鲜茧丝织物和干茧丝织物染色后性能研究

王玲玲 赵兰 解萍萍 江文斌

摘 要：为探究鲜茧丝织物和干茧丝织物染色后性能的差异，选用同一庄口的鲜茧丝和干茧丝为实验原料，在同种工艺条件下分别织造和染色。并对染色后鲜茧丝织物和干茧丝织物的K/S值、耐皂洗色牢度、耐摩擦色牢度、折皱回复性、透气透湿性等进行测试与分析。结果表明，两种织物的K/S值、染色牢度基本一致;经同种工艺染色后，鲜茧丝织物的悬垂性、柔软性、拉伸性能、透气透湿性略优于干茧丝织物，织物硬挺度、抗皱性略差于干茧丝织物。

关键词：鲜茧丝;干茧丝;染色;织物性能

中图分类号：TS143.2

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2019）02-0079-05

Abstract：To study the difference in properties between fresh cocoon silk fabrics and dried cocoon silk fabric after dyeing， we selected the fresh cocoons silk and dried cocoon silk from the same origin as experimental materials， and 2 groups of fabric samples were woven and dyed respectively under the same conditions. The K/S value， soaping color fastness， friction color fastness， wrinkle recovery， air permeability and moisture permeability of fresh cocoon silk fabrics and dried cocoon silk fabric after dyeing were tested and analyzed. The results show that the K/S value and color fastness of the two kinds of fabrics were basically same. After dyeing with the same process， the draping， softness， tensile property and permeability of fresh cocoon silk fabric were slightly better than those of dried cocoon silk fabric， while the fabric stiffness and crease resistance were slightly worse than those of the dried cocoon silk fabric.

Key words：fresh cocoon silk; dried cocoon silk; dyeing; fabric properties

按照繅丝工艺流程的不同，可分为鲜茧缫丝和干茧缫丝，目前中国主要是以干茧缫丝为主。近年来，随着印度、越南等国加大丝绸行业的资金和技术投入，部分国家货币竞争性贬值，贸易保护主义加剧，大大增加了中国生丝出口的压力，使得许多缫丝企业出现了盈利亏损的现象[1]。相对于干茧缫丝来说，鲜茧缫丝省略了烘茧、煮茧工序，大大降低了生产成本，提高了生产效率[2]，并且其副产品蚕蛹的利用率大大提高，使得鲜茧缫丝企业的副产品收益增大[3-4]，再加上中国大型冷冻技术日益成熟，逐渐解决了鲜茧的短期储存问题，故而越来越多的缫丝企业加入到了鲜茧缫丝的行列。

随着鲜茧缫丝规模的逐渐扩大，鲜茧丝的品质也同样成了人们争议的焦点，目前的研究结果表明，相比于干茧丝，鲜茧丝的含胶率较高、白度较好、断裂强力和断裂伸长率较大，清洁、洁净成绩差，外观疵点多，抱合成绩明显劣于干茧丝，特别是经过浸泡工艺处理后的鲜茧丝抱合成绩明显下降，使得生丝易起毛，糙线多，这将对后期的织造和染色工序产生很大的影响[5-8]。总的来说，目前人们对鲜茧丝织物的品质并不十分信赖，认为鲜茧丝织物无法应用于优质的丝绸面料，这在某种程度上抑制了鲜茧丝的应用。

在鲜茧丝和干茧丝的结构、性能、配套设备、织物性能、鉴别方法等[9-12]方面，前人已做了很多研究，但是两种织物染色后性能的对比研究仍为空白。为探究鲜茧丝织物和干茧丝织物染色后的性能差异，本文采用同一庄口的鲜茧丝和干茧丝为实验原料，在同种工艺条件下织造和染色，并对两种织物的K/S值、色牢度、织物风格、强力、透气透湿等性能进行了测试与分析，以期为鲜茧丝织物的推广和应用提供理论依据。

1 实 验

1.1 实验材料及制备

选购浙江海宁同一庄口的鲜茧丝和干茧丝为实验原料，生丝规格均为22.2/24.4 dtex。织前准备、织物的织造、精练、染色等均采用相同工艺在浙江丝绸科技有限公司临安织造分公司完成，织物工艺参数如表1。织物采用酶脱胶，脱胶工艺流程：预处理→酶处理→精练→95 ℃热水洗→60 ℃热水洗→冷水洗，脱胶工艺配方及参数见表2。织物样品按照常规工艺采用酸性染料染色，浴比为30∶1，染色工艺配方见表3，染色工艺曲线见图1。

