蚕丝纤维的服用性能及其多元化开发_周洪荣

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
为从根本上解决蚕丝染色上的不足, 国内外的 专家开始致力于彩色蚕丝的开发研究。目前, 已有 基因调控使蚕吐彩色丝的报道。日本东京大学的 Takashi Sakudoh 等在最新的 《美国国家 科 学 院 院 刊》( PNAS) 上发表了他们关于控制蚕吐黄色蚕丝 的最初的研究结果。他们认为: 对蚕的色素传输系 统的了解, 可以使通过基因调控来控制蚕丝的颜色 和色素比例成为可能。相信随着研究的深入, 当人 们掌握了控制家蚕吐多种颜色丝的方法后, 我们的 丝绸就不再需要染色了, 蚕丝的服用价值将会得到 空前的提高。 4.2 蚕丝抗皱性的改良
蚕丝与 Coolmax/Lycra 包缠形成的复合丝具有 良好的吸湿排汗性、细腻精致的外观、光泽柔亮、良 好的弹性和透气性, 改善了丝绸产品穿着舒适、保 形的双重要求。蚕丝与高支精纺牛奶纤维交织, 使 织物既具有柔软、滑爽、舒适等特性, 又具有一定的 抗菌、保湿、护肤等保健性, 满足了人们对穿着舒适 性、美观性的追求, 符合保健、健康的潮流。 4.3.4 蚕丝的多组分纤维
实验证明: 蚕丝蛋白分子主键键能较高, 分子 间聚合度、结晶度适中, 因此与羊毛、棉、麻等天然 纤维一样, 具有中度耐磨性, 但强度高于羊毛。蚕丝 能够耐弱酸和弱碱, 丝织物经醋酸处理变得更加柔 软, 手感滑润, 光泽更好。
3 蚕丝纤维服用性能的局限性
蚕丝作为服用纤维具有上述的种种优点, 但与 其他合成纤维比较也存在一定的局限性, 这一点制 约了蚕丝纤维服用的流行性。蚕丝纤维与部分合成 纤维性能的比较见表 3。
注: 表中 О表示好; Δ表示较好; ×表示差
4 蚕丝纤维的多元化开发
为 了 克 服 真 丝 织 物 易 皱 、容 易 泛 黄 、染 色 度 较 差等缺点, 进一步提高蚕丝纤维的服用价值, 目前 开始采用变性和改性纤维, 织物原料组分也呈多元 化趋势, 蚕丝与其他原料混纺或交织的比例不断加 大, 新颖原料在丝织物中的应用得到强化, 开发出 了包芯丝、变形丝等复合的生丝, 并已成为其发展 的主要方向, 蚕丝正以新面孔活跃在服装领域。 4.1 蚕丝染色的改进研究
蚕丝是天然的蛋白质纤维, 实验证明其有良好 的生物相融性, 目前已经成功应用于外科手术缝 线、刨面保护膜、人造皮肤等医学领域。蚕丝中乙氨 酸的含量高达 42.8% , 乙氨酸能与紫外线进行光化 反应, 因此真丝服装能阻挡和降低太阳光中紫外线 对人体的侵害, 起到保护皮肤的作用。另外蚕丝的 蛋白质结构不易产生静电, 不会吸附空气中的尘埃 和细菌, 真丝服装经穿着使用后, 容易产生原纤化, 像扫帚、毛刷一样, 可以起到清除人体表面细微污 垢和细菌的功能, 防治皮肤搔痒症[7], 因此有人称蚕 丝为“保健性纤维”, 是难得的天然保健服装材料。 2.2.4 蚕丝纤维的耐用性能
为克服蚕丝织物容易起皱的缺点, 目前已研究 出蚕丝辐射接枝共聚改性技术, 通过该技术在蚕丝 织物上辐射接枝特殊的丙烯酸酯类单体。这样, 织 物既保留了蚕丝的天然优良特性, 又可以提高抗皱 效果和染色性能。
为进一步提高蚕丝的抗皱性, 美国科内尔大学 的研究人员正在研究一种模拟和改善蚕丝的聚合 物, 用蚕丝的分子链片段与合成的高聚物构成嵌段 高聚物结构, 使形成的新材料有更高的拉伸强度和 伸缩性, 从而在蚕丝分子结构基础上进行蚕丝抗皱 性 的 改 良[10]。 4.3 新型蚕丝织物的开发 4.3.1 蚕丝与天然纤维
性能 强度性能 形态稳定性能 物理化学性能 外观性能 保 健 、环 保 卫 生和生态性能
感官性能 耐用性能
指标 拉 伸 强 度 、撕 裂 强 度 、顶 裂 强 度 、耐 磨 强 度 弹 性 和 塑 性 、收 缩 变 形 热 传 导 、耐 热 性 、耐 光 性 、耐 化 学 品 性 能 抗 皱 、刚 柔 、悬 垂 、起 球 、色 彩 、光 泽 、染 色 牢 度 含 气 性 、透 气 性 、保 温 性 、吸 湿 性 、吸 水 性 、透 湿 性 防 蛀 防 霉 、服 装 中 甲 醛 、偶 氮 染 料 、有 害 金 属 、五 氯 苯 酚 、羽 毛 羽 绒 中 细 菌 含 量 指 标 主 观 风 格 、客 观 风 格 耐疲劳性
