CN105887210B - 一种提高鲜茧生丝解舒和抱合稳定性的缫丝生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高鲜茧生丝解舒和抱合稳定性的缫丝生产工艺，提高鲜茧生丝的解舒和抱合稳定性，改善目前鲜茧生丝存在的抱合性能差、清洁成绩低等质量问题，拓宽鲜茧生丝工艺的应用范围。本发明步骤如下：一、鲜茧不进行烘茧处理，在没有出蛾前，直接将其转入‑5°C或以下的环境中杀蛹并保存；二、缫丝前一天，将蚕茧放入室温环境进行平衡解冻，解冻时间为5～30小时；然后将解冻或部分解冻的鲜茧利用微波进行预处理，实现鲜茧的完全解冻和鲜茧丝胶均匀地局部变性；三、将微波预处理后的鲜茧经过真空渗透后直接缫丝，不需进行煮茧工序。

Description

一种提高鲜茧生丝解舒和抱合稳定性的缫丝生产工艺

技术领域

本发明涉及一种提高鲜茧生丝解舒和抱合稳定性的缫丝生产工艺。

背景技术

但是鲜茧生丝由于丝胶变性较小，结构松散，其抱合力较差，品质等级较低；丝胶的溶解性大，在生丝织造柔软前处理中，在柔软剂、渗透剂的作用下，丝胶过度膨化，丝胶的抱合性能更加恶化，在织造过程中容易出现丝条纰裂、绸面起毛的现象。目前，在丝绸生产中，鲜茧生丝只能用作纬丝，经丝不能采用鲜茧生丝，严重限制了鲜茧生丝的进一步发展。

茧丝丝胶的性能直接影响生丝的力学性能和外观性能，影响生丝的品质质量，其中对抱合性影响最为明显。为了保证织造、染整等丝绸后续工艺的顺利进行，必须调整缫丝工艺，改善生丝的抱合性能。

实验发现，提高生丝抱合性能（包括生丝抱合力和抱合稳定性），取决于生丝外围丝胶的抱合程度和丝胶的稳定性。丝胶的抱合程度取决于茧丝丝胶的膨润程度和茧丝间丝胶的胶着程度。鲜茧茧丝丝胶澎润充分，在一定长度的丝鞘作用下，能够实现茧丝间丝胶的充分胶着。但由于鲜茧茧丝丝胶溶解性大，稳定性能差，生丝的抱合程度容易受外界因素（丝鞘长度、缫丝张力、缫丝温度等）的影响，影响生丝的品质；同样的原因，生丝的丝胶抱合稳定性差，影响生丝的后加工质量。为提高生丝外围丝胶的抱合程度和丝胶稳定性，可以从改变茧丝丝胶性能和提高生丝外围丝胶稳定性二个方向着手。

申请号为201110059427.5的中国专利公布了一种蚕茧二冲处理的方法及其专用设备，其也应用到了微波，但微波用于干燥处理，鲜茧预处理，改变丝胶结构方面的内容并未涉及。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的提高鲜茧生丝解舒和抱合稳定性的缫丝生产工艺，提高鲜茧生丝的解舒和抱合稳定性，改善目前鲜茧生丝存在的抱合性能差、清洁成绩低等质量问题，拓宽鲜茧生丝工艺的应用范围。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种提高鲜茧生丝解舒和抱合稳定性的缫丝生产工艺，其特征在于：其步骤如下：

一、鲜茧不进行烘茧处理，在没有出蛾前，直接将其转入-5°C或以下的环境中杀蛹并保存；

二、缫丝前一天，将蚕茧放入室温环境进行平衡解冻，解冻时间为5～30小时；然后将解冻或部分解冻的鲜茧利用微波进行预处理，实现鲜茧的完全解冻和鲜茧丝胶均匀地局部变性；

三、将微波预处理后的鲜茧经过真空渗透后直接缫丝，不需进行煮茧工序。

本发明步骤一中，将鲜茧转入-5～-6 ℃的环境中杀蛹并保存。

本发明步骤二中，解冻时间为10小时。

本发明采用一微波设备对步骤二的鲜茧进行预处理；该微波设备包括传送带、微波处理室和微波发生器；传送带的一端为进蚕口，另一端为出蚕口，传送带穿过微波处理室；微波发生器安装在微波处理室上；在微波处理室上开有水汽散发孔。

本发明所述的微波发生器为2个或以上，这些微波发生器发出的微波的方向不同。

本发明步骤二中，微波功率为120～460W，微波预处理时间根据冰冻茧温度和解冻状况确定，完全解冻的鲜茧微波预处理时间设置为2～15 min，局部解冻的鲜茧微波预处理时间设置为10～30 min。

本发明步骤二中，微波功率为120W、170W 、220W、270W、320W、370W、420W、460W中的一个。

本发明步骤二中，微波预处理时间为2min、5min、8min、11min、14min、17min、20min、23min、26min、30 min中的一个。

本发明所述真空渗透的步骤为：将选好的鲜茧放入真空渗透装置中，抽真空至真空度为90 kPa，渗透水温为40 ℃，每次30 s，渗透3次。

本发明所述缫丝工艺条件为：索绪汤温度80～90 ℃，理绪温度30～40 ℃，转速130～150 r/min，丝鞘长度8～12 cm。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、本发明设计了完整的鲜茧缫丝生产工艺流程，即鲜茧→低温冷冻→常温解冻→微波

