机制丝绵的精练和后整理工艺探讨

林海涛，宁晚娥，黄继伟，蒋 芳，胡征宇

(1.广西工学院 生物与化学工程系，广西 柳州 545006；2.苏州大学 纺织与服装工程学院，江苏 苏州 215021)

机制丝绵的精练和后整理工艺探讨

林海涛1，宁晚娥1，黄继伟1，蒋 芳1，胡征宇2

(1.广西工学院 生物与化学工程系，广西 柳州 545006；2.苏州大学 纺织与服装工程学院，江苏 苏州 215021)

以提高丝绵产品的性能为目的，采用精练剂代替皂碱法对丝绵进行精练和后整理，通过正交试验得出最佳的机制丝绵三步法精练和后整理工艺，保证了精练和后整理后丝绵的强力。结果表明：H2O2的体积浓度为10 mL/L，去油灵TF-101BN、精练剂c-180和柔软剂TF-404A的质量浓度分别为0.5、0.04、10 g/L时，脱胶得到的丝绵强力最大。

丝绵；精练剂；断裂载荷；后整理工艺

丝绵以天然蚕丝纤维为原料，根据加工工艺的不同可分为手工丝绵和机制丝绵两种，其具有轻柔、舒适、优良的吸湿透气性和良好的保健功能，用于高档保健服饰、被服的制备[1]。由丝绵片缝制而成的丝绵被对人体皮肤及心血管有保健功效，能促进睡眠，预防风湿症、关节炎及皮肤病，更以轻软、保温性好和弹性良好的特点深受国内外消费者的喜爱，它也是中国传统丝绸产品的重要出口商品[2]。随着经济的不断发展和人们生活水平的日益提高，越来越多的消费者青睐使用集保暖与保健功能为一体的丝绵产品。

考虑到可裁剪丝绵制作时需要采用针刺法，所以本试验的重点是研究丝绵脱胶后的含胶量与强力，两项指标分别关系到丝绵板结和针刺需要。皂碱法脱胶对蚕丝的强力有一定程度的损伤，使得丝绵的内在质量下降，从而在扯绵时易拉断，影响丝绵的质量和产量[3]。同时考虑到用蛹衬制作丝绵时存在蛹油需要去油去味的问题，选择去油灵和练染厂精练剂来代替碱对丝绵进行去油脱胶。通过查找资料共优选出3种丝光皂(丝光皂920、浙江传化丝光皂、苏州保德日化丝光皂)、3种精练剂(精练剂C-180、精练剂AP-330、精练剂AR-620)、3种去油剂(特效去油灵TF-101、特效去油灵TF-101BN、特效去油灵TF-101B)和2种柔软剂(柔软剂TF-404A、柔软剂BG1-311)进行基础试验，综合分析结果后，优选出1种丝光皂、1种去油剂、2种精练剂和2种柔软剂来进行正交试验。

1 试 验

1.1 材料及仪器

无水Na2CO3(分析纯，上海试剂总厂)，丝光皂920(苏州保德日化厂)，特效去油灵TF-101BN(浙江传化有限公司)，精练剂AP-330、精练剂C-180(苏州保德日化厂)，柔软剂BG1-311(苏州保德日化厂)，柔软剂TF-404A(浙江传化有限公司)，30 %H2O2(成都市科龙化工试剂厂)，pH计，恒温水浴锅，电子天平，恒温烘箱，Instron5565型万能强力拉伸仪。

1.2 方 法

共分3个步骤。在第一步中，固定Na2CO3的质量浓度为0.04 g/L，H2O2的体积分数为1 %，丝光皂920的质量浓度为0.5 g/L，特效去油灵TF-101BN的质量浓度按正交试验设计的要求选定，在100 ℃的上述混合液中煮沸45 min后，用40 ℃左右的去离子水反复洗涤3次以备在第二步中使用。

在第二步中，固定丝光皂920质量浓度为1 g/L，柔软剂BG1-311质量浓度为0.5 g/L，精练剂是在优选出的2种中按正交试验设计的要求选一种，其质量浓度为0.04 g/L，在100 ℃上述混合液中煮沸60 min，用40 ℃左右的去离子水反复洗涤3次并拧干以备在第三步中使用。

第三步时，在优选出的2种柔软剂中按正交设计的要求选一种，其质量浓度为10 g/L，保持一定的温度在上述柔软剂中浸泡试样60 min，用冰醋酸调pH值至6～7后，用40 ℃左右的去离子水反复洗涤3次后脱水，将脱水之后的试样在烘箱(105 ℃)内烘干至恒重，迅速移至恒温恒湿间平衡24 h后，经梳理后剪成50 cm长的试样在Instron5565型万能强力拉伸仪上进行丝绵强力的测定。其中测试条件为：试样夹持长度250 mm，拉伸速度250 mm/min，预张力20 cN，温度(20±2)℃，相对湿度(65±5)%。

1.3 正交试验设计

根据基础试验的结果选择2种不同质量浓度的去油灵TF-101BN、2种精练剂及2种柔软剂为正交试验的因素，其因素水平表如表1所示。

表1 正交试验因素水平Tab.1 The factors and levels of orthogonal experiment

每个因素分别取2个水平做试验，现通过试验希望可以找到最佳的工艺方案。本试验有3个2水平因素，初步选定正交试验表L8(27)进行试验，共需8次试验。根据L8(27)正交表的交互作用表设计正交试验设计表[4]，如表2所示。

