丝胶的提纯及其在纺织品加工中的应用研究
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摘要
桑蚕丝是一种天然的蛋白质纤维，它主要由70％～80％的丝素，20％～30％的丝胶及少量蜡质和无机物组成。蚕茧经过缫丝、织造、练染后整理加工，丝素被利用，而绝大部分丝胶则在煮茧与丝绸精练等工序中随生产废水被排放。中国每年生产桑蚕生丝约6～8万吨，就有2～3万吨的丝胶蛋白质随废水流失，资源流失率约25％。丝胶由18种氨基酸组成，应用范围非常广泛，被人称为“贵族蛋白质”。针对以上问题，我们对丝绸废水中的丝胶进行了回收提纯并对其在纺织品后整理中的应用进行了研究。
第一步、回收并提纯丝绸废水中大量的丝胶蛋白质。根据丝胶的性质和丝绸废水的特点，采用分级超滤膜法对丝胶进行回收提纯。经测定，丝胶回收率及纯度情况良好。
第二步、回收的丝胶在纺织品后整理中进行应用。根据丝胶的特点，主要在改善涤纶织物的吸湿性和抗静电性、纯棉织物的洗后平整度方面进行了研究。
第三步、丝胶的固着。本研究采用戊二醛对丝胶进行固着。实验表明，在适当的工艺条件下，戊二醛固着效果良好。
第四步、柔软剂处理。本研究柔软剂采用氨基改性硅油对织物进行柔软处理。
最后，对涤纶织物及纯棉织物实验样品进行了测试和分析，结果是经丝胶处理后的涤纶织物在吸湿性和抗静电性方面、纯棉织物在洗后平整度方面都有了很大改善，同时，织物的其它舒适性也都有不同程度的提高。
The mulberry silk is a kind of natural protein fiber, and it mainly
consists of 70% - 80% of the silks, 20% - 30% of the sericin and a small amount of wax and inorganic matter. After reeling, weaving, dyeing and finishing of cocoon, the silk is utilized and much of sericin in boiling callus and degumming is discharged with the waste water. China produces about 60,000-80,000 tons of mulberry raw silk every year, and 20,000-30,000 tons of sericin proteins runs off with the waste water. Running off rate of resources is about 25%. Sericin, which has very wide applications, and is called to be " noble protein", consists of 18 kinds of amino acid. To the above question, we purified the sericin from the silk waste water and studied its applications to the finishing of fabrics.
The first step: recycle and sublimate the large amount of sericin proteins from the silk waste water. According to the nature of the sericin and the characteristics of the silk waste water, grading membrane filtration method is used to recycle and purified the sericin. The testing result indicates that the recovery rate and purity of the sericin are good.
The second step: the recycled sericin is used to the finishing of fabrics. According to the characteristics of the sericin, we mainly studied the following aspects: improving the hygroscopicity and antistatic qualities of the dacron fabrics, improving the crease-resist property of the cotton fabrics after washing.
The third step: stickness of sericin. This research adopts glutaraldehyde to stick the sericin on the fabrics. The experiment indicates that the effect of glutaraldehyde stickness is better under the proper technical conditions.
The fourth step: soft treatment. This research use the amnio silicone emulsion to soft the fabrics.
At last, we tested and analysed the experimental sample of dacron and cotton fabric. The dacron fabrics finished by the sericin have been improved greatly in hygroscopicity, antistatic quality and the cotton fabrics have been improved in wash and wear performance. At the same time, the other comfortableness of the fabric have been improved in different degrees too.
第一步、回收并提纯丝绸废水中大量的丝胶蛋白质。根据丝胶的性质和丝绸废水的特点，采用分级超滤膜法对丝胶进行回收提纯。经测定，丝胶回收率及纯度情况良好。
第二步、回收的丝胶在纺织品后整理中进行应用。根据丝胶的特点，主要在改善涤纶织物的吸湿性和抗静电性、纯棉织物的洗后平整度方面进行了研究。
第三步、丝胶的固着。本研究采用戊二醛对丝胶进行固着。实验表明，在适当的工艺条件下，戊二醛固着效果良好。
第四步、柔软剂处理。本研究柔软剂采用氨基改性硅油对织物进行柔软处理。
最后，对涤纶织物及纯棉织物实验样品进行了测试和分析，结果是经丝胶处理后的涤纶织物在吸湿性和抗静电性方面、纯棉织物在洗后平整度方面都有了很大改善，同时，织物的其它舒适性也都有不同程度的提高。
The mulberry silk is a kind of natural protein fiber, and it mainly
consists of 70% - 80% of the silks, 20% - 30% of the sericin and a small amount of wax and inorganic matter. After reeling, weaving, dyeing and finishing of cocoon, the silk is utilized and much of sericin in boiling callus and degumming is discharged with the waste water. China produces about 60,000-80,000 tons of mulberry raw silk every year, and 20,000-30,000 tons of sericin proteins runs off with the waste water. Running off rate of resources is about 25%. Sericin, which has very wide applications, and is called to be " noble protein", consists of 18 kinds of amino acid. To the above question, we purified the sericin from the silk waste water and studied its applications to the finishing of fabrics.
The first step: recycle and sublimate the large amount of sericin proteins from the silk waste water. According to the nature of the sericin and the characteristics of the silk waste water, grading membrane filtration method is used to recycle and purified the sericin. The testing result indicates that the recovery rate and purity of the sericin are good.