预处理→真空渗透→缫丝。

2、本发明采用冷冻技术快速、长期保存鲜茧，省去了大量收茧时烘茧工作的忙乱性，避免了烘茧工艺对蚕茧解舒的影响，而且利用茧层水分子在结冰过程中的膨胀变性，促使丝胶分子间产生相对移动，进一步提高蚕茧解舒。

3、本发明减去了煮茧工艺，采用微波预处理技术，利用微波的高能量和强穿透性，实现冰冻茧完全解冻、茧层丝胶均匀变性，提高生丝的抱合性能，提高清洁成绩，获得质量等级较高的鲜茧生丝的目的。

4、本发明省去了烘茧和煮茧工艺，提高了蚕蛹等缫丝副产品的附加值。

总之，本发明具有简单、方便、成本低的优点。

附图说明

图1为本发明实施例微波设备的结构示意图。

图2为发明实施例一三种不同工艺缫丝的解舒率对比图。

图3为发明实施例一三种不同工艺缫丝的万米吊糙对比图。

图4为发明实施例二浸泡前后三种不同工艺生丝的平均抱合力对比图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

本发明步骤如下：

一、将茧站收购的鲜茧不进行烘茧处理，在没有出蛾前，直接将其转入-5°C或以下的环境中杀蛹并保存。因蚕茧内蚕蛹呼吸散发出水汽，鲜茧茧层呈多湿状态，茧层丝胶因吸收大量水分而呈膨润状态；当鲜茧处于低温环境时，随着温度的降低，温度梯度和水分流向形成由蚕蛹向茧层方向递减的趋势，内层茧丝含水量高于外层；温度继续降低，丝胶吸收的水分子大量结冰，丝胶凝缩，产生膨胀压力，这种压力使得丝胶分子间产生相对移动，丝胶分子间间隙增大，从而使得蚕丝间丝胶的黏合性能减弱，茧丝的解舒率提高；内层茧层因含水率大，蚕丝间丝胶的黏合力减小量将更加明显，使内层落绪减少，从而提高解舒率、降低万米吊糙。但低温环境没有改变丝胶的性能，丝胶的溶解性比较大。

二、缫丝前一天，蚕茧放入室温环境进行平衡解冻，时间为5～30小时；然后将解冻或部分解冻的鲜茧通过一微波设备利用微波进行预处理，实现鲜茧的完全解冻和鲜茧丝胶均匀地局部变性。

如图1所示，上述微波设备包括传送带1、微波处理室2和微波发生器。

传送带1的一端为进蚕口3，另一端为出蚕口4。传送带1穿过微波处理室2。微波处理室2内形成密封的处理环境。

微波发生器安装在微波处理室2上。

在微波处理室2上开有水汽散发孔5，以确保水汽及时散发出去。

微波发生器为2个或以上，这些微波发生器发出的微波的方向不同，保证蚕茧受热的均匀。

将解冻或部分解冻的鲜茧转入传送带1的进蚕口3，传送带1将鲜茧送入微波处理室2，微波发生器发送微波，利用微波穿透性强的特点，实现鲜茧丝胶均匀地局部变性，提高鲜茧茧丝丝胶的稳定性。微波预处理完成后，从出蚕口4将鲜茧转出。

微波预处理的特点在于：微波能够穿透茧层深入蛹体内部加热，使茧层及蛹体中水分快速升温，实现冰冻鲜茧的高效解冻；同时又能使茧丝外层丝胶局部变性，改变茧丝丝胶分子的分子结构，降低丝胶的可溶性，提高丝胶的稳定性。微波预处理要求：低功率、长时间，保证蚕蛹不爆裂。微波预处理目的是鲜茧快速解冻和丝胶均匀地局部变性。

蚕茧的丝胶、丝素和蛹体蛋白分子的能级大约为10^-19 J，自由水分子的能级为1.6×10^-23～1.7×10^-24 J，微波能级与水分子为同一数量级，与丝胶等的能级相差较大。在微波预处理冰冻鲜茧时，极性水分子能够快速吸收微波能并转化为热能实现高效解冻；微波穿透性好，水分含量多的部位（内部蛹体）获得更多的能量；鲜茧解冻后继续接受微波的能量，水分子将升温，在鲜茧中形成自蛹体（含水量达75%）至茧层（含水量约20%）外层的水汽流；茧层丝胶在高温水分子作用下，丝胶蛋白的空间结构发生改变，引起丝胶变性，由丝胶Ⅰ向丝胶Ⅳ方向改变，丝胶的水溶性下降。微波时间越长，丝胶变性越明显。由于鲜茧内部蛹体含水量高，微波能量吸收快，升温快，在高能量微波的作用下，可能出现因迅速升温而茧层爆裂的现象，所以采用低功率（保证蚕蛹不爆裂）、长时间（保证茧层丝胶局部变性）的微波预处理要求。参考数据：微波功率为120～460W，微波预处理时间根据冰冻茧温度和解冻状况确定，完全解冻的鲜茧微波预处理时间设置为2～15 min，局部解冻的鲜茧微波预处理时间设置为10～30 min。本实施例中，微波功率为120W、170W 、220W、270W、320W、370W、420W、460W中的一个，微波预处理时间为2min、5min、8min、11min、14min、17min、20min、23min、26min、30 min中的一个。

