丝的加工

刘辅庭

(原上海市纺织科学研究院 上海 200092)

丝的加工

刘辅庭

(原上海市纺织科学研究院 上海 200092)

综合介绍苯乙烯接枝丝、用中性盐水溶液盐缩加工的丝制品及防止生丝原纤化剥离的技术。

丝；苯乙烯接枝；盐缩

1 苯乙烯接枝丝[1]

对丝的加工用接枝单体强疏水性苯乙烯。经苯乙烯加工的生丝在精练、染色、织造过程中重量损失小。加工后的丝可作为领带、外衫、外衣、带子的原料。

生丝60kg加硫酸盐催化剂0.45kg，用硫酸调节到pH3后经80～90℃处理，取得接枝加工丝。苯乙烯接枝丝的特征是比重小、膨松性高。如过度加工精练丝时，丝失去原来的触感及光泽。加工后染色性降低，发生静电及可燃性问题，但生丝有膨松性，需要改进加工技术。

用苯乙烯接枝的生丝或精练丝，已知丝织物的力学特性，苯乙烯及甲基丙烯酸甲酯接枝的丝的理化特性也已了解。苯乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚接枝的丝织物的摩擦带电的特性进行了研究。苯乙烯接枝的丝经次氯酸处理，除去丝蛋白质，取得的溶解残留物的热分解温度，随加工率而异，大致为320℃。苯乙烯聚合物填充丝中的机理，可从接枝率和溶解残留聚合物的截面积进行定量探讨。

为了解溶解残留聚合物的分子量，可用凝胶过滤色谱仪进行分析。

接枝率24% 和80%的接枝丝的表面从扫描型电子显微镜可观察到苯乙烯聚合物附着物，随接枝率增加而明显。

接枝率24%和80%经次氯酸处理的溶解残留聚合物从SEM可观察到，24%时，有纤维状苯乙烯聚合物，表面凹凸较多；接枝率增加到80%时，苯乙烯聚合物填充凹凸，表面平滑。

根据苯乙烯接枝丝及溶解残留聚合物的截面积化加工率的关系分析，接枝率50～60%时，试样截面积非连续增加。接枝率20%以内时，苯乙烯的聚合发生在丝的基质内，接枝率20%以上时，丝内无填充的空间，而附着于纤维表面。苯乙烯聚合物扩大了纤维内的间隙，由苯乙烯聚合物填充间隙，从而增加接枝丝的截面积。

2 用中性盐水溶液加工的丝制品[2]

(1)盐缩的天然纤维及其制造方法(专利3696555)

天然蛋白质纤维浸中性盐水溶液处理后收缩，提高手感，制成膨松的丝材料。

(2)食害抑制剂及其食害抑制材料以及材料的制造方法(专利3899405)

为防止蛋白质纤维被昆虫食害，用食害抑制剂有效果及抑制剂的制造方法。

(3)蛋白质微原纤及其制造方法以及复合材料(专利2981555)

原纤集合体构成的丝及毛，给予机械的剥离作用，制成超细的微原纤，并用来制造复合材料。

(4)有害物质的吸附材料及有害物质的脱吸方法(专利3430257)

(5)内分泌干扰物质的定量方法(专利3787632)

这些专利的出发点在于中性盐水处理的盐缩丝。

盐缩处理是丝浸硝酸钙或氯化钙等中性盐水溶液，不破坏丝的结构而使之膨润，丝浸水和乙醇的混合水溶液，使丝芯蛋白凝固，从而赋予丝的卷曲性及膨松性。中性盐水处理后，丝制品柔软，改善手感，触感柔软。

盐缩处理对丝的强度和伸长的影响是：盐缩率增加时，强度逐渐降低，斜率逐渐平稳，丝易伸长。在收缩率70%附近，强度降低，伸长最大达55%；收缩率80%以上时，强度及断裂伸长急降成为脆丝。盐缩率对蚕丝的复折射及折射率的影响是：蚕丝收缩到13%，复折射值与未收缩丝的值无差异；收缩率20%以上时，复折射值逐渐减少；收缩率13%时，折射率值比未加工降低，其后逐渐降低；收缩率60%以上时，折射率值显著降低。同时蚕丝随收缩，丝芯蛋白的分子取向降低，丝的结晶性逐渐降低。

3 生丝原纤的剥离和防止剥离加工[3]

茧丝是70～100微原纤的集合体，生丝为其分层结构。微原纤成束后，从生丝剥离的缺陷节及瘤节剥离时，生丝的品质会降低。丝纤维经过度摩擦而生节时，试样表面的光泽会部分变化。

从管丝把丝按一定间隔和长度分10区卷绕于检查板，按一定方向对光线，对照标准照相进行评价。生丝经强力机械摩擦后，微原纤或其集合物从生丝剥离，发生节及不匀而生丝的品质降低。构成生丝的微原纤相互有氢键力作用，通常微原纤不会从生丝剥离，但含水的生丝使微原纤的氢键力减弱，微原纤或其集合物易剥离。

丝的耐磨性比合成纤维制品较差，但经化学加工等可改变试样表面而提高耐磨性。丝制品的擦伤原因在于丝芯蛋白原纤化。

用化学加工剂如官能基数不同的环氧化合物、一官能性缩水甘油(G)、或有两环氧基的乙二醇双缩水甘油醚(EGDGE)加工的丝制品经机械摩擦后，用SEM观察原纤的发生及其成长过程。丝制品放入G溶解于二甲甲酰胺或EGDGE溶解于四氯乙烯，各经80℃、1h处理。用染色物摩擦色牢度试验仪，经一定次数反复摩擦。

3.1 摩擦使丝表面原纤化

摩擦次数超过200次时，带状原纤开始从丝上剥离，这是对应成球的初期，再进行磨损时，剥离的原纤变长，按纤维轴向排列。摩擦400次时，剥离原纤卷成球，最后成长为小球状毛羽，这样的原纤形态变化同棉涤针织物的成球过程一样。

3.2 摩擦使丝织物表面原纤化

用碱基酸酐G处理的丝制品，厚度无变化。用EGDGE处理的丝制品，在加工时间增加时，厚度逐渐增加。用SEM观察摩擦500次的丝制品，丝制品的蛋白质节状物未见G处理时的成球，环氧加工的丝制品的磨损程度轻，耐磨性提高。

可推定用环氧化合物处理的丝制品有提高耐磨性的效果。环氧化合物G和EGDGE处理的丝表面形态用SEM观察，可知G经1h处理的丝，形态与为未处理的丝无差异，如经3h处理，丝表面劣化部分有原纤束。用EGDGE处理3h，加工率为15.2%，丝表面未劣化。

[1] 塚田益裕. 苯乙烯接枝丝[J]. 《加工技术》(日)2015,50(6)：40-41.

[2]加藤弘.盐缩处理的丝制品[J]. 《加工技术》(日)2015,50(6)：42-43.

[3]塚田益裕. 防止生丝的原纤剥离[J]. 《加工技术》(日)2015,50(6)：44-46.

2015-11-02