天然彩色双宫丝织物精练及保色试验研究

2019-05-16蒋小葵刘光秀甘霖张惠娟潘璐璐张后兵

四川蚕业 2019年1期

蒋小葵刘光秀甘霖张惠娟潘璐璐张后兵

（1.南充出入境检验检疫局技保中心，四川南充 637900；2.四川出入境检验检疫局检验检疫技术中心，四川成都 610041；3.浙江出入境检验检疫局丝类检测中心，杭州 310012；4.重庆出入境检验检疫局检验检疫技术中心，重庆 400020）

天然彩色茧丝历经数十年的研究推广，但目前仍难以形成规模化的市场交易和产业应用，面临着重重障碍和诸多问题需要解决，其中最根本的原因在于天然彩色茧丝的色素主要存在于丝纤维外围的丝胶中，会随着丝胶的溶失而丢失[1-2]。而天然彩色茧丝织造为丝织物后，若用于服饰，必须进行脱胶处理才能确保面料获得柔软的手感和柔和的光泽，这样天然彩色茧丝颜色随着脱胶处理而褪色变白，失去了原有的鲜艳色彩，彩色茧丝的开发价值也就随之丧失。针对这个问题，为了保留住天然彩色茧丝在后道加工工序中的天然色彩不至于消失殆尽，专家学者们开展了大量的研究工作，主要开发出两类方法，一种方法是利用尿素和硫脲作为色素转移剂，对天然彩色茧丝及织物采用高温浸渍或气蒸处理，将色素由丝纤维外围的丝胶向内部的丝素转移，以提高天然彩色茧丝丝素中天然色素含量[3-5]，另一种方法是丝胶固着加工方法，通过交联变性降低丝胶的水溶性，使其成为蚕丝表面能持久保留的部分，如用醛及醛类衍生物交联[6-8]、稀土固胶[9]、生丝接枝[10]等，通过保留部分丝胶，达到保留天然彩色茧丝中色素的目的。王祥荣[3]等发明了一种提高天然彩色蚕丝色彩浓度的方法，采用尿素和硫脲作为色素转移剂，丝素上天然色素的含量比未处理天然彩色家蚕丝织物提高了2～3倍。李鹏[6]等采用戊二醛先交联，乙烯基化合物再接枝的方法对天然彩色茧丝进行丝胶固着处理，纤维的K/S值和颜色特征值与未处理的彩色丝相比变化较小，是一种较好的天然彩色丝丝胶固着方法，但存在表面接枝，精练容易脱落的问题。李涛[8]用戊二醛固胶后的天然彩色丝耐洗涤性明显增强，但是在高温（90℃）条件下在强碱溶液中丝胶溶失也会增大。李洁[11]用一种新型交联剂——四羟甲基硫酸磷（THPS）对天然彩色丝进行固胶固色能提高彩丝颜色的耐家用洗涤和耐日晒牢度，固色彩色丝的耐日晒牢度为3级，而未固色彩色丝的耐日晒牢度仅为1级。上述研究成果虽然取得了一些试验成效，但由于效果不够理想，或所使用试剂不适应当前环保清洁生产要求，或常规工业化生产难以达到试验所需的环境条件，至今也难以转化为规模化的产业生产。

学者专家们对天然彩色丝的研究对象主要集中在天然彩色蚕茧缫制的彩色生丝和利用彩色生丝织造的彩色丝织物上[11-14]，对用天然彩色蚕茧缫制天然彩色双宫丝及其丝织物的研究鲜见报道。双宫丝因其丝条较粗，生产工艺较简单，易于生产。双宫丝织物因面料上随机分布有独特的天然雪花糙具有粗犷、古朴、厚重、典雅之美[15]，很受消费者喜爱。本研究采用天然黄色彩色蚕茧缫制100/120den（111.1/133.3dtex）规格的天然彩色双宫丝，颜色金黄，色泽明亮圆润，通过检测发现其耐洗、耐汗渍、耐摩擦等各项色牢度指标都在4级及以上，仅有耐日晒色牢度为3～4级，但也能达到我国现行双宫丝织物标准一等品要求，且也远远好于天然彩色生丝的耐日晒色牢度1级的水平[11]。用天然彩色双宫丝织造的天然彩色双宫丝织物，颜色仍然绚丽夺目，给人极大的视角愉悦，但天然彩色双宫丝织物精练后的效果鲜见报道。本研究拟采用丝绸练染企业常规精练生坯丝织物方法与恒温脱胶方法进行天然彩色双宫丝织物的脱胶精练比较，以期为探索常规生产工艺条件下保色精练天然彩色丝织物提供实验数据参考。

1 试验

1.1 试验材料

13255品种和13497品种天然黄色双宫丝织物（以下简称55彩绸、97彩绸）、100/120den（111.1/133.3dtex）天然黄色双宫丝（南充高坪宏兴丝绸厂制造）、20/22den（22.2/24.4dtex）天然黄色生丝（本研究提供）。