1.2 测试方法

1.2.1 染色深度测试

表观颜色深度以K/S值表征，被测织物样品折叠4次，采用SF600测色配色仪（美国Datacolor公司）测定织物样品正面的K/S值。不同部位测试3次取其平均值。

1.2.2 色牢度测试

1.2.2.1 耐摩擦色牢度测试

将待测样品分别裁剪两块尺寸为50 mm×140 mm的试样，依据GB/T 3920—2008《纺织品 色牢度实验 耐摩擦色牢度》，采用耐摩擦色牢度仪（东莞市方圆仪器有限公司）评定样品的干摩擦色牢度等级和湿摩擦色牢度等级。

1.2.2.2 耐皂洗色牢度测试

将待测样品分别裁剪成尺寸为100 mm×40 mm的试样，并将短边进行缝合。依据GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度实验 耐皂洗色牢度》，采用SW-24B耐洗色牢度试验机（泉州市美邦仪器有限公司）评定样品的褪色和沾色等级。

1.2.3 服用性能测试

1.2.3.1 折皱弹性测试

选取织物平整处，每个织物样品经纬向分别剪取凸形试样5块。依据GB/T 3819—1997《纺织品 织物折痕回复性的测定 回复角法》，采用YG541D型全自动数字式织物折皱弹性仪（常州市第一纺织设备有限公司）分别测试织物样品经纬向的急弹性回复角和缓弹性回复角，并求其平均值。

1.2.3.2 悬垂性能测试

选取织物平整处，分别裁取直径为240 mm的试样3块。依据FZ/T 01045—1996《织物悬垂性测试方法》，采用XDP-1型织物悬垂性测试仪（上海新纤仪器有限公司）分别测试织物样品的悬垂系数，并求其平均值。

1.2.3.3 拉伸性能测试

在织物经纬向各剪取大小为400 mm×60 mm试样5块，然后沿试样长度方向将其边纱拆去，使其宽度为50 mm，以保持织物样品中纱线根数、长度统一。依据GB/T 3923.1—1997《纺织品 织物拉伸性能 第一部分：断裂强力和断裂伸长率的测定 条样法》，采用Instron 3367型万能材料试验机（ITW集团应斯特朗公司）测试各织物样品的断裂强力和断裂伸长率。参数设置：上下夹持器的距离为200 mm，拉伸速度为100 mm/min，预加张力为2 N。

1.2.3.4 透气透湿性能测试

依据标准GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》，采用YG461E-3型全自动透气量仪（宁波纺织仪器厂）测定一定压差下，单位时间内通过织物的空气量。依据测试标准GB/T 12704—2009《织物透湿性能试验方法》中的吸湿法，采用YG601-I/II型电脑式织物透湿仪（宁波纺织仪器厂）测定各织物的透湿率。

1.2.3.5 织物风格测试

选取织物平整处，分别剪取直径为100 mm的试样3块，采用PhabrOmeter型智能风格仪（美国Nu Cybertek公司）分别测试织物的硬挺度、柔软度和光滑度。

2 结果与讨论

2.1 织物K/S值

鲜茧丝织物和干茧丝织物不同波长下的K/S值曲线如图2所示。

由图2可知，经过同种工艺染色后的鲜茧丝织物与干茧丝织物的K/S值曲线几乎重合，在最大吸收波长（580 nm）下，鲜茧丝织物的颜色深度略低于干茧丝织物，分别为13.534与13.665，几乎无差异。可以说明，在同种工艺条件下，用酸性染料对其染色时，两种织物样品的染色深度基本一致。由于使用酸性染料对蚕丝织物进行染色时，染料与纤维大分子间主要以离子键结合，烘茧工序虽然能够使丝胶发生一定程度的变性，但并不会破坏丝素蛋白的结构，故而在同种染色工艺作用下，鲜茧丝织物与干茧丝织物的染色深度没有明显的差别。

