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制丝学安徽农业大学轻纺工程与艺术学院黄晨绪论•一、目的和任务1、主要讲述蚕丝纤维的制造工艺和过程2、一般讲述化学纤维的制造工艺和过程二、制丝业的现状和历史地位•解放以后，我国的制丝工业得到了稳定和快速的发展，首先是蚕茧的生产迅速发展，蚕茧产量从1949年的3.1万吨提高到2008年的70万吨左右；生丝产量从1949年不足0.5万吨到2008年的12万吨左右。蚕茧产量在1977年首次超过日本，成为世界第一大产丝国。作为产丝大国生产技术水平和日本有较大差距。日本的优势在于：•生丝质量好，平均等级5A左右，生丝的洁净、强伸度、抱合等质量指标均高与我国。原因：•A、科学养蚕，推广优良品种，茧质优良，茧丝长1300米左右，解舒率达75%，上茧率98%，出丝率19%以上。•B、缫丝工艺、技术管理、设备性能、操作者素质都具有较高的水平。2、生产效率高：每人平均年产丝量为2.5~3吨左右。•A、采用了以自动缫为主的先进设备。•B、少之又少的用工管理。3、科学而又严格的管理：•对缫丝全过程的工艺管理，对设备运行及保全保养的管理，以维持近100%的无故障运转。近乎苛求的现场管理，计算机的应用。4、健全的法制，完善的组织，确保了生丝生产流通的有序化。我国的差距：•1、国家缺乏有效的管理：规模失控，价格失控，生产、销售、收购无序化。•2、科学养蚕不够普及，茧质较差，茧丝长800米左右，解舒率50~60%，上茧率60~70%，出丝率仅11%左右。•3、生产率水平低下，制约着效率和效益的提高。2001年立缫机占65%左右，人均年产丝量0.5吨左右。•4、管理水平以及职工素质有待提高。方向和对策：•我国制丝工业不仅在数量上，而且应该在质量上、效率上确立世界制丝大国的地位，在丝绸技术方面要出成果、出经验，承担起引导世界丝业发展的责任和义务。第一章蚕丝和蚕茧的形成•第一节蚕丝的种类与利用形式•蚕丝是天然蛋白质类纤维，是自然界唯一可供纺织用的天然长丝。分为家蚕丝与野蚕丝两大类。•（一）家蚕丝：桑蚕是最早在我国利用的天然纤维，是高级纺织原料，纤维细柔平滑，富有弹性，光泽、吸湿好。•（二）野蚕丝：种类很多，常见有柞蚕丝，蓖麻蚕丝，樗蚕丝，樟蚕丝，天蚕丝等。其以柞蚕丝为主要产品，但它的细度差异大，丝上常有天然色，缫丝比较难，杂质也多。蚕丝组成成分：组成物质桑蚕丝（%）柞蚕丝（%）丝蛋白70～7580～85丝胶25～3012～16蜡质、脂肪0.75～1.500.50～1.30灰分0.50～0.802.50～3.20品种长度（m）直径（微米）桑蚕丝1200～150013～18柞蚕丝500～60021～30利用形式用于服饰、医疗、食品、医药、化妆品、生物材料等第二节茧丝的形态•蚕的一生要经过卵——幼虫——蛹——成虫四个阶段，是完全变态。卵蚕卵很小，像油菜籽那么大，分量很轻，40000个蚕卵仅50克。春天（4月上旬）桑树发芽时，蚕卵开始孵化，小蚕就破卵壳而出。气温较低时，孵化会延迟，这时可以在室内加温到20～25℃促使蚕卵孵化，叫做“催青”。•幼虫（蚕）刚孵出的小蚕，黑色多毛，很像蚂蚁，叫做蚁蚕。以蚕一出壳就会吃桑叶，日夜不停地吃，4～5天后暂停吃食，进入眠期。经一天左右，蜕去一层皮后又开始吃桑叶。从蚁蚕到吐丝作茧要经过27～30天，有四次眠期，蜕四次皮，每次蜕皮后便长大一点。•各次蜕皮的间隔时间叫“龄期”，蜕皮四次的蚕就是五龄。五龄蚕再吃七天左右的桑叶，蚕体变得透明，开始吐丝作茧。蚕体中透明的东西就是制造蚕丝的原料，叫做丝素、丝胶、丝素、丝肢被蚕吐出来后，遇到空气就变成细丝。一条蚕吐的丝约1500米长。•蛹蚕吐丝结茧后变成蛹。茧能保护蛹免受不良环境的影响，是蚕在长期演变过程中形成的一种本能。蛹表面上好像静静地躲在茧里，没有变化，实际上它的身体内部在发生变化——从蛹变成蛾，长出完备的生殖器官和翅膀。这时要从外界不断地取得氧气，促使体内贮藏的营养物质氧化分解，产生能量。