三、将微波解冻后的鲜茧经过真空渗透后直接缫丝，期间不进行煮茧处理，省去了煮茧工艺。缩短缫丝工艺流程，保证蚕蛹等副产品的品质。

实施例一：

选用浙江嘉兴地区的中秋茧，分别采用A、B两种工艺生产生丝。

A工艺采用的缫丝工序为鲜茧→冷藏保鲜→常温解冻→真空渗透→缫丝→烘干，具体工艺条件如下：

（1）冷藏保鲜（杀蛹并保存）：温度：-5～-6 ℃，冷藏时间：5天。缫丝前一天取出，解冻10小时。

（2）真空渗透：将选好的鲜茧放入真空渗透装置中，抽真空至真空度为90 kPa，渗透水温为40 ℃，每次30 s，渗透3次。

（3）缫丝：取出蚕茧进行缫丝，索绪汤温度80～90 ℃，理绪温度30～40 ℃，转速130～150 r/min，丝鞘长度8～12 cm，生丝纤度30/33 D（12粒茧）。

（4）烘干：单丝红外烘干，温度45～50 ℃。

B工艺采用的缫丝工序为鲜茧→冷藏保鲜→微波预处理→真空渗透→缫丝→烘干，其工艺条件如下：

微波预处理：采用如图1 所示的微波设备，将经过冷藏保鲜的蚕茧平铺在传送带上。设定好微波功率和微波时间后，蚕茧会在传送带作用下缓慢匀速通过微波区域，且受热均匀。

其他工艺条件与A工艺流程相同，作为对比，选用同庄口的蚕茧，常规热风干燥干茧。比较干茧缫丝和A、B两种工艺缫丝的解舒和万米吊糙，结果如图2、3所示。

实施例二：

选用浙江嘉兴地区的中秋茧，采用“缫丝工序为鲜茧→冷藏保鲜→微波预处理→真空渗透→缫丝→烘干”工艺生产生丝，然后采用纬纱工艺柔软浸泡生丝，其工艺条件如下：

浸泡工艺：采用的助剂为EKL-200，水温40 ℃，质量浓度1.2%，浸泡时间16h。

其他工艺条件与实施例一相同，作为对比，选用同庄口的蚕茧，常规热风干燥干茧。比较干茧缫丝和实施例一A、B两种工艺所得生丝在浸泡前后的抱合力，结果如图4所示。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。

Claims (4)

1.一种提高鲜茧生丝解舒和抱合稳定性的缫丝生产工艺，其特征在于：其步骤如下：

一、鲜茧不进行烘茧处理，在没有出蛾前，直接将其转入-5～-6 ℃的环境中杀蛹并保存；

二、缫丝前一天，将蚕茧放入室温环境进行平衡解冻，解冻时间为5～30小时；然后将解冻或部分解冻的鲜茧利用微波进行预处理，实现鲜茧的完全解冻和鲜茧丝胶均匀地局部变性；

三、将微波预处理后的鲜茧经过真空渗透后直接缫丝，期间不进行煮茧处理，不需进行煮茧工序；

采用一微波设备对步骤二的鲜茧进行预处理；该微波设备包括传送带、微波处理室和微波发生器；传送带的一端为进蚕口，另一端为出蚕口，传送带穿过微波处理室；微波发生器安装在微波处理室上；在微波处理室上开有水汽散发孔；所述的微波发生器为2个或以上，这些微波发生器发出的微波的方向不同；

步骤二中，微波功率为120～460W，微波预处理时间根据冰冻茧温度和解冻状况确定，完全解冻的鲜茧微波预处理时间设置为2～15 min，局部解冻的鲜茧微波预处理时间设置为10～30 min；

所述真空渗透的步骤为：将选好的鲜茧放入真空渗透装置中，抽真空至真空度为90kPa，渗透水温为40 ℃，每次30 s，渗透3次；

所述缫丝工艺条件为：索绪汤温度80～90 ℃，理绪温度30～40 ℃，转速130～150 r/min，丝鞘长度8～12 cm。

2.根据权利要求1所述的提高鲜茧生丝解舒和抱合稳定性的缫丝生产工艺，其特征在于：步骤二中，微波功率为120W、170W 、220W、270W、320W、370W、420W、460W中的一个。

3.根据权利要求1所述的提高鲜茧生丝解舒和抱合稳定性的缫丝生产工艺，其特征在于：步骤二中，微波预处理时间为2min、5min、8min、11min、14min、17min、20min、23min、26min、30 min中的一个。

4.根据权利要求1所述的提高鲜茧生丝解舒和抱合稳定性的缫丝生产工艺，其特征在于：步骤二中，解冻时间为10小时。