蚕丝被增重鉴别检测方法的比较和分析

1 引言

蚕丝被由被套和填充物组成，其填充物称作蚕丝绵。蚕丝绵是蚕作蛹后的外壳经过加工抽丝剥茧、脱脂后形成的熟丝，根据蚕茧种类，蚕丝绵可分为桑蚕丝绵、柞蚕丝绵、木薯蚕丝绵等。蚕丝被填充物中蚕丝绵含量达50%及以上才可称为蚕丝被。蚕丝被具有贴身保暖、蓬松轻柔、透气保健等得天独厚的品质和优点，其天然的舒适性和绿色健康的理念深受消费者欢迎，具有较高的商业价值。

而蚕丝的增重处理技术由来已久，为了赋予蚕丝一定的厚实感和丰满度，采用物理或者化学的方法对蚕丝进行一定的增重处理。物理增重处理一般包括甘油增重、无机盐增重等；化学增重处理主要有丝胶固着增重、接枝共聚增重等[1]。蚕丝的增重处理技术本来用于改善真丝服饰的穿着舒适性，但却被不法商家滥用于蚕丝被中。为了谋取利益，目前市场上不少蚕丝被的蚕丝绵中加入了增重剂，以此来提高蚕丝绵的重量，此法不仅损害了蚕丝被的价值，也破坏了蚕丝被本身特有的天然的性能特点，导致回潮率、压缩回弹性等一些指标不合格。2019年，在国家市场监督管理总局产品质量安全风险监测中心开展的蚕丝被风险监测中，增重检出率达到了6.25%（80批次中共有5批次检出），经定量检测，这些增重蚕丝被的增重比例在20% ～100%不等。

由于蚕丝被具有较高的品相要求，因此对于增重方法的选择也会具有一定的偏向性。目前市面上蚕丝被增重方法主要集中在甘油增重和接枝共聚增重，而其他增重方法加深了蚕丝绵的颜色，从而影响了蚕丝被的品相，使用不多。国家标准GB/T 24252—2019《蚕丝被》中4.5明确规定，蚕丝填充物不得进行增重处理，并且提供了附录C、D、E三种检测方法，分别对应酸溶解显色法、高温酸水解法以及液相色谱法[2]。前两种属于定性鉴别方法，主要针对接枝共聚类增重的鉴别；而液相色谱法是采用液相色谱仪对蚕丝氨基酸含量进行分析，通过蚕丝绵中氨基酸含量的多少来反向判断蚕丝绵是否进行增重，此法属于定量鉴别方法。

2 增重鉴别检测方法的比较

2.1 酸溶解显色法

根据国家标准GB/T 24252—2019《蚕丝被》中附录C的规定[2]，蚕丝绵经浓盐酸溶解24h后，未经增重处理的丝绵溶液会变为紫色，而采用聚甲基丙烯酰胺类接枝技术增重的丝绵溶液基本不变色，通过颜色的对比来定性判断蚕丝绵是否进行增重（如图1所示）。此方法原理可参考发明专利《一种快速判定桑蚕丝是否接枝的方法》[3]。操作十分简单便捷，具有省时省力、快速检测的优点。

图1 桑蚕丝绵酸溶解显色法

但此方法也存在一定的局限性：

（1）此法仅针对接枝共聚类的增重检测，对增重剂种类检测具有一定局限性。虽然目前市面上绝大多数增重蚕丝绵都是使用接枝共聚类增重，但也不能排除其他可能的情况，比如：甘油增重的蚕丝绵，使用酸溶解显色法也能显紫色。

（2）此法针对桑蚕丝绵的增重检测有效，而对柞蚕丝绵而言不能进行有效判定。经过大量的试验对比发现，酸溶解显色法对柞蚕丝绵而言，无论是否增重，在酸性条件下均不显紫色（如图2所示），因此单单仅凭颜色来判断所有种类蚕丝绵是否增重，并不合适。

图2 柞蚕丝绵酸溶解显色法

2.2 高温酸溶解法

根据国家标准GB/T 24252—2019《蚕丝被》中附录D的规定[2]，蚕丝绵所含蚕丝蛋白在高温酸性溶液中会发生水解，聚甲基丙烯酰胺类接枝增重物质不水解而成为沉淀析出，通过观察水解溶液是否含有沉淀或者絮状物，以此来定性判定蚕丝绵是否进行接枝增重（如图3所示）。此检测方法优点同样是操作简单，高效快速。

与酸溶解显色法相似，高温酸溶解法同样存在一定局限性：（1）此方法同样只能针对接枝共聚类的增重检测；（2）有些蚕丝绵在高温酸性条件下可能由于水解得不充分而产生沉淀物，而并不是增重剂导致的沉淀物，比如：柞蚕丝绵，易影响结果判定；（3）对于含有其他纤维物质的混合蚕丝绵，除蚕丝以外的其他纤维物质在酸性条件下不能水解而产生沉淀物，也易影响结果判定。

