[发明专利]蚕丝丝胶含率快速检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种快速对蚕丝丝胶含量进行检测的检测系统及检测方法。该方法的一个显著的优点是一次操作并可以省去平衡与重复称重的过程。

技术背景

我国自古以来就是一个蚕丝生产的大国，丝绸之路更是将中国介绍到了全世界。有资料报道中国茧丝绸生产规模居世界第一，2007年产蚕茧50万吨左右(约占世界生产总量的80％)；生丝7万吨以上(约占世界生产总量的60％)，丝绸产量占世界总产量的45％左右。蚕丝是我国能主导国际市场的极少数优势农产品之一。

蚕丝由两根单丝组成，其主体为丝素，外层包覆丝胶。丝胶主要是由排列不整齐的非结晶性丝胶球蛋白所组成，其中丝氨酸、天门冬酸和甘氨酸含量较高，相对质量分别达到33.43％、16.71％和13.49％，分子中含有两条肽链通过二硫键连接的结构。丝胶蛋白的二级结构以无规卷曲为主，并含有部分β构像，几乎不含α螺旋结构。大部分的色素、油脂、蜡质和无机盐等存在于丝胶中。为制备可纺纤维，对蚕丝来说必需要除去部分或全部的丝胶。在蚕丝加工中把除去丝胶和油脂的过程称为精练，是丝绸行业最基础的一道工艺，对所有后续加工都有着决定性的影响，例如，在染色方面脱胶不足易染花、染不匀，脱胶过头则手感太差。

现有的技术对蚕丝脱胶率的测量常用的方法是：

(1)重量法，即测定减量率，该方法精度高，但所需时间长。它是在精练前和精练后，在室温20℃，相对湿度60％的条件下，将蚕丝的含水率保持平衡状态。测定那时的重量。由此可算出脱胶率。如果使用此方法测量蚕丝的脱胶率，由于平衡的需要，完成整个过程至少有24小时以上。因此，此方法无法在生产过程中实时对蚕丝脱胶程度或蚕丝上的丝胶含量进行监控。

(2)还有一种方法是着色法，即主观观察着色后丝胶与丝素不同的着色量，常用的着色剂是胭脂红法。这种方法操作相对简单，不需要进行试样平衡，整个测试过程可以在相对较短的时间内完成，但精度不高，测量结果只能供定性分析。

因此，要较为准确地获得一种蚕丝的丝胶含量，根据传统的方法通常执行如下操作过程：

1.将蚕丝平衡后，称重得到原始重量；

2.蚕丝放入热水中，也可以加入化学助剂进行加热脱胶；

3.完成过程2后，用上述的着色法进行检验，如果脱胶不完全，则洗净着色剂并重复步骤2，直至完全脱胶

4.洗净精练丝，脱水，干燥，并在标准环境中进行平衡。

5.完成平衡后，称重，按脱胶前后的重量差计算蚕丝的含脱率。

类似地，行业标准FZ/T40004-2009蚕丝含胶率试验方法的介绍也规定在沸点温度下，在0.5g/L Na2C03溶液中对生丝脱胶30分钟，此过程重复脱胶三次后认为完全脱胶，经平衡称重计算其含胶率.

由此可见，传统的生丝丝胶含量的测量是一个相当繁琐的过程，并且由于存在多次采样与着色检验的过程，测量精度也难以控制。但是这个指标又与以后的所有加工工艺与产品质量有着密切的联系。GB/T1797-2008生丝标准中对生丝丝胶含量没有做规定，这说明虽然这一指标非常重要，但是还是缺少有效的手段去加以控制。

发明内容

对比于传统的蚕丝含胶率检测方法的繁琐，本发明在此报道了一种快速简易的检测方法，从而大大地缩短了检测时间，尽量地消除了在测量过程中的人为因素造成的误差。一次操作获得最终结果。

本发明的关键原理是生丝是由丝胶，丝素二部分物质组成，利用了丝胶，丝素及生丝这三种物质其蛋白质的组成成份与含量的差异造成了其在热重测量过程中的其失重的速率与温度点的不一致从而推断计算得到生丝中的含胶率。

具体检测方法详细介绍如下：

(1)对来源于不同产地，不同季节的纯蚕丝丝素进行热重分析；

(2)对来源于不同产地，不同季节的纯丝胶进行热重分析；

有关得到纯丝胶与丝素的方法如下：

1.将该蚕丝以纯热水100-120℃脱胶60分钟，然后用热水洗净。此过程可重复多次(优选3次)直至着色法显示完全脱胶。

2.保留脱胶液，浓缩后制得丝胶粉体。喷雾干燥或冷冻干燥都是一种可选技术。