精練工藝流程和參數設計

精練目的是去除絹紡原料上大部分絲膠和油脂，使纖維間膠著(zhù)點(diǎn)分開(kāi)，并去除黏附在原料上的塵土等雜質(zhì)，制成較為潔凈、蓬松的精干綿。精練質(zhì)量是影響后工序能否正常生產(chǎn)、絹絲質(zhì)量?jì)?yōu)劣及經(jīng)濟效益高低的重要因素。
絹紡原料精練工程包括精練前處理、精練及精練后處理三個(gè)工序。
1.精練前處理
絹紡原料種類(lèi)極為復雜，按性狀分有絲吐類(lèi)、繭類(lèi)、繭衣等，各類(lèi)原料質(zhì)量差異大，即使同一種原料，也因產(chǎn)地和處理方法不同而不同。故必須按原料品質(zhì)進(jìn)行分檔，以利于制定精練方法及精練工藝。為使精練均勻，需對其中硬塊進(jìn)行扯松及揀除，同時(shí)，去除原料中某些雜質(zhì)或蛹體，最后根據精練設備的容量要求定量裝袋。精練前處理包括原料選別、扯松及除雜三項工作。
（1）原料選別：原料選別是根據原料的品質(zhì)進(jìn)行分檔，以便分別進(jìn)行精練處理及以后的使用。具體遵循的原則如下。
①按原料品種分檔：不同品種原料應分開(kāi)。
②按含膠輕重分檔：一般絲吐類(lèi)原料含膠量高，數值差異大，應按含膠量多少進(jìn)行分檔。一批原料中含膠率差異在3%～5%。手扯長(cháng)吐尾部絲膠含量多,頭部含膠量少,應切開(kāi)分別處理。
# _8 W. H& [( B③按含油量多少分檔：一般滯頭類(lèi)原料含油率多,數量差異大，應按含油率高低分檔。一批原料中含油率差異在2%以?xún)取?br /> ( n0 ~/ R3 y6 v5 F④按繭層厚薄分檔：繭層厚薄不同,繭絲粗細及透水性有差異。
⑤按色澤好次分檔：原料色澤影響絹絲色澤。
⑥按霉爛程度分檔：繭層霉爛后,纖維強力受損、色澤差,應按霉爛程度分別處理、使用。
# t0 ^8 v) q% x* u0 C⑦按含雜多少分檔：對含雜多的原料,剔除另行處理。
* i# j. l8 F! ]5 m* F$ a1 f$ g" l⑧按纖維強力分檔：將纖維強力差者歸為一檔,可控制精練參數及以后制綿工序的使用。

（2）原料扯松與除雜：原料在選別分檔的同時(shí),對纏結的原料要進(jìn)行扯松,將大塊原料適當扯成小塊,并進(jìn)行除雜。原料的除雜,一般分手工除雜、機械除雜及化學(xué)除雜三種。
①手工除雜：用手工揀除一些毛發(fā)及較大草屑、蛹體等雜質(zhì)。
4 u" Y# @9 q7 |- a9 _$ c, n5 e; }; }②機械除雜：繭子精練時(shí),蛹油滲出而使精練難度加大。一些工廠(chǎng)在繭子精練前用切繭機將繭子切開(kāi),再用螺旋式除雜機將繭殼與蛹體分開(kāi)，或者用螺旋式除雜機分離削口繭的削蓋及其表面的繭衣。繭衣性質(zhì)與繭層中繭絲性質(zhì)差異較大,為保證繭子精練質(zhì)量,繭子表面的繭衣一般在精練前用剝衣機剝去,剝下的繭衣仍可以做絹紡原料使用。經(jīng)切繭機切開(kāi)的繭子,繭絲大量切斷,梳折降低。為提高梳折,一般常將繭子先經(jīng)初練，待繭層松軟后,用除蛹機將繭子扯開(kāi),使蛹體落下。
③化學(xué)除雜：利用絲纖維耐酸、草雜不耐酸原理,用硫酸將纖維素水解炭化,從而去除絹紡原料中所含有的細小植物性雜質(zhì)。該法常用于含樹(shù)葉較多的柞蠶原料和含草屑較多的桑蠶繭衣類(lèi)及吐類(lèi)原料。目前，炭化工藝流程如下。
