染整工艺原理三
第三章 蚕丝和真丝绸的精练
§1 概述
无论何种真丝绸均需经过精练工序。蚕丝的精练因纤维状态而异。对使用生丝的织物要完全精练，对精练丝与生丝交织物既要防止精练丝的过度精练，又要保证生丝的充分精练。绢纺丝是在绢丝制造过程中进行精练，但仍残留少量丝胶，而且烧毛后为褐色，所以也要精练。
一、精练目的
茧丝除了丝素外，还有丝胶、蜡质、色素和灰分，在泡丝、制织和捻丝过程中又会沾上第二次杂质。这些杂质不仅成为染色障碍，而且使纤维原有特性不能充分发挥，有损成品质量，必须在染色前除去。去除色素以外的杂质的工艺过程叫精练；去除色素的工艺过程，叫漂白。
二、丝胶的溶解性
蚕丝的精练就是丝胶的溶解和去除。∴丝胶的溶解性是极重要的问题。丝胶虽含蛋白质，但在水中的性能与明胶相似，故得名。在热、酸、碱，重金属离子的作用下其性状发生变化(称蛋白质变性)。丝胶遇热水特别含碱剂的热水容易溶解，而丝素却难溶解，利用这种溶解性的差异进行蚕丝的精练。
(1)刚吐出的丝中所含丝胶，系非晶性分子构造，几乎能100%溶于水，但在在吐丝中的环境和贮茧状or制丝工程的影响下，发生变性，其溶解性显著改变。
(2)在制成生丝时，丝胶结晶化，几乎不溶解于20℃的水中，当T＞60℃，丝胶即膨润，T继续↑，则溶解，但即使T达100℃，也不能完全溶解，若加入碱剂，即使仅为0.001%的低碱浓度，也能促进生丝胶的溶解。
(3)用茧层破坏剂(NaHSO3+结晶硫酸钠)由精练废液中分离，回收的丝胶不溶于水且在稀碱液中也不溶解。
丝胶按其溶解性，外观性状，分子构造or吸湿性，相对密度可明显分为四层，茧丝表面的丝胶最容易溶解于水，越是内部的丝胶，越难溶于水。
三、练减率
经精练处理，生丝重量减少，叫生丝练减，其减少比率称作生丝练碱率，可按下式计算。
对真丝织物进行精练，则织物重量减少的比率叫织物练减率，与丝素分子连接部分的丝胶IV最难溶解，若完全去除，遇强base会损伤丝素，造成“过练”。∴要求全脱胶的蚕丝，应保留一部分(1%～3%)的丝胶IV，如果脱胶，因丝胶与丝素染色性不同，精练斑发展为染色斑，∴精练应既具有适宜的练减率而且无精练斑。
四、影响脱胶的因素
1、pH值 丝胶的溶解性在很大程度上取决于精练浴的pH值。从生丝在不同pH值溶液中沸水处理30′的脱胶情况看，过低or过高的pH值对溶解丝胶有利，但对丝素有害，在酸性介质中脱胶会使fibre溶化和产生染斑，∴目前精练仍以碱性介质为主，pH值为8.8～10.5之间，丝胶溶解迅速而丝素不受损伤。
2、温度： 因精练方法、设备及织物厚薄而定，碱法精练 (90～95℃)，碱性酶精练（55～60℃）
3、浴比： 视设备及织物品种而定，机织绸挂练：40～50：1
4、时间： 因设备品种，精练条件而异，常规皂碱法98℃，pH10，60分
5、精练后的水洗 ：水洗不充分or不匀，蚕丝纤维中残留肥皂和丝胶会骈生疵痛，肥皂残留斑会直接引起染斑，肥皂被空气氧化or水解生成拒水的脂肪酸；影响dye透入fibre内部并产生污色，残留的丝胶可吸附更我的dye，使该部分染很深。
6、精练用水 ：要求用软水(蚕丝织物容易吸附钙、镁等不溶性盐)
∵Fe等离子被蚕丝吸附会着色，泛黄，Ca2+,Mg2+离子消耗肥皂，并生成皂斑
