CN110219057B - 一种天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺 - Google Patents

一种天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，包括以下步骤：（1）预烘制方法采用高温高湿、高温低湿和低温低湿三个阶段对蚕茧进行烘制处理；（2）采用浸泡液和碳酸氢铵溶液对天然彩色蚕茧进行浸泡处理；（3）使用氯化钠溶液对天然彩色蚕茧进行浸泡处理；（4）将天然彩色蚕茧方式变温风箱内旋转在中对蚕茧通入冷、热风处理；（5）将处理后的天然彩色蚕茧进行颜色分级，对不同的级别采用不同煮茧参数处理；（6）对煮茧后处理的蚕茧进行二次冷热风处理，并使用护色剂溶液对蚕茧进行浸泡处理。本发明方法有效降低颜色损失率，提高蚕丝的经济价值和利用率，并且在一定程度上提高了蚕丝的拉伸强度和抗老化性能。

Description

一种天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺
技术领域
本发明属于天然彩色蚕茧加工技术领域，具体涉及一种天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺。
背景技术
蚕茧是加工丝绸的重要原料，我国主要的蚕茧生产区域主要集中浙江、江苏和广西等地，利用蚕茧所加工制成的丝绸纺织品具有对皮肤刺激性小、透气性强和抗紫外线等多种功能，是高档服装加工的首选材料，具有加高的经济价值，为古代丝绸之路贸易中重要的交易产品。蚕茧大多为白色，而为使所加工的丝绸布料具有多种色彩和提高美观效果，需要通过染料对丝绸进行人工染色处理，由于化工染料的持久性和耐洗性，目前普遍采用化工染料对丝绸进行染色处理，但是却增加了丝绸制品对皮肤的刺激和身体健康的伤害程度，在安全性和环保性方面较差；而天然彩色蚕茧具有天然色素成分，可增加丝绸的颜色色彩，提高服装的美观效果，但是，其中的天然色素主要集中在丝胶中，而通过传统的高温煮茧工艺会造成丝胶溶解脱离，从而破坏了天然彩色蚕茧中的彩色成分，降低了天然彩色蚕茧的使用价值和经济价值。
发明内容
本发明的目的：天然彩色蚕茧具有天然色素成分，可增加丝绸的颜色色彩，提高服装的美观效果，但是，其中的天然色素主要集中在丝胶中，而通过传统的高温煮茧工艺会造成丝胶溶解脱离，从而破坏了天然彩色蚕茧中的彩色成分，降低了天然彩色蚕茧的使用价值和经济价值。为解决上述问题，本发明提供了一种天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，包括以下步骤：
（1）预烘制：将天然彩色蚕茧进行三个阶段的烘制处理，先将天然彩色蚕茧置于烘干箱内进行高温高湿烘制32-39min，并使用超声波每10min振荡5min，再调节烘干箱进行高温低湿烘制23-31min，烘制后将天然彩色蚕茧在转速2400-2800r/min离心处理7-10min，然后放入烘干箱调节参数进行低温低湿处理30-40min，取出后恢复室温使用紫外光照射12-17min，得预烘制天然彩色蚕茧；
（2）浸泡：将预烘制天然彩色蚕茧浸入浸泡液后密封，升温至62-70℃保温1-2h，并使用超声波间隔振荡15-20min，得泡制天然彩色蚕茧；再将泡制天然彩色蚕茧浸入碳酸氢铵溶液中高压浸泡34-42min，压强为3-4Mpa，清洗后得浸泡天然彩色蚕茧；
（3）盐浸处理：将浸泡天然彩色蚕茧浸入质量浓度为6%-9%的氯化钠溶液保温盐浸处理2-3h，其温度为43-48℃，取出后清洗，得盐浸天然彩色蚕茧；
（4）冷热风处理：将盐浸天然彩色蚕茧竖直放入变温风箱旋转盘放置槽内，开启旋转盘保持转速为40-60r/min，然后分别通过冷风管和热风管通入冷热空气，冷风管空气温度为-21℃--15℃，热风管空气温度为72-80℃，其中冷风管和热风管流量均为3-4L/min，得冷热处理天然彩色蚕茧；