两个品种彩色丝织物的经线皆为20/22den（22.2/24.4dtex）规格天然黄色生丝，纬线皆为100/120den（111.1/133.3dtex）规格天然黄色双宫丝，13255品种为单根经线与单根纬线交织的平纹织物，13497品种为两根经线与单根纬线交织的平纹织物。每种彩色织物剪三块200mm×150mm大小的织物小样待用，彩色双宫丝与彩色生丝各取2份，每份重量约18g左右小绞丝试样待用。

1.2 试验仪器及试剂

仪器：QDJ 920II型纤度机（四川康乐医疗器械厂），YG 777型全自动通风式快速恒温烘箱(绍兴市元茂机电设备有限公司)，ML 203E/02型电子天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司），2000 W电子调节万用电炉(北京泰和格润仪器有限公司)，WP-UP-Ⅲ-20实验室专用超纯水机（四川沃特尔水处理设备有限公司），ST 24Z2带量度深型不锈钢锅（浙江苏泊尔股份有限公司），ZW-800D恒温水浴锅（上海皓庄仪器有限公司），1 000 mL量杯4个，最小分度值1℃玻璃温度计等。

试剂：精练剂（含有皂液、硅酸钠、保险粉等）（南充云禾丝绸印染有限公司提供），分析纯无水碳酸钠（Na2CO3）（成都市科龙化工试剂厂）。

1.3 试验方法

1.3.1 彩色丝织物常规精练试验步骤

配制浴液：三级纯水、每升水加入5g精练剂和 0.7g碳酸钠（Na2CO3），浴比 1：100。先将织物试样在常温纯水中浸泡15min，再放入水温95℃以上的不锈钢锅内精练，先初练，再复练。练减时间：13977品种双宫丝织物先初练80min，复练80min，13255品种双宫丝织物先初练60min，复练60min。练制过程中需适当补充水，以保持浴液浓度稳定。练制完成后的织物小样用50～60℃的纯水清洗2～3次。

1.3.2 彩色丝织物恒温脱胶试验步骤

精练目的是将生坯丝织物上多余的丝胶脱掉，以保证织物的柔软性。本试验借鉴骆倩倩[16]等人对天然粉红色蚕丝脱胶工艺以及刘双双[13]等人对天然黄色丝织物的脱胶工艺，以最大化保留天然色彩又具有较高脱胶率和较好的织物柔软性与光泽，经过试脱胶，确定了本试验的脱胶试验条件及步骤：

配制浴液：三级纯水、4g/L碳酸钠(Na2CO3)，浴比1：100，脱胶温度82℃。将彩色丝织物试样放入50～60℃的温水中浸泡30min后，放入82℃恒温水浴锅的量杯内的浴液中脱胶50min，再将脱胶织物分别用50～60℃热水、30℃左右的温水、冷水各清洗2次。

1.3.3 彩色丝含胶率试验步骤

用QDJ 920II型纤度机摇取天然彩色生丝和天然彩色双宫丝试样，按照《FZ/T 40004-2009蚕丝含胶率试验方法》开展天然彩色双宫丝和天然彩色生丝的脱胶试验，试验条件：0.5g/L碳酸钠（Na2CO3）、浴比 1：100、脱胶温度 98～100℃、脱胶时间30min。将制备的彩色丝试样称计干重后按上述试验条件重复脱胶3次，用50～60℃纯水彻底洗净烘干，计算彩色丝含胶率。

2 结果与分析

2.1 常规精练后彩色丝织物的颜色特征

两个品种的天然黄色双宫丝织物试样的金黄色彩经过常规精练后基本褪掉了，肉眼观察颜色为白色偏乳，光泽较暗淡柔和。

为了直观地辨别精练或脱胶后天然彩色丝织物试样与原样的颜色差异，采用灰色样卡的级差用目测的方式来评定精练或脱胶后天然彩色丝织物颜色与原样颜色差异及颜色特征。天然彩色双宫丝织物精练后与原样颜色差异结果如表1。

表1 精练后天然彩色双宫丝织物与原样颜色差异比较

2.2 恒温脱胶后彩色丝织物的颜色特征

经过82℃的恒温脱胶后，两个品种的天然彩色双宫丝织物虽然也有褪色，但无精练丝织物褪色明显，仍保留有肉眼可见较明显的黄度色彩。用灰色样卡评定脱胶后天然彩色丝织物与原样颜色及特征差异结果如表2。

表2 恒温脱胶后天然彩色丝织物与原样颜色差异比较

用灰色样卡对恒温脱胶后彩色丝织物与精练后彩色丝织物的颜色及其特征差异进行了比较，结果如表3。

表3 恒温脱胶彩色丝织物与精练彩色丝织物颜色差异比较

由此看来，采用恒温脱胶天然彩色织物可以保留住一部分天然色彩，虽然光泽、手感不及精练丝织物柔和，但若对恒温脱胶的天然彩色丝织物再进行一些柔软等后整理处理，织物绸面会达到较理想的效果。

