天然彩色雙宮絲與生絲規模化生產可行性分析

蔣小葵 張后兵 龐曉紅 陳逢春 趙駱建 潘璐璐 周盛波

(1.南充出入境檢驗檢疫局技保中心，四川 南充 637900；2.重慶出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心，重慶 400020；3.四川出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心，四川 成都 610041；4.南充六合制絲有限公司，四川 南充 637000；5.浙江出入境檢驗檢疫局絲類檢測中心，浙江 杭州 310012)

隨著全球化綠色革命浪潮推動，人們開始注重綠色、低碳、環保的產品和服務，紡織行業也不例外。歐盟、日本等發達國家和地區相繼制定了《REACH》法規、《OEKO TEX STANDAED 100》生態紡織標準、《化學物質評估及其生產規定法案執行令》等各種技術法規及標準以限制進口紡織品中高關注化學物質含量，我國也于2018年首次發布實施了T/CNTAC 8-2018《紡織產品限用物質清單》，明確了紡織品生產中化學物質限量要求，以促進紡織產業轉型升級適應國際貿易需要。天然彩色繭絲具有天然色彩和顯著不同于普通白色蠶繭的吸放濕性、抑菌性、抗氧化性以及吸收紫外線的優良性狀，是理想的綠色健康紡織材料，若對其開發利用，可以有效化解國外限制紡織品化學物質含量超標的各種技術壁壘，促進我國絲綢產品擴大出口，提升產業核心競爭力。

因此，我國專家學者及產業人員非常重視對彩色繭絲的研制及開發，2003年～2013年間掀起了一股研究熱潮，在彩色繭蠶品種的飼育[1～2]、彩色繭絲特性及其開發前景[3～8]、添食法生產彩色繭絲的加工技術[9～11]、天然彩色繭絲結構和性能[13～16]、彩色繭絲繭色的形成機理[17～18]、天然彩色繭絲的絲膠固著及固色技術[19～23]等方面取得重大突破和進展，但是天然彩色繭絲的規模化生產卻鮮見報告，彩色繭絲的市場化交易也未見報道，彩色繭絲后續開發相對滯后。張月華[24]認為有色蠶品種繭絲質成績較差，不具備直接在生產中推廣運用的條件。蓋國平[25]等人試驗結果表明天然黃色繭絲僅能滿足3A級生絲質量水平，而轉基因綠色繭絲品質等級在A級以下。程醉[26]認為目前彩色繭的生產技術尚未完全成熟，沒有建立起彩色繭的采購供應渠道，難以形成規模化、產業化的彩色繭絲生產。由此可見，要實現產業化規模化彩色生絲生產還存在生產技術、產品質量、產品供銷渠道等諸多問題。本研究擬采用同一品種天然彩色蠶繭繅制天然彩色雙宮絲和天然彩色生絲，對這兩種絲產品的產量、質量、消耗進行比較分析，以期為天然彩色絲實現規模化生產提供一些理論依據。

1 試驗

1.1 試驗材料

“彩繭一號”天然黃色彩色繭。

1.2 試驗儀器

XD-120T煮繭機(溫州祥德絲綢機械廠)、CD801立繅試繅機(四川省紡織機械廠)，CD843-100型手搖檢尺器(雅安紡織木配件廠)，真空滲透罐(溫州市瑞輪絲綢機械廠)，座繅繅絲機(自制)，B116-2復搖機(寧波振興機電設備有限公司)，XJ402試樣煮繭器、XJ401桑蠶繭自動繅絲測試儀、XJ403小型復搖機(杭州紡織機械有限公司)。

1.3 試驗方法

1.3.1 絲質調查。為開展好天然彩色雙宮絲與生絲的繅制，首先必須對天然彩色繭進行絲質調查，以摸清繭質特性，制定恰當的生產工藝指導生產。為此本研究于2016年6月在南充六合制絲有限公司開展了天然彩色繭的絲質調查試驗。

在收貯的天然黃色彩繭中隨機抽取200粒干繭，進行剝繭、稱重、選繭、稱重，煮繭等預處理。200粒供試干繭重量168.47g，選出1粒穿頭咀繭，實際有199粒167.63g供試天然黃色干繭符合繅絲要求。按照生絲絲質調查方法在CD801立繅試繅機上對經煮繭后的天然彩色樣繭進行絲質調查試驗。通過對試驗數據統計分析，天然彩繭的絲質特性如表1。