2.2 织物色牢度

鲜茧丝织物和干茧丝织物的染色牢度如表4所示。由表4可知，经同种工艺染色后的鲜茧丝织物和干茧丝织物样品的耐摩擦色牢度差异不大，两种织物样品的耐干摩擦色牢度等级达到了4～5级，由于酸性染料溶于水，使得其湿摩擦色牢度低于干摩擦色牢度。此外，鲜茧丝织物样品的湿摩擦色牢度略低于干茧丝织物样品，这可能是由于鲜茧丝的抱合差于干茧丝所致[8，13]。

经同种工艺染色后的鲜茧丝织物和干繭丝织物样品的耐皂洗色牢度等级相同，褪色牢度和沾色牢度均达到了4级以上。

2.3 织物服用性能

2.3.1 折皱回复性

经同种工艺染色后的鲜茧丝织物和干茧丝织物的折皱回复性如表5所示。由表5可知，无论是经向还是纬向，干茧丝织物的急弹性回复角均大于鲜茧丝织物，而两者的缓弹性回复角差异不大。弹性回复角越大，织物经压力变形后的回复能力越强，说明织物的抗皱性能越好。一方面，经浸泡工艺处理后，鲜茧丝的抱合小于干茧丝，抱合越差，纤维间的摩擦阻力越小。另一方面，由于鲜茧缫丝未经过煮茧工序，使得鲜茧丝含胶率相对较高，同纤度的鲜茧丝和干茧丝经过相同织造工艺分别制织而成的织物，在后续精练工艺中，基本去除了纤维上的大部分丝胶，使得鲜茧丝织物的练白平方米质量低于干茧丝织物，从而使得鲜茧丝织物的茧丝纤度小于干茧丝织物的茧丝纤度[11]，纤度越小，织物越柔软[14]。故鲜茧丝织物的弹性回复性能小于干茧丝织物。

2.3.2 悬垂性能

经同种工艺染色后的鲜茧丝织物和干茧丝织物的悬垂性能如表6所示。悬垂系数越小，织物的悬垂性能越好，织物越硬挺。由表6可知，鲜茧丝织物和干茧丝织物的悬垂系数分别为56.38%和59.83%，表明鲜茧丝织物的悬垂性能略优于干茧丝织物。织物悬垂性能受弯曲刚度、断裂伸长等的影响，织物断裂伸长越大、弯曲刚度越小，织物越柔软，悬垂性能越好。一方面经精练工艺处理后，组成鲜茧丝织物的纱线纤度较小，织物更加柔软，有利于织物的悬垂性能。另一方面，由于鲜茧丝未经过烘茧工艺，鲜茧丝的丝胶变性少，水溶性相对较好，并且鲜茧内部存在的水分子使肽链之间的结合力减弱，使得缫丝时缫丝张力小，茧丝能够从蚕茧表面顺利离解，较小的缫丝张力不能使肽链中弯曲的链段伸直，使得鲜茧丝具有较大的断裂伸长率[15]，也有利于织物的悬垂性能。故而鲜茧丝织物具有较好的悬垂性。

2.3.3 拉伸性能

经同种工艺染色后的鲜茧丝织物和干茧丝织物的强力—伸长曲线如图3所示。实验结果表明：两种织物经纬向的强力—伸长曲线趋势大致相同。在织物纬向，鲜茧丝织物和干茧丝织物的断裂强力分别为310.25、284.90 N，断裂伸长率分别为21.05%、20.26%，纤维断裂具有不同时性。在织物经向，鲜茧丝织物和干茧丝织物的断裂强力858.85、827.31 N，断裂伸长率分别为19.06%、18.38%，纤维断裂几乎同时发生。由于织物经密大于纬密，使得两种织物经向的断裂强力大于纬向，经向的断裂伸长率小于纬向。而无论是织物经向还是纬向，鲜茧丝织物的断裂强力和断裂伸长率均大于干茧丝织物。在鲜茧缫丝过程中，较小的缫丝张力不能使肽链中弯曲的链段伸直，使得鲜茧丝具有较高的断裂伸长率。而在织物强力方面，原因可能是在鲜茧低温保存的过程中，蚕丝纤维的内部结构变的更加紧密[16]，此外，织物断裂强力还与缫丝张力、复摇、浸泡工艺等因素有关。

