黄添就 何镜新 陈金联 段雄伟 陈芳艳 钟杨生 林健荣
不同原料丝绵质量的比较
黄添就1何镜新1陈金联1段雄伟2陈芳艳2钟杨生2林健荣2
(1.阳山县兴达蚕业有限公司广东清远513100;2.华南农业大学动物科学学院广东广州510642)
为了探讨不同原料对丝绵质量的影响,本研究测试了双宫丝绵、干茧丝绵、鲜茧丝绵、蛹衬丝绵和下脚茧丝绵的压缩率、回复率、含油率等指标,并对其外观质量进行了评价。结果表明,双宫丝绵、干茧丝绵和鲜茧丝绵回复率均不小于92%,达到优等品要求,蛹衬丝绵回复率均不小于87%,达到一等品要求,下脚茧丝绵为合格品。双宫丝绵、干茧丝绵、鲜茧丝绵和蛹衬丝绵压缩率均不小于45%,达到优等品要求,下脚茧丝绵为一等品;5种丝绵含油率均远远低于优等品含油率的标准。观察丝绵外观,除下脚茧丝绵,其他4种丝绵的白度、均匀程度均较好。
原料茧;丝绵;压缩回弹性;含油率;外观质量
丝绵作为被子的填充物,具有极其显著的优点,其保暖性能、透气性能、吸湿性能、弹性性能、柔韧性能、人体亲和性能、防霉抗菌性能等综合服用性能优于羽绒、羊毛、驼毛、棉花、化纤5种材料做成的被子[1],因而受到越来越多消费者喜爱,蚕丝被用丝量已占全国蚕丝产量20%以上[2]。可以用于加工丝绵的原材料包括上车茧(包括鲜茧)、下茧、双宫茧、蛹衬、下脚茧等。不同的原料和不同的加工工艺对蚕丝被的内在质量、工艺质量会产生影响。内在质量当中填充物丝绵的压缩回弹性以及含油率是衡量蚕丝被好坏的两个重要指标,压缩回弹性越好,被子的保暖性和舒适性就越好,越耐用[3]。含油率高意味着丝绵的回弹性差,并且在较短的使用时间内会出现板结、收缩等现象,对蚕丝被所具有的吸湿、透气等优点有着严重的影响。其次,蚕丝被中含有的蛹油与丝绵在微生物的作用下,会发出难闻的气味,进而影响它的质量和使用效果[4]。本研究对干茧丝绵、鲜茧丝绵、蛹衬丝绵、双宫丝绵、下脚茧丝绵的品质进行比较,为优质丝绵的开发提供参考。
双宫丝绵、鲜茧丝绵、干茧丝绵、蛹衬丝绵、下脚茧丝绵等采用同一工艺生产,由阳山县兴达蚕业有限公司提供。
1.2.1 仪器
索氏萃取器;电热恒温水浴锅(上海申贤恒温设备厂);电热鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司);干燥器;电子天平(上海精科仪器有限公司)。
自制20 cm×20 cm压缩回弹性测试仪(图1):包括重锤A,质量2 kg;重锤B,质量4 kg;测试压片,质量175.55 g,尺寸20 cm×20 cm,工作面平整、光洁、不易变形;工作台,试验室操作台,面积80 cm×80 cm,与测试压片工作面接触吻合平行;钢直尺,分度值1 mm;计时器,分度值1 s。该测试仪用于测量丝绵的压缩回弹性。
1.2.2 试剂
使用的试剂有乙醚。
1.3.1 丝绵压缩回弹性测试方法
参照《蚕丝被》(GB/T 24252—2019)的方法并做适当改进,采用自制压缩回弹性测试仪进行压缩率和回复率的测试[5]。测试时,首先称取60 g丝绵放在试样架上,将压板按在试样上,然后加上重锤A(2 kg),30 s后取下重锺A,放置30 s,重复操作3次后,去掉重锺A放置30 s,立即测量试样从试样架底面至压板的四角高度(mm),计算其算术平均值0(mm)。在压板上再加上重锺B(4 kg),30 s后立即测量从试样架底面至压板的四角高度(mm),计算其算术平均值1(mm),取下重锺B,放置3 min后,立即测量试样从试样架底面到测试压片的四角高度(mm),计算其算术平均值2(mm)。测定3次。压缩率和回复率计算公式如下:压缩率1=(0-1)×100 /0;回复率2=(2-1)×100 /(0-1)。
1.3.2 丝绵含油率测定方法
