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荧光增白剂的介绍
荧光增白剂的基本信息。荧光增白剂(FWAs)俗称为“白色”调剂,它具有很好的增白性质,一些没有达到要求的材料可以通过它进行改进,主要是通过增强材料中不充分的蓝紫光来达到所期望的增白效果。根据它的功能和化学结构可以分为多种不同的种类,同时也应用到不同的领域,不仅是人们的日常生活,甚至在高科技的研发过程中也会用到,可见它的广泛应用性。
荧光增白剂在食品包装材料中的使用。现在,大部分商家在生产过程中都添加特定的荧光剂,其中使用最多的是双三嗪氨基二苯乙烯型(DSD-FWAs),它是荧光增白剂中的一种,常被用于食品包装材料中,由于食品直接接触到这种添加剂,所以对于食品的安全性有着很大的影响。在我国部分商家为了获得更多的收益,应用一些废旧的材料,进行加工来制造食品的外包装,由于质量色度不够便非法加入增白剂。据了解,在国内外,很多品牌的包装材料中都含有过量的DSD-FWAs,包括方便面、饮料等多种食品。目前,人们对于这种增白剂的检测技术还很有限,所以它给人们带来的安全隐患依然存在。
荧光增白剂的提取
DSD-FWAs的提取方法较多,加速溶剂提取法、索式提取法等。本文介绍一种通过热水进行提取的方法,首先将检测的材料剪碎,用沸水进行提取,随着时间增加会使其中包含的有机溶剂的极性增加,从而增强提取率。提取过后,接下来按照程序进行一般的分离,去除提取液中的杂质以达到对检测样本的净化效果,最后便能对提取结果进行分析得到结果。相比较DSD-FWAs的其他提取方法,它的提取方法较多且更为简单,易操作。
DSD-FWAs的检测措施
目前,国内外关于荧光增白剂的检测方法有很多,不同的检测方法有各自的优势和局限性,仍需进行不断优化和改进,以提高检测效果和准确性。
紫外分光光度方法。目前,这种方法是人们使用较为广泛的一种检测方法,因为它的检测方法简便可行,不需要过多繁琐的操作程序和繁多的仪器设备,所以在很多情况下人们都采用这种方法。它可以通过检测不同的物质得出结论,比如:以BBU为检测的标准,通过观察它的含量从而进行确定;也可以通过对增白剂SH进行检测来观察荧光增白剂的使用情况。尽管这种检测方式比较简单,但在操作过程中还是要注意一些问题,检测时要在光照不太强烈的地方,同时也要尽量减少观测的时间,因为过强的光照和较长的观测时间会使得结构变化,从而不能得出较为准确的结果,影响观察的效果。
荧光分光光度方法。近年来,这种检测技术的应用也越来越广泛,相比较紫外分光光度法,它的检测结果更为准确、技术性更强,同时,检测者只要抽取少量的样本进行检测便能得到结果,所以它得到广泛的应用。通过检测荧光增白剂中的VBL、BA等的光谱、荧光特性和曲线,然后建立定量方法进行分析便能得到结果[4]。目前,这种技术也得到新的发展,人们在原有技术的基础上进一步研究出表面活性剂增敏荧光分光光度法,这种检测技术比之前的方法的准确性更高,观测更简便,更为重要的是检测结果的可信度大大提高。但是,和上一种检测方法相比,它们都有相同的局限性和使用条件,不能在光照特别强烈的地方进行检测,会严重影响检测的结果。
织物结构相与拉伸断裂性能关系分析
双面集圈网眼织物在UP372提花圆机上的编织
腈氯纶/棉混纺纱的结构对其力学性能的影响
靛蓝染料染棉织物时还原剂的应用研究
纺粘和熔喷复合产品的开发及应用
新型双氧水漂白活化剂的应用研究
浅析洗净毛的质量控制
大麻牛仔布活性染料染色工艺的探讨
智能防盗纺织品系统及开发应用
图像法评价织物变色牢度等级探讨
PTT纤维的性能研究分析
黄色植物染料的研究现状
牛奶丝纤维的性能与研究进展
稀土长余辉发光材料在纺织上的应用
纺织品生态化检测指标及生产控制措施
机织物表面摩擦性能的检测系统分析研究
机织物表面摩擦性能的测试方法研究
保健纺织品的发展及应用
香蕉茎杆纤维资源综合利用初探