§2 常用精练方法
一、精练
1、水萃取法
缫丝时，茧丝在50～60℃的热水浴中约有1～3%的丝胶溶于水中。将此生丝放进热水中，丝胶会断续溶出，要完全去除丝胶，必须用120℃的热水进行4次2h萃取，这种不用精练剂而采用高温高压精练的优点是：可由精练废液中回收蚕丝丝胶，回收容易(回收的丝胶可用作食品添加剂及化妆品添加物)。经短时间的高温高压精练再进行酶精练，丝绸手感柔软不易泛黄。
2、肥皂精练
精练作用 肥皂在浴中水解：RCOONa+H2O→RCOOH+NaOH (1)
脂肪酸与肥皂再结合，形成脂肪酸皂胶体(酸性肥皂)：
RCOOH+RCOONa→RCOONa·RCOOH (2)
(1)中生成的碱与丝胶化学结合，生成丝胶钠盐，称“膨化”，膨化的丝胶与(2)生成的酸性肥皂和未分解的肥皂作用与蚕丝脱离，称“解胶”脱离到浴中的丝胶，借肥皂的乳化作用在水中分散，不再吸附到蚕丝上，一部分丝胶在浴中的base作用下分解。
脱胶用皂应易溶于水，无色，其1%溶液室温下不会胶凝，马赛皂(橄榄油皂)及油酸皂效果较佳，精练的丝绸质量上乘光泽，手感俱佳，此外，国内精选多种植物油，脱色精练后制成的练丝皂也不错，肥皂的作用温和，渗透性高，不易选成精练过度及练斑，且膨松性悬垂性，白度，光泽良好，并防止折皱及擦伤的产生。
缺点是，对蚕丝吸附强，难以洗净，残皂会带来染斑、泛黄、脆化等，肥皂不耐硬水，成本较高，可以在皂液中加入base(Na2SiO3、Na2SiO3、NaHCO3、Na3PO4)，既↑脱胶速率，又↓皂用量。
3、碱精练
机理：base进攻肽键，使丝胶蛋白水解，其反应是非专一性的，主要作用的氨基酸是半胱氨酸，丝氨酸苏氨酸，精氨酸。
脱胶时，精练浴的pH值为8.8～10.5，以缓冲液为好，K2CO3/NaHCO3
优点：脱胶速率高于肥皂、耐硬水、练后残留物易洗除。
缺点：柔软性、白度、光泽差、缺乏膨松感，身骨欠佳。
4、酸精练
经研究，pH1.5～2较为安全(蚕丝的强度超过皂法脱胶)。酸对丝胶蛋白的水解作用是打断了天门冬氨基酸和谷氨酸的肽键。
(1) 用酸类精练剂易控制脱胶率，去除程度可以进行部分脱胶，以迎合市场上的某些特殊需要(所谓三分练、五分练、七分练等)
(2)在高压下在有机酸(苹果酸、洒石酸、琥珀酸等)酸浴中同时精练和染色的方法。节能，染色牢度高于常压染色法。
5、酶精练
利用蛋白水解酶精练，优点：膨松性好、不起毛、不伤丝素等，也可去除死茧造成的污垢。
主要酶：胰蛋白酶(pH7～9)，木瓜酶(pH5～7.5，70～90℃活性最大)，细菌酶(pH9.60℃)，
2709酶，209碱性蛋白酶等
二、精练方法发展新趋向
1、过酸膨化预处理
蚕丝在酸中70℃产生的膨化效果，在水中需90℃才可达到，∴在一定T下，采用过酸预处理，再快速精练，可↓T，缩短t，避免灰伤。
2、精练前后膨化处理
(1)练前膨化，将坯绸(电力纺)用抽真空机减压处理两次，使织物充分吸水后，用膨化剂溶液浸渍一定时间。
(2)练后处理，将练熟丝织物在50℃左右的水中处理后，脱水，放入减压渗透机用膨化剂溶液渗透处理两次，堆置12h，水洗。
3、蚕丝精练剂高效化和多功能化
为满足平幅快速精练的需要，推出快速精练剂
