蚕丝针织物盐酸-蒸汽脱胶工艺的实验研究.doc

蚕丝针织物盐酸-蒸汽脱胶工艺的实验研究
摘要: 为了降低在蚕丝针织物脱胶工序中含钠碱性试剂的使用量,提高蚕丝针织物的精炼质量,文章采用稀盐酸与蒸汽联用的方法,对蚕丝针织物进行脱胶精炼,研究盐酸浓度等对脱胶质量的影响,并与碳酸钠比较大。因此,思考如何利用小分子的无机酸对蚕丝针织物进行脱胶很有必要。
丝绸行业的工作者也一直在研发更科学环保的脱胶工艺,如电解水脱胶[10]、红外加热脱胶[11]、CO2超临界流体脱胶[12]、蒸汽脱胶[13],氢氧化钙脱胶等,并取得了一些研究进展。但在实际应用中,还存在多种制约。因此,本文在深入分析蚕丝结构和脱胶机理的基础上,通过反复试验,提出了稀盐酸-蒸汽联用的脱胶精炼方法,既解决了蚕丝不耐碱,容易对丝纤维产生一定的损伤的问题,而且由于所用的酸的含量非常低,降低对环境的负荷,力求在高效率生产的同时,保留蚕丝纤维的优良性能。
1 试 验
材料、试剂与仪器
蚕丝纬编针织生坯面料(浙江米赛丝绸有限公司),织物平方米质量120 g/m2,试验过程中所用的所有面料来自同一批次。盐酸(分析纯,杭州双林化工试剂有限公司),碳酸钠(分析纯,天津市永大化学试剂开发中心),苦味酸胭脂红(实验室自备)。
YG031D-500型等速伸长试验仪(温州际高检测仪器有限公司),JSM-5610LV型掃描电子显微镜(日本电子株式会社SEM),Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪(美国热电尼高力仪器公司),D8 discover X射线衍射仪(德国布鲁克公司) 蚕丝针织物的脱胶
在前期多次预试验的基础上,按照1︰50的浴比,将蚕丝针织样品放入事先配制的不同摩尔浓度(0、、、0012、、 mol/L)的稀盐酸溶液中,浸渍后取出,放入高压蒸汽锅中, MPa的蒸汽中处理45 min,取出后用80 ℃热水喷淋5 min,放置在60 ℃温水中超声清洗10 min,再用清水清洗至pH值>;为了比较效果,以碳酸钠溶液脱胶作为对照组,参照标准GB/T 1798—2008《生丝实验方法》附录C《生丝含胶率的检验方法》,按照1︰200的浴比,用05 g/L的Na2CO3溶液对织物进行煮沸萃取3次进行脱胶。所有脱胶样品在55 ℃真空干燥箱中烘干24 h后称重,计算蚕丝针织物的脱胶率。
脱胶率计算
按下式计算脱胶率W:
蚕丝针织物的脱胶程度检验
用苦味酸胭脂红检验蚕丝针织物脱胶程度。参照《制丝化学》[14]的方法,配制苦味酸胭脂红溶液和检验丝胶的脱净程度。苦味酸胭脂红溶液的配制方法:胭脂红1 g溶于25%氨水10 mL中,再加水20 mL,搅拌混合,加热;然后加入15 mL饱和苦味酸溶液,再加水至100 mL,并以NH4Cl溶液调整pH值至弱碱性(~)。备用检验丝胶是否脱净的方法:将样品放入试管中,加入上述配制的苦味酸溶液中,煮沸4~5 min;取出样品,先水洗后酸洗,再进行观察;样品染成黄色则丝胶脱净,呈红色则丝胶未脱尽。
蚕丝针织物的顶破强力测试
根据纺织行业标准FZ/T 43015—2011《桑蚕丝针织服装》,用顶破强力表征织物的力学性能。将样品放至恒温恒湿室24 h后,参照GB/T 19976—2005《纺织品 顶破强力的测定钢球法》标准,测试未脱胶样品和脱胶后样品的顶破强力,每组试样测5次,计算顶破强力的平均值。
蚕丝纤维和针织物的形貌观察
蚕丝织物未处理样品和脱胶后样品制样并镀金,用JSM-5610LV型扫描电子显微镜观察样品表面形态。
蚕丝针织物的红外光谱检测
将样品切成粉末,通过溴化钾压片法制样,用Nicolet 5700红外光谱仪对蚕丝织物样品进行测试,得到样品的红外光谱分析。
蚕丝针织物的X射线衍射测试
将样品切成粉末,通过D8 discover X射线衍射仪对样品的结晶性能进行测试。
2 结果与分析
盐酸-蒸汽处理对蚕丝针织物脱胶率的影响
脱胶率是衡量脱胶效果的重要指标,是脱胶工艺是否合理的重要依据。利用苦味酸胭脂红对蚕丝针织物的脱胶程度进行检验,结果表明,未脱胶的蚕丝纤维及摩尔浓度为0、 mol/L的盐酸处理的样品显示有丝胶存在, mol/L的盐酸处理的样品,均显示已经将织物中的丝胶基本脱净。
不同工艺处理后,织物脱胶率的试验结果如表1所示。
由表1可知,对于盐酸-蒸汽脱胶处理的蚕丝针织物,在其他条件相同时,随着盐酸溶液摩尔浓度提高,蚕丝针织物