涤纶绉线捻度及碱减量程度对织物绉效应的影响分析
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国产磁性紧密纺装置在棉纺企业的研究应用及推广
细旦有光涤粘混并纱线的开发实践
大豆纤维针织物漂白工艺探讨
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优选皮辊,延长皮辊使用寿命提高粘胶紧密纺纱质量水平及产品竞争力
抗起球涤纶与竹纤维混纺纱的生产实践
机织三通管织物的设计与织造
三维纺织复合材料的性能研究及应用
聚苯硫醚纤维合成工艺的研究
羊绒织物整理优化设计
织物干洗工艺探讨
导电纤维的发展与应用
竹炭纤维性能研究与测试
纺织检测及上位机通信系统的设计与实现
服装品牌核心价值之浅析
服装设计的美学原理、造型设计和视错运用
浅析服装推板坐标选择的原则与特殊性
关键词 纺织品;生态纺织品;环保健康意识
中图分类号TS1 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)45-0077-01
1生态纺织品概念及特点
达到环境标志产品技术要求并通过检测的纺织行业采用对周围环境无害或少害的原料制成的对人体健康无害的纺织产品,即可称为生态纺织品(ecological textiles)。生态纺织品应同时具备生产生态性,消费生态性和处理生态性3个特点。生产生态性1是指纺织原料在种植、养殖、生产和加工过程中自身及对环境无污染。消费生态性是指纺织品中不残留或最少程度的含有对人体健康会产生影响的有害物质,处理生态性是指纺织品在回收、降解及处理过程中不会对环境造成危害。消费生态性直接关系到消费者的身体健康,尤其染色过程中很容易产生对人体有害的物质。
2 生态纺织品的染色
生态纺织品需要特殊的环保型的染料和助剂,采用无污染或低污染工艺对其进行染色。染色后排放的有色污水量要少,而且要易于净化处理,耗能要低。
2.1 天然染料
天然染料又称生态染料,来源于自然界中的植物、动物、矿物和微生物。天然染料与生态环境的相容性好,可生物降解,无毒害,原料还可以再生。染色后的织物具有自然的色泽和香味。
2.2 环保型染料
环保型染料按规定2不能含相关标准中所规定的致癌芳香胺,不具过敏性或急毒性,不含环境激素,不含会产生环境污染的化学物质,不含变异性化合物和持久性有机污染物,不含被限制的农药,甲醛的含量在规定的限值以下,可萃取的重金属含量也要在限值以下,真正的环保染料除满足上述要求外,还应该在生产过程中对环境不会造成一定的影响。
具体说,环保型染料又分为很多种,环保型活性染料3色泽鲜艳,色谱齐全,强度高,固色率高,色牢度高。新型环保型酸性染料主要用于羊毛、丝绸和锦纶的印染,并具有较好的耐日晒牢度和耐水洗牢度,色泽鲜艳。新型环保型分散染料,色泽鲜艳,具有高发色强度,有很好的提升力、良好的吸尽率、很好的重现性和对多种纤维的防沾污性及优异的染色牢度。环保型直接染料主要用于棉、粘胶纤维和丝绸的印染,广泛用于涤/棉、涤/粘、毛/粘等混纺织物的染色。环保型还原染料4近年来经过国内外专家的潜心研究,已经实现了真正的环保,主要用于高档棉织品,性能优异,色谱齐全,特别是一些中间色(如绿、橄榄绿、棕、灰等色泽)具有较佳的印染效果。“绿色助剂”是符合环保和生态要求的印染助剂。染整工程5涵盖前处理、染色、印花及后整理等加工工序,每道工序都要施加相应环保助剂,纺织品才能达到特定的生态效果。只有整个生产过程都实现生态化,才能真正是“绿色”生产条件、“绿色”染整工艺、“绿色”纺织产品的“三绿”生产工程。
3 生态纺织品问题处理