表1 天然黃色彩繭絲質性能

1.3.2 天然彩色雙宮絲的繅制。為充分體現天然彩色雙宮絲的特征性能，同時盡量減少對企業正常生產的影響，本研究于2016年7月在南充高坪宏興絲綢廠座繅繅絲機(簡稱座繅機)上開展了天然彩色雙宮絲的繅絲試驗。試驗步驟如下：

一是工藝設計。按照表1天然彩色繭絲質性能調查結果，設計合理的繅絲工藝要求指標，見表2。

表2 天然彩色雙宮絲繅制工藝要求

繅制前新繭穿緒粒數可為36粒，由于原料解舒較好，萬米吊糙低，為防止高溫繅絲絲膠溶失過多造成顏色流失，繅絲湯溫盡量偏低。

1.3.3 天然彩色生絲的繅制。目前普通白繭繅制生絲都采用自動繅絲機，是規模化生產，統一煮繭、統一調配繅絲機湯溫湯色，一組自動繅絲機包含20部車位400緒繅絲能力，每日耗繭量需200kg左右，若采用一組自動繅絲機部分車位開展天然彩色生絲的繅絲試驗，勢必影響企業正常生產，2016年12月本研究在某蠶繭試樣檢測室的蠶繭自動繅絲測試儀上開展天然彩色生絲的繅制。試驗步驟如下：

一是工藝設計。按照表1天然彩色繭絲質性能調查結果，設計出合理的繅制天然彩色生絲工藝要求指標，見表3。

表3 天然彩色生絲繅制工藝要求

二是工藝流程。混繭→剝繭→選繭→煮繭→繅絲→復搖→整理。將繭包中天然彩色繭倒出，剝去繭衣，選出不能繅絲的下繭及次繭，按照生絲煮繭工藝分批煮繭后，待繅絲所用，注意熱繭熱繅。共使用4部蠶繭自動繅絲測試儀，該設備繅絲能力為5緒/部，每位擋車工看管一部，按照普通生絲自動繅絲方法繅制天然彩色生絲，繅絲擋車工均為技術熟練工。然后對繅制完成的天然彩色生絲復搖、整理、包裝存放。

1.3.4 天然彩色雙宮絲的質量檢測。按照FZ/T 42005-2016《桑蠶雙宮絲》標準的試驗方法和分級要求，對本研究繅制的天然彩色雙宮絲的特征型號和主要品質技術指標纖度偏差、纖度最大偏差、切斷、特殊疵點項目進行檢測和分級。在好技術與一般技術擋車工繅制的天然彩色雙宮絲中各抽取2批檢測試樣，再在兩種技術繅制的絲把中各抽取一半絲絞混合制作2批試樣，代表綜合技術水平。每批試樣10絞絲。

1.3.5 天然彩色生絲的質量檢測。按照GB/T 1797-2008《生絲》、GB/T 1798-2008《生絲試驗方法》標準的試驗方法和分級要求，對本研究繅制的天然彩色生絲的主要品質技術指標纖度偏差、纖度最大偏差、均勻Ⅱ度、清潔、潔凈、均勻Ⅲ度、切斷、斷裂強度、斷裂伸長率、抱合項目進行檢測和分級。遍及彩色生絲各絲把內均勻抽取檢測試樣，每批試樣25絞，共抽取2批。

2 結果與討論

2.1 絲質調查結果分析

從表1可以看出，天然彩色繭的粒繭絲長超過1000m，解舒繅折不到280，萬米吊糙不到2.7個，這些指標都優于多數普通白繭的絲質性能，繭絲纖度2.661den，單絲纖度略微偏粗，繅制細規格的高等級生絲有難度，但繅制粗規格雙宮絲對質量的影響應該不大。與普通白繭性能相比，天然彩色繭的絲質質量應屬中上水平。

在絲質調查繅絲現場看到，彩色繭經過吸濕蒸煮后顏色變得明亮，繅制的彩色生絲色彩艷麗柔和，彩色繭從外層繅制至內層，繭色逐漸變淡，特別接近蛹襯層時，繭色幾近白色，而蛹襯繭絲結構主要為絲素，絲膠含量少，說明天然彩色繭顏色主要分布在絲膠內。

2.2 天然彩色雙宮絲繅制結果分析

2.2.1 繅絲指標完成情況

(1)產量情況。繅絲工平均每天繅制彩色雙宮絲26絞，日產量5.35kg/部車。而普通白繭繅制雙宮絲，繅絲工人最好日產量成績也只約5kg/部車，說明天然彩色繭繅制雙宮絲生產效率較高。

