丝胶固着技术在蚕丝被上的应用研究

摘要

蚕丝被舒适、保暖，具有优良的保健功能，但在蚕丝被使用过程中，人体蒸发的水分、盐类及酸性成分逐渐吸附在蚕丝被中，蚕丝被中残留的丝胶逐渐发生变性，导致蚕丝被的板结发黄，影响蚕丝被的蓬松性、保暖性。为提高蚕丝被柔软性、减少丝胶变性，传统蚕丝被生产工艺采用精练工艺去除大部分丝胶，浪费了蚕丝原料中性能优良的丝胶蛋白，造成环境污染。由于丝胶性能活泼，蚕丝被中的残留丝胶，在蚕丝被的长期使用中，还是会造成板结发黄等现象。
　　 课题针对蚕丝被这一缺陷，从影响蚕丝被保暖性的因素出发，利用丝胶的化学特性，研究不同含胶率茧丝的最优固胶工艺，探讨丝胶蛋白在蚕丝被中的利用。试验以蚕茧为原料，首先，在一定浴比的EKL-101泡丝剂溶液对蚕茧进行真空渗透、煮茧处理，使蚕茧吸水均匀充分，并增加茧丝的柔软性;用4g/L的NaHCO3对茧层进行部分脱胶，通过控制脱胶温度和时间来制备不同丝胶含量的茧丝;选择戊二醛(GA)作为固胶剂，以GA质量浓度、温度、时间为影响试验结果的三个因素，设计三因素四水平正交试验方案，探讨不同含胶率茧丝的最优固胶工艺;用2g/L的Na2CO3溶液检测丝胶固着效果，分析固胶后茧丝的蛋白稳定性;并对固胶茧丝的回潮率、力学性能、导热系数及红外光谱进行测试，探讨固胶茧丝的性能变化;对自制蚕丝被的保暖性、抗压性进行测试，分析GA固胶对蚕丝被性能的影响。得到主要结论如下:
　　 (1)用NaHCO3作脱胶剂，是一种温和的脱胶方法，是制备不同含胶率茧丝的有效方法。茧丝脱胶率随着脱胶时间的延长而增大，呈现出先快后慢的变化趋势。大量试验总结得出，0.4％NaHCO3，浴比1∶100，95℃条件下，脱胶6min、10min、12min、20min～25min可得到含胶率约为20％、15％～16％、10％、4％～5％的茧丝。
　　 (2)以茧丝增重率为衡量GA与丝胶交联程度的宏观指标，以固胶后茧丝在碱性溶液中的溶失率为衡量GA固胶效果的宏观指标，以茧丝白度变化为衡量固胶反应程度的参考指标，得出戊二醛(GA)固胶最优工艺:GA质量浓度0.1％，温度40℃，反应时间2h。
　　 (3)茧丝经GA固胶后，茧丝蛋白的性能有一定的改变，主要表现在:有效地提高了蚕丝蛋白的湿热稳定性和耐酸碱性，在碱液中溶失率小于3％;茧丝的公定回潮率有所下降，下降幅度在1.5％～3.5％;断裂强力、断裂伸长率均有所增加，初始模量有所下降，即柔软度有一定的提升;导热系数变化不大，仅相差约2％;红外光谱特征吸收峰的一些特征峰的峰形、峰位、峰高稍有差异，某些特征峰的波数发生了位移，说明固胶后茧丝分子结构发生了一定程度的变化;相比固胶前蚕丝被，固胶后的蚕丝被克罗值提高了约16％，抗压性相比不含胶蚕丝被有所提高，GA固胶有利于蚕丝被的保暖性的提高。
　　 论文是在理论分析和试验研究的基础上进行的，完成了预期的研究内容，研究结果有助于提高蚕丝被中丝胶蛋白的湿热稳定性，在保证蚕丝被原有的优良性能的基础上，从根本上克服丝胶变性引起的板结发黄，达到稳定丝胶、改善丝胶板结，提高蚕丝利用率的目的。因此，将固胶技术应用于蚕丝被的生产具有一定的可行性，也有助于提升产品质量和档次，迎合市场需求。