蠶蛹蛋白纖維混紡織物的性能分析

續英綺

關鍵詞：蠶蛹蛋白纖維；蠶蛹蛋白纖維混紡紗線；透氣性分析；抗起毛起球性分析

中圖分類號：TS195.644文獻標志碼：A文章編號：1009-265X（2017）04-0028-04Performance Analysis of the pupaprotein blended fabric

XU Yingqi1， KOU Yongqi2， LI Qizheng1， DING Yuanyuan2，

ZHANG Hongxia1， ZHU Chengyan1

（1.National Engineering Lab for Textile Fiber Materials and Processing Technology

（Zhejiang）， Zhejiang SciTech University， Hangzhou 310018， China；

2.High Fashion Silk （Zhejiang） Co.Ltd， Xinchang 312500， China）Abstract：In order to study the performance of fabrics blended by pupaprotein fiber and other fibers， the pupaprotein fiber was blended with 50% modal， Tencel， acrylic， longstaple cotton respectively as the weft， and the mulberry silk was used as the warp to prepare 20 different fabric samples to test breaking strength， permeability and pilling resistance of the yarn. The results show that the yarn blended with pupaprotein fiber and longstaple cotton has good breaking strength and toughness. The permeability of the yarn blended with pupaprotein fiber and Tencel is superior to the fabric blended with pupaprotein fiber and longstaple cotton. When pupaprotein fiber with good permeability is used to blend fabrics， the blended yarn of pupaprotein fiber， modal and Tencel can be chosen preferentially. 4/1 twill and 8 satin may be chosen to optimize the fabric. The pilling resistance performance of pupaprotein fiber blended with modal， Tencel， acrylic， longstaple cotton is favorable. The pilling resistance performance of the 5 kinds of fabrics reaches Grade 3. so， they are suitable for development of antipilling fabrics. The pilling resistance performance of modal and Tencel with plain weave and twill weave is optimal.

Key words：pupaprotein fiber； pupaprotein blended yarns； permeability analysis； pilling resistance analysis

蠶蛹是抽繭剝絲工業的下腳料，含有豐富的蛋白質、脂肪和碳水化合物[1]，因一直被用于飼料而使其優良性能沒有得到充分利用。蠶蛹蛋白纖維是生物質纖維，含有18種氨基酸，有護膚保健功能[2]，蠶蛹蛋白纖維是綜合利用生物工程技術、高分子技術、化纖紡絲技術將從蠶蛹中提取的蛋白同天然纖維素按比例共混紡絲，在特定條件下形成的具備穩定皮芯結構的全新生物質蛋白纖維，原料可再生、產品可降解。其外層是蛹蛋白、內層為纖維素[3]，目前已經紡制出的蠶蛹蛋白粘膠長絲由70%的粘膠和30%的蠶蛹蛋白纖維混紡而成[4]，符合環保、低碳理念。該纖維及其產品的開發應用，滿足了人們追求健康、舒適、環保的消費需求，有很大的市場潛力[5]。劉慧娟等[6]研究表明：利用蠶蛹蛋白纖維開發導濕性、透濕性、透氣性、折皺回復性、耐磨性和強力等綜合性能優良的織物，可用作高檔襯衣、女裝裙裝和床上用品。目前，已有蠶蛹蛋白纖維與其他纖維混紡的報道，但關于蠶蛹蛋白纖維混紡織物的服用性能研究還較少。作為服用材料，透氣性和抗起毛起球性對蠶蛹蛋白纖維混紡織物的性能影響尤為重要。本研究采用蠶蛹蛋白纖維與50%腈綸、50%天絲、50%莫代爾、50%長絨棉4種纖維進行混紡，且每種原料的織物又采用平紋、2/2斜紋、4/1斜紋、8枚經緞和5枚經緞共5種組織進行配置，對試制的織物進行透氣性和抗起毛起球性比較分析。

1實驗

1.1材料選取

蠶蛹蛋白纖維柔軟細膩，纖度約為1.0～1.8 dtex，對100%純蠶蛹蛋白纖維進行電鏡實驗，觀察其橫縱截面的特點。如圖1、圖2所示，蠶蛹蛋白纖維縱向截面表面不光滑，有無數微細凹槽；橫向截面為不規則的橢圓形、腰圓形，內有空腔，橫截面上有大大小小的空隙，且邊緣有裂紋。這些空隙、凹槽與裂紋，可形成良好的毛細管效應，將肌膚表層的濕氣和汗水經由芯吸、擴散、傳輸作用，迅速吸收散至織物表層，是最佳的導濕、透氣纖維。