茧虽然封闭得严严的，但是外界的空气依然可以从茧里进去，所以蛹不会闷死。•成虫（蚕蛾）蛹经过13～14天变成蛾，破茧而出。蚕蛾在出茧时会吐出一种碱性液体溶解粘着蚕丝的丝胶，使丝分离。然后用头和足把这部分丝拨开，形成一个大孔，从孔里钻出来。蚕蛾出茧后，紧接着是雌雄交尾。雌蛾身体比较肥大，运动不灵活，腹部末端有毛丝。雄蛾身体瘦小，运动灵活，腹部末端没有毛丝。雄蛾、雌蛾交尾、产卵后，经过几天相继死去，这主要是因为蚕蛾口器退化，不能吃任何食物，它们生活所需要的养分和能量全靠幼虫时期的积累，在交尾、产卵时几乎把体内贮存的养分全部耗尽；再则，蚕蛾体内组织的老化衰退也是它死亡的原因。•蚕的各个发育阶段所经过的时间：催春期十至十一天蚕期一龄四至五天二龄三至四天三龄四天四龄六天五龄七至九天蛹期十四至十八天蛾期三至五天茧丝的组成•茧丝由两根丝素平行粘合而成，外围是丝胶。•丝素和丝胶都是由十八种氨基酸组成，性质不一样。•丝素是纤维蛋白质；丝胶是球状蛋白质•丝素占73~81%；丝胶占19~28%。•丝素呈半椭圆或三角形。•茧丝呈圆形向椭圆形渐变。一、茧丝的外观结构•茧丝—丝素—巨原纤—原纤—微原纤—原纤—肽链•茧丝纤维是层状结构二、茧丝的内部结构（一）丝素的大分子结构与构型丝素大分子属于纤维蛋白质，由18种氨基酸组成；分子量在38万左右，聚合度在3000-4000.空间结构分为结晶区和非结晶区，结晶区由甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸等小分子氨基酸组成，排列比较紧密，结晶区和非结晶区交替出现，一个结晶区或非结晶区有若干个肽链通过，一条肽链通过若干个结晶区和非结晶区•结晶区具有良好的强力和光泽。非结晶区有良好的伸长度和吸湿性。•以非极性氨基酸为主，丝素在水中不溶解。•（二）丝胶的大分子结构•18种氨基酸组成，以丝氨酸、酪氨酸、天门冬氨酸等氨基酸为主。是球状蛋白质，以极性氨基酸为主，易溶于水。第三节茧丝的形成•茧丝是家蚕幼虫体内的分泌器官丝腺所分泌。丝腺内的分泌活动,早在蚁蚕期就开始,但腺休的容积是在五令第3天以后才开始急速增大。一、合成茧丝的器官合成茧丝的器宫称丝腺,它是一对多屈的,配置在消化管腹面两侧的大形管状麟官,山吐丝管、前部丝腺,中部丝腺和后部丝腺四个部分•后部丝腺分泌丝素，中部丝腺分泌丝胶，前部丝腺进行脱水，分子排列紧密。•熟蚕上蔟后，选择合适的营茧位置，先形成一个支架（茧网）再吐出一层茧衣（轮廓）—茧层—蛹衬。吐丝形成的丝圈为“s”形和“8”字形，以“8”形为主；外层“s”形较多，形状的形成是蚕的头部摆动和腹部收缩的运动合成。“s”形对解舒有利。第四节蚕茧的工艺性能•蚕茧的工艺性能包括：茧丝量、茧丝长、茧的解舒、茧丝细度、强力、茧丝类节。•一、茧丝量•指一粒茧所能缫得的丝量，一般为0.2-0.5g,春茧高一点。•1、茧层率•是茧层量占全茧量的百分比•全茧量不包括茧衣。•从纺织角度来说茧层率越高经济价值越高。•2、茧层缫丝率•蚕茧缫得的丝量占茧层量的百分率•3、出丝率及缫折•蚕茧缫得的丝量占全茧量的百分率，即为出丝率。•分为鲜茧出丝率和干茧出丝率。•鲜茧出丝率一般为12%—19%•干茧出丝率一般为26%—42%•全茧量占所缫得的丝量百分率，即为缫折。•是出丝率的倒数。•通常用缫制100kg生丝所消耗的茧量来表示。•二、茧丝长•是指一粒茧所缫得的丝长。通常可以用“m”和“回”表示；一回=1.125m•测定茧丝长可以用检尺器直接测量，也可以用定粒缫方式间接测定，也称400粒解舒调查。三、茧的解舒•1、解舒的定义•是指缫丝时茧层丝缕顺序离解的难易程度。•2、解舒的指标•解舒的指标有解舒丝长、解舒率和解舒丝量。•（1）解舒丝长•是指添绪一次所缫取的茧丝长度。•（2）解舒率•指解舒丝长对茧丝长的百分比。•（3）解舒丝量•指添绪一次所缫得的丝量。•四、茧丝的线密度•1、线密度的概念与单位•线密度是指丝条的粗细程度，以一定长度的丝量表示。应以分特克斯表示（dtex).考虑度量衡使用的习惯性，但尼尔也同时在用。