我们的初衷是想生产出完全环保的生态产品,但是无论从原材料本身还是制造、加工、染色环节,都会出现或多或少的污染物,对人体和环境造成一定的影响,例如原材料酸碱值的过酸、过碱或生产过程中残留的化学物都可导致皮肤过敏或是一定程度的损害布料。有些天然材料在生长过程中使用杀虫剂,加工后纺织品中也会残留一部分,被人体吸收后有可能致癌,而且也会对环境造成一定的污染。皮革制品和纺织品防缩防皱防水整理剂,鞋材黏合胶及印花浆等可刺激皮肤和呼吸道,还可能致癌。还有一些用于染色和印花的染料能分解出致癌芳香胺,对人体皮肤和呼吸有致敏作用。一些染色加工助剂会对皮肤、眼睛有刺激性,并危害到呼吸、肝脏及肾脏系统,还会致癌及引起生殖系统功能紊乱。有些衣物附件如标签、热转印图案,钮扣散发的毒性重则致癌、引起贫血、聚积于肝、肾、脾和骨骼中,同时也对环境造成污染,轻则刺激皮肤,导致皮肤炎。由此看来,生态纺织品在原材料的生产和后期的加工过程中都容易积累下对人体和环境造成影响的有害物质,不同程度上有悖于生态环保本身的意义,也有损于消费者的利益。我们从事生态纺织行业的专业人士也积极地在想办法去解决这些问题,并形成了一套行之有效的处理方法,例如按产品分类,婴、幼儿类产品各方面指标把关要非常严格;把产品分成可直接接触皮肤或是非直接接触皮肤及装饰材料类等;对产品适当增加水洗次数,对酸、碱超标的产品可用弱碱和弱酸进行中和;尽量使用不含甲醛或低含量甲醛的助剂;因甲醛的水溶性,可适当增加衣物水洗的次数和强度;又因甲醛的可挥发性,可适当调高水洗时所用水的温度,洗后将其置于通风处挂置;可适当使用甲醛捕捉剂;对于有涂层的纺织品,可以同时测量,以更准确地获取相关信息;对于不同种类的纺织产品,严格选择相关测试标准进行监测。
“绿色生态消费”冲击着市场,生态纺织品的认证也已成为产品进入国际市场的通行证,要打造生态品牌,需经过官方认证方可有效,认证机构要对产品就芳香胺、甲醛残留物、可溶性重金属残留物、色牢度、五氯苯酚、气味和PH值等方面进行检测,有些国外的认证机构还可能要求对有机氯载体和杀虫剂残留量进行测定。这些方法和举措在一定程度上提升了生态纺织品的质量,实现了生态环保的目的,同时也保障了广大消费者的切身利益。
参考文献
[1]张世源.生态纺织工程[M].北京:中国纺织出版社,2004:102-126.
[2]纺织工业标准化研究所,国家棉纺织产品质量监督检验中心.GB 18401-2003《国家纺织产品基本安全技术规范》实施指南[M].北京:中国标准出版社,2005.
[3]王晓明.活性染料染色和生物醇整理[J].北京纺织,2005,26(5):37-39.
The different application finishing technologies of textile, for example surface finishing, chemical, wool, silk functional finishing, multi-functional composite finishing and some correlative test methods have been introduced and the excellence and defects of these finishing have also been discussed in this paper. Meanwhile, the high and new technologies as nano, microwave, ultrasonic, microencapsulate, plasma in textile finishing have been summarized, and its development have also been described in the end.
健康和环保已成为21世纪人们生活的主题。不少国家正在实施可持续发展战略,积极开发绿色环保与舒适健康的生活消费品,作为人类生活必需品提供者的纺织行业也不例外。人们对服装面料要求越来越高,开发个性化、高档化以及保健、吸湿、透气、防臭抗菌、抗紫外线、环保等功能性纺织品已成为纺织服装面料的发展趋势。整理应用技术的不断提高,对促进功能性纺织品的发展,起到至关重要的作用。纺织品整理从磨毛、起绒、防水、抗皱、阻燃等几种,发展到目前的一百多种。功能整理则从简单的化学整理,发展到目前的纳米技术、微胶囊技术、信息技术等高新技术。