表2 L8(27)正交试验设计Tab.2 The design of L8(27)orthogonal experiment

2 数据与分析

2.1 试验数据

试验的取样顺序采用随机抽取的方式取得，为6，7，3，5，2，1，8，4。按表2进行试验，将得到的断裂载荷数据记录入表3中。

2.2 方差分析

记录丝胶溶失率和断裂载荷分析于表4。

计算各离差平方和：

T＝72 182.76 cN为6次试验之和。总离差平方和：

取A×B项为误差列，则：

表3 断裂载荷数据 cNTab.3 The datum of fracture load

表4 丝胶溶失率和断裂载荷分析Tab.4 Analysis of sericin degumming loss percentage and fracture load

查F分布表得，显著性水平a＝0.05时，F0.05(1，40)≈4。而F＜4，故认为S误1与S误2差异不显著，可合并。其方差分析结果如表5所示。

表5 断裂载荷方差分析Tab.5 Variance analysis of fracture load

显著性水平a＝0.05时，查F分布表可得F0.05(1，41)≈F0.05(1，43)≈4，故取方案A2B2C1。得到最佳方案为：第一步中Na2CO3质量浓度为0.04 g/L，H2O2体积浓度为10 mL/L，丝光皂920质量浓度为0.5 g/L，特效去油灵TF-101BN质量浓度1 g/L，在100 ℃的上述混合液中煮沸45 min后，用40 ℃左右的去离子水反复洗涤3次；第二步丝光皂920质量浓度为1 g/L，柔软剂BG1-311质量浓度为0.5 g/L，精练剂C-180质量浓度为0.04 g/L，在100 ℃上述混合液中煮沸60 min，用40℃左右的去离子水反复洗涤3次并拧干；第三步选择柔软剂TF-404A质量浓度为10 g/L，保持一定的温度在上述柔软剂中浸泡试样60 min，用冰醋酸调pH值至6～7后，用40 ℃左右的去离子水反复洗涤3次后脱水，完成洗绵工艺。

将B、C合并入误差，且把其结果记录入表6。

对丝胶的溶失率进行方差分析，采用SPSS软件来实现，最后得到的方差分析如表7所示。

表6 方差合并分析Tab.6 Combined analysis of variance

表7 丝胶溶失率方差分析Tab.7 Variance analysis of sericin degumming loss percentage

因素A的FA＝0.036，由自由度df1＝1，df2＝4和显著性水平a＝0.05，查F分布表得F0.05(1，4)＝7.71，所以FA＜F0.05(1，4)，即因素A对丝胶溶失率的影响不显著。因素B的FB＝0.076，由自由度df1＝1，df2＝4和显著性水平a＝0.05，而F0.01(1，4)＝7.71，所以FB＜F0.01(1，4)，得到因素B对丝胶的溶失率影响不显著。因素C的FC＝0.015，由自由度df1＝1，df2＝4和显著性水平a＝0.01，而F0.01(1，4)＝7.71，所以FC＜F0.01(1，4)，得出因素C对丝胶溶失率的影响不显著。综上所述，因素A(去油灵A的质量浓度)、因素B(精练剂B的种类)和因素C(柔软剂C的种类)对丝胶的溶失率影响均不显著，所以在选择去油灵的质量浓度、精练剂的种类和柔软剂的种类时不考虑其对丝胶溶失率的影响。

3 结 语

1)通过试验发现，丝绵的去色由H2O2解决；含油率主要通过去油灵与利用水和油的比重不同漂去的方法解决；脱胶与保持强力由精练剂解决；柔软膨松主要由柔软剂解决。

2)通过正交试验得出，H2O2的体积浓度为10 mL/L，去油灵TF-101BN质量浓度为0.5 g/L，精练剂c-180的质量浓度为0.04 g/L，柔软剂TF-404A的质量浓度为10 g/L时，脱胶得到的丝绵强力最大。

3)对丝胶的溶失率进行方差分析，采用SPSS软件来实现，最后得到因素A(去油灵A的质量浓度)、因素B(精练剂B的种类)和因素C(柔软剂C的种类)对丝胶的溶失率影响均不显著，所以在选择去油灵的质量浓度、精练剂的种类和柔软剂的种类时不考虑其对丝胶溶失率的影响。

[1] 盛家镛，孙道权，潘志娟，等.用下脚茧生产高弹性保健丝绵被的工艺研究[J].丝绸，2006(4)：28-30.

[2] 储呈平，盛家镛，林红，等.新型多功能丝绵被的研制与开发[J].丝绸，2003(12)：8-11.

[3] 宁晚娥，蒋新建，胡征宇，等.丝绵脱胶试验研究[J].现代丝绸科学与技术，2010，1(1)：5-7.

[4] 吴喜之.实验设计[M].北京：清华大学出版社，2005：64-102.

Explorer of the scouring and fi nishing technics of mechanism fl oss silk

LIN Hai-tao1, NING Wan-e1, HUANG Ji-wei1, JIANG Fang1, HU Zheng-yu2
(1.Department of Biological and Chemical Engineering, Guangxi College of Engineer, Liuzhou 545006, China; 2.College of Textile and C1othing Engineering, Soochow University, Suzhou 215021, China)

To improve the properties of floss silk products, this paper used scouring method instead of soapalkali method in process, obtained the optimum three-step scouring and finishing technics of silk floss through the orthogonal test experiment, to ensure the strength of floss silk after scouring and finishing technics. The results showed the volume concentration of H2O2was 10 mL/L, the mass fractions of degreasing TF-101BN,refining agent c-180 and softener TF-404A was 0.5 g/L, 0.04 g/L and 10 g/L respectively, the strength of floss silk after degumming was maximum.

Floss silk; Refining agent; Fracture load; Finishing technics

TS143.3

A

1001-7003(2012)02-0015-03

2011-09-27

广西科学研究与技术开发计划项目(11107018-6)；柳州市应用技术研究与开发计划项目(2011E010101)

林海涛(1973－ )，男，副教授，主要从事茧丝绸新工艺与新产品的开发与研究。通讯作者：宁晚娥，讲师，ningwane@163.com。