参照《蚕丝被》(GB/T 24252—2019)的方法[5]。原理:试样在索氏萃取器中用乙醚进行萃取,然后使萃取溶剂蒸发,得到油脂质量,从而求出含油脂量对试样干质量的百分比,测定3次。含油率计算公式如下:
= m1×100 /(α1+α2) (1)
式中:为试样的含油率(%);1为油脂的干质量(g);α2为脱脂后试样的干质量(g)。计算3份试样含油率的算术平均值。
为了比较不同原料茧对丝绵压缩回弹性的影响,通过自制压缩回弹性测试仪,并且按照国家标准测定的操作方法,测定了双宫茧、干茧、鲜茧、蛹衬、下脚茧5 种不同原料加工的丝绵的压缩率和回复率,结果见表1和表2。
表15种丝绵的回复率比较
原料回复率/%第一次第二次第三次平均值±(标准差) 双宫丝绵95.7195.3595.0095.35±0.36 a 干茧丝绵92.5693.2895.4393.75±1.49 ab 鲜茧丝绵93.8491.0595.0293.30±2.04 ab 蛹衬丝绵92.2290.6192.6191.81±1.06 b 下脚茧丝绵81.2285.6584.9683.94±2.38 c
注:表中字母不同者表示在0.05水平上有显著差异。
表25种丝绵的压缩率比较
原料压缩率/%第一次第二次第三次平均值±(标准差) 双宫丝绵55.4558.5156.8756.94±1.53 a 干茧丝绵59.3159.2955.4358.01±2.23 a 鲜茧丝绵59.8757.5357.9458.45±1.25 a 蛹衬丝绵56.9855.8254.5555.78±1.22 a 下脚茧丝绵42.2942.2744.8543.14±1.48 b
注:表中字母不同者表示在0.05水平上有显著差异。
丝绵的压缩回弹性包括回复率和压缩率两个指标。国家蚕丝被标准对优等品填充物的标准是回复率不小于92%,压缩率不小于45%;一等品的标准是回复率不小于87%,压缩率不小于40%。合格品无要求。对5种丝绵回复率进行比较,结果见表1。其中双宫丝绵、蛹衬丝绵、下脚茧丝绵的回复率存在显著性差异(≤0.05);而双宫丝绵、鲜茧丝绵和干茧丝绵的回复率没有显著性差异(>0.05)。双宫丝绵回复率95.35%,干茧丝绵回复率93.75%,鲜茧丝绵回复率93.30%,蛹衬丝绵回复率91.81%,下脚茧丝绵回复率83.94%。双宫丝绵、干茧丝绵和鲜茧丝绵均达到国家优等品回复率的要求(回复率不小于92%),其中双宫丝绵最优。蛹衬丝绵均达到一等品回复率的要求(回复率不小于87%),而下脚茧丝绵回复率达到合格品回复率的要求。
对压缩率进行比较,结果见表2。其中双宫丝绵、蛹衬丝绵、鲜茧丝绵、干茧丝绵4种丝绵的压缩率并不存在显著性差异(>0.05);而上述4种丝绵与下脚茧丝绵均存在显著性差异(≤0.05)。双宫丝绵压缩率56.94%,干茧丝绵压缩率58.01%,鲜茧丝绵压缩率58.45%,蛹衬丝绵压缩率55.78%,下脚茧丝绵压缩率43.14%。压缩率当中,除下脚茧丝绵仅达到一等品的要求外,其他4种丝绵均达到国家优等品压缩率的要求(压缩率不小于45%)。
按照国家标准的要求,采用索氏萃取法提取丝绵油脂,测定5种不同原料丝绵的含油率,结果见表3。
表35种不同原料茧丝绵的含油率
原料含油率/%第一次第二次平均值 双宫丝绵0.360.330.35 干茧丝绵0.350.290.32 鲜茧丝绵0.200.200.20 蛹衬丝绵0.640.640.64 下脚茧丝绵0.460.490.48
对5种丝绵含油率进行比较,鲜茧丝绵含油率0.20%,干茧丝绵含油率0.32%,双宫丝绵含油率0.35%,下脚茧丝绵含油率0.48%,蛹衬丝绵含油率0.64%。蛹衬丝绵含油率最高,下脚茧丝绵次之,但均达到优等品蚕丝被填充料的质量标准(含油率不大于1.2%)。高含油率的丝绵意味着在较短的使用时间内会出现板结、收缩的现象,也间接影响了丝绵的压缩回弹性,导致丝绵的压缩回弹性较差。