1整理的应用方法
1.1涂层
涂层是在织物表面均匀地涂布一层或多层高聚物等物质,赋予织物以某种功能的一项表面整理技术。涂层整理是在织物表面涂敷,不渗入织物内部,所以能保持纤维本身柔软的特点。涂层的加工方法有许多,目前用于工业生产上主要是干法涂层和湿法涂层。干法涂层是用溶剂或用水稀释涂层剂,并添加必要的助剂配制成涂布浆,藉涂布器均匀涂布于基布上,然后经加热,使溶剂汽化,从而涂层剂在基布表面形成坚韧的薄膜。干法涂层的工艺及设备较为简单,涂层时应注意:一是要防止涂层浆在涂布时渗透基布;二是必须控制溶剂或水的汽化速度,以防止形成针孔和涂层起泡。湿法涂层是利用强极性溶剂二甲基甲酰胺(DMF)能与水无限混溶的特点,将直链分子的聚氨酯溶解于二甲基甲酰胺中制成涂布浆。湿法涂层工艺较为复杂,设备较为庞大,但其透气性及弹性较干法涂层为好,尤其是较厚的涂层。在生产多品种的染整厂中,以干法涂层为宜。
涂层施加化学药品的方式也是多种多样的,目前国内外广泛采用的有以下方法。
(1)刮刀涂层法。刮刀涂层法是使用各种刮刀在底布表面涂上涂层助剂。该法因设备简单而常被采用,但涂层厚薄的均匀性难以控制,易产生横向的条纹。
(2)辊涂法。辊涂法类似于经纱上浆,底布与附着有涂料的回转辊接触,从而达到涂层的目的,常用的辊涂法有同向辊涂层、反转辊涂层、凹板涂层、浸渍辊涂层等几种。
在选择涂层方法时,应该对以下几点进行认真考虑:纺织品的性质、涂层剂的流变性及其他性质、涂层剂是泡沫型的还是浆料型、涂层剂在常温下还是在热熔条件下使用。另外,非常值得考虑的还有涂层剂的用量,以及涂层剂是用在织物的表面,还是尽量充满到织物结构内。所有这些都要由最终产品的性质及所要求具有的特种功能来确定。
1.2功能纤维加工方法
功能纤维生产方法大致可分为表面涂覆改性法、共混纺丝法、共聚法等等。目前,开发功能纤维主要停留在化学纤维上,采用共混法或共聚法进行纤维改性,以合成纤维研究为多。
(1)表面涂覆改性法。表面涂覆改性法是在纤维的后加工过程中,将功能整理剂固着在纤维表面。
(2)共混纺丝法。共混纺丝法是生产改性和多功能合纤的一种主要的方法,就是在聚合或纺丝前,将功能整理剂加入到聚合物熔体或纺丝液中而制得功能纤维。与表面涂覆改性法相比,整理效果的耐久性更好。
(3)共聚法。共聚法属于化学反应,是把功能整理添加剂在聚合过程中加入,制成切片后纺丝。一般共聚法所得切片添加剂分布均匀,纺丝成形性好。
1.3后整理加工方法
采用功能整理剂进行整理的工艺正在随着市场需求进行开发,后整理技术的优势在于可应用于所有类型的纺织面料,且工序简单,不同于常规将矿物质混入纱线的工艺。目前,后整理的途径主要有以下 3 种。
(1)浸渍法(吸尽法)。整理剂与溶剂形成均匀溶解的功能整理剂,随溶液渗透到纺织品内纤维之间的空隙中,与纤维表面形成分子间表面吸附或化学反应而附加在纺织品上。
(2)浸轧法。指将待整理的纺织品浸入整理溶液中,经过轧压后,使助剂随溶液被挤压到纺织品纤维间隙中。
(3)印制法。将功能整理剂运用印花或印刷的方式施加在待整理的织物上。
1.4物理机械整理方法
利用水分、热量、压力、拉力等物理、机械作用力达到整理目的。例如机械手感整理、机械表面整理、机械防缩整理等等。
1.5各种加工方式复合
如前所述的两种或两种以上的方法并用的加工方式,例如树脂整理与轧纹整理相结合而得到耐久性轧纹整理。
2物理机械表面整理技术
物理机械表面整理技术是采用机械方式改变织物表面形态和光泽,以及纤维在织物表面的排列状态等,以赋予织物特殊的外观。其加工方法包括轧光、轧纹、起绒、磨毛等。在实际生产中,往往采用多种方法组合以获得特殊的风格,或是使织物符合特定的使用要求。
