天然蠶絲在紡織中的應(yīng)用

胥鑫萌 劉偉 童天嬌 劉軍海

(陜西理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 723000)

蠶絲，又稱天然絲，輕薄柔軟，伸力高而富有彈性。蠶絲的主要成分是動物蛋白，富含人體所必須的氨基酸，能促進(jìn)皮膚細(xì)胞活力、防血管硬化、減少紫外線照射，長期使用可防皮膚衰老，對某些皮膚病有特殊的止癢效果，對關(guān)節(jié)炎、肩周炎、哮喘病也有一定的保健作用，應(yīng)用于紡織可對人體皮膚有著無與倫比的舒適感。我國蠶絲產(chǎn)量豐富，其廢絲含量也較多，將廢絲和其他棉、麻等天然纖維以及合成纖維結(jié)合可以制成混紡和交織物。

1 蠶絲在紡織中的應(yīng)用

絲纖維是指由蠶、蜘蛛等昆蟲分泌出來的天然蛋白質(zhì)纖維，其長、滑、柔、透等獨特之處，使之成為自然界唯一可供紡織用的天然長絲。絲織工藝是將生絲作為經(jīng)絲、緯絲，交織制成絲織品的過程，在織造前還需做好浸漬、并絲、拈絲，以及整經(jīng)等準(zhǔn)備工作。近年來，隨著高品質(zhì)的生活逐漸深入人心，使用一些親膚舒適、安全環(huán)保的紡織品已成為人們生活的常態(tài)，有關(guān)絲織紡織品的需求量越來越多。研究發(fā)現(xiàn)，蠶絲是一種用于生產(chǎn)絲織品的最佳原料。

蠶絲可紡性好，應(yīng)用于絲織品，可較好地貼服于人體。大量研究表明，用蠶絲等成分制作的絲綢面料，具有親膚抗皺[1]、耐磨防縮水[2]、抗菌保暖[3]等多重功效，其天然舒適、環(huán)保安全的特點符合現(xiàn)代人對綠色生活的倡導(dǎo)。同時，蠶絲也可經(jīng)過浸漬、晾曬、絡(luò)絲等處理之后用于生產(chǎn)絲巾，其保溫抗?jié)馵4]、防輻射[5]、手感舒適[6]等性能深得人心，不僅提高了人們的生活品質(zhì)與品位，而且體現(xiàn)了人與自然和諧相處。丁小平等[7]借助于蠶絲制作的絲巾具有柔軟親和、彈性靈活的特點，將其應(yīng)用于相機(jī)背帶，使得相機(jī)背帶能大面積減小對人體的壓力，有效緩解人體局部不適。

蠶絲是絲織品的重要原料來源，近年來，蠶絲用于生產(chǎn)絲綢、絲巾、蠶絲被等方面已成熟化，其具有抗寒性等功效使得有關(guān)絲織品在市場上已得到了規(guī)模化生產(chǎn)與應(yīng)用。由于蠶絲的價格相對高昂，其保養(yǎng)、清洗、熨燙的要求也苛刻嚴(yán)格。為了滿足更多消費者能多享用到絲織品，后續(xù)的研究應(yīng)該是將蠶絲和其他纖維合理混配生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品，在降低成本的同時而不失其應(yīng)有的效果。

2 蠶絲在其他纖維紡織品中的應(yīng)用

2.1 蠶絲在棉紡織品中的應(yīng)用

棉纖維是一種多孔性天然纖維，其中的纖維素含量較多，而蛋白質(zhì)、脂肪、蠟質(zhì)糖等含量較少。纖維素上存在許多酚羥基親水性基團(tuán)，因而棉纖維具有良好的吸濕性。此外，由于棉纖維具有纖維含量多、用途廣、耐熱性、耐酸堿等特性，目前已成為最主要的紡織工業(yè)原料。棉型織物與肌膚接觸無刺激、無副作用，長期使用對人體有益無害，且衛(wèi)生性能良好。

棉和蠶絲所混紡的織物，已成熟化應(yīng)用于市場，并在紡織領(lǐng)域取得了較好的口碑。馬順彬等[8]用蠶絲、棉、粘膠、萊賽爾4種纖維合成了一種緯向條紋織物，各成分進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，開發(fā)的織物不僅保持蠶絲的親膚性和棉的舒適性，而且賦予織物特定的色彩和功效。李露露等[9]對不同混紡比的棉、蠶絲織物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)經(jīng)緯紗均用C/S(80/20)的混紡紗織造，蓬松柔軟、熱濕舒適性和接觸舒適性最佳。用棉和蠶絲還可以制作一種防水透氣布[10]，該面料在實現(xiàn)防曬隔離目的的同時也可作為人體服裝的一種優(yōu)良材質(zhì)。