8 ?3 |2 Q7 m( ?: \# ^8 l0 s原料浸酸脫水烘干與烘焙除雜中和脫水烘干
3 P4 f: e, ^% G具體的炭化工藝參數如下。
（a）浸酸:硫酸濃度為0.2mol/L，浴比為1∶2，常溫，時(shí)間為6min，表面活性劑0.5%（滲透劑）。
（b）脫水:10min。
' [8 ~6 @7 F7 O; ^（c）烘干與烘焙:低溫65℃，時(shí)間為15min；高溫105℃，時(shí)間為8min。
: `! V" @" ~  k$ w3 g9 h# L8 k/ W（d）除雜:用開(kāi)綿機或螺旋式除雜機分離草雜。
（e）中和:Na2CO3 0.1%～0.05%，時(shí)間為1min。

9 M* q) M7 C& l& V- \4 i2 @; k2.精練
4 }2 ^6 Q- A& R# S) c: D$ ]精練要求去除絹紡原料上大部分絲膠、油脂、塵土等雜質(zhì)，根據處理藥劑及方法的不同可分化學(xué)精練和生物化學(xué)精練。
2 k3 |& {& V# F: d# U1 y（1）化學(xué)精練：是利用化學(xué)藥劑的作用，使絹紡原料脫膠、除脂。影響化學(xué)精練質(zhì)量的因素有以下幾種。
4 M3 v$ I% ]- E' S①練液溫度：當練液溫度在80℃以下時(shí)，對脫膠速度影響不大，當練液溫度升至90℃以上時(shí)，絲膠會(huì )迅速溶解，100℃時(shí)更為劇烈。采用95～98℃精練時(shí)，稱(chēng)為高溫精練，其脫膠速度快、時(shí)間短、產(chǎn)量高，但殘膠率偏低；采用60～70℃精練時(shí)，稱(chēng)為低溫精練，其殘膠率偏高、殘膠均勻、表面光潔，彈性和強力都較高溫精練為好，但脫膠速度慢、時(shí)間長(cháng)、產(chǎn)量低、絲色略黃。
/ @: K7 h: _" g1 D+ R$ k. [, [& m②精練時(shí)間：絲膠的溶解度是隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)而增加的。開(kāi)始時(shí)，脫膠速度較快，脫膠速度與時(shí)間幾乎呈線(xiàn)性關(guān)系，以后隨著(zhù)絲纖維上絲膠的減少和練液中絲膠的增加，脫膠速度逐漸減緩。高溫精練時(shí)，一般在15～20min內絲膠已大部分去除，當超過(guò)45min時(shí)，絲纖維強力會(huì )降低。而低溫精練時(shí)，由于溫度低，脫膠速度慢，需要較長(cháng)的時(shí)間才能達到所需要的殘膠率，一般約為6h。
/ P5 }3 o( j2 a: r  d  _4 q③練液pH值：絲膠等電點(diǎn)的pH值在3.8～4.5，即在此pH值下，絲膠溶解度最低。因此，在練液中加入適量的酸或堿，使練液的pH值遠離等電點(diǎn)，以增加絲膠的溶解度。由于絲膠等電點(diǎn)偏酸性，因此，它對堿的敏感性比酸強，故一般多用堿練。pH值在2（稱(chēng)為酸精練）或9.5～10.5（稱(chēng)為堿精練）左右較為合適。pH值小于1.8或大于11，都將對絲素有較顯著(zhù)的損傷。
④練液中藥劑濃度：精練時(shí)加入的堿、肥皂等化學(xué)藥劑，除起調整練液pH值外，主要作用是加快絲膠的溶解速度及加強除油效果。增加藥劑濃度能促使脫膠速度快、除油效果好，但濃度太大會(huì )影響絲素的強力，并增加生產(chǎn)成本。