物理机械整理技术的发展主要与设备功能的发展相关,目前这些设备与整理技术有了飞速发展。Lafer(拉发)公司的UltraSoft刷磨毛机是一个很成功的理念,对圆筒形针织物的表面整理进行了实际性的革新,在此设备开发之前,针织物都不进行磨毛整理,而现在已成为标准工序。 拉发开发的Microsand金刚石起绒设备,专用于机织物,以获得清爽的微细桃皮绒效果,这在目前极其受欢迎。意大利Lamperti(林巴迪)公司的组合式起绒设备,将所有最新的磨毛技术,包括陶瓷和碳素磨毛刷都组合在一个设备中。例如其金刚石磨毛刷可将刷子的使用寿命延长 1 倍,加工织物提高到 800 万m。该机器适用于各种面料,包括机织物、平幅和筒状针织物、经编针织物等。Saspe公司开发的Esstta Warp剪毛机能将毛圈的分离和剪切以经纱中浮线的剪除一步完成、Xetma公司开发了Soft Touch(刷毛和金刚砂起绒)、Plush Touch(起绒)、Even Touch(剪毛)、Level Touch(地毯剪毛)和Clean Touch(服装清洗)等一系列设备,提升了纺织品表面整理水平。
3化学功能整理技术
织物化学整理是藉特定的化学品(或称整理剂)与纤维作用,从而能赋予纺织品新的服用功能。最近几年的化学功能性纺织品发展异常迅猛,主要表现在气候适应功能(如温度保持、防水透湿及防风拒水等)、运动休闲功能(如柔软、弹性、吸湿散热、抗拉伸与撕破等)、卫生保健与医疗功能(如防污、抗菌、保健与皮肤护理、芳香治疗、负离子生成等)、易护理功能(如机可洗、快干、免烫等)和防护功能(抗静电、阻燃、隔热、介质防护、辐射防护等)。
3.1拒水拒油整理技术
拒水拒油整理就是在织物上施加一种或数种整理剂,改变织物的表面性能,使织物不易被水和常见油污所润湿或沾污。目前常用的整理剂是有机氟类整理剂,例如邦达国际纺织有限公司采用美国Nano Tex公司的相关助剂,采用如下的加工方法,生产了数百万米的织物,所加工的织物具有良好的拒水拒油性,获得了客户的好评。
处方(g/L):环保有机氟整理剂NT X 620:65;增效剂JVA:60;特殊柔软剂WFS 1:10;特殊渗透剂PA 1:1;HAc:1;免烫整理剂WFR 4:40 ~ 100(随织物品种不同而调整)。催化剂C 1:20% ~ 40%(相对于树脂用量,随织物品种不同而调整)。
工艺流程:浸轧(带液率 65% ± 2%) 烘干(110 ~ 130 ℃) 焙烘(170 ℃,3 min)。
在实际生产中应注意,防止发生浸轧液的浓度配制错误;去除织物上残留的一些染色中的亲水性助剂如分散剂、匀染剂、清洗剂等,加强织物热水洗;加工前应对拼用助剂的配伍性能进行测试,以确保浸轧液稳定性万无一失;尽量缩短浸轧液追加交换周期;追加液的添加次数应尽量多些;使用新包装前,应经技术部门进行小样测试;要提高耐久性,最好与合适的配套树脂一起使用。
3.2阻燃整理技术
纺织品经过某些化学品处理后遇火不易燃烧或燃即熄,这种处理过程称为阻燃整理。纺织品的燃烧是一个非常复杂的过程,它们的易燃性除了纤维的化学组成以外还和织物结构,以及织物上染料等物质的性质有关。
3.2.1涤纶及混纺织物的阻燃整理
对涤纶进行阻燃的方法有很多种,按生产过程和阻燃剂的引入方式,涤纶的阻燃改性方法可归纳为以下 5 种:在酯交换或缩聚阶段加入反应型阻燃剂进行共缩聚;在熔融纺丝前向熔体中加入添加型阻燃剂;以普通聚酯与含有阻燃成分的聚酯进行复合纺丝;反应型阻燃剂在涤纶或织物上进行接枝共聚;涤纶织物进行阻燃后处理。目前后整理法仍是涤纶及混纺织物阻燃的重要方法之一。佛山南方印染有限公司采用中纺化工相关助剂,采用如下加工方法对涤棉混纺织物进行整理,得到了客户的认可。
处方(g/L):FK 106:300;FK 103:200;6D树脂:60;尿素:50;85% 磷酸:20;氯化镁:10;JFC:4;有机硅柔软剂CGF:4。
