蚕丝脱胶液中丝胶含量检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术涉及蚕丝脱胶液中丝胶含量检测系统及检测方法，其中检测系统包括：用于容纳蚕丝脱胶液的恒温试样池，恒温试样池包括用于保持所盛装的液体温度小于100℃的温度控制装置；检测系统还包括溶液导电率测量传感装置，用于在指定时间点采集恒温试样池内的蚕丝脱胶液导电率；数据处理与分析装置，用于根据当前设置的脱胶工艺参数选取对应的标准丝胶浓度变化曲线，并根据所测得的导电率及所选取的标准丝胶浓度变化曲线，计算得到该指定时间点蚕丝脱胶液中的丝胶浓度。采用本发明专利技术的蚕丝脱胶液中丝胶含量检测系统可在生产过程中完成对蚕丝脱胶程度进行监控，可实时定量计算得到蚕丝脱胶液中的丝胶浓度及蚕丝脱胶率，实现对蚕丝脱胶过程的优化控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纺织
，尤其涉及一种快速对丝胶蚕丝脱胶液中丝胶浓度进行检测从而获得蚕丝脱胶率的检测系统及检测方法。
技术介绍
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、染不勻，脱胶过头则手感太差。脱胶工艺最初采用碱性煮练，多用于手工纺纱。18世纪，工业上应用了微生物脱胶法，又称发酵脱胶，俗称腐化练；随后又出现了化学脱胶法(俗称化学练)和酶制剂脱胶法。 碱性煮练是化学脱胶的主要环节，煮练次数可视原料品质和工艺要求而定。应用的碱类有碳酸钠和硅酸钠等，柞蚕茧可用氢氧化钠。采用的助剂有渗透剂和净洗剂等。影响脱胶的主要因素有练液的PH值、温度、浴比和时间。化学脱胶的优点是脱胶速度快、占用场地少、 适于连续化生产。设备主要有练桶、筒式煮练机、带式煮练机、水力冲洗机和烘干机等。在目前蚕丝脱胶生产过程中，利用传统的技术无法获得蚕丝的脱胶程度中实时脱胶程度的科学数据。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°C，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大约有24小时。因此，此方法无法在生产过程中实时对蚕丝脱胶程度进行监控。(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。普通物理常识告诉我们水溶液的导电率直接和溶解固体量浓度，如所含无机酸、 碱、盐的含量有一定关系，而且固体量浓度越高，导电率越大。同时溶液的导电率大小取决于分子的运动，温度影响分子的运动，为了使测量结果可比较，测试温度一般定为20°C或25°C。导电率随温度变化而变化，温度每升高1°C，导电率增加约2%。通过对中国，美国以及欧洲专利数据库的检索，我们可以得到有关蚕丝的处理工艺相关的专利已经有许多报道。中国专利申请03129676. 9提供一种将丝胶蛋白固载在电极表面上作为工作电极而能够快速直接检测出样本中的生物活性物质的电化学测试方法； 200910102355.0报道了提供一种分泌纯天然、高含量、绿色丝胶蛋白的专用型家蚕杂交种选育方法；95 121406. 3介绍了一种用蚕丝生产的营养食品原料丝精的方法；85105350和 85100524分别介绍了大麻化学脱胶工艺和一种天然纤维用两种不同类型蛋白酵母进行脱胶工艺及方法。如上多件公开专利都没有介绍到如何通过对蚕丝脱胶液中丝胶含量的测定来预测蚕丝的脱胶量，进而对蚕丝脱胶过程进行优化控制。且综合对众多文献的检索都没有发现有关利用蚕丝脱胶液的导电率检测丝胶含量的报道，更没有利用此特性进行蚕丝脱胶率计算。