1.2混紡紗線及織物規格設計

采用（1/22.2/24.4 dtex 8捻/cmZ×2）7捻/cm S桑蠶絲為經紗原料，經密1 130根/10 cm，緯紗原料規格詳見表1。試制了4個系列織物，編號1#，2#，3#，4#。由于組織的不同會給各項織物性能造成影響，故每個系列的織物織制了5種不同組織：平紋、2/2斜紋、4/1斜紋、5枚經緞、8枚經緞，編號A、B、C、D、E，所有織物中同種組織的緯密均相同。

表1混紡紗線及織物規格設計

緯紗原料編號緯紗原料緯密/（根·（10 cm-1））ABCDE緯紗纖度/dtex1#50%蠶蛹蛋白纖維/50%莫代爾3403803804104101462#50%蠶蛹蛋白纖維/50%天絲3403803804104101463#50%蠶蛹蛋白纖維/50%腈綸3403803804104101464#50%蠶蛹蛋白纖維/50%長絨棉340380380410410146注：文中各原料代號均與表1中原料編號一致。

1.3測試方法

1.3.1混紡紗線斷裂強力測試

參考GB/T 3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》[7]，采用YG（B）026E電子織物強力儀（溫州大榮紡織標準儀器有限公司）測試混紡紗線的斷裂強力。

1.3.2織物透氣性能測試

參照GB/T5435—1997《紡織品織物透氣性的測試》[8]，在恒溫恒濕（20 ℃、65%）條件下調濕24 h，采用YG461D型織物透氣量儀（溫州方圓儀器有限公司）測試織物的透氣性。

1.3.3織物抗起毛起球性測試

參照GB/T4802.1—1997《紡織品織物起球試驗圓軌跡法》[9]。使用YG502型起毛起球儀（萊州市電子儀器有限公司）、YG982型標準光源箱（寧波紡織儀器廠）、裁樣器、磨料織物、泡沫塑料墊片、標準樣照等實驗儀器。將試樣在試驗用大氣下調濕24 h以上；在距織物布邊10 cm以上部位隨機剪取直徑為113 mm的圓形試樣5塊，在調濕環境下測試。

2結果與分析

2.1混紡紗線斷裂強力

2.2織物透氣性

在原料相同的情況下，織物的透氣率與不同織物組織的關系見圖3。

蠶蛹蛋白纖維表面不光滑，有無數微細凹槽且橫向截面為不規則的橢圓形、腰圓形，內有空腔，橫截面上有很多的空隙，且邊緣有裂紋。這些因素形成良好的毛細管效應，將肌膚表層的濕氣和汗水經由芯吸、擴散、傳輸作用，迅速吸收擴散至織物表層，其混紡紗線透氣性能得以提升。結合圖3的數據分析對比得到：平紋組織下不同混紡織物的透氣性，其透氣量遠遠小于其他組織下的透氣性，這是由于隨著織物緊度的增大，織物透氣量減小[10]。因此，在組織結構方面，要開發透氣性好的蠶蛹蛋白纖維混紡織物最好采用斜紋組織，或者是緞紋組織，盡量不選擇平紋組織；開發平紋組織織造透氣性相對較好的蠶蛹蛋白纖維混紡紗線時，可優先選用蠶蛹蛋白纖維與莫代爾、天絲的混紡紗線。

5種組織下，斜紋與緞紋蠶蛹蛋白纖維混紡織物透氣性較好，斜紋優于緞紋。在斜紋中，B（2/2斜紋）比C（4/1斜紋）的緯浮長線短、透氣性差，開發透氣性優良的斜紋組織混紡織物時盡可能使用緯浮長短的組織，緞紋組織同理。因此在織物緯密相同的條件下，隨織物組織浮長的增加，織物的緊度變小，空隙變大，透氣性增強，開發斜紋、緞紋組織織造透氣性相對較好的蠶蛹蛋白纖維混紡紗線時，可優先選用組織浮長長的組織。

5種組織下蠶蛹蛋白纖維與莫代爾、天絲混紡織物的透氣性優于蠶蛹蛋白纖維和腈綸、長絨棉的混紡織物，這是因為其混紡纖維結構相對松散，有較多的空隙，相對來說平紋、斜紋、緞紋組織下開發透氣性好的蠶蛹蛋白纖維混紡紗線首選莫代爾、天絲；在所有數據中，透氣性較好的組織、纖維中屬4/1斜紋、8枚緞紋的1#（莫代爾）和2#（天絲），可多采用此類組織進行透氣性織物的研究與開發。