工艺流程:浸轧整理工作液 烘干 焙烘 碱洗 烘干。
在实际生产中应注意,化料时,所有助剂都用冷水预先稀释后加入料缸,树脂整理剂6D最后加入。焙烘温度应严格控制在 150 ℃,焙烘时间 2 ~ 3 min。由于FK 106不溶于水,是分散体,在使用前可加入非离子型乳化剂 0.5 ~ 1 g/L,并加适量水稀释充分搅拌后再加入料缸,在使用时,料缸要不断搅拌以保持FK 106的分散性。磷酸作为催化剂,用量宜低,在整理结束时必须充分水洗去除,采用平洗机加纯碱水洗的方式去除。下机布测pH值,要求控制在中性至略偏碱性。
3.2.2棉织物的阻燃整理
棉织物的阻燃整理发展很快,目前技术比较成熟。暂时性或半耐久性阻燃整理方法主要有:硼砂/硼酸工艺、磷酸氢二铵工艺、磷酰胺工艺、双氰胺工艺等。纯棉耐久性阻燃整理方法主要有:Proban/氨熏工艺及Pyrovatex CP整理工艺。邯郸新维印染股份有限公司翟保京等人采用Huntsman(亨斯迈)公司的相关助剂,采用如下加工方法,获得了 成功。
处方(g/L):阻燃整理剂Pyrovatex CP new:325;树脂整理剂Lyofix CHN:55;柔软剂FSA:40;渗透剂JFC:0.5;85% 磷酸:10。
工艺流程:浸轧整理工作液 烘干 焙烘 碱洗 烘干。
在实际生产中应注意,化料时,所有助剂都用冷水预先稀释后加入料缸,树脂整理剂CHN最后加入。磷酸作为催化剂,用量宜低。生产时,应保证织物轧液率在 70% 以上。烘干要充分,为了防止整理助剂泳移,进烘缸前,要先经红外线预烘和烘房预烘。使用定形机进行焙烘,焙烘温度 170 ~ 175 ℃,焙烘时间 1.5 ~ 2 min。磷酸作为交联催化剂,在整理结束时必须充分水洗去除,采用 8 格平幅水洗。第 1 格浸轧 100% 烧碱 20 g/L,第 2、3 格分别浸轧纯碱 20 g/L和 10 g/L,后 5 格用 60 ℃热水洗。下机布测pH值,要求控制在中性至略偏碱性。
3.3抗菌整理技术
理想的纺织品抗菌整理应满足以下几个条件。
第一,对细菌和真菌具有广谱抗菌有效性,但同时对消费者的毒性低,如不会引起致毒、过敏或刺激性。经抗菌整理的纺织品上市前,必须满足兼容性试验(细胞毒性、刺激性和敏感性)的标准。
第二,整理效果应具有耐久性,耐机洗、干洗和热压烫。这是抗菌整理面临的最大挑战,因为纺织品在使用期间会经受多次洗涤。
第三,整理不会给纺织品的品质(如强力和手感)或外观带来不利影响。
最后,抗菌整理最好能与纺织化学加工(如染色工艺)兼容,具有成本效益,不产生对加工者和环境有害的物质。
关键词:天然彩色丝;品质等级检验;真丝纱疵分析;色牢度;微观结构
蚕丝被誉为“纤维皇后”、中国的“第五大发明”,中国是世界上起步最早和产量最大的丝绸市场,其在国际丝绸行业贡献极其重大。丝绸服装具有很好的舒适性、明亮的光泽、平滑的手感、优美的丝鸣感、良好的保健功能等优点[1],其优良的服用性能一直是广大消费者追逐的对象。随着社会的发展,大众消费者对生活用品的绿色环保要求越来越高,纺织行业印染工序是对环境及产品污染最大生产工序。为迎合大众的消费需求,科技工作者加快了对天然彩色纺织品的研究步伐,天然彩色棉、天然彩色丝是目前科学研究青睐的领域。
1 天然彩色丝的研究现状
天然彩色丝由天然彩色茧缫制而成。天然彩色茧可以通过以下途径获得:(1)生物工程中的转基因手段;(2)利用有色茧资源遗传培育;(3)在桑蚕饲料中添加色素。以上方法中各有利弊,方法三与纺织行业印染一样具有一定的污染性,不被消费者接受;方法二选育技术需要较长的育种周期,不利于多彩颜色的开发;方法一被认为是天然彩色茧的育种希望[2]。
