蠶絲綿增重及鑒別方法探討

沈錦玉，孫 杰，茅明華，周棟材

(1.國(guó)家紡織服裝產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(浙江桐鄉(xiāng))，浙江 桐鄉(xiāng)314500；2.桐鄉(xiāng)市食品藥品檢測(cè)中心，浙江 桐鄉(xiāng)314500)

蠶絲綿通常作為蠶絲被的填充物，它是一種以蠶繭、繭殼或繅絲加工的副產(chǎn)品為原料，進(jìn)行加工而形成的網(wǎng)狀、絮狀產(chǎn)品[1]。近年來(lái)國(guó)內(nèi)蠶絲被市場(chǎng)上，存在一種在蠶絲綿的加工過(guò)程中，人為添加物質(zhì)導(dǎo)致蠶絲綿重量異常增重的情況。雖然對(duì)真絲進(jìn)行增重是一項(xiàng)傳統(tǒng)的加工方法，應(yīng)用領(lǐng)域主要為領(lǐng)帶、高級(jí)禮服等厚重風(fēng)格的織物，其最初目的是為彌補(bǔ)真絲精練后的重量損失，改善纖維本身風(fēng)格，以提高其挺括感、抗皺性，解決真絲織物易皺、易泛黃等缺陷，但該方法并不適用于蠶絲被行業(yè)。作為消費(fèi)者貼身覆蓋的蠶絲被產(chǎn)品，一直倡導(dǎo)天然品質(zhì)，當(dāng)前市場(chǎng)上出現(xiàn)的對(duì)蠶絲綿增重后的蠶絲被產(chǎn)品，不僅沒(méi)有增加其功能或性能，反而導(dǎo)致蠶絲被的含油率、回潮率等指標(biāo)不合格，嚴(yán)重影響了蠶絲被的質(zhì)量。當(dāng)前我國(guó)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系內(nèi)尚無(wú)有效鑒別蠶絲綿中是否使用新型增重物質(zhì)的測(cè)試技術(shù)及評(píng)價(jià)方法，導(dǎo)致了生產(chǎn)、市場(chǎng)監(jiān)管部門(mén)面對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下新型技術(shù)型制售假冒偽劣蠶絲被產(chǎn)品開(kāi)展執(zhí)法難等問(wèn)題，特別是目前市場(chǎng)上使用的新型化學(xué)增重物質(zhì)呈現(xiàn)多樣性、復(fù)雜性的特點(diǎn)，常規(guī)的鑒別方法已不能滿(mǎn)足檢測(cè)需求。本文就應(yīng)用于蠶絲綿的增重方法及鑒別方法進(jìn)行了探討。

1 蠶絲纖維增重方法

目前市場(chǎng)上應(yīng)用于蠶絲綿的增重方法大致有兩大類(lèi):一類(lèi)是采用常規(guī)的物理方法進(jìn)行增重；另一類(lèi)是通過(guò)化學(xué)接枝共聚增重方式達(dá)到增重。常應(yīng)用于蠶絲纖維的增重整理方法主要有:甘油增重、無(wú)機(jī)鹽增重、絲膠固著增重、單寧增重、絲素溶液增重和接技共聚增重等。

1.1 甘油增重

丙三醇(俗稱(chēng)甘油)是一種無(wú)色味甜澄明黏稠的液體，該液體無(wú)臭、無(wú)氣味、吸水性很強(qiáng)，能從空氣中吸收潮氣。由于甘油性能穩(wěn)定，且化學(xué)性質(zhì)不活躍，即使高溫也不會(huì)發(fā)生褐變反應(yīng)。因此，目前市場(chǎng)上存在部分蠶絲被廠家將甘油與蠶絲綿混合，采用一種物理增重的方法，讓甘油吸附在蠶絲綿的表面，增強(qiáng)蠶絲綿的吸潮性能，從而達(dá)到增重的目的，增重后的蠶絲綿蓬松度下降，易板結(jié)，吸濕透氣性能差。當(dāng)前甘油增重是蠶絲綿領(lǐng)域最常見(jiàn)的物理增重方法之一。

