专利名称：一种采用超声波的蚕丝脱胶工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蚕丝脱胶工艺，更具体的讲是涉及一种采用超声波技术对蚕丝进行脱胶的工艺。
背景技术：
蚕丝是蚕体内的丝液经吐丝吐出后凝固而成的纤维，称为茧丝。它由两根横截面呈近三角形或半椭圆形的丝朊(又称丝素)外包丝胶组成，还有色素、油蜡和无机物，它们存在于丝胶中。其中丝胶对丝素有一定的保护作用，但如果含量过多，会影响到丝素的光泽和手感以及丝纤维的工艺加工，而油脂、蜡质等杂质会给后加工带来一定的困难。因此，在染整加工之前，必须先除去大部分丝胶、油脂、蜡质等杂物，使丝纤维柔软、疏松、洁净。
丝素和丝胶都是蛋白质，基本组成成分均为氨基酸，但是它们的氨基酸种类和含量、分子排列、超分子结构以及所处位置都存在着很大差异。丝胶蛋白属球形蛋白，其中的极性氨基酸含量远比丝素蛋白的多，且分子排列紊乱，结晶度低。而丝素蛋白质呈直线形，结构简单且紧密，取向度和结晶度均较高。由于丝素和丝胶的组成和结构上的差异，导致了它们在溶解性、水解性和化学稳定性等若干性质上有所不同。如在水中，丝素不溶解，丝胶则能膨化和溶解；在酸、碱或酶的作用下，丝胶更容易被分解，丝素则显示出相当的稳定性。蚕丝织物精练实质就是利用丝素和丝胶的这些差异，采用适当的工艺和设备，除去丝胶而保留丝素，从而达到脱胶的目的。目前蚕丝的脱胶方法分为微生物脱胶和化学脱胶两类，化学脱胶又根据采用的化学药品不同而有碱脱胶、皂碱脱胶、酸脱胶。碱脱胶容易损伤丝素，降低丝纤维的强伸度；酸脱胶不易控制，成本较高，而且生产中有挥发性刺激气味，损伤皮肤、衣服和设备，生产中极少使用。酶脱胶法在降低灰伤方面优于传统的酸和碱浴沸煮脱胶法，其脱胶质量优于皂碱法，技术上简单，易操作，且酶是天然蛋白质，容易生物降解，其污水比较好处理，利于环境保护，但是成本高，是影响其不能被广泛采用的主要原因。当前，国内外真丝绸精练方法仍以皂碱法为主。传统的皂碱法脱胶工艺流程为蚕丝织物一预处理一初练一复练一热水洗(90°C)—温水洗(60°C)—冷水洗一烘干。皂碱脱胶是生产实际中主要的蚕丝脱胶方法，脱胶后得到的丝纤维，其手感柔软滑爽，富有弹性，光泽好，但存在耗时长(需经历预处理、初练、复练和水洗这四个过程)、化学药剂用量大、脱胶后的丝织物容易泛黄等不足。
发明内容
本发明的首要目的是提供一种环保性好、脱胶效果好的采用超声波的蚕丝脱胶工艺。—种采用超声波的蚕丝脱胶工艺，其特征在于，包括以下步骤根据浴比I :40-50，在装有超声波的练槽中注入所需容积的水，当水升温至75-90 °C后，调节pH值
9.5-10. 5，投入蚕丝纱线或蚕丝织物，开启超声波，超声波频率20-80KHZ，处理40-70min后，进行水洗。进一步的设置在于所述的调节pH值是通过加入pH调节剂实现，pH调节剂选自碳酸钠、娃酸钠的任意一种或两种。
pH调节剂采用碳酸钠2_3g/L ;或硅酸钠2_3g/L ;或碳酸钠O. 5g/L和硅酸钠2_3g/L组成的混合碱。所述的pH调节剂为单独加入或和保险粉一起加入，保险粉用量为0-0. 5g/L。 所述练槽为超声波专用练槽，包括槽体,槽体的上部设有开口，槽体的底部或侧面安装超声波振动板，超声波发生器安装于槽体外，超声波发生器通过高频线与超声波振动板相连接。超声波振动板为单一一块振动板或者由多块振动板组装而成，超声波振动板为单频，或是双频、三频的周期性切换式。水洗仍在装有超声波的练槽上进行,水洗采用清水洗2-3道，其中第一道水洗为中高温水浴(80 90°C)，超声波20 80KHz、时间5 IOmin ;第二道水洗为温水浴(40 500C )，超声波20 80KHz、时间5 IOmin ;第三道水洗为室温水洗，超声波20 80KHz、时间5 IOmin。所述的超声波处理工艺处方如下
脱胶温度75°C -90 °C
硅酸钠用量3g/L 或碳酸钠用量2g/L-3. Og/L 脱胶时间40min-50min 浴比1:40 50 超声波频率20 80kHz。采用超声波对蚕丝纱线进行处理，工艺处方如下
碳酸钠3g/L
