天然彩色雙宮絲質(zhì)量檢測(cè)體系的建立

文/蔣小葵 蓋國(guó)平 劉靈 劉光秀 甘霖 張惠娟 謝國(guó)強(qiáng)

天然彩色繭絲因其色彩華麗優(yōu)雅，且具有一定的保濕、抗菌、抗氧化及吸收紫外線的功能，是理想的綠色、健康、功能性天然紡織纖維，若能對(duì)其開(kāi)發(fā)利用并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，必將推動(dòng)絲綢產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)綠色革命[1]，受到專家學(xué)者以及產(chǎn)業(yè)人士的高度關(guān)注。目前我國(guó)關(guān)于彩色繭絲的研究主要集中在彩色繭品種的培育[2-7]、天然彩色繭絲資

源狀況及其前景展望[8-11]；添食法彩色繭飼育技術(shù)[12-13]，彩色繭絲的色素形成機(jī)理及結(jié)構(gòu)性能分析[14～17]，彩色繭絲的固色技術(shù)研究[18-19]。至于彩色繭絲質(zhì)量，蓋國(guó)平等試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)彩色繭絲糙疵多、條干均勻度較差，天然黃色彩繭繅制的生絲等級(jí)僅能達(dá)到3A級(jí)，轉(zhuǎn)基因綠色彩繭繅制的生絲等級(jí)在A級(jí)以下，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化的天然彩色生絲生產(chǎn)[20]。而粗規(guī)格的雙宮絲生產(chǎn)工藝較粗放，對(duì)原料繭質(zhì)量要求無(wú)生絲苛刻，是否可以先行開(kāi)發(fā)彩色雙宮絲的批量生產(chǎn)能力，待條件成熟后再推行彩色生絲的規(guī)?；a(chǎn)，最終推動(dòng)天然彩色繭絲在整個(gè)絲綢產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。但任何一個(gè)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，需要質(zhì)量考核體系做支撐，而對(duì)彩色繭絲的質(zhì)量檢測(cè)，目前僅有GB/T 29571—2013《桑蠶天然彩色繭》標(biāo)準(zhǔn)，而天然彩色繭繅制的絲產(chǎn)品，比如彩色生絲、彩色雙宮絲的質(zhì)量檢測(cè)方法未見(jiàn)報(bào)道。因此，本研究試圖通過(guò)繅制天然彩色雙宮絲，并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)分析，建立一套天然彩色雙宮絲的質(zhì)量檢測(cè)體系，為天然彩色繭絲質(zhì)量考核和市場(chǎng)交易提供技術(shù)支撐。

1 試驗(yàn)

根據(jù)天然彩色繭絲色素主要分布于絲膠，以及彩色繭纇節(jié)多，掉緒多，含膠率高，不利于做質(zhì)量的研究報(bào)道[20-21]，擬對(duì)彩色雙宮絲外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量（包括纖度偏差、纖度最大偏差、特殊疵點(diǎn)、切斷）、特征、色牢度、含膠率、回潮率等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)量化考核值。按照現(xiàn)行FZ/T 42005—2016《桑蠶雙宮絲》標(biāo)準(zhǔn)的定級(jí)規(guī)定，對(duì)彩色雙宮絲內(nèi)在質(zhì)量的品質(zhì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行初步定級(jí)，若定級(jí)低，其原因是由彩色繭的特性造成，則適當(dāng)修訂量化考核值，若彩色雙宮絲與普通雙宮絲內(nèi)在質(zhì)量沒(méi)有明顯差異，則維持現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的量化考核值不變。由于現(xiàn)行桑蠶雙宮絲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)色牢度、含膠率指標(biāo)沒(méi)有要求，本研究需根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果結(jié)合其他方法確定這些指標(biāo)的量化考核值。

1.1 試驗(yàn)材料

由于目前進(jìn)入試驗(yàn)應(yīng)用階段主要是黃色天然彩繭，本研究采用黃色天然彩繭的“彩繭1號(hào)”和“蜀黃1號(hào)”分別在南充高坪和西充飼育，并在南充高坪宏興絲綢廠和西充綺香紗絲綢有限公司的座繅繅絲機(jī)上，采用普通雙宮絲的繅絲工藝流程繅制天然彩色雙宮絲，規(guī)格為大宗規(guī)格100/120den（111.1/133.3dtex），產(chǎn)品根據(jù)擋車工的繅絲技術(shù)水平分別包裝存放，以待檢測(cè)所用。

