天然彩色双宫丝质量检测体系的建立

2019-01-12蒋小葵盖国平刘灵刘光秀甘霖张惠娟谢国强

中国纤检 2019年1期

文/蒋小葵盖国平刘灵刘光秀甘霖张惠娟谢国强

天然彩色茧丝因其色彩华丽优雅，且具有一定的保湿、抗菌、抗氧化及吸收紫外线的功能，是理想的绿色、健康、功能性天然纺织纤维，若能对其开发利用并实现产业化生产，必将推动丝绸产业的一场绿色革命[1]，受到专家学者以及产业人士的高度关注。目前我国关于彩色茧丝的研究主要集中在彩色茧品种的培育[2-7]、天然彩色茧丝资

源状况及其前景展望[8-11]；添食法彩色茧饲育技术[12-13]，彩色茧丝的色素形成机理及结构性能分析[14～17]，彩色茧丝的固色技术研究[18-19]。至于彩色茧丝质量，盖国平等试验结果发现彩色茧丝糙疵多、条干均匀度较差，天然黄色彩茧缫制的生丝等级仅能达到3A级，转基因绿色彩茧缫制的生丝等级在A级以下，难以实现规模化产业化的天然彩色生丝生产[20]。而粗规格的双宫丝生产工艺较粗放，对原料茧质量要求无生丝苛刻，是否可以先行开发彩色双宫丝的批量生产能力，待条件成熟后再推行彩色生丝的规模化生产，最终推动天然彩色茧丝在整个丝绸产业链的产业化应用。但任何一个新产品的开发应用，需要质量考核体系做支撑，而对彩色茧丝的质量检测，目前仅有GB/T 29571—2013《桑蚕天然彩色茧》标准，而天然彩色茧缫制的丝产品，比如彩色生丝、彩色双宫丝的质量检测方法未见报道。因此，本研究试图通过缫制天然彩色双宫丝，并对其质量进行检测分析，建立一套天然彩色双宫丝的质量检测体系，为天然彩色茧丝质量考核和市场交易提供技术支撑。

1 试验

根据天然彩色茧丝色素主要分布于丝胶，以及彩色茧纇节多，掉绪多，含胶率高，不利于做质量的研究报道[20-21]，拟对彩色双宫丝外观质量、内在质量（包括纤度偏差、纤度最大偏差、特殊疵点、切断）、特征、色牢度、含胶率、回潮率等技术指标进行检测，根据检测结果确定质量技术指标量化考核值。按照现行FZ/T 42005—2016《桑蚕双宫丝》标准的定级规定，对彩色双宫丝内在质量的品质技术指标进行初步定级，若定级低，其原因是由彩色茧的特性造成，则适当修订量化考核值，若彩色双宫丝与普通双宫丝内在质量没有明显差异，则维持现行标准的量化考核值不变。由于现行桑蚕双宫丝标准对色牢度、含胶率指标没有要求，本研究需根据试验结果结合其他方法确定这些指标的量化考核值。

1.1 试验材料

由于目前进入试验应用阶段主要是黄色天然彩茧，本研究采用黄色天然彩茧的“彩茧1号”和“蜀黄1号”分别在南充高坪和西充饲育，并在南充高坪宏兴丝绸厂和西充绮香纱丝绸有限公司的座缫缫丝机上，采用普通双宫丝的缫丝工艺流程缫制天然彩色双宫丝，规格为大宗规格100/120den（111.1/133.3dtex），产品根据挡车工的缫丝技术水平分别包装存放，以待检测所用。

1.2 试验仪器试剂

外观检测灯光装置（自制），DJ104型切断机、QDJ920II型纤度机、HBJ920-A型生丝黑板机（四川康乐医疗器械厂），ASS-2纤度检验系统（川都诚信科技有限公司），黑板检验暗室（自制），YG777全自动通风式快速恒温烘箱(绍兴市元茂机电设备有限公司)，SW-12A耐洗色牢度试验仪、YG-631汗渍色牢度仪、Y571B摩擦色牢度仪（南通宏大实验仪器有限公司），XENOTEST150日晒色牢度试验机（美国亚太拉斯），ML203E/02型电子天平[梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司]，2000W电子调节万用电炉(北京泰和格润仪器有限公司)，WP-UP-Ⅲ-20实验室专用超纯水机(四川沃特尔水处理设备有限公司)，ST24Z2带量度深型不锈钢锅(浙江苏泊尔股份有限公司)，1 000 mL量杯，最小分度值1℃玻璃温度计等。