2.2 蚕丝纤维的特性及服用性能 2.2.1 蚕丝纤维的外观性能
蚕丝纤维对光的反射量高, 有一定的闪光效 果, 能产生珍珠般的光泽, 使人在视觉上产生舒适 感。同时蚕丝纤维及制品可压缩性大, 结构疏松, 剪 切模量较小而剪切临界角较大, 摩擦系数高, 丝素 纤 维 的 结 晶 度 达 50% ~60%, 有 适 度 的 刚 性 , 使 蚕
1 蚕丝的组成及结构
国内外学者对蚕丝的结构进行了许多研究和 探讨, 目前已经证实蚕丝主要是由两条丝素( Fi- broin) 和 周 转 覆 盖 的 丝 胶( Sericin) 两 部 分 组 成 , 其 组成见表 l。
收稿日期: 2008- 1- 31 作者简介: 周洪荣, 女, 山东丝绸纺织职业学院讲师, 苏州大 学在读研究生。
要手段。
【关键词】蚕丝; 服用性能; 多元化开发
中图分类号: TS102.3+3, TS104.5+3
文献标识码: B
大量的纺织考古文物证明, 蚕丝开发和利用迄 今已有 5000 余年的历史。由于蚕丝具有独特的光 泽、良好的悬垂性、柔软滑爽的手感、优良的吸放湿 性及特有的卫生保健等特点, 一直为人们所青睐, 其作为高级服用材料的地位早已根深蒂固, 是被世 人公认的“纤维皇后”。随着科学技术的进步和生活 水平的不断提高, 人们对蚕丝织物的要求趋向于高 级、独特、个性、新颖等多元化, 作为丝织品原料, 蚕 丝纤维的多元化开发是增强其服用性能的重要手 段。
由于蚕丝蛋白分子的结构特点, 致使蚕丝纤维 容易染色, 同时也易受光线、汗渍、微生物等影响而 褪色, 为此生产企业改进了蚕丝染色工艺, 开发了 新的蚕丝染料。董玮等利用烟酸、异烟酸、吡啶三 种叔胺类物质催化活性红 K- 2G 对真丝绸的染色 反应, 结果显示上染率、固色率较传统工艺均有提
高[9]; 最近开发的双活性基染料可与蚕丝纤维分子 中的氨基、羟基双结合, 大大提高了蚕丝的皂洗牢 度。
涤纶 1.38 39.7~48.5 20~32 5~10 255~260 Δ О О Δ × О О × ×
锦纶 1.14 39.7~57.3 28~42 8~22 215~220 О Δ О О × Δ О × ×
晴纶 1.15 28.2~44.1 12~20 1~2
Δ × О × × × О О ×
丝及制品手感柔软、滑爽、丰满或蓬松。另外蚕丝纤 维在悬垂性、染色性、自然感、衣料造型线和造型能 力等方面都因感觉和视觉效果优美而成为受消费 者青睐的服装材料。 2.2.2 蚕丝纤维的舒适性能
蚕丝的导热系数为 0.05~0.055W(/ m℃) , 介于 涤 纶( 0.084) 、锦 纶( 0.244 ~0.337) 与 棉( 0.071 ~ 0.073) 之间, 是保温性良好的纤维材料[6], 且蚕丝丝 素具有多孔结构, 能很好地调节衣服内外的气流、 湿 度 , 吸 、放 湿 性 好 , 满 足 纤 维 服 用 的 舒 适 性 能 要 求, 是目前服用纤维中穿着舒适性最好的品种之 一。 2.2.3 蚕丝纤维的卫生保健性能
2008 年第 37 卷第 2 期
广西纺织科技
35
与 L 链亲水区域中的 Cys 残基通过极性基团的相 互 作 用 而 缔 合 在 一 起[3]。 随 着 对 丝 素 结 构 研 究 的 不 断深入, 丝素作为结构蛋白其服用性能逐渐受到国 内外研究学者的重新审视并引起了人们的高度重 视, 对其开发利用的研究领域不断拓宽, 研究层次 也不断深入。 1.2 丝胶
2 蚕丝纤维的服用性能
2.1 纤维的服用性能指标 随着科学的不断进步和发展, 人们发现运用了
棉 、麻 、丝 、毛 等 天 然 纤 维 , 也 发 明 创 造 了 涤 纶 、锦 纶、腈纶等合成纤维及粘胶纤维、酪素纤维、金属纤 维等再生纤维, 并确立了服用纤维材料的指标要 求, 见表 2。
表 2 纤维材料的服用性能指标[5]
34
广西纺织科技
2008 年第 37 卷第 2 期
蚕丝纤维的服用性能及其多元化开发