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种蚕丝脱胶液中丝胶含量检测系统，其中，包括用于容纳蚕丝脱胶液的恒温试样池，所述恒温试样池包括用于保持所盛装的液体温度小于100°c的温度控制装置；所述检测系统还包括，导电率测量传感装置，用于在指定时间点采集所述恒温试样池内的蚕丝脱胶液导电率；以及数据处理与分析装置，用于根据当前设置的脱胶工艺参数选取对应的标准丝胶浓度变化曲线，并根据所测得的导电率及所选取的标准丝胶浓度变化曲线，计算得到该指定时间点蚕丝脱胶液中的丝胶浓度。本专利技术所述的检测系统，其中，所述导电率测量传感装置包括浸置于所述恒温试样池内的蚕丝脱胶液中、以测量蚕丝脱胶液电阻的两个测量电极；还包括连接其中一测量电极的多个不同阻值的测量电阻，所述测量电阻另一端通过一量程切换电路连接至控制单元； 所述控制单元还连接有振荡电路和温度补偿电路，且所述振荡电路连接有振荡电容，所述测量电阻与两个所述测量电极测量得到的蚕丝脱胶液电阻串联后，并联连接到所述振荡电容两端；所述控制单元，用于根据振荡电路所产生的振荡波形，得出蚕丝脱胶液的电阻率。本专利技术所述的检测系统，其中，所述数据处理与分析装置包括存储单元，用于存储不同脱胶工艺参数下蚕丝脱胶液中标准丝胶浓度变化曲线数据库；标准曲线选取单元，用于根据当前所设置的脱胶工艺参数，选取对应的标准丝胶浓度变化曲线；丝胶浓度计算单元，用于根据导电率测量传感装置所测得的导电率及所选取的标准丝胶浓度变化曲线，计算得到该指定时间点蚕丝脱胶液中的丝胶浓度。本专利技术所述的检测系统，其中，所述数据处理与分析装置还包括蚕丝脱胶率计算单元 ，根据当前设置的脱胶工艺参数，以及所指定时间点蚕丝脱胶液中的丝胶浓度，计算得到该指定时间点的蚕丝脱胶率。本专利技术所述的检测系统，其中，所述控制单元还连接有温度补偿电路。本专利技术还提供了一种蚕丝脱胶液中丝胶含量的检测方法，其中，包括以下步骤建立不同脱胶工艺参数下蚕丝脱胶液中标准丝胶浓度变化曲线；设置脱胶工艺参数；测定指定时间点蚕丝脱胶液的导电率；根据所设置的脱胶工艺参数选取对应的标准丝胶浓度变化曲线；根据所测得的导电率及所选取的标准丝胶浓度变化曲线，计算得到该指定时间点蚕丝脱胶液中的丝胶浓度。本专利技术所述的检测方法，其中，所述脱胶工艺参数包括脱胶时的生丝重量，温度， 压力，助剂，浴比。本专利技术所述的检测方法，其中，所述建立不同脱胶工艺参数下蚕丝脱胶液中标准丝胶浓度变化曲线的具体步骤包括确定脱胶工艺参数；测定生产溶液在脱胶前的导电率；在整个脱胶过程中持续对蚕丝脱胶液进行导电率测量；计算所测得的每一导电率所对应的丝胶脱胶率；根据所测得的脱胶率计算得到蚕丝脱胶液中的丝胶浓度；利用数据回归技术得到在当前脱胶工艺参数条件下蚕丝脱胶液中丝胶浓度与导电率之间的关系，得到在该脱胶工艺参数条件下的标准丝胶浓度变化曲线。本专利技术所述的检测方法，其中，还包括步骤根据当前设置的脱胶工艺参数，以及所指定时间点蚕丝脱胶液中的丝胶浓度，计算得到该指定时间点的蚕丝脱胶率。本专利技术所述的检测方法，其中，所设置的脱胶工艺参数中，温度小于100°C。本专利技术具有以下有益效果采用本专利技术的蚕丝脱胶液中丝胶含量检测系统可在生产过程中完成对蚕丝脱胶程度进行监控，并可实时定量计算得到蚕丝脱胶液中的丝胶浓度及蚕丝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李翼，胡军岩，韩艳霞，吴新星，李全海，
申请(专利权)人：香港理工大学，
类型：发明
国别省市：