我国桑蚕品种资源中的彩色茧的品种主要有黄红茧系和绿茧系两大类。黄红茧系的茧丝颜色来自桑叶中的类胡萝卜素(β-胡萝卜素、新生胡萝卜素)和黄素类色素(叶黄素、蒲公英黄素、紫黄质、次黄嘌呤黄质)。绿茧系的茧丝色主要为黄酮色素,在中肠和血液中合成[3-4]。目前,天然彩色丝的许多颜色多处于实验室研究阶段,而黄色茧系多通过遗传选育种获得,颜色鲜艳,且天然黄色丝生产工艺成熟,本次研究主要以天然黄色丝为检测研究对象。
2 天然彩色丝试验设计
天然彩色丝目前多用于高档时装、内衣、婴幼儿服装面料、医学纺织品等,使用条件苛刻的领域,具有与高品位生丝相似的用途和物理性能。本次研究试验设计为天然彩色丝:品质检验与微观结构、单丝强力检验、条干疵点电子检验、色牢度检验。
2.1 试验材料、试验仪器
试验材料:天然黄色丝(横县桂华茧丝绸厂);蚕丝贴衬、棉贴衬(上海纺织工业技术监督所),标准皂粉(英国SDC Enterprises),天然彩色丝(横县桂华),氯化钠(化学纯,广东光华化学厂),氯化钾、硫酸钠、乳酸、尿素(化学纯,成都科龙化学试剂厂),氯化铵(分析纯,天津登科化学试剂有限公司),磷酸二氢钠(分析纯,西陇化工股份有限公司),L-组氨酸盐酸盐(生化,国药集团化学试剂有限公司)。
试验仪器:DJ104型切断机、HBJ920型黑板机、QDJ920型纤度机(内江康乐器械公司),PB303-S/FACT型电子天平 (瑞士梅特勒公司), Y731型抱合力(常州纺织仪器厂),STATIMAT ME+型全自动电子强力仪(德国Textechno公司),TM3000扫描电镜(日本日立),CFT TRI CHORD Flex真丝专用纱疵分析仪(日本计策器工业株式会社,意大利艾迪尔公司),SW-24AⅡ型耐洗色牢度试验机、Y(B)631型耐汗渍色牢度仪、Y(B)902型烘箱(温州大荣纺仪);M238AA型摩擦色牢度试验机(SDLATLAS公司)。
2.2 试验方法与参数
2.2.1 在企业生产的同批丝中抽取三组样品,分别记为天然黄1、天然黄2和天然黄3,按GB/T 1797—2008《生丝》、GB/T 1798—2008《生丝试验方法》检测彩色丝品质;借助哈氏切片器制备天然彩色丝切片,供扫描电镜观察微观结构与品质指标相关性。
2.2.2 全自动电子强力仪检测彩色丝单丝,强力参数设置拉伸速度5000mm/min,预加张力0.50cN/tex,测试长度500mm,传感器10N,每批样品测试10次纤度,10次强力。
2.2.3 采用CFT TRI CHORD Flex真丝专用纱疵分析仪检测天然彩色丝,具体参数见表1。
2.2.4 参照GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》,GB/T 3922—1995《纺织品 耐汗渍色牢度试验方法》,GB/T 5713—1997《纺织品 色牢度试验 耐水色牢度》,GB/T 3920—2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》,GB/T 18886—2002《纺织品 色牢度试验 耐唾液色牢度》,测试彩色丝是否满足生态纺织品和纺织品安全的国家强制要求。
3 天然彩色丝试验结果与讨论
3.1 品质检验结果
在表2品质检验结果显示天然彩色丝的黑板检验成绩偏低,其中裂丝偏多,影响了清洁成绩,三组样品洁净成绩较接近;洁净检验无100分,洁净成绩多为85、90分,三组样品洁净成绩较接近,仅满足A级水平;据缫丝情况反映天然彩色茧万米类吊次数偏多,经检验均匀二度变化也较多,且大多为细变化。在抱合力检验中,我们发现最大值为135次,最小值为70次,数据分散性偏大,低抱合丝条较多,这与丝条的丝胶分布均匀性不好相关;三组样品的纤度分布普遍控制在18.5D到23.5D,纤度最大偏差相差较大,分别满足5A、6A、4A级以上水平之间。据研究,纤度检验样本量较小,最大偏差重现性一般。
我们还发现天然彩色丝的单丝断裂强度较大,伸长率适中,初始模量大,已经能满足绸缎生产的技术要求。