1.2 無(wú)機(jī)鹽增重

無(wú)機(jī)鹽增重是一項(xiàng)傳統(tǒng)又常用的加工方法，常采用的無(wú)機(jī)鹽種類(lèi)有錫鹽、鋅鹽、鋁鹽等，其中無(wú)機(jī)錫鹽類(lèi)應(yīng)用最為廣泛，該整理方法不僅能彌補(bǔ)蠶絲精練后的重量損失，使織物的手感豐滿(mǎn)、厚實(shí)、挺括，還能改善織物的抗皺性及懸垂性能。錫鹽對(duì)蠶絲纖維進(jìn)行增重，使用較多的方法是把絲制品在氯化錫溶液中和磷酸鈉溶液中交替浸泡，經(jīng)洗滌和酸化后，錫鹽擴(kuò)散、滲入到纖維孔隙內(nèi)部，但錫酸化合物本身并未與蠶絲纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此該增重方式屬于一種物理增重方法，蠶絲增重率可達(dá)30%～40%，主要適用于生絲、精練絲[2]。

1.3 絲膠固著增重

絲膠固著增重的方法，通常采用醛及醛的衍生物、三氯化鉻、明礬、單寧酸等固膠劑，通過(guò)封閉或交聯(lián)絲膠纖維上的極性基團(tuán)，采用化學(xué)方法降低絲膠水溶性，使絲膠能永久保留在真絲纖維上，從而達(dá)到增加真絲纖維重量的目的。該方法主要適用于生絲，纖維增重率通常為20%左右，增重后能改善纖維的蓬松性、耐酸堿性能，但產(chǎn)品環(huán)保性能較差[3]。

1.4 單寧增重

單寧增重是一種植物增重方法，它是用五倍子等植物提取出來(lái)的化學(xué)物質(zhì)單寧酸來(lái)處理蠶絲纖維，單寧酸增重法較其他方法溫和，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。該增重方法主要適用于生絲、精練絲、坯綢，經(jīng)此方法，蠶絲增重率可達(dá)20%～80%[3-4]。但經(jīng)單寧增重的蠶絲著色不鮮艷，光澤較差，因此通常只適用于深色產(chǎn)品。

1.5 絲素溶液增重

絲素溶液增重方法，是一種利用與絲素結(jié)構(gòu)相同的絲蛋白原料，經(jīng)過(guò)氯化鈣等化學(xué)法制成絲素水溶液，絲素水溶液中的游離氨基等活性基團(tuán)與蠶絲大分子的活性基團(tuán)形成氫鍵、鹽鍵等結(jié)合而形成固著。該方法的增重率能達(dá)10%以上，主要適用于生絲、精練絲、坯綢產(chǎn)品，用絲素溶液增重環(huán)保性較好，增重后纖維硬挺度、抗折皺性均有所提高[5]。

1.6 接技共聚增重

蠶絲纖維接枝增重是一種化學(xué)增重方法，其原理是在引發(fā)劑作用下，通過(guò)聚合反應(yīng)，使蠶絲大分子主鏈接上由甲基丙烯酰胺(MAA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)等烯類(lèi)單體組成的支鏈，以增加蠶絲的質(zhì)量和體積。該技術(shù)最早是應(yīng)用于真絲紡織品的增重處理，如提高領(lǐng)帶等真絲紡織品的懸垂性能等[6]，但是近年來(lái)該技術(shù)被一些不法企業(yè)用于對(duì)蠶絲綿進(jìn)行接枝改性來(lái)提高蠶絲被的重量，反而降低了蠶絲被產(chǎn)品的舒適性及安全性。

2 增重蠶絲綿鑒別方法

目前國(guó)內(nèi)學(xué)者采用多種手段來(lái)探討增重蠶絲綿的鑒別方法，如掃描電鏡法、紅外光譜法、燃燒法、蒸餾水煮練法、二氯甲烷溶解法、超高效液相色譜-質(zhì)譜法等?，F(xiàn)有較為成熟的定性或定量檢測(cè)方法主要有失重法、溶解法、近紅外光譜法及氨基酸分析法等。

2.1 定性檢測(cè)方法

2.1.1 失重法

在蠶絲綿檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，項(xiàng)目組申請(qǐng)的公開(kāi)號(hào)為106644815A及106932300A的發(fā)明專(zhuān)利[7-8]，介紹了一種分別采用蒸餾水及有機(jī)溶劑檢測(cè)及評(píng)定絲綿增重的方法，用蒸餾水(有機(jī)溶劑)把水溶性(非水溶性)增重劑從已知重量的干燥絲綿中溶解去除，收集經(jīng)蒸餾水(有機(jī)溶劑)溶解作用后的絲綿，清洗、烘干后稱(chēng)重，并計(jì)算得到絲綿的失重率，按照失重率結(jié)果對(duì)絲綿是否使用增重劑進(jìn)行評(píng)定。此操作簡(jiǎn)單方便，能快速地對(duì)絲綿上是否使用增重劑進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)定，且結(jié)果準(zhǔn)確，穩(wěn)定性高。