The second step: the recycled sericin is used to the finishing of fabrics. According to the characteristics of the sericin, we mainly studied the following aspects: improving the hygroscopicity and antistatic qualities of the dacron fabrics, improving the crease-resist property of the cotton fabrics after washing.
The third step: stickness of sericin. This research adopts glutaraldehyde to stick the sericin on the fabrics. The experiment indicates that the effect of glutaraldehyde stickness is better under the proper technical conditions.
The fourth step: soft treatment. This research use the amnio silicone emulsion to soft the fabrics.
At last, we tested and analysed the experimental sample of dacron and cotton fabric. The dacron fabrics finished by the sericin have been improved greatly in hygroscopicity, antistatic quality and the cotton fabrics have been improved in wash and wear performance. At the same time, the other comfortableness of the fabric have been improved in different degrees too.
引文
1 苏州丝绸工学院 制丝化学M 北京：纺织工业出版社，1992(第二版)
2 Voegeli, R., Meier, J., Blust, R., Hofsteter, R. Sericin Silk Protein: Unique Structure and PropertiesJ. Cosmetics and Toiletries, 1993,108(12):101～107
3 Ito H., Muraoka Y., Yamazaki T.,Imamura T., Mori H., Ichida M., Sumida M., Matsubara F. Structure and Chemical Composition of Silk Proteins in Relation to Silkworm DietJ. Textile Research Journal, 1995,65(12): 755～760
4 唐人成．丝胶的凝胶化及其凝胶的凝胶的物理性能J．国外丝绸1997，(4)：-6-8
5 刘莉萍，吴奇，李沅，孙衍宁．蚕茧层丝胶含量的红外光谱法测定J．大连轻工业学院学报，1997，(3)
6 Hazarika, L. K.; Saikia, C. N.; Kataky, A.; Bordoloi, S.; Hazarika, J. Evaluation of Physico Chemical Characteristics of Silk Fibres of Antheraea Assama Reared on Different Host Plants J. Bioresource Technology, 1998, 64(1): 67～70
7 Yu Shen, Michael A.Johnson, David C.Martin. Microstructural characterization of Bombyx mori silk fibersJ. Macromolecules,1998, 31 (25):8857～8864
8 陈文兴，尤奇．丝胶研究的一些进展J．丝绸，1995，(6)：13～15
9 胡国梁，朱良均．丝素和丝胶的凝胶特性及其结构J，浙江丝绸工学院学报，1997，14(3)：155～158
10 陈海相，顾靖．用高效液相色谱法测定丝胶分子量的研究 J．丝绸1997，(4)．8～13
11 Das S. Studies on Thermal Behaviour of Sericin in Cocoon ShellJ. Colourage,1995,42(11):47～49
12 田亚峰，段亚峰，尉霞．丝绸工业废水中丝胶蛋白质的回收技术J．丝绸，2001，(7)：23～25．
13 王林钿 红外光谱多次内反射法及其在纺织科学上的应用J丝绸，1996，(3)：18～20
14 Katti M. R., Gokhale L. S., Muralidhar M. R. Sericin: source to reduce cost of silk and new commercial raw materialJ. Colourage,1992,29(8):35～38
15 盛家镛．蚕丝蛋白质的分子量与亚单位结构J．丝绸，1988，9：43～45．
16 谢佳译．蚕丝新素材的开发及其产业利用J国外丝绸，1998，(6)：1～9
17 陈华等 蚕丝丝胶蛋白的结构、性能及利用J 功能高分子学报，2001，3：344～348
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19 胡智文，等．涤纶表面包覆丝胶仿真丝纤维的研究，纺织学报，2001，22(1)：33～34
20 刘冠峰，陈文兴，等．丝胶蛋白质与铜的配位反应，高分子学报，2001，(1)：58～61
21 Ito H., Imamura T., Uemura K., Yoshida M., Sasaki H., Donkai N. New Diet, New SilkJ. Textile Asia, 2001,32(10):26～30
22 Michaille J J,Couble P, Prudhomme J C,et al. A single gene produces multiple sericin message RNAs in the silk gland of bombyx moriJ.Biochimie, 1986,68.
23 王雨来．蚕丝提取物的应用J．福建轻纺，1998，(8)．27
24 段亚峰，杨晓瑜．缫丝厂废水处理与丝胶蛋白质的回收利用J．丝绸，2000，(1)：16～17．
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31 Michaille J J,Garel A, Prudhomme J C.The expression of five middle silk gland specific genes is territorially during the larval development of bombyx mori J.Insect Biochem,1989,19(1):19～27.
32 Michaille J J,Couble P, Prudhomme J C,et al. A single gene produces multiple sericin message RNAs in the silk gland of bombyx moriJ.Biochimie,1986,68:1165-1173.
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39 汪多仁．氨基改性硅乳液的开发与应用前景．北京日化J．16～22．
40 王智．纯棉服装抗皱免烫技术J．新技术
41 张德万，周宁雅．从缫丝废液中提取氨基酸J．环境保护，1989，(5)．
42 张昌军，杨志孝．从煮茧废液中提取L-丝氨酸及丝氨醇J．泰山医学院学报1991，12(1)．67～68
43 意大利卡斯卡来·塞塔公司．溶于脱胶液中的丝胶的回收方法，设备及由此获得的丝胶P．1994年
44 陈华等 蚕丝丝胶蛋白的结构、性能及利用J 功能高分子学报，2001，3：344～348
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