2.3 彩色丝织物的脱胶情况比较

通过对天然彩色双宫丝织物经过精练和常温脱胶后织物的脱胶情况与天然彩色丝的含胶率进行比较，了解天然彩色丝织物中的丝胶是否脱尽以及丝织物上剩余含胶率对保留天然色素的影响。首先需要了解织造本研究的天然彩色双宫丝织物的原料天然彩色丝的含胶率情况，如表4。

表4 天然彩色丝脱胶率

从表4可以看出，织造天然彩色双宫丝织物的原料天然彩色双宫丝平均含胶率稍高，为25.20%，天然彩色生丝平均含胶率稍低，为24.72%，天然彩色丝的平均含胶率约为25%。

常规精练试验下天然彩色双宫丝织物的脱胶情况见表5。

表5 常规精练天然彩色双宫丝织物脱胶率

从表5与表4的脱胶率对比可以看出，天然彩色双宫丝织物经过常规精练后，脱胶率都达到24.50%以上，接近天然彩色丝的脱胶率，说明丝织物上的丝胶基本脱尽，丝纤维上的天然色素也随丝胶流失而消失殆尽。特别是55彩绸是单经单纬的平纹织物，在高温浴液中精练剂的作用下，脱胶更彻底，导致丝织物色泽更白，手感更柔软。

在印染企业实际的精练加工过程中，为确保精练后的丝织物颜色白度，光泽明亮，手感柔软，往往会在精练液中添加一些柔软剂、还原剂、增白剂等，更会导致天然彩色丝织物的褪色乏白。常规精炼方法不适合天然彩色丝织物的脱胶练减。

82℃恒温脱胶试验下天然彩色双宫丝织物的脱胶情况见表6。

表6 恒温脱胶后彩色双宫绸脱胶率

从表6与表4的脱胶率对比来看，恒温脱胶后55彩绸脱胶率比天然彩色丝脱胶率约小5%，97彩绸脱胶率比天然彩色丝脱胶率约小2.5%，脱胶后的丝织物呈淡黄色。可以说若对天然彩色丝织物进行脱胶处理时，不完全脱尽丝织物中的丝胶，丝织物中剩余含胶率保留3%～5%，则可以保留部分天然色素，天然彩色丝织物呈现较明显的天然色彩。在常规脱胶试验中，由于经过了30min的温水浸泡，天然彩色双宫丝织物中的粗纤度双宫丝也得到充分渗透，其丝胶得到较好膨润，因此97彩绸脱胶率较55彩绸高。常温脱胶试验方法既达到了丝织物的脱胶目的，又保留了丝织物上的天然色素，此脱胶方法可以推广应用于天然彩色丝织物的脱胶练减。

丝织物的精练分为全脱胶和半脱胶，通过精练将丝胶和其他杂质全部除去的叫全脱胶，半脱胶又分为脱三成、脱五成、脱七成等[17]。本研究的常规精练试验基本上属于全脱胶，恒温脱胶方法则属于半脱胶。天然彩色丝织物可以通过半脱胶方式保留部分天然色彩，且面料手感较柔软。根据面料的用途，还可以对天然彩色丝织物不进行脱胶处理直接使用，比如织造成天然彩色生绡织物，不经练染直接使用，可用于需要挺括性较好的服饰，类似欧根纱面料的挺括、轻薄、华丽效果，可以制作裙子、婚纱等。日本有一种蚕丝奥甘迪（Silk Orandie）的薄型平纹织物，薄如蝉翼，呈透明状，手感硬而有拉力，可用做夏季服装及滚边，另有一种西风（Siphon）含胶生坯绸，透明而轻盈，有硬挺感和光泽，可用于夏季女士服装、里子绸、包和披巾等[8]。

3 结论与探讨

3.1 天然彩色丝织物的常规精练

天然彩色丝织物经过常规精练，丝胶基本脱尽，天然色素基本丢失，精练后丝织物颜色呈现白色偏乳，光泽手感较柔和。由于企业实际加工过程中常规精练剂中含有柔软剂、还原剂、增白剂等，更增加了精练丝织物的白度。常规精练方式不适合天然彩色丝织物的脱胶练减。

3.2 天然彩色丝织物脱胶

天然彩色丝织物恒温脱胶后剩余含胶率保留3%～5%，丝织物呈现较明显的黄度色彩，但光泽手感无精炼丝织物柔和。可以根据不同的用途，采取不同的半脱胶方式获得不同的天然色彩效果和手感。本研究采用了82℃恒温浴液、碳酸钠试剂，脱胶50min获得了较明显黄色色彩及较柔软手感的天然彩色脱胶丝织物。恒温脱胶是可以考虑采用的天然彩色丝织物练减方式。