2.1.2 溶解法

在蠶絲綿檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，項(xiàng)目組申請(qǐng)的公開(kāi)號(hào)為110057811A的發(fā)明專(zhuān)利[9]“一種快速判定桑蠶絲是否接枝的方法”，描述了利用濃鹽酸或者磷酸快速溶解桑蠶絲，在3～48 h內(nèi)觀察蠶絲溶液顏色的變化。如果被測(cè)樣的溶液顏色與參照樣溶液顏色一致，為相同的紫色，則表明被測(cè)樣為未接枝桑蠶絲；如果被測(cè)樣溶液的紫色程度明顯比參照樣淺或仍然為淡黃色溶液，則表明被測(cè)樣為接枝桑蠶絲。該測(cè)試方法簡(jiǎn)單，且被測(cè)樣品用量少，可以快速進(jìn)行檢測(cè)，不需要復(fù)雜的設(shè)備和試劑，成本低廉。

2.2 定量檢測(cè)方法

2.2.1 近紅外光譜法

目前，有關(guān)蠶絲綿的定性檢測(cè)方法只能判定其是否增重，至于具體增重多少還沒(méi)辦法檢測(cè)。在定量檢測(cè)方法方面，如項(xiàng)目組與浙江理工大學(xué)聯(lián)合申請(qǐng)的公開(kāi)號(hào)為CN109270023A的發(fā)明專(zhuān)利[10]“一種甲基丙烯酰胺接枝蠶絲的接枝率檢測(cè)方法”，描述了一種利用近紅外光譜法定量檢測(cè)蠶絲接枝率的方法，該方法首先是采集樣品的近紅外光譜圖，利用化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件，建立蠶絲接枝率的近紅外定量分析模型，計(jì)算得到接枝蠶絲的接枝率。對(duì)增重蠶絲綿產(chǎn)品有效定性鑒別和定量分析，并可做到無(wú)損、批量、快速檢測(cè)。

2.2.2 氨基酸分析法

氨基酸分析法是通過(guò)測(cè)定蠶絲中氨基酸的成分及含量，從而判定蠶絲綿是否增重的方法，該方法可適用于化學(xué)接枝共聚增重的蠶絲被產(chǎn)品。該測(cè)試方法共有酸、堿水解法及氧化水解法兩種方法，其中酸、堿水解法的原理是利用蠶絲蛋白在高溫酸、堿性環(huán)境中發(fā)生水解，然后利用離子交換色譜法對(duì)水解生成的氨基酸進(jìn)行分離和測(cè)定；氧化水解法的原理是利用甲酸氧化蠶絲蛋白中的硫氨基酸(胱氨酸、蛋氨酸)，經(jīng)鹽酸水解，然后利用離子交換色譜法對(duì)水解進(jìn)行分離和測(cè)定[11]。該方法有望納入到新的蠶絲被國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，由于蠶絲被行業(yè)的進(jìn)入門(mén)檻低、生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，蠶絲被生產(chǎn)企業(yè)越來(lái)越多，市場(chǎng)上以假亂真、以次充好的現(xiàn)象層出不窮，部分企業(yè)因?qū)ぶ\暴利對(duì)蠶絲進(jìn)行增重，嚴(yán)重?fù)p害了消費(fèi)者的利益和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)秩序。目前市場(chǎng)上應(yīng)用于蠶絲綿的增重方法大致有常規(guī)物理增重和化學(xué)接枝共聚增重兩大類(lèi)，但通常情況下，對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，很難從外觀上辨別蠶絲綿是否添加增重物質(zhì)，而對(duì)于蠶絲被的專(zhuān)業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，天然蠶絲被中新型化學(xué)增重物質(zhì)的鑒別評(píng)價(jià)方法及質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控也是一項(xiàng)行業(yè)技術(shù)難題。因此，近年來(lái)檢測(cè)技術(shù)機(jī)構(gòu)及高校就蠶絲綿增重的鑒別方法進(jìn)行了廣泛研究和探討，目前失重法、溶解法、近紅外光譜法及氨基酸分析法等方法可有效對(duì)增重蠶絲綿進(jìn)行定性或定量檢測(cè)分析及判斷，將能更好地規(guī)范市場(chǎng)秩序，保證蠶絲被產(chǎn)品的質(zhì)量。