(2)繅折情況。本次試驗繅制10.70kg彩色雙宮絲消耗彩繭量32.96kg，實際繅折為308，1.3.1款絲質調查試驗中，解舒繅折是269，兩者有所差異。但解舒繅折是光繭繅絲的耗繭量，而本試驗實際繅折是未經剝繭的毛繭繅制彩色雙宮絲的耗繭量，在實際繅絲過程中還有未選盡的下腳繭不能繅絲，所以實際繅折應大于解舒繅折。總體來說，不管解舒繅折還是實際繅折，本研究所用天然彩色繭的繅折都較小，因為普通白繭用座繅機繅制雙宮絲，繅折一般在330～380，本研究采用的天然彩色蠶繭繅制天然彩色雙宮絲的消耗低于普通雙宮絲。

(3)質量情況。經檢測，本試驗繅制的天然彩色雙宮絲各項主要品質技術指標成績如表4。

表4 天然彩色雙宮絲品質技術指標成績(100/120den)

從表4可以看出，擋車工操作技術好與一般技術繅制的的絲批質量檢測結果差異不大。由此說明，天然彩色繭質量較好，易于繅制雙宮絲，生產過程中需要克服的技術難度系數不大，因此技術好與一般技術的擋車工都能繅制出較好質量的產品。也就是說天然彩色繭繅制雙宮絲的內在質量主要定級指標偏差成績不是需要克服的大問題。

2.2.2 天然彩色雙宮絲的外觀性狀。淡黃色的干繭經過真空滲透吸濕后濕繭顏色黃度值明顯增加，色澤變得明亮圓潤，繅制的雙宮絲顏色更是絢麗奪目，色澤光鮮明亮，給人極大的視角沖擊效果。絲絞與絲絞、絲把與絲把之間顏色整齊一致，優于普通雙宮絲顏色的整齊度，手感與普通雙宮相同。

2.2.3 天然彩色雙宮絲繅絲工藝流程確定。從本試驗結果來看，用座繅機繅制天然彩色雙宮絲，是可開展規模化生產的，繅絲工藝流程完全可以采用普通雙宮絲的流程，即混繭→選繭→真空滲透→繅絲→復搖→整理，也可以根據產品質量要求的精細程度增減剝繭和煮繭工序。繅絲過程中注意保持添加一定流量的新水，以保持繅絲鍋內的湯色一致，確保繅制的天然彩色雙宮絲顏色一致。

2.3 天然彩色生絲繅制結果分析

2.3.1 繅絲指標完成情況

2.3.1.1 產量情況。本次試驗共繅制天然彩色生絲20.51kg，日產量0.46kg/部車，折合為企業自動繅絲機日產量為1.84kg/部車，普通白繭利用自動繅絲機繅制生絲，日產量一般在2kg～3kg，天然彩色生絲日產量低于普通白色生絲，生產效率不高。

2.3.1.2 繅折情況。本次試驗共消耗63.65kg天然彩色樣繭，繅制了20.51kg天然彩色生絲，實際繅折310，與天然雙宮絲繅折308接近。從理論上來說生絲繅折應小于雙宮絲繅折，因為座繅雙宮絲繅制過程較粗放，產生的長吐、滯頭量要大一些，但繅制生絲上車率及剝繭剝光率要求高一些，在繅制過程中繅絲工人反映掉緒多，不好繅制，都造成了繅折增大。總的來說，解舒率50%左右的蠶繭，繅折310也算正常。

2.3.1.3 質量情況。本次試驗繅制的天然彩色生絲各項主要品質技術指標成績如表5。

從表5可以看出，本次試驗繅制的天然彩色生絲質量較差，兩批試樣最終等級都定為級外品，主要原因為纖度偏差、纖度最大偏差成績都超過最低等級A級的質量標準要求，其次勻Ⅱ、勻Ⅲ度成績也不理想，檢驗成績僅能達到2A級水平，與偏差問題一樣都是絲條粗細不勻情況突出所致。切斷檢驗成績也僅能達到2A～3A水平，主要原因是復搖機的溫濕度控制條件差引起絲條粘硬不便退繞所致，若改善復搖工藝條件，切斷檢驗成績是應該能夠提高。斷裂強伸力、抱合檢驗成績與普通生絲質量水平差不多，清潔、潔凈檢驗成績在5A級以上，達到了普通生絲高品位質量要求，說明該天然彩色蠶品種纇節少，絲質調查萬米吊糙少也應證了這方面性能較好。