（5）煮茧：先使用色选机对冷热处理天然彩色蚕茧进行颜色分级，按照颜色分为深色蚕茧、中色蚕茧和浅色蚕茧三个等级，对深色蚕茧使用65-70℃温度煮制21-26min，对中色蚕茧使用60-64℃温度煮制15-20min，对浅色蚕茧使用53-58℃温度煮制11-15min，得煮制天然彩色蚕茧；
（6）二次冷热处理：将煮制天然彩色蚕茧再次放入变温风箱内进行二次冷热通风处理12-18min，其中冷风管温度为-16--10℃，热风管温度为56-62℃，再将处理后的天然彩色蚕茧浸入护色剂溶液中恒温浸泡2-3h，取出后烘干，得加工天然彩色蚕茧。
步骤（1）所述的高温高湿烘制，其烘干温度为78-86℃，环境湿度为90%-97%；所述的高温低湿烘制，其烘干温度72-77℃，环境湿度降至10%-15%；所述的低温低湿处理，其环境温度为-24℃--17℃，环境湿度保持在3%-7%。
步骤（2）所述的浸泡液，其各配制成分质量计份为：去离子水50-60份、叶酸5-9份、醋酸7-11份、毛果芸香碱1-3份、维生素C 3-7份、谷氨酸脱氢酶0.5-1份。
步骤（2）所述的超声波，其频率为14-18Khz。
步骤（2）所述的碳酸氢铵溶液，其质量浓度为8%-13%。
步骤（4）所述的变温风箱，其底部设置有旋转盘，旋转盘上设置有多个放置槽，放置槽大小与蚕茧两端椭圆形尺寸相匹配，并在旋转盘上部两侧设置有冷风管和热风管，可对旋转盘输送冷、热空气。
步骤（6）所述的二次冷热通风处理，其转速为80-100r/min。
步骤（6）所述的护色剂溶液，其各配制成分质量计份为：去离子水60-80份、羟乙基纤维素3-5份、辅酶Q 0.3-0.7份、花青素2-5份、单宁5-9份、硒酸钠2-4份、纳米二氧化钛4-8份、纳米白石墨3-7份、纳豆激酶0.4-0.9份。
步骤（6）所述的恒温浸泡，其温度为35-42℃，压强为2-4Mpa。
本发明相比现有技术具有以下优点：预烘制过程中采用高温高湿、高温低湿和低温低湿的烘制方法，通过丝胶和丝素对温度的热胀冷缩性质的不同，使丝胶之间黏连性降低，促进各蚕丝之间的相互分离，并通过超声波、离心和紫外光照方式加速蚕丝之间的脱离效果；采用浸泡液和碳酸氢铵对天然彩色蚕茧进行浸泡处理，其中浸泡液中含有的酸性成分具有轻微腐蚀丝胶的作用，谷氨酸脱氢酶可以使丝胶中的蛋白成分进行部分脱氢处理，降低丝胶之间的相互黏连性，碳酸氢铵对丝胶进行腐蚀变性，降低丝胶的黏连性；通过氯化钠溶液对天然彩色蚕茧的浸泡处理，可使丝胶蛋白成分加速变性，从而降低了丝胶之间的黏连性，提高蚕丝间的分离效果；经处理后天然彩色蚕茧中丝胶出现一定程度变性，再通过旋转过程中通入冷、热空气处理，在迅速变化的表面温度情况下可加速丝胶黏连性降低和蚕丝之间分离，并且有效降低了丝胶和丝素之间的脱离，对丝胶起到防护作用；通过对处理后天然彩色蚕茧进行颜色分级，根据蚕茧颜色深浅的不同采用不同的煮茧温度处理，促进丝胶之间分离，并且降低了丝胶和丝素之间的脱离程度，并对丝胶中的天然色素起到了防护作用；煮制后通过二次冷热风处理，通过冷热交替进一步降低丝胶之间的黏连性，同时可促使丝胶和丝素不断收缩和膨胀，提高蚕丝的柔韧性，而通过护色剂溶液对天然彩色蚕茧进行浸渍处理，其中含有的抗氧化、膜剂和杀菌成分可有效对天然色素起到防护作用，并提高蚕丝的抗紫外性和抗菌性能。
具体实施方式
实施例1：
一种天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，包括以下步骤：
（1）预烘制：将天然彩色蚕茧进行三个阶段的烘制处理，先将天然彩色蚕茧置于烘干箱内进行高温高湿烘制33min，并使用超声波每10min振荡5min，再调节烘干箱进行高温低湿烘制24min，烘制后将天然彩色蚕茧在转速2410r/min离心处理8min，然后放入烘干箱调节参数进行低温低湿处理31min，取出后恢复室温使用紫外光照射13min，得预烘制天然彩色蚕茧；
（2）浸泡：将预烘制天然彩色蚕茧浸入浸泡液后密封，升温至63℃保温1.5h，并使用超声波间隔振荡16min，得泡制天然彩色蚕茧；再将泡制天然彩色蚕茧浸入碳酸氢铵溶液中高压浸泡35min，压强为3.1Mpa，清洗后得浸泡天然彩色蚕茧；