1.2 試驗(yàn)儀器試劑

外觀檢測(cè)燈光裝置（自制），DJ104型切斷機(jī)、QDJ920II型纖度機(jī)、HBJ920-A型生絲黑板機(jī)（四川康樂(lè)醫(yī)療器械廠），ASS-2纖度檢驗(yàn)系統(tǒng)（川都誠(chéng)信科技有限公司），黑板檢驗(yàn)暗室（自制），YG777全自動(dòng)通風(fēng)式快速恒溫烘箱(紹興市元茂機(jī)電設(shè)備有限公司)，SW-12A耐洗色牢度試驗(yàn)儀、YG-631汗?jié)n色牢度儀、Y571B摩擦色牢度儀（南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司），XENOTEST150日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)（美國(guó)亞太拉斯），ML203E/02型電子天平[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司]，2000W電子調(diào)節(jié)萬(wàn)用電爐(北京泰和格潤(rùn)儀器有限公司)，WP-UP-Ⅲ-20實(shí)驗(yàn)室專用超純水機(jī)(四川沃特爾水處理設(shè)備有限公司)，ST24Z2帶量度深型不銹鋼鍋(浙江蘇泊爾股份有限公司)，1 000 mL量杯，最小分度值1℃玻璃溫度計(jì)等。

皂片、L-組氨酸鹽酸鹽（上海市紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所），氯化鈉（四川西隴化工有限公司），磷酸氫二鈉十二水合物、磷酸二氫鈉二水合物（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），分析純無(wú)水碳酸鈉(Na2CO3)(成都市科龍化工試劑廠)等。

1.3 試驗(yàn)方法

按照FZ/T 42005—2016《桑蠶雙宮絲》對(duì)天然彩色雙宮絲外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、特征、回潮率進(jìn)行檢測(cè)。

按照GB/T 3921—2008（ISO 105-C10：2006，MOD）《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐皂洗色牢度》、GB/T 3922—2013標(biāo)準(zhǔn)（ISO 105-E04：2013，MOD）《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐汗?jié)n色牢度》、GB/T 8427—2008（ISO 105-B02：1994，MOD）《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐人造光色牢度：氙弧》、GB/T 3920—2016（ISO 105-X12：2006，MOD）《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》對(duì)天然彩色雙宮絲色牢度進(jìn)行檢測(cè)。

按照FZ/T 40004—2009《蠶絲含膠率試驗(yàn)方法》對(duì)天然彩色雙宮絲含膠率進(jìn)行檢測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 天然彩色雙宮絲外觀質(zhì)量

在標(biāo)準(zhǔn)外觀檢驗(yàn)光源照射下，天然彩色雙宮絲顏色金黃，色澤明亮圓潤(rùn)，給人極大的視角愉悅，絲絞與絲絞、絲把與絲把之間顏色整齊一致，優(yōu)于普通雙宮絲顏色的整齊度，手感與普通雙宮絲相同?？刹捎肍Z/T 42005—2016《桑蠶雙宮絲》對(duì)彩色雙宮絲外觀質(zhì)量進(jìn)行考核。

用灰色樣卡對(duì)天然彩色雙宮絲與普通雙宮絲的顏色差異進(jìn)行比較，差異至少在2級(jí)及以下，天然彩色雙宮絲顏色明顯有別于普通雙宮絲。

2.2 天然彩色雙宮絲的內(nèi)在質(zhì)量

按照FZ/T 42005—2016《桑蠶雙宮絲》的抽樣方法，在所繅制的天然彩色雙宮絲中抽取了6批試樣，在標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕室對(duì)其進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如表1。

表1 天然彩色雙宮絲內(nèi)在質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)成績(jī)（100/120den）

從表1可以看出，無(wú)論繅絲擋車工的技術(shù)好還是一般，所繅制出的天然彩色雙宮絲等級(jí)都能達(dá)到FZ/T 42005—2016《桑蠶雙宮絲》標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)規(guī)定的特級(jí)和雙特級(jí)水平，說(shuō)明天然彩色蠶繭能繅制出較高質(zhì)量水平的天然彩色雙宮絲。與普通雙宮絲定級(jí)特點(diǎn)一樣，天然彩色雙宮絲的切斷和特殊疵點(diǎn)成績(jī)都能達(dá)到特優(yōu)級(jí)水平，主要由纖度成績(jī)定級(jí)，F(xiàn)Z/T 42005—2016《桑蠶雙宮絲》標(biāo)準(zhǔn)的品質(zhì)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定適用對(duì)天然彩色雙宮絲分級(jí)。