•1dtek=0.9旦•2、影响茧丝粗细的因素•(1)品种•(2)饲育条件•（3）上蔟条件•（4）茧层部位•3、茧丝细度特征值•（1）茧丝平均线密度•指百回茧丝线密度的平均值。•（2）茧丝线密度粒内均方差•表示一粒茧各部分茧丝线密度的离散程度•（3）茧丝线密度最大开差•指每粒茧最粗与最细百回茧丝线密度之差。•（4）茧丝线密度均方差•也称茧丝线密度综合均方差。•五、茧丝的类节•1、环类•“8”字形丝圈没离解开。•2、小糠类•丝条表面有形状如糠皮样的微粒。•3、微粒类•丝条的特别膨大部分•4、毛羽类•丝条表面有毛发状的裂丝。•5、茸毛类•又称微茸类，脱胶后才可见，原纤的分离。第五节蚕茧的品质评定•鲜茧品质的演变。•鲜茧茧层率评茧法、干壳量评茧法、缫丝分级定价法。•一、鲜茧品质评定•（一）桑蚕鲜茧干壳量评茧法•以50g鲜上车茧的茧壳烘至无水衡量时的质量确定一批蚕茧的基本等级，再以色泽、匀净度、上车茧率、茧层含水率、好蛹率的检验结果进行补正定级。•上车茧:可以缫正品生丝的茧,包括上茧和次茧。•上茧:茧形、色泽、茧层厚薄及缩皱正常,无疵点的茧。•下茧:有严重疵点,不能缫丝或很难缫正品生丝的茧。1、评茧因素：A、干壳量：指以50g鲜上车光茧的茧层，烘至无水恒量时的茧重量。•B、上车茧率：上车茧占受检蚕茧重量的百分率。•C、色泽、匀净度色泽指蚕茧的颜色和光泽。匀净度是在上车茧中剔除次茧后的上茧量占上车茧量的百分比。匀净度（%）=上茧量/上车茧量*100•D、茧质含水率：鲜茧层含水量占茧层原量的重量百分率。•E、好蛹率：化蛹正常，蛹体表皮无破损，呈黄褐色的活蛹称为好蛹。好蛹率是指好蛹粒数占受检茧粒数的百分率•好蛹率（%）=好蛹粒数/受检茧粒数*100•2、干壳量分级标准桑蚕茧鲜茧的干壳量分级质量标准，是以干壳量评定基本茧级，以上车茧率、色泽匀净度和茧层含水率、好蛹率（或僵蚕、死笼、内印茧率）等项补正，确定蚕茧价格。即以50g鲜艳夺目上车光茧的茧层，烘到无水恒量时的重量来确定基本级，干壳量以0.2g为一级满0.1G按0.2g计价,不满0.1g的尾数舍去,如9.3g按9.4g计价,9.29g则按9.2g计价,余类推.干壳量7g以下,及11g以上的也按0.2g一级推算.•3、评茧方法（1）排队、发号（2）取样，蚕茧过磅后，在每筐的不同部位，抽取一定数量的蚕茧，打好官堆，然后随机取500克茧作评茧样品。（3）检查上车率、匀净度将500克样茧倒入评茧台，算出粒数，得出斤茧粒数，剔除下茧称量，得出上车率。在上车中任取100粒茧，剔除次茧，算出上茧粒数求得匀净度。•（4）取小样，检查好蛹率，称出鲜壳量，在上车茧中任意取出50克鲜光茧，削开茧层，倒出蛹体和脱皮，如有内印、死笼茧，已变色出血蛹，要以同等重量粒数的茧进行调换，削倒完后，再复数一遍茧壳、茧盖、蛹确保无误。在倒出的蛹中算出非好蛹，求出好蛹率。同时，将削好数准的茧壳及削盖称出鲜壳量。（5）烘干鲜茧壳，称出干壳量将称好的鲜茧壳放入茧盘中，放入烘箱中烘干至无水恒量重，称出干壳量，算出含水率，得出基本价。•4、补正规定（1）上车率，以100%为基础，每降低5%降一级，满2.5%作5%算,满7.5%作10%算,以此类推.(2)色泽\匀净度两项好者升一级,两项差者降一级,其余情况不升不降,500克鲜茧,400粒以上者,作次茧收购.匀净度85%以上者为好,70-84.99%为一般,不满70%者为差,低于50%者为次茧.(3)茧层含水率茧层含水率13%以下者升一级,13.01-17%不升不降,17.01-21%降一级,21%以上者动员退回凉干后再交售.无法退回则降一级.•(4)好蛹率95%以上升一级,90-94.99%不升不降,80-89.99%降一级,70-79.99%降二级,余类推.(5)有僵蚕(蛹)茧的,好蛹率和色泽匀净度不得升级,该降则降,僵蚕(蛹)茧率30%以者按次茧收购.(6)毛脚茧原则不上收,在评茧过程中如发现有毛脚茧层含水率补正时应升不升,应降的则降.（二）缫丝计价•1、抽取样茧•(1)样茧数量•600k