浴比1:40 温度75°C 时间40min 超声波频率60kHz。采用超声波对蚕丝织物进行处理，工艺处方如下
碳酸钠2g/L
浴比1:40 温度90°C 时间50min 超声波频率60kHz。本发明的工作原理如下
本发明主要利用弱碱对丝胶球状蛋白的溶胀、水解作用，并借助于超声波的空化作用、直进流作用，使丝胶逐步水解脱落，而内层的丝素不受损伤。丝胶处于丝素的外层，由较多极性氨基酸组成，属于球状蛋白，分子链呈无序状态，结构较松。在弱碱的作用下，丝胶肽链羧酸基团发生电离而带负电荷，破坏了肽链间的盐键，改变了肽链的酮式结构，拆散了肽链之间的氢键，加剧了丝胶在水溶液的膨胀与溶解(见图2)。碱的进一步作用，使肽键逐渐发生水解，成肽链碎片或氨基酸而脱落下来。而内部的丝素由于属于纤维状蛋白，结构较紧，在弱碱性条件不足以引起结构与性能变化而不、受损伤。肽链在碱性溶液中的反应式如下
权利要求
1.一种采用超声波的蚕丝脱胶工艺，其特征在于，包括以下步骤根据浴比I :40-50，在装有超声波的练槽中注入所需容积的水，当水升温至75-90°C后，调节pH值9. 5-10. 5，投入蚕丝纱线或蚕丝织物，开启超声波，超声波频率20-80KHZ，处理40-70min后，进行水洗。
2.根据权利要求I所述的一种采用超声波的蚕丝脱胶工艺，其特征在于所述的调节pH值是通过加入pH调节剂实现，pH调节剂选自碳酸钠、娃酸钠的任意一种或两种。
3.根据权利要求2所述的一种采用超声波的蚕丝脱胶工艺，其特征在于pH调节剂采用碳酸钠2-3g/L ;或硅酸钠2-3g/L ;或碳酸钠O. 5g/L和硅酸钠2_3g/L组成的混合碱。
4.根据权利要求2所述的一种采用超声波的蚕丝脱胶工艺，其特征在于所述的pH调节剂为单独加入或和保险粉一起加入，保险粉用量为0-0. 5g/L。
5.根据权利要求I所述的一种采用超声波的蚕丝脱胶工艺，其特征在于所述练槽为超声波专用练槽，包括槽体，槽体的上部设有开口，槽体的底部或侧面安装超声波振动板，超声波发生器安装于槽体外，超声波发生器通过高频线与超声波振动板相连接。
6.根据权利要求I所述的一种采用超声波的蚕丝脱胶工艺，其特征在于超声波振动板为单--块振动板或者由多块振动板组装而成，超声波振动板为单频，或者是双频、三频周期性切换式。
7.根据权利要求I所述的一种采用超声波的蚕丝脱胶工艺，其特征在于水洗仍在装有超声波的练槽上进行，水洗采用用清水洗2-3道，其中第一道水洗为中高温水浴(80 900C )，超声波20 80KHz、时间5 IOmin ;第二道水洗为温水浴(40 50°C )，超声波20 80KHz、时间5 IOmin ;第三道水洗为室温水洗，超声波20 80KHz、时间5 lOmin。
8.根据权利要求I所述的一种采用超声波的蚕丝脱胶工艺，其特征在于所述的超声波处理工艺处方如下 脱胶温度75°C -90 °C 硅酸钠用量3g/L，或碳酸钠用量2g/L-3. Og/L 脱胶时间40min-50min 浴比1:40 50 超声波频率20 80kHz。
9.根据权利要求I所述的一种采用超声波的蚕丝脱胶工艺，其特征在于采用超声波对蚕丝纱线进行处理，工艺处方如下 碳酸钠3g/L 浴比1:40 温度75°C 时间40min 超声波频率60kHz。
10.根据权利要求I所述的一种采用超声波的蚕丝脱胶工艺，其特征在于采用超声波对蚕丝织物进行处理，工艺处方如下 碳酸钠2g/L 浴比1:40 温度90°C 时间50min超声波频率 60kHz。
全文摘要
本发明公开了一种采用超声波的蚕丝脱胶工艺，属于蚕丝脱胶技术领域，其特征在于，包括以下步骤根据浴比140-50，在装有超声波的练槽中注入所需容积的水，当水升温至75-90℃后，调节pH值9.5-10.5，投入蚕丝纱线或蚕丝织物，开启超声波，超声波频率20-80KHz，处理40-70min后，进行水洗。本发明具有环保性好，提高了脱胶效果等优点。
文档编号D01C3/02GK102732978SQ20121023071
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者周月红, 朱航悦, 钱红飞 申请人:绍兴文理学院