2.3 天然彩色雙宮絲的特征

雙宮絲絲條上分布有大小不一、斷斷續(xù)續(xù)的天然糙塊猶如雪花，稱其為雙宮絲特征，用帶有雪花糙的雙宮絲織造成的絲織物粗獷獨(dú)特、高貴典雅、貼近自然?？壷齐p宮絲時(shí)原料繭中搭配雙宮繭比例越高特征越多[22]。按照FZ/T 42005—2016《桑蠶雙宮絲》標(biāo)準(zhǔn)特征分為H1、H2、M1、M2、L1、L2、L3型，H1型特征最多，L3型特征最少，目前生產(chǎn)和使用的雙宮絲主要為L(zhǎng)型。本研究繅制的天然彩色雙宮絲的特征檢測(cè)結(jié)果如表2。

表2 天然彩色雙宮絲特征檢測(cè)結(jié)果

從表2可以看出，1號(hào)、2號(hào)樣品特征分?jǐn)?shù)都低，但3號(hào)樣品特征分?jǐn)?shù)比較高，究其原因，繅制1號(hào)、2號(hào)樣品的天然彩色繭中所含雙宮繭比例約2%，3號(hào)樣品雙宮繭的比例在8%左右。由此看來(lái)，1號(hào)、2號(hào)樣品特征少是由于雙宮繭比例低所造成，只要搭配足夠雙宮繭比例，是能夠繅制出多特征的天然彩色雙宮絲的。天然彩色雙宮絲的特征情況與普通雙宮絲相同，可以采用FZ/T 42005—2016《桑蠶雙宮絲》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)特征的分型規(guī)定考核天然彩色雙宮絲的特征。

2.4 天然彩色雙宮絲的色牢度

隨機(jī)抽取了本研究繅制的天然彩色雙宮絲進(jìn)行色牢度檢測(cè)，結(jié)果如表3。

從表3可以看出，天然彩色雙宮絲耐皂洗、耐汗?jié)n、耐摩擦的效果都比較好，變色和沾色都達(dá)到4級(jí)及以上，且沾色檢測(cè)結(jié)果好于變色檢測(cè)結(jié)果，但都超過(guò)了FZ/T 43009—2009《桑蠶雙宮絲織物》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)色牢度優(yōu)等品的評(píng)級(jí)要求。耐光效果不太理想，檢測(cè)結(jié)果未能達(dá)到雙宮絲織物優(yōu)等品4級(jí)及以上的要求，但能滿足三等品至一等品色牢度3級(jí)及以上的要求。天然彩色絲色素雖然主要存在于絲條的絲膠中，但日常的洗滌溫度、洗滌劑及汗?jié)n作用不足以造成絲膠溶失，所以色素也不易丟失。而天然彩色雙宮絲的耐光性與絲纖維的結(jié)構(gòu)有關(guān)，絲纖維是一般紡織纖維中耐光性最差的纖維[23]，在日光照射下，彩色絲纖維中部分分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化導(dǎo)致其降解[24]，引起顏色褪色乃至喪失。

總的來(lái)說(shuō)，天然彩色雙宮絲的色牢度較好，按照正常工藝流程繅制天然彩色雙宮絲色牢度應(yīng)該較穩(wěn)定且與內(nèi)在質(zhì)量關(guān)聯(lián)不大，參照FZ/T 43009—2009《桑蠶雙宮絲織物》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)雙宮絲織物色牢度分等規(guī)定，并結(jié)合天然彩色雙宮絲色牢度特性，從嚴(yán)控制特優(yōu)級(jí)的品質(zhì)技術(shù)水平，可將天然彩色雙宮絲的耐皂洗、耐汗?jié)n、耐摩擦色牢度劃分為兩個(gè)范圍進(jìn)行分級(jí)，即特優(yōu)級(jí)一個(gè)色牢度范圍要求，雙特級(jí)及以下等級(jí)一個(gè)色牢度范圍要求，耐光色牢度則劃分為特優(yōu)級(jí)、雙特級(jí)至特級(jí)、一級(jí)至二級(jí)三個(gè)范圍等級(jí)要求，具體分級(jí)如表4。

表3 天然彩色雙宮絲色牢度檢測(cè)結(jié)果

表4 天然彩色雙宮絲色牢度指標(biāo)分級(jí)要求

2.5 天然彩色雙宮絲的含膠率

隨機(jī)抽取本研究在西充和高坪兩企業(yè)用不同品種天然彩色蠶繭繅制的天然彩色雙宮絲試樣各4份、普通雙宮絲試樣4份，進(jìn)行含膠率檢測(cè)，結(jié)果如表5。