对不同丝绵工艺质量的均匀程度指标进行比较,结果见表4和图2。
表4不同原料丝绵的均匀程度指标
品种白度手感丝筋绵块颣节 双宫丝绵天然白色,色泽均匀非常好无明显无明显无明显 干茧丝绵天然白色,色泽较为均匀较好有轻微有轻微有轻微 鲜茧丝绵天然白色,色泽较为均匀非常好有轻微无明显无明显 蛹衬丝绵天然白色,色泽较为均匀较好有明显有轻微有明显 下脚茧丝绵白色发黄,色泽不均匀差有明显有轻微有明显
双宫丝绵天然白色,色泽均匀,手感非常好,丝绵柔顺,无丝筋,无绵块,无明显颣节,双宫丝绵达到工艺质量要求中均匀程度优等品的要求;干茧丝绵天然白色,色泽较为均匀,手感较好,有轻微的丝筋和绵块,有轻微颣节;鲜茧丝绵天然白色,色泽较为均匀,手感非常好,有轻微的丝筋,无绵块,无明显颣节;蛹衬丝绵天然白色,色泽较为均匀,手感较好,有明显的丝筋,有轻微绵块,有明显颣节;下脚茧丝绵色泽略为发黄,色泽不均匀,手感差,丝绵粗糙,有明显的丝筋,有轻微绵块,有明显颣节。
综上所述,双宫丝绵、干茧丝绵、鲜茧丝绵可达到优等品蚕丝被要求,蛹衬丝绵达到一等品蚕丝被要求,下脚茧丝绵达到合格品要求。
双宫茧是由两个或两个以上蚕宝宝共同结的茧,不能用于缫制普通规格的生丝。干茧包括上车茧和下茧,其中上车茧可以用来缫丝。鲜茧是未经过干燥处理的蚕茧。蛹衬是指蚕茧在缫丝厂缫丝后剩下的内层薄皮。下脚茧指有瑕疵不能用于缫丝的蚕茧,包括重柴印茧、重黄斑茧、畸形茧、死笼茧、薄皮茧、口茧等。
对比5种不同原料茧丝绵的压缩回弹性、含油率、外观质量。双宫丝绵的综合指标最优,鲜茧丝绵、干茧丝绵的综合指标较好,蛹衬丝绵的综合指标较差,下脚茧丝绵的综合指标最差。在同样的工艺条件下,原料是造成丝绵品质差异的主要原因。双宫丝绵纤维刚度高,纤维粗且长,纵横交错的网络多,因此弹性回复率优[6]。鲜茧丝绵和干茧丝绵相比,回复率、压缩率、含油率等几项指标很接近,即采用鲜茧加工和采用干茧加工,丝绵质量差异不大。近年来,鲜茧缫丝作为新的生丝加工工艺得到广泛应用,但其缺点是不适用于高品质、高等级生丝的缫制[7],而采用鲜茧加工丝绵不仅不存在质量受影响的问题,还可以省去干燥步骤,降低能耗,成本更低。蛹衬丝绵丝缕细,强度差,因此加工出的丝绵易扯断,弹性差。下脚茧因为受到蚕尿、病蚕、微生物的污染,所以丝的强度和色泽较差。因此,蛹衬丝绵和下脚茧丝若要提高品质,则应结合原料茧特性,从加工工艺上进行改进提高。
不同原料茧对丝绵的质量指标影响显著,双宫丝绵综合指标最高,其次是干茧丝绵和鲜茧丝绵,以上3种丝绵均达到蚕丝被优等品的质量标准,蛹衬丝绵达到一等品质量标准,下脚茧丝绵达到合格品质量标准。
[1]储呈平,盛家镛,林红,等.新型多功能丝绵被的研制与开发[J].丝绸,2003(12):8-11.
[2]顾红烽.蚕丝被产品质量评价体系的建立[J].中国标准化,2012(10):103-106.
[3]顾红烽.蚕丝被产品质量指标的检测及评价[J].丝绸,2012,49(7):30-35
[4]李兵,盛家镛,史常春,等.家蚕丝绵含油率测定方法的研究[J].丝绸,2008(4):46-47.
[5]中国纺织工业联合会.蚕丝被:GB/T 24252—2019[S].北京:中国标准出版社,2019.
[6]陈芳艳,潘世俊,盛家镛,等.双宫丝绵纤维的性能检测[J].丝绸,2018(1):9-13.
[7]黄继伟,封宝山.桑蚕鲜茧与干茧缫丝成绩的对比分析[J].南方农业学报,2014,45(5):887-890.
清远市科技计划项目(2020KJJH025)
S886.9
A
2095-1205(2021)02-09-03
10.3969/j.issn.2095-1205.2021.02.05