周洪荣, 徐长绘
( 山东丝绸纺织职业学院, 山东 淄博 255300)
【摘要】本文从蚕丝的组成和结构入手, 总结了蚕丝纤维的特性及服用性能; 通过蚕丝与其他合纤的性
能比较, 指出蚕丝作为服用纤维存在的不足, 并进一步提出了蚕丝纤维的多元化开发是提高其服用性能的重
从表中可知, 锦纶的强度、伸度、耐光性、耐磨 性、耐疲劳性和热定型性等都比蚕丝纤维好, 且洗 涤方便; 涤纶的吸湿性、染色性、抗静电性、抗起球 性虽不如蚕丝, 但其强度、伸度、耐光性、耐磨性、耐
36
广西纺织科技
2008 年第 37 卷第 2 期
疲劳性、热定型性等比蚕丝强。因此真丝织物与部 分合纤织物相比, 耐用性稍差, 不耐盐水侵蚀, 不能 用碱性洗涤剂; 耐光性差, 过多的阳光会使蚕丝纤 维发黄变脆, 增加了保养加工的难度。随着国内外 合成纤维的不断研究创新, 新合纤的舒适保健加工 已经达到甚至超过蚕丝的保健卫生标准, 致使蚕丝 服用的流行和拓展受到了严重制约。
蚕丝与天然纤维麻、棉、羊毛等的混纺交织, 既 拥有了蚕丝的光泽、滑爽, 又兼具了麻、棉、羊毛的 自然风格, 提高了产品的舒适保健性及品质档次。 目 前 已 经 开 发 了 蚕 丝 和 亚 麻 、棉 、羊 毛 等 天 然 纤 维 交织的新品种。例如铜陵华源麻业有限公司采用丝 与亚麻、丝与苎麻交织为原料, 用不同的染色工艺 对丝和麻分别进行染色, 开发了丝麻交织素色、提 花、提条面料, 织物既具有丝的光泽、滑爽, 又有麻 的吸湿、透气保健特性, 大大拓展了蚕丝在女装、运 动服、休闲装等方面的应用领域。 4.3.2 蚕丝与再生性纤维
表 3 蚕丝与合纤性能的比较 [8]
项目 相对密度 强度( cN/tex) 伸度( %) 热收缩率( %) Tm( ℃) 染色性 耐光性 耐磨性 耐疲劳性 抗静电性 洗可穿性 热定型性 抗起球性 阻燃性
蚕丝 1.37 26.5~35.3 15~25 1~2 320 Ο × × × О × × О ×
ห้องสมุดไป่ตู้
表 1 蚕丝的组成[1]
成分 含量( %)
丝素 丝胶
蜡 碳水化合物 色素 灰分
70~80 20~30 0.4~0.8 1.2~1.6 0.2 0.7
1.1 丝素结构 丝素纵向平直光滑成纤维状, 富有光泽, 截面
近似三角形, 能产生特殊的反光和丝鸣效果, 是蚕 丝织物的原材料。丝素是由 20 种氨基酸组成的蛋 白质分子, 其蛋白的聚集态结构被认为由结晶态和 无定形态两大部分组成, 结晶度在 50% ~60%。丝 素中极性侧基约占 29.5%, 非极性占 70.5% , 两 者 比为 0.42, 而丝胶中两者比为 2.91, 因此丝胶易溶 于水而丝素不溶于水且具有一定强度[2]。长期以来, 人 们 认 为 丝 素 分 子 是 以 Gly—Ala - Gly—Ala— Gly—X—( X 是 包 含 Ser 残 基 的 其 他 的 氨 基 酸 残 基) 为链节的氨基酸聚合高分子单链。但近几年来 随着丝素蛋白分子生物学研究的进展, 已经认识到 丝素蛋白是由大( H 链) 小( L 链) 两 个 多 肽 链 通 过 二硫键缔合而成, H 链是由结晶区和非结晶区段 交互排列构成, 其亲水区域中存在的 2 个 Cys 残基
丝胶包覆在丝素外面, 在茧丝中对丝素起到保 护和胶粘作用, 主要成分为球状的丝胶蛋白, 相对 分子质量为1.4万~31.4万。丝胶的二级结构以无规 则卷曲为主, 含部分β- 构 象 , 分 子 空 间 结 构 松 散 、 无序[4] 。丝胶分子中极性侧链氨基酸占74.16%, 具 有较好的水溶性和吸水性, 可在水中膨润溶解, 使 蚕丝得以精炼脱胶达到柔软舒适的服用效果。
蚕丝与大豆纤维、竹纤维、Tencel、Lyocell 等交
2008 年第 37 卷第 2 期
广西纺织科技
37
织形成的面料, 既保持了丝绸的光泽、飘逸、凉爽的 特点, 又能发挥大豆纤维的滑糯亲肤、竹纤维的挺 括 抗 皱 、Tencel 的 细 腻 飘 逸 以 及 Lyocell 较 好 的 强 度、开纤性等优点, 拓展了丝绸在高档产品中的开 发领域。 4.3.3 蚕丝与功能性纤维
相关文档
最新文档