蠶絲和棉是天然纖維，且都是紡織工業(yè)的重要材料來源。蠶絲成本高、價格昂貴，而棉的價格相對較低，因此，將蠶絲和棉兩種纖維配合形成的混紡已成為近年來的研究熱點，在降低了成本的同時，也發(fā)揮了雙重功效。今后，應(yīng)加深蠶絲在棉纖維中的應(yīng)用，實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，使蠶絲和棉最大化服務(wù)于人們的生活。

2.2 蠶絲在麻紡織品中的應(yīng)用

麻纖維是指從各種麻類植物取得的纖維，包括雙子葉植物皮層的韌皮纖維和單子葉植物的葉纖維。用麻纖維和其他纖維結(jié)合的麻織物屬于亞麻紡織品，具有抗過敏、防靜電、抗菌等功效，在冬天的時候可以防靜電，在夏天時候具有良好的吸濕性。亞麻是植物纖維，對酸很敏感，因此，不要讓亞麻紡織品接觸到酸性的物質(zhì)。由于亞麻具有超強(qiáng)的吸濕性，能吸收相當(dāng)于自身重量 20倍的水分。現(xiàn)如今，已出現(xiàn)了防皺、免燙亞麻制品等，進(jìn)一步拓展了亞麻產(chǎn)品的市場發(fā)展。

用麻和蠶絲組合的復(fù)合物既擁有蠶絲的柔滑舒爽，又兼具麻纖維的保健功能。盛建祥等[11]在大提花機(jī)上對蠶絲與麻賽爾纖維/氨綸功能性復(fù)合絲、麻賽爾紗線進(jìn)行交織融合，發(fā)現(xiàn)合成的產(chǎn)品具有優(yōu)良的彈性、抗皺性及垂懸性。研究發(fā)現(xiàn)[12]，采用蠶絲和亞麻制作的實用性助眠被，質(zhì)地輕軟、透氣性好，提高了人體睡眠的質(zhì)量，減小了亞麻材料不親膚的問題，解決了蠶絲被單一化功效的瓶頸。李瓊秀等[13]對作經(jīng)線的蠶絲和作緯線的纖維竹麻混紡紗進(jìn)行一系列的檢驗、浸泡、整經(jīng)、精煉、印花和水洗等工藝操作，開發(fā)出一種絲與麻交織提花綢面料，其各項色牢度及生態(tài)安全指標(biāo)均符合國家相關(guān)規(guī)定，在實現(xiàn)親膚抗菌功效的基礎(chǔ)上，也實現(xiàn)了對環(huán)境的安全環(huán)保性。

近年來，蠶絲在麻纖維中的應(yīng)用報道不多，可能是麻纖維存在彈性差、耐磨性差、抗皺性差等缺限，限制了與蠶絲纖維結(jié)合。但麻纖維質(zhì)地輕柔、吸濕散熱，具有明顯的屏障紫外線功能和抑菌功能，有著其他纖維難以比擬的優(yōu)勢。因此，如何提高麻纖維原料的處理和加工技術(shù)，提高蠶絲與麻纖維的協(xié)同作用，將是今后的研究重點。

2.3 蠶絲在羊毛紡織品中應(yīng)用

羊毛由于細(xì)度、卷曲、色澤以及草雜含量的不同導(dǎo)致了其質(zhì)量存在差異，而羊毛耐酸的特性經(jīng)過碳化之后可除去雜草等纖維素雜質(zhì)。實踐證明，利用羊毛纖維合成紡織品具有超強(qiáng)的保暖性和較好的吸濕性，規(guī)格的面料密度有助于實現(xiàn)外觀優(yōu)美的狀態(tài)。

羊毛屬于天然蛋白質(zhì)纖維，具有和蠶絲相當(dāng)?shù)男阅軆?yōu)勢，在進(jìn)行合理結(jié)合之后，可充分發(fā)揮各自作用。周稚雅[14]將羊毛、蠶絲和駝絨通過一定的規(guī)格混比，生產(chǎn)制備花呢織物，3種蛋白質(zhì)纖維取長補(bǔ)短，可達(dá)到比同類產(chǎn)品紋路更清晰、質(zhì)感更舒適的效果。對蠶絲和羊毛進(jìn)行和毛、梳毛、粗紗、細(xì)紗、絡(luò)筒的紡紗工藝和染色流程后，可開發(fā)軟糯舒適高性能的絲毛混紡產(chǎn)品[15]。高強(qiáng)等[16]研究了蠶絲和羊毛開發(fā)混紡圍巾的設(shè)計，該產(chǎn)品高端美觀、光潔靚麗，體現(xiàn)了羊毛纖維富有彈性和蠶絲具有平滑光澤的特點。

