生產(chǎn)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(huì)受到不同自然環(huán)境影響,導(dǎo)致絲出現(xiàn)手感發(fā)硬等現(xiàn)象。
傳統(tǒng)的柞蠶絲綢前處理主要分為脫膠和漂白兩個(gè)工序。傳統(tǒng)的脫膠工藝有很多,其中應(yīng)用時(shí)間最久同時(shí)也最經(jīng)濟(jì)的是皂堿法煮練法。近幾年來發(fā)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(wěn)定,但所需時(shí)間過長,脫膠效率和能量消耗都非常高。早在20世紀(jì)70年代,國外就有利用冷軋堆工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝來將棉織物進(jìn)行前處理,桑蠶絲前處理也開始嘗試運(yùn)用冷軋堆工藝,從而節(jié)約各項(xiàng)能源。然而,截至目前有關(guān)于柞蠶絲前處理冷軋堆脫膠工藝很少有人研究。
1.實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
實(shí)驗(yàn)藥品:無水Na2CO3、NaOH、穩(wěn)定劑JFC、滲透劑JFS、尿素、H2O2穩(wěn)定劑等。
實(shí)驗(yàn)儀器:恒溫水浴鍋、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱DHG-9203A、織物強(qiáng)力機(jī)YG(B)026H-250型、織物白度儀、BS-1E振蕩培養(yǎng)箱等。
2.脫膠實(shí)驗(yàn)
(1)工藝處方柞蠶絲試樣約2g(縫邊),按照實(shí)驗(yàn)需求,設(shè)定脫膠試劑的用量,以及冷堆的溫度、時(shí)間等因素。通過控制不同實(shí)驗(yàn)因素變量,找到脫膠最好的效果,做出相應(yīng)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(hào)分別放入對應(yīng)燒杯中浸泡,將織物利用調(diào)節(jié)后軋車進(jìn)行二浸二軋?zhí)幚砗?,按順序放入密封袋密封后放入BS-1E振蕩培養(yǎng)箱中,調(diào)節(jié)時(shí)間進(jìn)行脫膠,達(dá)到預(yù)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(jī)織物置于烘干機(jī)中2h,利用天平準(zhǔn)確稱重,記錄數(shù)據(jù),并按下式(a)計(jì)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(qiáng)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(qiáng)力機(jī)上,按要求設(shè)定數(shù)據(jù),使柞蠶絲織物具有穩(wěn)定拉伸,使其斷裂時(shí)在中部斷裂,記錄柞蠶絲織物斷裂時(shí)顯示屏所顯示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
(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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
(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(shí)驗(yàn)步驟
按照工藝處方準(zhǔn)確計(jì)算實(shí)驗(yàn)所需的堿劑和助劑的用量,分別利用電子天平按照已經(jīng)計(jì)算好的數(shù)據(jù)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(guī)定量的溶液,將烘干后并準(zhǔn)確稱量的織物對應(yīng)編號(hào)放入燒杯中,計(jì)算軋液率,仔細(xì)調(diào)整軋車。將充分浸泡后的織物取出,在已經(jīng)調(diào)節(jié)好的軋車上進(jìn)行二浸二軋?zhí)幚砗?,按順序放入密封袋,擠凈密封袋內(nèi)空氣封口。
調(diào)節(jié)BS-1E振蕩培養(yǎng)箱溫度為30℃,將密封袋放入培養(yǎng)箱中放置24h。取出后按編號(hào)分別放入事先調(diào)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(wěn)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(yīng)數(shù)據(jù)。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
表1 Na2CO3做堿劑實(shí)驗(yàn)結(jié)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(xiàn)下降趨勢,強(qiáng)力隨堿劑用量的增加而逐漸降低。
通過多組實(shí)驗(yàn)對比發(fā)現(xiàn),在相同條件下,綜合脫膠后脫膠率、白度、強(qiáng)力等各方面結(jié)果綜合來看,本實(shí)驗(yàn)堿劑采用Na2CO3比NaOH更適合,且Na2CO3用量為20g/L時(shí),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(shí),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(jìn)作用,并且當(dāng)H2O2用量10g/L時(shí),蠶絲脫膠處理整體效果較好。穩(wěn)定劑JFC、滲透劑JFS、尿素、穩(wěn)定劑等助劑的加入,有利于脫膠反應(yīng)的發(fā)生。由實(shí)驗(yàn)所得的優(yōu)化處方和工藝條件如下:
Na2CO3 20g/L
穩(wěn)定劑JFC 5g/L
滲透劑JFS 40g/L
尿素 5g/L
H2O2 10g/L
穩(wěn)定劑 5 g/L
溫度 30℃
冷堆時(shí)間 24h
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1671-3389(2017)03-10-02