（3）盐浸处理：将浸泡天然彩色蚕茧浸入质量浓度为6.2%的氯化钠溶液保温盐浸处理2.5h，其温度为44℃，取出后清洗，得盐浸天然彩色蚕茧；
（4）冷热风处理：将盐浸天然彩色蚕茧竖直放入变温风箱旋转盘放置槽内，开启旋转盘保持转速为41r/min，然后分别通过冷风管和热风管通入冷热空气，冷风管空气温度为-16℃，热风管空气温度为73℃，其中冷风管和热风管流量均为3.2L/min，得冷热处理天然彩色蚕茧；
（5）煮茧：先使用色选机对冷热处理天然彩色蚕茧进行颜色分级，按照颜色分为深色蚕茧、中色蚕茧和浅色蚕茧三个等级，对深色蚕茧使用66℃温度煮制22min，对中色蚕茧使用61℃温度煮制16min，对浅色蚕茧使用54℃温度煮制12min，得煮制天然彩色蚕茧；
（6）二次冷热处理：将煮制天然彩色蚕茧再次放入变温风箱内进行二次冷热通风处理13min，其中冷风管温度为-11℃，热风管温度为57℃，再将处理后的天然彩色蚕茧浸入护色剂溶液中恒温浸泡2.5h，取出后烘干，得加工天然彩色蚕茧。
步骤（1）所述的高温高湿烘制，其烘干温度为79℃，环境湿度为91%；所述的高温低湿烘制，其烘干温度73℃，环境湿度降至11%；所述的低温低湿处理，其环境温度为-18℃，环境湿度保持在3.4%。
步骤（2）所述的浸泡液，其各配制成分质量计份为：去离子水51份、叶酸5.3份、醋酸8份、毛果芸香碱1.1份、维生素C 3.2份、谷氨酸脱氢酶0.6份。
步骤（2）所述的超声波，其频率为15Khz。
步骤（2）所述的碳酸氢铵溶液，其质量浓度为9%。
步骤（4）所述的变温风箱，其底部设置有旋转盘，旋转盘上设置有多个放置槽，放置槽大小与蚕茧两端椭圆形尺寸相匹配，并在旋转盘上部两侧设置有冷风管和热风管，可对旋转盘输送冷、热空气。
步骤（6）所述的二次冷热通风处理，其转速为82r/min。
步骤（6）所述的护色剂溶液，其各配制成分质量计份为：去离子水61份、羟乙基纤维素3.1份、辅酶Q 0.4份、花青素3份、单宁5.2份、硒酸钠2.3份、纳米二氧化钛4.2份、纳米白石墨3.5份、纳豆激酶0.5份。
步骤（6）所述的恒温浸泡，其温度为36℃，压强为2.2Mpa。
实施例2：
一种天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，包括以下步骤：
（1）预烘制：将天然彩色蚕茧进行三个阶段的烘制处理，先将天然彩色蚕茧置于烘干箱内进行高温高湿烘制38min，并使用超声波每10min振荡5min，再调节烘干箱进行高温低湿烘制30min，烘制后将天然彩色蚕茧在转速2780r/min离心处理9min，然后放入烘干箱调节参数进行低温低湿处理39min，取出后恢复室温使用紫外光照射16min，得预烘制天然彩色蚕茧；
（2）浸泡：将预烘制天然彩色蚕茧浸入浸泡液后密封，升温至69℃保温2h，并使用超声波间隔振荡19min，得泡制天然彩色蚕茧；再将泡制天然彩色蚕茧浸入碳酸氢铵溶液中高压浸泡41min，压强为3.8Mpa，清洗后得浸泡天然彩色蚕茧；
（3）盐浸处理：将浸泡天然彩色蚕茧浸入质量浓度为8.7%的氯化钠溶液保温盐浸处理3h，其温度为47℃，取出后清洗，得盐浸天然彩色蚕茧；
（4）冷热风处理：将盐浸天然彩色蚕茧竖直放入变温风箱旋转盘放置槽内，开启旋转盘保持转速为58r/min，然后分别通过冷风管和热风管通入冷热空气，冷风管空气温度为-20℃，热风管空气温度为79℃，其中冷风管和热风管流量均为3.9L/min，得冷热处理天然彩色蚕茧；
（5）煮茧：先使用色选机对冷热处理天然彩色蚕茧进行颜色分级，按照颜色分为深色蚕茧、中色蚕茧和浅色蚕茧三个等级，对深色蚕茧使用69℃温度煮制25min，对中色蚕茧使用63℃温度煮制19min，对浅色蚕茧使用57℃温度煮制14min，得煮制天然彩色蚕茧；
（6）二次冷热处理：将煮制天然彩色蚕茧再次放入变温风箱内进行二次冷热通风处理17min，其中冷风管温度为-15℃，热风管温度为61℃，再将处理后的天然彩色蚕茧浸入护色剂溶液中恒温浸泡3h，取出后烘干，得加工天然彩色蚕茧。
步骤（1）所述的高温高湿烘制，其烘干温度为85℃，环境湿度为96%；所述的高温低湿烘制，其烘干温度76℃，环境湿度降至14%；所述的低温低湿处理，其环境温度为-23℃，环境湿度保持在6%。
