[发明专利]一种蚕丝织物脱胶方法及其装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种蚕丝织物脱胶方法及其装置，属于蚕丝脱胶技术领域。

背景技术：

丝绸以其舒适保健的服用性能、飘逸悬垂的外观以及光滑柔软的手感，得到人们的青睐,被誉为“纤维皇后”。 蚕丝原料中除主要成分丝素之外，还含有相当数量的丝胶及少量油脂、蜡质、毛发、草屑等杂物。其中丝胶对丝素有一定的保护作用，一般蚕丝纤维中丝胶约占1／4左右。为了保护丝素在加工中不受损伤，蚕丝脱胶后丝胶应适当保留。脱胶过度不但损伤丝素，降低制成率，而且要耗费大量的水、蒸气和各种化学药品，提高加工成本。丝胶含量过多，则会影响丝素的光泽和手感以及丝纤维的工艺加工，油脂、蜡质等杂质会给后加工带来一定的困难。因此，蚕丝脱胶是影响蚕丝质量的一个重要工艺环节，需要对脱胶工艺条件进行严格控制，才能获得稳定的高品质蚕丝产品。

目前蚕丝的脱胶方法（也称精练）主要采用化学法和微生物法，化学脱胶又根据采用的化学药品不同而有碱脱胶、皂碱脱胶和酸脱胶之分。当前，企业多数采用皂碱法，皂碱脱胶后得到的丝纤维，其手感柔软滑爽，富有弹性，光泽好，但脱胶时间长，且脱胶后的白色织物易泛黄。而蛋白酶脱胶是一种具有广阔应用前景的脱胶方法，处理需要的条件(温度、pH值等)较温和，经酶脱胶后丝纤维表面光洁、透明，而且有很强的丝呜感，加之蛋白酶反应的专一性，这种酶处理对蚕丝的损伤很小，处理产生的废水可生物降解，因此，减少了污染，节约了能源。但是由于蛋白酶成本较高，尚未被企业广泛采纳。

超声波具有特殊的空化效应，已广泛用于清洗行业。将超声波用于织物的印染前处理尤其是用于麻织物的脱胶，国内外已有较多的研究报道，研究结果表明：在超声波作用下，能缩短脱胶时间，降低化学品和能源的消耗，减少环境污染，改进产品质量等。

发明内容：

本发明的第一方面目的旨在通过研究影响超声波对蚕丝脱胶的因素，从而提供一种高效、快速的蚕丝织物脱胶方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种蚕丝织物脱胶方法，其特征在于，包括以下步骤：根据浴比1: 40～50，按蚕丝织物重量在练槽中注入所需容积的水，调节pH值至8.5～9.5，加热至50～60℃，然后加入碱性蛋白酶，碱性蛋白酶浓度为1.00～2.50g/L，然后投入蚕丝织物，开启超声波，超声波频率30～80KHz，超声波处理35-60min后，进行水洗。

加入pH缓冲溶液调节pH值，其中：pH为6-8值时用0.025M碳酸钠/碳酸氢钠缓冲溶液配制，pH值为10-11时用0.017M磷酸二氢钾/磷酸氢二钠缓冲溶液配制，pH值为9，采用0.05mol／L 硼砂溶液和0.2mol/L的硼酸溶液配制。

水洗要洗三道：第一道水洗为高温水浴，使蛋白酶失活，温度90～95℃，超声波30-80KHz、时间5-15min；第二道水洗为中温水浴，温度50～60℃，超声波30-80KHz、10min；第三道水洗为室温水浴，超声波30-80KHz、5-10min。

所述碱性蛋白酶优选为活力5-20万μ/g，浓度为1.5g/L，脱胶率可达24%。

本发明的工作原理如下：

超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。目前所用的超声波清洗机中，空化作用和直进流作用应用得更多。

空化作用：空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的。

直进流作用：超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm²时，肉眼能看到直进流，垂直于振动面产生流动，流速约为10cm/s。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌，污垢表面的清洗液也产生对流，溶解污物的溶解液与新液混合，使溶解速度加快，对污物的搬运起着很大的作用。

加速度：液体粒子推动产生的加速度。对于频率较高的超声波清洗机，空化作用就很不显著了，这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。

基于空化作用、直进流作用，超声波在蚕丝脱胶过程发挥以下作用：

① 超声波空化效应首先可使胶质层产生大量裂缝，然后形成大量碎片并进入液体中。较大碎片又继续被粉碎成极小颗粒，在超声波作用下迅速乳化和分散，避免了重新吸附蚕丝纤维表面。