根據絲質調查結果，理論上該天然彩色蠶品種可以繅制出4A級水平生絲，實際繅制出生絲的質量成績與預期差異大，分析原因，一方面與設備有關，蠶繭自動繅絲測試儀雖有自動繅絲功能，但擋車工平時主要用于調查樣繭的絲質性能，對如何發揮設備性能繅制好生絲質量經驗不足，另一方面與蠶繭本身單絲纖度偏粗有關，若不精心繅制容易出現粗細野纖度影響纖度偏差成績。由于試驗設備條件及場地限制，無法另做試驗。本次試驗結果也可說明，同品種天然彩色蠶繭繅制天然彩色生絲難度系數大于雙宮絲，偏差成績仍是影響生絲內在質量的主要因素，需要進行技術攻關加以改進。

表5 天然彩色雙宮絲品質技術指標成績(20/22den)

2.3.2 天然彩色生絲的外觀性狀。天然彩色生絲的顏色與天然彩色雙宮絲一樣黃度值明顯高于干繭，色彩絢麗，色澤比天然彩色雙宮絲更加柔和，讓人愛不釋手，顏色整齊度高，手感與普通生絲相同。

2.3.3 天然彩色生絲工藝流程。從試驗情況看，可采用普通生絲工藝流程，即混繭→剝繭→選繭→煮繭→繅絲→復搖→整理。

2.4 天然彩色雙宮絲與生絲產、質、耗比較分析

同品種天然彩色蠶繭繅制天然彩色雙宮絲與天然彩色生絲，在產量、質量、用繭量消耗方面的比較情況如表6。

表6 天然彩色雙宮絲與生絲產、質、耗比較

從表6可以看出，同品種天然彩色蠶繭繅制天然彩色雙宮絲能最大限度發揮原料性能達到較好的產、質、耗水平，與繅制天然彩色生絲相比具有明顯的比較優勢。且座繅機適應性強，繅絲規模可大可小，根據原料繭量可開一部車或幾十部車，且不影響企業其他普通雙宮絲產品同時繅制，而繅制天然彩色生絲，則至少需要開一組生絲自動繅絲機即20部車位400緒的生產規模，對原料繭有最低限量要求。

至于天然彩色絲的銷路問題，雙宮絲因其絲條上有大小不一、斷續分布的天然糙塊，織成的雙宮綢面布滿均勻細致的小疙瘩猶如雪花，給人一種粗狂獨特、高貴別致、貼近自然的感覺，天然彩色雙宮絲還自帶天然色彩，綢面更顯華麗典雅，可用于具有獨特自然風情的服裝面料、婚禮服裝、高檔窗簾布等[27]。南充的座繅雙宮絲每年都要出口到日本、韓國用于制造特殊服裝面料，只要天然彩色雙宮絲能到達一定規模產量，內外銷市場都會有需求的。而天然彩色生絲由于后續的脫膠固色技術還處在研究試驗階段，生產的絲織物特色效果不夠理想，要與其他成熟的絲綢產品競爭市場份額存在一定難度。

因此，無論從產量、質量、消耗，還是生產條件、潛在市場開發等方面，天然彩色雙宮絲都具備實現規模化生產的可行性，而天然彩色生絲質量問題還需改進，產品銷售市場需要開發，并且囿于生產條件限制，企業不敢貿然選擇生產，要實現規模化生產還有待于進一步探索。

3 結論

3.1 座繅機生產天然彩色雙宮絲，日產量超過5kg/部車，繅折308，質量等級為特級、雙特級，產量、質量、消耗都能達到普通雙宮絲的較好水平，且生產方式靈活，具有潛在的銷售市場，可以進行規模化生產。

3.2 自動繅絲機生產天然彩色生絲，日產量不到2kg/部車，繅折310，質量方面清潔、潔凈成績達到普通生絲高品位水平，但絲條不勻問題突出，綜合定級低，為級外品。生產條件受限制，銷售市場需要開發，規模化、產業化生產條件還不成熟。

3.3 天然彩色蠶繭符合現代綠色、環保、健康的生態文明建設發展方向，應充分發揮挖掘天然彩色繭絲質性能特色，以生產天然彩色雙宮絲為突破口，盡早實現天然彩色絲的規模化生產，待條件成熟后再推進天然彩色生絲的規模化、產業化生產。