⑤練液浴比：精練時(shí)，練液浴比影響到精練的質(zhì)量和藥劑用量、用水量以及能源的消耗量。通常浴比根據原料的種類(lèi)、性質(zhì)等實(shí)際情況以及精練設備的形式和容量而定。用練桶精練時(shí)，一般長(cháng)吐的浴比為1∶90，練繭類(lèi)時(shí)，由于體積較大，浴比為1∶(75～110)，精練滯頭時(shí)可為1∶(55～60)。
⑥練液中絲膠濃度：精練時(shí)，隨著(zhù)練液中絲膠濃度的不斷加大，繭絲上絲膠的溶解速度減慢，因而應經(jīng)常均勻地翻動(dòng)原料及更換、補充練液。為節約生產(chǎn)成本，根據原料的級別、精練要求和含雜情況等按先后次序套用，一般一桶水套用3～8次。

(2)生物化學(xué)精練：以生物酶為催化劑，使絹紡原料上的絲膠、油脂水解。影響生物化學(xué)精練質(zhì)量的因素有以下幾種。
①溫度：溫度對酶的活性有著(zhù)雙重的影響，一方面是酶的催化速度隨著(zhù)溫度的升高而增加；另一方面由于酶本身是蛋白質(zhì)，隨著(zhù)溫度的升高而逐漸變性，最后導致失活。因此，酶作用時(shí)有最佳溫度，當上述兩種傾向維持平衡時(shí)，酶的活性最大。多數酶的最適溫度在38～60℃。
②pH值：酶具有兩性性質(zhì)，在某一pH值范圍內顯示出最大的活性和催化能力。在高于或低于最適pH值時(shí)，酶的活力就下降。各種酶在一定條件下都有其最適pH值，據此，可將酶分為酸性、中性及堿性三大類(lèi)。
③酶濃度：精練速度與酶的濃度成正比。這是因為增加酶的濃度，可增加其與原料作用的機會(huì )，因而速度加快。當速度達到最大值時(shí)，再增加酶濃度，精練速度增加不顯著(zhù)而產(chǎn)生浪費。故當原料量不變時(shí)，酶有最適的濃度。將微生物作用于原料，利用微生物的新陳代謝作用所分泌出的酶，使絲膠、油脂水解的方法稱(chēng)為腐化法；而預先將酶從生物體中提取制成制品，使用時(shí)直接作用于原料的方法稱(chēng)為酶制劑法。
④活化物或抑制物：某些物質(zhì)可以激活酶的活性或抑制酶的活性，從而影響精練速度和效果。如Na⁺、Fe²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Mn²⁺、Cl^-、Zn²⁺、NO^-3、SO^2-₄等離子的存在，可提高酶的活性；而熱、光、X射線(xiàn)、超聲波、振蕩、酸、堿、中性鹽、重金屬鹽、生物堿、氧化劑等均能抑制酶的活性，故應避免與之接觸。
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3.精練后處理
) [+ O' |0 _9 {; L: g! y# h精練后處理包括洗滌、脫水和干燥等工序。
(1)洗滌：原料精練后，上面黏附有懸浮絲膠、油脂、雜質(zhì)及化學(xué)藥劑,需經(jīng)洗凈后,方可供后工序使用。剛精練好的原料不宜立即用冷水沖洗,因懸浮絲膠、油脂及肥皂等遇冷易凝結在纖維上，不宜洗凈，因此精練后先經(jīng)45～60℃溫水洗滌，再經(jīng)冷水沖洗。
(2)脫水：為提高烘干效率，原料洗滌后需脫水，脫水后原料含水率在50%以?xún)取?font class="jammer">" y( M+ ^1 Z. m( z
(3)烘干：采用熱風(fēng)式烘干機,烘干溫度為105～110℃,原料烘干后的回潮率一般在6%～8%。為節約能源及防止纖維損傷，也可采用在陽(yáng)光下晾曬的方法。