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，使纖維間膠著點分開，并去除黏附在原料上的塵土等雜質，制成較為潔凈、蓬松的精干綿。精練質量是影響后工序能否正常生產、絹絲質量優劣及經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工序。
# D" ~" R! ~4 H, v& p1.精練前處理
& r; K. q, O: m9 ?4 l/ ^絹紡原料種類極為復雜，按性狀分有絲吐類、繭類、繭衣等，各類原料質量差異大，即使同一種原料，也因產地和處理方法不同而不同。故必須按原料品質進行分檔，以利于制定精練方法及精練工藝。為使精練均勻，需對其中硬塊進行扯松及揀除，同時，去除原料中某些雜質或蛹體，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進行分檔，以便分別進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。
% D" g! A1 h  N) {- @6 G" Q; h7 S②按含膠輕重分檔：一般絲吐類原料含膠量高，數值差異大，應按含膠量多少進行分檔。一批原料中含膠率差異在3%～5%。手扯長吐尾部絲膠含量多,頭部含膠量少,應切開分別處理。
7 T- u" @+ P% C& L- D- }9 f③按含油量多少分檔：一般滯頭類原料含油率多,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%以內。
④按繭層厚薄分檔：繭層厚薄不同,繭絲粗細及透水性有差異。
& n: q7 |) L; s% U: S⑤按色澤好次分檔：原料色澤影響絹絲色澤。
0 F9 _& v; Q" H+ j: [7 z⑥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。
" H. R- M+ p3 x7 y⑦按含雜多少分檔：對含雜多的原料,剔除另行處理。
⑧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。
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3.精練后處理
( c$ g1 c( M5 E. {  L- G精練后處理包括洗滌、脫水和干燥等工序。
8 J1 ?" E" M8 D9 ?(1)洗滌：原料精練后，上面黏附有懸浮絲膠、油脂、雜質及化學藥劑,需經洗凈后,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45～60℃溫水洗滌，再經冷水沖洗。
4 B( h2 [$ V9 R  m0 g1 {(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%以內。
1 Z+ s& u0 ~8 ?9 J% q4 ]1 s* O7 V# q(3)烘干：采用熱風式烘干機,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，也可采用在陽光下晾曬的方法。

(2)生物化學精練：以生物酶為催化劑，使絹紡原料上的絲膠、油脂水解。影響生物化學精練質量的因素有以下幾種。
①溫度：溫度對酶的活性有著雙重的影響，一方面是酶的催化速度隨著溫度的升高而增加；另一方面由于酶本身是蛋白質，隨著溫度的升高而逐漸變性，最后導致失活。因此，酶作用時有最佳溫度，當上述兩種傾向維持平衡時，酶的活性最大。多數酶的最適溫度在38～60℃。
1 |5 a6 ]( B) ]8 Z8 @0 n" q②pH值：酶具有兩性性質，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，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。
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，因而速度加快。當速度達到最大值時，再增加酶濃度，精練速度增加不顯著而產生浪費。故當原料量不變時，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、油脂水解的方法稱為腐化法；而預先將酶從生物體中提取制成制品，使用時直接作用于原料的方法稱為酶制劑法。
④活化物或抑制物：某些物質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、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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2.精練
7 s" Z$ y: k, Q3 q精練要求去除絹紡原料上大部分絲膠、油脂、塵土等雜質，根據處理藥劑及方法的不同可分化學精練和生物化學精練。
（1）化學精練：是利用化學藥劑的作用，使絹紡原料脫膠、除脂。影響化學精練質量的因素有以下幾種。
5 f/ r4 V! a1 _. n2 n3 g①練液溫度：當練液溫度在80℃以下時，對脫膠速度影響不大，當練液溫度升至90℃以上時，絲膠會迅速溶解，100℃時更為劇烈。采用95～98℃精練時，稱為高溫精練，其脫膠速度快、時間短、產量高，但殘膠率偏低；采用60～70℃精練時，稱為低溫精練，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、時間長、產量低、絲色略黃。
②精練時間：絲膠的溶解度是隨著時間的延長而增加的。開始時，脫膠速度較快，脫膠速度與時間幾乎呈線性關系，以后隨著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，一般在15～20min內絲膠已大部分去除，當超過45min時，絲纖維強力會降低。而低溫精練時，由于溫度低，脫膠速度慢，需要較長的時間才能達到所需要的殘膠率，一般約為6h。
③練液pH值：絲膠等電點的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，以增加絲膠的溶解度。由于絲膠等電點偏酸性，因此，它對堿的敏感性比酸強，故一般多用堿練。pH值在2（稱為酸精練）或9.5～10.5（稱為堿精練）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的損傷。
1 y2 {2 B8 F" m" b. S$ f5 p④練液中藥劑濃度：精練時加入的堿、肥皂等化學藥劑，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，但濃度太大會影響絲素的強力，并增加生產成本。
% I2 _$ G' I/ U8 T+ j: Y! T# \3 x⑤練液浴比：精練時，練液浴比影響到精練的質量和藥劑用量、用水量以及能源的消耗量。通常浴比根據原料的種類、性質等實際情況以及精練設備的形式和容量而定。用練桶精練時，一般長吐的浴比為1∶90，練繭類時，由于體積較大，浴比為1∶(75～110)，精練滯頭時可為1∶(55～60)。
⑥練液中絲膠濃度：精練時，隨著練液中絲膠濃度的不斷加大，繭絲上絲膠的溶解速度減慢，因而應經常均勻地翻動原料及更換、補充練液。為節約生產成本，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。
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& J4 H4 H6 c( a! r  C（2）原料扯松與除雜：原料在選別分檔的同時,對纏結的原料要進行扯松,將大塊原料適當扯成小塊,并進行除雜。原料的除雜,一般分手工除雜、機械除雜及化學除雜三種。
( J0 r, V: D! c' U1 Q0 O①手工除雜：用手工揀除一些毛發及較大草屑、蛹體等雜質。
2 B! {! b4 l2 L7 C! k②機械除雜：繭子精練時,蛹油滲出而使精練難度加大。一些工廠在繭子精練前用切繭機將繭子切開,再用螺旋式除雜機將繭殼與蛹體分開，或者用螺旋式除雜機分離削口繭的削蓋及其表面的繭衣。繭衣性質與繭層中繭絲性質差異較大,為保證繭子精練質量,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。經切繭機切開的繭子,繭絲大量切斷,梳折降低。為提高梳折,一般常將繭子先經初練，待繭層松軟后,用除蛹機將繭子扯開,使蛹體落下。
% Y: V, r/ c8 V# C# J: o$ n- k③化學除雜：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。該法常用于含樹葉較多的柞蠶原料和含草屑較多的桑蠶繭衣類及吐類原料。目前，炭化工藝流程如下。
原料浸酸脫水烘干與烘焙除雜中和脫水烘干
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，時間為6min，表面活性劑0.5%（滲透劑）。
（b）脫水:10min。
$ ]; R% }  F' ]（c）烘干與烘焙:低溫65℃，時間為15min；高溫105℃，時間為8min。
（d）除雜:用開綿機或螺旋式除雜機分離草雜。
（e）中和:Na2CO3 0.1%～0.05%，時間為1min。