2.3織物抗起毛起球性

由表3的數據分析對比得到：在5種組織中，所有的蠶蛹蛋白纖維混紡織物抗起毛起球性等級較高，均達到3級及以上，這是因為混紡紗線中蠶蛹蛋白纖維橫截面粗糙為異形，不易彎曲纏繞，摩擦過程中不易抽拔和糾纏，其中3#腈綸纖維是一種常見的仿毛纖維，容易起毛起球，和蠶蛹蛋白纖維混紡之后織物的抗起毛起球性等級有所提高，因此蠶蛹蛋白纖維和莫代爾、天絲、腈綸、長絨棉的混紡紗線開發抗起毛起球性織物都很有優勢，即便用緞紋組織織造，所有的混紡織物的抗起毛起球等級都可以達到3級及以上，很適合用于開發抗起毛起球織物。

在組織結構方面，要開發抗起毛起球性達到4級及以上的織物，混紡織物最好采用平紋組織或斜紋組織，盡量不選擇緞紋組織。所有組織中平紋組織（A）和斜紋組織（B、C）相比緞紋組織（D、E），結構相對緊密，結構松區域少。斜紋組織中的B組織（2/2斜紋）相比C組織（4/1斜紋），緞紋組織中E組織（8枚經緞）相比D組織（5枚經緞），組織中的浮長短結構相對緊密，因此開發效果較佳的抗起毛起球性混紡織物時，盡可能選擇組織浮長短，結構緊密的組織進行織造；在所有的混紡織物、各種織物組織中，1#（莫代爾）、2#（天絲）混紡織物抗起毛起球性較佳，可多采用此類纖維進行抗起毛起球性織物的研究與開發。

3結論

a）在混紡比一樣的情況下，長絨棉纖維和其他3種人造纖維相比較，蠶蛹蛋白纖維/長絨棉混紡紗線擁有良好的斷裂強力和韌性，斷裂強力大的混紡比例1∶1的蠶蛹蛋白纖維/長絨棉混紡紗線在蠶蛹蛋白纖維混紡紗線的開發上有一定的市場競爭力。

b）5種組織下蠶蛹蛋白纖維與莫代爾、天絲混紡織物的透氣性優于蠶蛹蛋白纖維和腈綸、長絨棉的混紡織物，開發平紋組織織造透氣性相對較好的蠶蛹蛋白纖維混紡織物時，可優先選用蠶蛹蛋白纖維與莫代爾、天絲的混紡紗線，更優組織可選4/1斜紋、8枚緞紋。

c）蠶蛹蛋白纖維與莫代爾、天絲、腈綸和長絨棉混紡織物的抗起毛起球性能都十分良好，5種組織下抗起毛起球等級均可達到3級及以上，很適合用于開發抗起毛起球織物，其中平紋、斜紋的莫代爾、天絲的混紡織物抗起毛起球性最佳。

參考文獻：

[1] 傅科杰，馮云，楊力生，等.蠶蛹蛋白纖維定性分析方法研究[J].紡織科技進展，2007（6）：52-54.

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[4] 李建萍，李文彥，吳健康.蛹蛋白粘膠長絲的性能測試[J].絲綢，2004（5）：41-42.

[5] 劉慧娟，王琳，申鼎.蠶蛹蛋白纖維性能研究[J].印染助劑，2012（9）：12-14.

[6] 劉慧娟，吳保平，齊瑞嶺，等.蠶蛹蛋白改性粘膠織物服用性能測試與分析[J].棉紡織技術，2013（12）：5-8.

[7] 中國紡織總會.紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法：GB/T 3923.1-1997，[S].北京：中國標準出版社，1997.

[8] 中國紡織總會.紡織品織物透氣性的測定：GB/T 5453-1997，[S].北京：中國標準出版社，1997.

[9] 中國紡織總會.紡織品織物起球試驗圓軌跡法：GB/T4802.1—1997[S].北京：中國標準出版社，1998.

[10] 劉劍宇，吳堅.機織物緊密度與紗線線密度對織物透氣性的影響[J].大連輕工業學院學報，2001（3）：218-220.

（責任編輯：張會巍）