2.3.4 透气透湿性能

经同种工艺染色后的鲜茧丝织物和干茧丝织物的透气透湿性能如表7所示。经同种工艺染色后，鲜茧丝织物的透气透湿性能均优于干茧丝织物。主要是由于经脱胶工艺处理后，鲜茧丝织物的练白平方米质量低于干茧丝织物，鲜茧丝织物纤维间、纱线间的空隙较大，织物覆盖紧度较小。此外，鲜茧丝的抱合小于干茧丝，纤维排列比较疏松。在其他条件一致的情况下，织物覆盖紧度越小，空隙越大，越有利于织物透气透湿，使得染色后的鲜茧丝织物的透湿透气性能大于染色后的干茧丝织物。

2.3.5 织物风格

经同种工艺染色后的鲜茧丝织物和干茧丝织物的风格如表8所示。由表8数据可知，两者的硬挺度、柔软度、光滑度相差不大。鲜茧丝织物的硬挺度略小于干茧丝织物，柔软度略大于干茧丝织物，两种织物的光滑程度基本相同。织物的风格受纤维的弯曲性能、纱线的细度、织物组织结构、织物厚度等各方面因素的影响。两种织物经脱胶工艺处理后，组成鲜茧丝织物的纱线纤度较小，纤维间抱合较差，使得织物更加柔软。

3 结 论

a）由K/S值曲线及织物色牢度分析表明：在同一染色工艺条件下，鲜茧丝织物和干茧丝织物的染色深度和色牢度差异不大。

b） 通过对织物服用性能评价可知：经相同工艺织造、精练和染色后，鲜茧丝织物的拉伸性能、悬垂性、柔软性、透气透湿性能略优于干茧丝织物，织物硬挺度、抗皱性略差于干茧丝织物，但差异并不明显，两种织物的表面光滑程度基本相同。

综上所述，染色后鲜茧丝织物和干茧丝织物的染色深度、色牢度、懸垂性、织物手感、拉伸性能等并没有太大的差异。在某些性能上鲜茧丝织物还略优于干茧丝织物，表明使用鲜茧丝织造织物具有一定的可行性。虽然目前在鲜茧丝的织造和染色等方面还面临一些问题，但不可否认，鲜茧丝织物仍存在着较大的发展空间与市场需求。

参考文献：

[1] 龙辉，罗志祥，谢钧，等.广西鲜茧缫丝现状分析[J].中国纤检，2014（15）：24-27.

[2] 张国兵.鲜茧直接缫丝工艺的研究与探讨[J].轻纺工业与技术，2011（4）：7-8.

[3] 陆春霞，廖森泰，祁广军，等.鲜茧缫丝蚕蛹的食用开发现状及应用前景分析[J].蚕业科学，2015（4）：760-763.

[4] 桂仲争.蚕蛹资源的开发利用研究[J].蚕业科学，2017（4）：537-545.

[5] 吕超目，顾晨，叶飞，等.鲜茧煮茧对提高鲜茧丝抱合性能的试验研究[J].中国纤检，2015（Z1）：125-127.

[6] 黄继伟，洪基武，林海涛，等.鲜茧缫生丝与干茧缫生丝的性能对比[J].丝绸，2013（11）：28-32.

[7] 章琪超，江文斌，傅雅琴.鲜茧生丝与干茧生丝的结构性能差异研究[J].现代纺织技术，2015（1）：1-5.

[8] 吕超目.浸泡工艺对鲜茧丝品质的影响[D].杭州：浙江理工大学，2017.

[9] 陈树明，杨小芳.积极探讨鲜茧缫丝的系列配套技术[J].四川蚕业，2002（1）：44-45.

[10] 杨莹莹，寿霜霜，欧阳微微，等.鲜茧丝与干茧丝织物性能研究[J].丝绸，2017（9）：1-6.

[11] 朱忠强.鲜茧丝与干茧丝在梭织纬线上的使用比较[J].丝绸，2014（4）：15-17.

[12] 王聪磊.鲜茧生丝的微量组分及焙烘影响初探[D].杭州：浙江理工大学，2017.

[13] 刘慧.改善缫丝工艺提高鲜茧生丝抱合稳定性的研究[D].杭州：浙江理工大学，2016.

[14] 王亚.织物柔软性的表征与评价[D].无锡：江南大学，2008.

[15] 杨礼直，钱镇海，钱永年，等.鲜茧处理方法对茧丝品质的影响[J].江苏丝绸，2000（6）：1-5.

[16] 孙浪涛.超低温冷冻处理对桑蚕丝结构及性能影响研究[D].西安：西安工程大学，2013.