皂片、L-组氨酸盐酸盐（上海市纺织工业技术监督所），氯化钠（四川西陇化工有限公司），磷酸氢二钠十二水合物、磷酸二氢钠二水合物（国药集团化学试剂有限公司），分析纯无水碳酸钠(Na2CO3)(成都市科龙化工试剂厂)等。

1.3 试验方法

按照FZ/T 42005—2016《桑蚕双宫丝》对天然彩色双宫丝外观质量、内在质量、特征、回潮率进行检测。

按照GB/T 3921—2008（ISO 105-C10：2006，MOD）《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》、GB/T 3922—2013标准（ISO 105-E04：2013，MOD）《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》、GB/T 8427—2008（ISO 105-B02：1994，MOD）《纺织品色牢度试验耐人造光色牢度：氙弧》、GB/T 3920—2016（ISO 105-X12：2006，MOD）《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》对天然彩色双宫丝色牢度进行检测。

按照FZ/T 40004—2009《蚕丝含胶率试验方法》对天然彩色双宫丝含胶率进行检测。

2 结果与讨论

2.1 天然彩色双宫丝外观质量

在标准外观检验光源照射下，天然彩色双宫丝颜色金黄，色泽明亮圆润，给人极大的视角愉悦，丝绞与丝绞、丝把与丝把之间颜色整齐一致，优于普通双宫丝颜色的整齐度，手感与普通双宫丝相同。可采用FZ/T 42005—2016《桑蚕双宫丝》对彩色双宫丝外观质量进行考核。

用灰色样卡对天然彩色双宫丝与普通双宫丝的颜色差异进行比较，差异至少在2级及以下，天然彩色双宫丝颜色明显有别于普通双宫丝。

2.2 天然彩色双宫丝的内在质量

按照FZ/T 42005—2016《桑蚕双宫丝》的抽样方法，在所缫制的天然彩色双宫丝中抽取了6批试样，在标准恒温恒湿室对其进行了检测，结果如表1。

表1 天然彩色双宫丝内在质量技术指标成绩（100/120den）

从表1可以看出，无论缫丝挡车工的技术好还是一般，所缫制出的天然彩色双宫丝等级都能达到FZ/T 42005—2016《桑蚕双宫丝》标准分级规定的特级和双特级水平，说明天然彩色蚕茧能缫制出较高质量水平的天然彩色双宫丝。与普通双宫丝定级特点一样，天然彩色双宫丝的切断和特殊疵点成绩都能达到特优级水平，主要由纤度成绩定级，FZ/T 42005—2016《桑蚕双宫丝》标准的品质技术指标规定适用对天然彩色双宫丝分级。

2.3 天然彩色双宫丝的特征

双宫丝丝条上分布有大小不一、断断续续的天然糙块犹如雪花，称其为双宫丝特征，用带有雪花糙的双宫丝织造成的丝织物粗犷独特、高贵典雅、贴近自然。缫制双宫丝时原料茧中搭配双宫茧比例越高特征越多[22]。按照FZ/T 42005—2016《桑蚕双宫丝》标准特征分为H1、H2、M1、M2、L1、L2、L3型，H1型特征最多，L3型特征最少，目前生产和使用的双宫丝主要为L型。本研究缫制的天然彩色双宫丝的特征检测结果如表2。

表2 天然彩色双宫丝特征检测结果

从表2可以看出，1号、2号样品特征分数都低，但3号样品特征分数比较高，究其原因，缫制1号、2号样品的天然彩色茧中所含双宫茧比例约2%，3号样品双宫茧的比例在8%左右。由此看来，1号、2号样品特征少是由于双宫茧比例低所造成，只要搭配足够双宫茧比例，是能够缫制出多特征的天然彩色双宫丝的。天然彩色双宫丝的特征情况与普通双宫丝相同，可以采用FZ/T 42005—2016《桑蚕双宫丝》标准对特征的分型规定考核天然彩色双宫丝的特征。