据研究,天然彩色丝的微观结构孔隙率大于普通生丝[5],通过图1、图2的扫描电镜图,我们发现丝胶表面沟槽现行明显,丝胶分布不匀;横截面平整,丝素三角形状态明显,丝素间裂缝较多。这说明彩色茧缫制彩色丝时,丝胶间的胶着力偏弱,丝胶均匀性偏差也是造成裂丝偏多的原因。
按照真丝纱疵分析仪疵点分类设计来看:雪糙(IPM)是大于基准重量的80%,且长度小于1mm,相当于黑板检验中的洁净疵点;糙疵(Slub class) 、粗节(Think class)、细节(Thin class)的基准见表3,相当于黑板检验中的清洁疵点,但细节在黑板检验中难发现。电容探头检测引起丝条重量变化的疵点,如大小糙,长结等;光电探头检测引起丝条几何形态变化的疵点,如裂丝,环等。
图3与图4分别为电容探头与光电探头的雪糙分布,红色为每100米内雪糙超过8个片段,蓝色为不超过8个片段。根据仪器统计样品平均每100米有5.4个雪糙,150km内红色片段为153个,经折算黑板检验洁净成绩为88~91分,与传统检验黑板成绩88.15分较接近。其中红色片段偏多,说明雪糙集聚,由个别次茧造成。
真丝纱疵分析仪器还统计了每100km的较大疵点分布,经仪器统计,每100千米有大糙255.2个、中糙265.9个、小糙3979.2个,粗节3661.5个、细节2313.7个。这些疵点主要为较小疵点,有些小疵点在黑板检验中作为洁净疵点,纱疵分析疵点成绩与清洁检验无太大相关性,但这些疵点都将成为高档绸布的毛糙,且真丝纱疵分析检验疵点分类更细,对绸缎生产的指导性更强。
真丝纱疵分析仪统计了彩色丝1km的条干不匀率CV,5m的条干不匀率CV5m,及50m的相对纤度不匀率。这三个值将天然彩色丝的条干不匀在不同长度上统计,测得CV为14.15,CV5m为16.62,相对纤度不匀率为10.8。其中,CV5m反映了黑板检验的匀度变化,黑板检验匀度变化的起评长度为5m,5m也是自动缫丝机添绪的最小周期的落细长度[6];相对纤度不匀率反映了彩色丝的纤度变化[7],生丝方法纤度检验取样112.5m,检验结果为均方差;据GB/T 3292.1—2008《纺织品 纱线条干不匀试验方法 第1部分:电容法》,长丝的条干不匀检验取样长度应大于400m,CV值则真实反映了本批天然彩色丝的条干不匀率。本标准还指出纱线的不匀率随取样长度的增加而增大,但天然彩色丝的CV5m大于CV值,这正是由于天然彩色丝的均匀二度变化较多造成,而均匀二度变化在CV值中无法体现,进一步验证蚕茧纇节较多,缫丝难度大。
3.2 试验结果
随着科技社会的发展,生态纺织品越来越受到消费者的青睐,天然彩色丝原料为纯天然,生产工艺中不添加任何化学试剂,因此化学限量不会超标,但研究者发现天然彩色丝的色牢度比较差[8]。根据国际生态纺织品认证机构对生态纺织品的限量要求(Oeko-Tex? Standard 100),色牢度是考核产品质量的一个重要技术指标。经检测,此天然彩色丝满足GB 18401—2010《国家纺织品基本安全技术规范》 与Oeko-Tex? Standard 100标准中色牢度的限量要求。
4 小结
传统黑板检验中,黑板底板颜色(黑色)与纤维颜色(黄色等)非对比色,抱合检验也存在有同样的问题。彩色丝的色彩繁杂,这给传统黑板检验方法提出了挑战。
在真丝纱疵分析仪检验过程中:天然彩色丝的断头比较多,仪器陶瓷纱钩与纱干上有许多天然彩色的丝胶粉末。断头与丝胶粉末会影响仪器探头的灵敏度与准确度。抱合成绩是真丝织造过程的一个重要影响因素,天然彩色丝的丝胶胶着力明显偏弱,然而真丝纱疵分析却无检测抱合力检验成绩。
综上,天然彩色丝按照生丝检测方法实施检验既有仪器上的不足,也有评价技术指标过高的不足;真丝纱疵分析仪基本满足天然彩色丝疵点和条干检验与评价要求;天然彩色丝能够适应现行色牢度检验方法。
参考文献:
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