表5 天然彩色雙宮絲與普通雙宮絲含膠率比對(duì)情況 %

從表5可以看出，西充繅制的天然彩色雙宮絲明顯高于高坪彩色雙宮絲與普通雙宮絲，而高坪天然彩色雙宮絲與普通雙宮絲含膠率接近。雙宮絲含膠率的這種差異是不同蠶品種、不同飼育環(huán)境、不同生產(chǎn)企業(yè)所執(zhí)行的繅絲工藝有差異所致，西充所用彩色蠶繭品種的含膠率本身較高，且在生產(chǎn)過(guò)程中采用低溫繅絲，絲膠溶失少，導(dǎo)致繅制的絲產(chǎn)品含膠率高。

繭絲是由絲膠和絲素組成，絲膠包裹在絲素外層，絲膠偏硬不柔軟，色澤偏暗，織成織物后，絲膠是要被精練去除，以保證織物的柔軟度和亮麗色澤。因此，絲膠含量越大，織綢用戶損失越多，客戶抱怨并呼吁確立繭絲絲膠含量控制指標(biāo)，但現(xiàn)行絲產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)都還未對(duì)含膠率進(jìn)行考核。天然彩色繭絲本身價(jià)值不菲，有必要將含膠率指標(biāo)納入質(zhì)量考核體系，以維護(hù)公平貿(mào)易。

據(jù)周盛波[25]等研究表明，我國(guó)生絲中實(shí)際絲素率平均為75.43 %，也就是我國(guó)生絲含膠率平均為24.57%，據(jù)蔣小葵[26]等研究表明，我國(guó)干繭繅制的生絲含膠率分布在23.50%～25.50%的達(dá)84.21%，也就是說(shuō)含膠率超過(guò)25.5%的生絲含膠率屬于異常情況應(yīng)予控制。由于雙宮絲生產(chǎn)流程相對(duì)簡(jiǎn)短，理論上含膠率應(yīng)高于生絲，本研究也做過(guò)試驗(yàn)，高坪天然彩繭繅制的生絲含膠率為23.81%，高坪彩色雙宮絲含膠率與其相比約高1%，因此可考慮將26.50%作為天然彩色雙宮絲含膠率高限值考核要求，考慮到特優(yōu)級(jí)應(yīng)嚴(yán)格控制各技術(shù)指標(biāo)，其含膠率考核指標(biāo)以不超過(guò)表5中彩色雙宮絲含膠率中位值26.42%與25.62%的平均值26.00%為宜。

2.6 天然彩色雙宮絲的回潮率

隨機(jī)抽取高坪、西充天然彩色雙宮絲各兩份試樣，普通雙宮絲兩份試樣在同一溫濕度環(huán)境條件下平衡12小時(shí)以上進(jìn)行回潮率檢測(cè)，結(jié)果如表6。

表6 天然彩色雙宮絲回潮率檢測(cè)結(jié)果%

從表6可以看出，只要在相同環(huán)境下生產(chǎn)貯存，彩色雙宮絲與普通雙宮絲回潮率沒(méi)有明顯差異，也就是說(shuō)彩色雙宮絲具有普通雙宮絲的回潮率特性，可以用FZ/T 42005—2016《桑蠶雙宮絲》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其回潮率進(jìn)行考核，即實(shí)測(cè)回潮率應(yīng)在8.0%～14.0%范圍。

表7 天然彩色雙宮絲主要技術(shù)指標(biāo)規(guī)定

3 結(jié)論

（1）天然彩色繭可以繅制出特級(jí)及以上較好質(zhì)量等級(jí)的天然彩色雙宮絲。天然彩色雙宮絲具有普通雙宮絲一樣的內(nèi)在質(zhì)量特性，可以采用FZ/T 42005—2016《桑蠶雙宮絲》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其內(nèi)在質(zhì)量分級(jí)。

（2）天然彩色雙宮絲艷麗明亮，其外觀質(zhì)量、特征、回潮率可以采用FZ/T 42005—2016《桑蠶雙宮絲》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)判。

（3）天然彩色雙宮絲具有較好的耐皂洗、耐汗?jié)n、耐摩擦色牢度，耐光色牢度稍差，其色牢度特性與絲纖維本身結(jié)構(gòu)有關(guān)。

（4）天然彩色雙宮絲與普通雙宮絲一樣，其含膠率受蠶品種、飼育環(huán)境、生產(chǎn)條件的影響，呈現(xiàn)出24.57%～28.64%高低不同的檢測(cè)結(jié)果。由于天然彩色雙宮絲價(jià)值不菲，應(yīng)將含膠率指標(biāo)納入天然彩色雙宮絲的質(zhì)量考核體系。

（5）可建立包括天然彩色雙宮絲外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、色牢度、含膠率、特征、回潮率在內(nèi)的質(zhì)量檢測(cè)體系，其主要檢測(cè)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定如表7。