毛織物耐堿性能差，在潮濕狀態(tài)下易霉?fàn)€、生蟲，導(dǎo)致其洗滌難度較大，水洗后會發(fā)生縮水變形，但羊毛在紡織原料中仍占有相當(dāng)大的比重。目前來看，有關(guān)蠶絲和羊毛的混紡報道不多，基本處于實驗研究階段，可能是羊毛長度不一、含雜質(zhì)較多、可紡性與蠶絲相差較大等原因?qū)е铝似浼庸だщy，也可能是由于羊毛和蠶絲的成本太高，限制了其研究的繼續(xù)進(jìn)行。今后的工作重點應(yīng)該在實驗研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)。

2.4 蠶絲在滌綸紡織品中的應(yīng)用

滌綸纖維，又稱聚酯纖維，簡稱PET纖維，是一種由有機(jī)二元酸和二元醇縮聚而成的聚酯經(jīng)紡絲所得的合成纖維。滌綸最優(yōu)的特點是抗皺性和保形性，可使紡織品在任何狀態(tài)下保持原有形狀而免燙。良好的耐微生物性保證了滌綸不受蛀蟲、霉菌等作用的影響而發(fā)生質(zhì)變，相比其他織物保存起來較容易。作為紡織材料可以純紡，也可以與其他纖維混紡。近年來，滌綸纖維與天然纖維蠶絲混紡已在民用織物及工業(yè)用織物中取得了廣泛的應(yīng)用，這種混紡保持了滌綸一系列優(yōu)點，同時，也優(yōu)化了其吸濕性差的缺點。有研究發(fā)現(xiàn)[17]，彈力滌綸仿蠶絲面料在外形和手感方面都接近天然蠶絲，可紡性強(qiáng)，彈力大，吸濕透氣性好，易于染色，并且制備方法簡單，工藝易操作，經(jīng)濟(jì)效益高，適合廣泛推廣生產(chǎn)。袁玉林等[18]用蠶絲和滌綸纖維研發(fā)了一種包括親膚層、彈性層和尼龍纖維紗芯的再生滌綸環(huán)保紗彈力紗線，很好地解決了現(xiàn)有的再生滌綸紗彈性能力差而導(dǎo)致再生滌綸紗的拉伸效果不佳的問題。滌綸是合成纖維中最具潛在功效的一類纖維，但其存在透氣性和染色性差、容易起球、易被污染等缺點，而天然纖維可很好地改善滌綸纖維的不足，將其和蠶絲的有機(jī)融合已成為近年來的研究熱點。該混紡產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中具有工藝操作簡單、使用設(shè)備較少、可大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點，既可以實現(xiàn)各自缺陷的相互彌補(bǔ)，又可以保持各自原有的特性。

2.5 蠶絲在腈綸紡織品中的應(yīng)用

腈綸纖維，也稱聚丙烯腈纖維，是三大合成纖維之一，具有蓬松質(zhì)輕、易洗易干、保溫供暖的性能，與羊毛特性類似，因而有“合成羊毛”的特稱。腈綸織物吸濕性差、易沾污，為了消除腈綸纖維應(yīng)用的障礙，將其和天然纖維蠶絲的有效結(jié)合已成為紡織行業(yè)的新興特點。近年來，隨著國家和人民對倡導(dǎo)綠色環(huán)保的生活理念愈加重視，腈綸與蠶絲的混紡面料已在人們心中獲得了較好的認(rèn)可。

用聚丙烯腈纖維、蠶絲和植物提取物合成的紡織面料[19]，抑菌性能較強(qiáng)，提高了植物提取物在纖維上的牢固度，同時進(jìn)一步降低了對人皮膚的傷害以及對環(huán)境的污染。劉寧[20]對腈綸、莫代爾、柞蠶絲的混合方式進(jìn)行合理調(diào)整，嚴(yán)格控制混紡比，合成了一種色彩亮麗、柔軟滑爽的紡針織紗。謝昌華[21]用腈綸、蠶絲以及其他纖維研發(fā)了一種新型口罩，透氣性好，可有效抗菌、抑菌。