2.4 天然彩色双宫丝的色牢度

随机抽取了本研究缫制的天然彩色双宫丝进行色牢度检测，结果如表3。

从表3可以看出，天然彩色双宫丝耐皂洗、耐汗渍、耐摩擦的效果都比较好，变色和沾色都达到4级及以上，且沾色检测结果好于变色检测结果，但都超过了FZ/T 43009—2009《桑蚕双宫丝织物》标准对色牢度优等品的评级要求。耐光效果不太理想，检测结果未能达到双宫丝织物优等品4级及以上的要求，但能满足三等品至一等品色牢度3级及以上的要求。天然彩色丝色素虽然主要存在于丝条的丝胶中，但日常的洗涤温度、洗涤剂及汗渍作用不足以造成丝胶溶失，所以色素也不易丢失。而天然彩色双宫丝的耐光性与丝纤维的结构有关，丝纤维是一般纺织纤维中耐光性最差的纤维[23]，在日光照射下，彩色丝纤维中部分分子结构发生变化导致其降解[24]，引起颜色褪色乃至丧失。

总的来说，天然彩色双宫丝的色牢度较好，按照正常工艺流程缫制天然彩色双宫丝色牢度应该较稳定且与内在质量关联不大，参照FZ/T 43009—2009《桑蚕双宫丝织物》标准对双宫丝织物色牢度分等规定，并结合天然彩色双宫丝色牢度特性，从严控制特优级的品质技术水平，可将天然彩色双宫丝的耐皂洗、耐汗渍、耐摩擦色牢度划分为两个范围进行分级，即特优级一个色牢度范围要求，双特级及以下等级一个色牢度范围要求，耐光色牢度则划分为特优级、双特级至特级、一级至二级三个范围等级要求，具体分级如表4。

表3 天然彩色双宫丝色牢度检测结果

表4 天然彩色双宫丝色牢度指标分级要求

2.5 天然彩色双宫丝的含胶率

随机抽取本研究在西充和高坪两企业用不同品种天然彩色蚕茧缫制的天然彩色双宫丝试样各4份、普通双宫丝试样4份，进行含胶率检测，结果如表5。

表5 天然彩色双宫丝与普通双宫丝含胶率比对情况 %

从表5可以看出，西充缫制的天然彩色双宫丝明显高于高坪彩色双宫丝与普通双宫丝，而高坪天然彩色双宫丝与普通双宫丝含胶率接近。双宫丝含胶率的这种差异是不同蚕品种、不同饲育环境、不同生产企业所执行的缫丝工艺有差异所致，西充所用彩色蚕茧品种的含胶率本身较高，且在生产过程中采用低温缫丝，丝胶溶失少，导致缫制的丝产品含胶率高。

茧丝是由丝胶和丝素组成，丝胶包裹在丝素外层，丝胶偏硬不柔软，色泽偏暗，织成织物后，丝胶是要被精练去除，以保证织物的柔软度和亮丽色泽。因此，丝胶含量越大，织绸用户损失越多，客户抱怨并呼吁确立茧丝丝胶含量控制指标，但现行丝产品标准都还未对含胶率进行考核。天然彩色茧丝本身价值不菲，有必要将含胶率指标纳入质量考核体系，以维护公平贸易。

据周盛波[25]等研究表明，我国生丝中实际丝素率平均为75.43 %，也就是我国生丝含胶率平均为24.57%，据蒋小葵[26]等研究表明，我国干茧缫制的生丝含胶率分布在23.50%～25.50%的达84.21%，也就是说含胶率超过25.5%的生丝含胶率属于异常情况应予控制。由于双宫丝生产流程相对简短，理论上含胶率应高于生丝，本研究也做过试验，高坪天然彩茧缫制的生丝含胶率为23.81%，高坪彩色双宫丝含胶率与其相比约高1%，因此可考虑将26.50%作为天然彩色双宫丝含胶率高限值考核要求，考虑到特优级应严格控制各技术指标，其含胶率考核指标以不超过表5中彩色双宫丝含胶率中位值26.42%与25.62%的平均值26.00%为宜。