图3 蚕丝绵高温酸溶解法

2.3 液相色谱法

根据国家标准GB/T 24252—2019《蚕丝被》中附录E的规定[2]，蚕丝在高温酸性溶液中水解成游离氨基酸，与异硫氰酸苯酯反应后，生成的氨基酸衍生物在紫外波长有强吸收，经高效液相色谱仪分析检测，外标法定量分析可得到蚕丝中氨基酸的含量。标准要求，蚕丝总氨基酸含量实测结果应不低于95%，或蚕丝中丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸4种主要氨基酸含量实测结果合计应不低于77%。在实际检测过程中，蚕丝水解后游离的氨基酸有18种，这18种氨基酸全部检测存在一定的难度。一方面有些氨基酸含量过低，可能低于高效液相色谱仪检测器的仪器检出限；另一方面18种氨基酸标准物质数量较多，在标准曲线的绘制过程中需要耗费较大财力和时间。因此，选择4种主要氨基酸的检测不失为一种高效而快捷的方法。实际上，蚕丝中4种主要氨基酸（丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸）总含量应不低于85%，考虑到部分蚕丝绵有做一些功能性整理，会带入一定量的非氨基酸的成分，以及样品处理过程中的损耗，所以GB/T 24252—2019《蚕丝被》国家标准规定，丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸和酪氨酸4种氨基酸含量需≥77%。

蚕丝绵水解液经柱前衍生，通过高效液相色谱仪的检测，可以得到4种主要氨基酸的谱图（如图4所示），通过标准曲线计算出4种主要氨基酸的含量。一般来说，桑蚕丝绵中甘氨酸含量最高，而柞蚕丝绵中丙氨酸含量最高，这也可作为区分蚕丝绵种类的一种标志。

图4 蚕丝绵液相色谱法谱图

由于液相色谱法中使用的试剂较多，且操作复杂，耗时长，因此对检测人员具有较高的试验技术要求和仪器操作能力。但此方法精确度高，准确性强，是目前蚕丝增重检测技术中使用最为广泛而有效的方法。

3 不同种类蚕丝被的检测方法选择

3.1 纯桑蚕丝被的检测

纯桑蚕丝被在所有蚕丝被中品质最好、价值最高，是增重检测的重点。对于纯桑蚕丝被的增重检测，液相色谱法是最为精确的方法，但相对耗时长，检测效率低。因此，比较快速有效的方法是先使用酸溶解显色法观察，并结合回潮率和含油率指标进行定性判断。一般来说，酸溶解显色法未显明显紫色，可以判定此纯桑蚕丝被进行了增重处理；而酸溶解显色法显明显紫色，并且回潮率和含油率指标均正常的，可以判定此纯桑蚕丝被未进行增重处理，这里结合回潮率和含油量指标是为了排除甘油增重的影响。若酸溶解显色法显紫色，而回潮率和含油率指标均有所异常的，有可能蚕丝被进行了甘油增重处理，这种情况下，建议以液相色谱法的结果为准。有些桑蚕丝绵，在酸性条件下显紫色比较微弱，隐约可见，可以适当延长显色时间再观察或者直接转为液相色谱法进行分析。当然，也可以结合高温酸溶解法来进行联合判定，提高检测结果准确度。

3.2 纯柞蚕丝被的检测

纯柞蚕丝被品质和价值相对于纯桑蚕丝被有所降低，但不代表不会对其进行增重处理。由于柞蚕丝绵本身的一些特殊性质，经大量研究试验发现，酸溶解显色法和高温酸水解法这两种快速检测法均对柞蚕丝绵的增重检测存在一定局限性，单一或者联合使用这两种快速检测方法容易产生误判。因此，对纯柞蚕丝被而言，建议直接使用液相色谱法检测。

3.3 混合蚕丝被的检测

混合蚕丝被有两种情况，第一种是指填充物为桑蚕丝绵、柞蚕丝绵或其他蚕丝绵混合而成的蚕丝被；第二种是指填充物含有50%以下非蚕丝绵纤维物质的蚕丝被。前者虽含有100%蚕丝绵，但由于多种蚕丝绵的存在，使用酸溶解显色法或高温酸水解法仍然存在不确定性，建议检测方法以液相色谱法为准，并且应注意取样的多样性。后者所含有的非蚕丝绵的其他纤维物质存在多种可能性，比如常见的涤纶、粘胶、维纶、腈纶等纤维，这些纤维并不含有氨基酸成分，且有些溶于酸，有些不溶于酸，对蚕丝绵的质量也很难精准把控，故无论是运用哪一种方法进行增重检测，都存在不准确性。此类蚕丝被的增重检测技术有待进一步完善。

4 结语

根据上述检测方法的对比以及不同种类蚕丝被的增重检测分析，国家标准GB/T 24252—2019《蚕丝被》附录中提及的3种检测方法存在一定适用范围，其中，酸溶解显色法和高温酸水解法操作简单但具有一定局限性，可作为实验室、检测机构快速检测或者企业内部质量控制的有效检测手段；液相色谱法操作复杂但精确性高，可作为实验室、检测机构精确、有效检测的常用方法。此外，也可将酸溶解显色法、高温酸水解法与液相色谱法结合使用，联合检测判断，以得到更为准确而有效的检测结果。