步骤（2）所述的浸泡液，其各配制成分质量计份为：去离子水59份、叶酸8.7份、醋酸10份、毛果芸香碱2.8份、维生素C 6.8份、谷氨酸脱氢酶0.9份。
步骤（2）所述的超声波，其频率为17Khz。
步骤（2）所述的碳酸氢铵溶液，其质量浓度为12.5%。
步骤（4）所述的变温风箱，其底部设置有旋转盘，旋转盘上设置有多个放置槽，放置槽大小与蚕茧两端椭圆形尺寸相匹配，并在旋转盘上部两侧设置有冷风管和热风管，可对旋转盘输送冷、热空气。
步骤（6）所述的二次冷热通风处理，其转速为96r/min。
步骤（6）所述的护色剂溶液，其各配制成分质量计份为：去离子水78份、羟乙基纤维素4.8份、辅酶Q 0.6份、花青素4.7份、单宁8.6份、硒酸钠3.8份、纳米二氧化钛7份、纳米白石墨6.5份、纳豆激酶0.8份。
步骤（6）所述的恒温浸泡，其温度为41℃，压强为3.8Mpa。
对比1：本对比1与实施例1比较，未采用步骤（1）中烘制处理方法，其他步骤与实施例1相同。
对比2：本对比2与实施例2比较，未采用步骤（2）中浸泡液，其他步骤与实施例2相同。
对比3：本对比3与实施例1比较，未采用步骤（2）中碳酸氢铵溶液，其他步骤与实施例1相同。
对比4：本对比4与实施例2比较，未采用步骤（3）盐浸处理，其他步骤与实施例2相同。
对比5：本对比5与实施例1比较，未采用步骤（4）冷热风处理，其他步骤与实施例1相同。
对比6：本对比6与实施例2比较，未采用步骤（5）中煮茧方法，其他步骤与实施例2相同。
对比7：本对比7与实施例1比较，未采用步骤（6）中二次冷热通风处理，其他步骤与实施例1相同。
对比8：本对比8与实施例2比较，未采用步骤（6）中护色剂溶液，其他步骤与实施例2相同。
对照组：采用传统高温煮茧方法对天然彩色蚕茧进行处理。
使用实施例1、实施例2、对比1至对比8中及对照组中方法，对相同的天然彩色蚕茧进行加工处理，所使用的天然彩色蚕茧的品质、种类等均相同；对颜色损失率、拉伸强度、伸度、抗紫外老化性进行对比；上述数据收集过程中参照GB/T 15551-2007 桑蚕丝织物和FZ/T 43017-2011 桑蚕丝 氨纶弹力丝织物等标准。
颜色损失率：天然彩色蚕茧在加工后，蚕丝上原有颜色残缺、退化等损失的面积。
实验数据：表1
项目 颜色损失率% 拉伸强度cN/tex 伸度% 抗紫外老化性h
实施例1 7.15 28.3 23.1 142
实施例2 8.07 27.7 24.5 139
对比1 11.68 28.7 24.6 141
对比2 11.34 27.5 23.1 134
对比3 9.88 26.9 20.9 138
对比4 10.21 28.1 23.9 137
对比5 14.43 27.9 19.9 139
对比6 13.56 26.7 24.1 140
对比7 11.31 26.2 21.8 141
对比8 7.52 23.1 22.4 131
对照组 32.78 21.4 17.7 124
综合结果：本发明天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，与对照组比较，颜色损失率降低了25.63%，拉伸强度提高了6.9cN/tex，伸度提高了6.8%，并且在抗紫外老化性方面提高了18h；本发明方法可有效降低天然彩色蚕茧在煮茧过程中颜色损失率，提高了蚕丝的经济价值和利用率，并且在一定程度上提高了蚕丝的拉伸强度和抗老化性能。

Claims (9)

1.一种天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）预烘制：将天然彩色蚕茧进行三个阶段的烘制处理，先将天然彩色蚕茧置于烘干箱内进行高温高湿烘制32-39min，并使用超声波每10min振荡5min，再调节烘干箱进行高温低湿烘制23-31min，烘制后将天然彩色蚕茧在转速2400-2800r/min离心处理7-10min，然后放入烘干箱调节参数进行低温低湿处理30-40min，取出后恢复室温使用紫外光照射12-17min，得预烘制天然彩色蚕茧；