丙烯腈是合成腈綸的主要原料，丙烯腈等原材料價格決定著腈綸纖維的價格。近年來，有關(guān)腈綸和蠶絲合成混紡產(chǎn)品的研究較少，一方面是腈綸生產(chǎn)時間長、生產(chǎn)成本高；另一方面是腈綸在加工過程中產(chǎn)生的廢水難處理，對環(huán)境造成了一定的污染，因此，有效降低腈綸生產(chǎn)中污水的處理是其在未來紡織領(lǐng)域應(yīng)用中的前提。腈綸獨特的上色穩(wěn)定、色牢度高等特性是其他合成纖維無法比擬的，故腈綸特性的進(jìn)一步開發(fā)對腈綸生存空間的發(fā)展就顯得至關(guān)重要。

2.6 蠶絲在錦綸紡織品中的應(yīng)用

錦綸纖維，又稱聚酰胺纖維，俗稱“尼龍”，是世界上最早投入工業(yè)化生產(chǎn)的合成纖維。錦綸具有優(yōu)異的耐磨性和輕軟彈性好的性能，使得錦綸纖維被廣泛地應(yīng)用于人們生活的衣料服裝、產(chǎn)業(yè)用布和裝飾地毯等方面，同其他合成纖維一樣，錦綸也可形成混紡和交織物。近年來，研究錦綸和蠶絲的紡織品引起了人們的關(guān)注，因為錦綸纖維的物化性質(zhì)相比蠶絲纖維要高得多，故其兩種纖維結(jié)合的性能將會帶給人們新型的效果。

郭曉曉等[22]以蠶絲作為經(jīng)紗原料，膠原蛋白錦綸長絲和蠶絲作為緯紗原料，探討交織比例對織物性能的影響，通過對9種交織面料的結(jié)構(gòu)參數(shù)等性能進(jìn)行測試分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)膠原蛋白錦綸長絲和蠶絲的交織比例為1:3時，織物的綜合性能最優(yōu)。雷斌等[23]對石墨烯錦綸復(fù)合纖維與蠶絲進(jìn)行研究，提出了一種交織面料的生產(chǎn)工藝，發(fā)現(xiàn)通過該工藝生產(chǎn)的面料具有印染質(zhì)量高、不易變色的特點，且對人體親膚性高。左凱杰等[24]用PBT纖維、錦綸纖維和蠶絲等合成了一種混紡面料，不僅具有蠶絲柔滑的手感，而且具有良好的彈性，同時，給予人體肌膚帶來一種舒適感和涼爽感。

錦綸面料的耐磨性居合成纖維之首，因此，制作有關(guān)耐磨紡織品就成了首選。由于其吸濕性相比其他合成纖維更高，因此，用錦綸制作的紡織品較其他合成纖維更舒適。近年來，有關(guān)蠶絲在錦綸纖維中的成熟報道不多，成本太高、吸水性和透水性較差、易變形褶皺的自身缺陷使得錦綸纖維較好的耐磨性大大減分，甚至被人們所忽視，而其他替代品的出現(xiàn)更是降低了錦綸纖維的應(yīng)用價值。

3 結(jié)語

蠶絲與天然纖維結(jié)合可充分發(fā)揮自身優(yōu)勢。在棉纖維中的應(yīng)用報道很多，且相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)基本成熟，今后的重點是深入研究并推廣有關(guān)紡織品，進(jìn)一步拓展其市場上的應(yīng)用空間；在麻纖維中，由于麻本身存在抗皺性差等天然缺點，所以與之有關(guān)應(yīng)用研究舉步維艱；在羊毛纖維中，實現(xiàn)毛絲織品的大力開發(fā)，今后研究工作重點仍以實驗研究為主，還需進(jìn)行更深入的工作，以拓展其更為廣泛的應(yīng)用。

蠶絲和三大合成纖維的合理調(diào)配是紡織領(lǐng)域近年來的研究重點。滌綸纖維具有的抗皺性和免燙性深得人們的喜愛，與蠶絲進(jìn)一步混配的產(chǎn)品滿足了消費者需求，是目前合成纖維中應(yīng)用最多的一種纖維；腈綸纖維由于生產(chǎn)成本高、對環(huán)境污染大的缺點難以與珍貴的蠶絲實現(xiàn)混紡、交織物等，而后續(xù)可通過控制丙烯腈的價格來提高腈綸纖維的應(yīng)用；錦綸較差的吸水性和透水性束縛了與蠶絲的進(jìn)一步發(fā)展，其相關(guān)替代品的出現(xiàn)更是直接阻斷了與蠶絲的進(jìn)一步應(yīng)用。