（2）浸泡：将预烘制天然彩色蚕茧浸入浸泡液后密封，升温至62-70℃保温1-2h，并使用超声波间隔振荡15-20min，得泡制天然彩色蚕茧；再将泡制天然彩色蚕茧浸入碳酸氢铵溶液中高压浸泡34-42min，压强为3-4Mpa，清洗后得浸泡天然彩色蚕茧；
（3）盐浸处理：将浸泡天然彩色蚕茧浸入质量浓度为6%-9%的氯化钠溶液保温盐浸处理2-3h，其温度为43-48℃，取出后清洗，得盐浸天然彩色蚕茧；
（4）冷热风处理：将盐浸天然彩色蚕茧竖直放入变温风箱旋转盘放置槽内，开启旋转盘保持转速为40-60r/min，然后分别通过冷风管和热风管通入冷热空气，冷风管空气温度为-21℃--15℃，热风管空气温度为72-80℃，其中冷风管和热风管流量均为3-4L/min，得冷热处理天然彩色蚕茧；
（5）煮茧：先使用色选机对冷热处理天然彩色蚕茧进行颜色分级，按照颜色分为深色蚕茧、中色蚕茧和浅色蚕茧三个等级，对深色蚕茧使用65-70℃温度煮制21-26min，对中色蚕茧使用60-64℃温度煮制15-20min，对浅色蚕茧使用53-58℃温度煮制11-15min，得煮制天然彩色蚕茧；
（6）二次冷热处理：将煮制天然彩色蚕茧再次放入变温风箱内进行二次冷热通风处理12-18min，其中冷风管温度为-16--10℃，热风管温度为56-62℃，再将处理后的天然彩色蚕茧浸入护色剂溶液中恒温浸泡2-3h，取出后烘干，得加工天然彩色蚕茧。
2.如权利要求1所述的天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，其特征在于，步骤（1）所述的高温高湿烘制，其烘干温度为78-86℃，环境湿度为90%-97%；所述的高温低湿烘制，其烘干温度72-77℃，环境湿度降至10%-15%；所述的低温低湿处理，其环境温度为-24℃--17℃，环境湿度保持在3%-7%。
3. 如权利要求1所述的天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，其特征在于，步骤（2）所述的浸泡液，其各配制成分质量计份为：去离子水50-60份、叶酸5-9份、醋酸7-11份、毛果芸香碱1-3份、维生素C 3-7份、谷氨酸脱氢酶0.5-1份。
4.如权利要求1所述的天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，其特征在于，步骤（2）所述的超声波，其频率为14-18Khz。
5.如权利要求1所述的天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，其特征在于，步骤（2）所述的碳酸氢铵溶液，其质量浓度为8%-13%。
6.如权利要求1所述的天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，其特征在于，步骤（4）所述的变温风箱，其底部设置有旋转盘，旋转盘上设置有多个放置槽，放置槽大小与蚕茧两端椭圆形尺寸相匹配，并在旋转盘上部两侧设置有冷风管和热风管，可对旋转盘输送冷、热空气。
7.如权利要求1所述的天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，其特征在于，步骤（6）所述的二次冷热通风处理，其转速为80-100r/min。
8. 如权利要求1所述的天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，其特征在于，步骤（6）所述的护色剂溶液，其各配制成分质量计份为：去离子水60-80份、羟乙基纤维素3-5份、辅酶Q0.3-0.7份、花青素2-5份、单宁5-9份、硒酸钠2-4份、纳米二氧化钛4-8份、纳米白石墨3-7份、纳豆激酶0.4-0.9份。
9.如权利要求1所述的天然彩色蚕茧低失色率的煮茧工艺，其特征在于，步骤（6）所述的恒温浸泡，其温度为35-42℃，压强为2-4Mpa。
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