蠶絲綿增重及鑒別方法探討

沈錦玉，孫 杰，茅明華，周棟材

(1.國家紡織服裝產品質量監督檢驗中心(浙江桐鄉)，浙江 桐鄉314500；2.桐鄉市食品藥品檢測中心，浙江 桐鄉314500)

蠶絲綿通常作為蠶絲被的填充物，它是一種以蠶繭、繭殼或繅絲加工的副產品為原料，進行加工而形成的網狀、絮狀產品[1]。近年來國內蠶絲被市場上，存在一種在蠶絲綿的加工過程中，人為添加物質導致蠶絲綿重量異常增重的情況。雖然對真絲進行增重是一項傳統的加工方法，應用領域主要為領帶、高級禮服等厚重風格的織物，其最初目的是為彌補真絲精練后的重量損失，改善纖維本身風格，以提高其挺括感、抗皺性，解決真絲織物易皺、易泛黃等缺陷，但該方法并不適用于蠶絲被行業。作為消費者貼身覆蓋的蠶絲被產品，一直倡導天然品質，當前市場上出現的對蠶絲綿增重后的蠶絲被產品，不僅沒有增加其功能或性能，反而導致蠶絲被的含油率、回潮率等指標不合格，嚴重影響了蠶絲被的質量。當前我國國家、行業標準體系內尚無有效鑒別蠶絲綿中是否使用新型增重物質的測試技術及評價方法，導致了生產、市場監管部門面對市場經濟新常態下新型技術型制售假冒偽劣蠶絲被產品開展執法難等問題，特別是目前市場上使用的新型化學增重物質呈現多樣性、復雜性的特點，常規的鑒別方法已不能滿足檢測需求。本文就應用于蠶絲綿的增重方法及鑒別方法進行了探討。

1 蠶絲纖維增重方法

目前市場上應用于蠶絲綿的增重方法大致有兩大類:一類是采用常規的物理方法進行增重；另一類是通過化學接枝共聚增重方式達到增重。常應用于蠶絲纖維的增重整理方法主要有:甘油增重、無機鹽增重、絲膠固著增重、單寧增重、絲素溶液增重和接技共聚增重等。

1.1 甘油增重

丙三醇(俗稱甘油)是一種無色味甜澄明黏稠的液體，該液體無臭、無氣味、吸水性很強，能從空氣中吸收潮氣。由于甘油性能穩定，且化學性質不活躍，即使高溫也不會發生褐變反應。因此，目前市場上存在部分蠶絲被廠家將甘油與蠶絲綿混合，采用一種物理增重的方法，讓甘油吸附在蠶絲綿的表面，增強蠶絲綿的吸潮性能，從而達到增重的目的，增重后的蠶絲綿蓬松度下降，易板結，吸濕透氣性能差。當前甘油增重是蠶絲綿領域最常見的物理增重方法之一。

1.2 無機鹽增重

無機鹽增重是一項傳統又常用的加工方法，常采用的無機鹽種類有錫鹽、鋅鹽、鋁鹽等，其中無機錫鹽類應用最為廣泛，該整理方法不僅能彌補蠶絲精練后的重量損失，使織物的手感豐滿、厚實、挺括，還能改善織物的抗皺性及懸垂性能。錫鹽對蠶絲纖維進行增重，使用較多的方法是把絲制品在氯化錫溶液中和磷酸鈉溶液中交替浸泡，經洗滌和酸化后，錫鹽擴散、滲入到纖維孔隙內部，但錫酸化合物本身并未與蠶絲纖維發生化學反應，因此該增重方式屬于一種物理增重方法，蠶絲增重率可達30%～40%，主要適用于生絲、精練絲[2]。

1.3 絲膠固著增重

絲膠固著增重的方法，通常采用醛及醛的衍生物、三氯化鉻、明礬、單寧酸等固膠劑，通過封閉或交聯絲膠纖維上的極性基團，采用化學方法降低絲膠水溶性，使絲膠能永久保留在真絲纖維上，從而達到增加真絲纖維重量的目的。該方法主要適用于生絲，纖維增重率通常為20%左右，增重后能改善纖維的蓬松性、耐酸堿性能，但產品環保性能較差[3]。

1.4 單寧增重

單寧增重是一種植物增重方法，它是用五倍子等植物提取出來的化學物質單寧酸來處理蠶絲纖維，單寧酸增重法較其他方法溫和，工藝相對簡單。該增重方法主要適用于生絲、精練絲、坯綢，經此方法，蠶絲增重率可達20%～80%[3-4]。但經單寧增重的蠶絲著色不鮮艷，光澤較差，因此通常只適用于深色產品。

1.5 絲素溶液增重

絲素溶液增重方法，是一種利用與絲素結構相同的絲蛋白原料，經過氯化鈣等化學法制成絲素水溶液，絲素水溶液中的游離氨基等活性基團與蠶絲大分子的活性基團形成氫鍵、鹽鍵等結合而形成固著。該方法的增重率能達10%以上，主要適用于生絲、精練絲、坯綢產品，用絲素溶液增重環保性較好，增重后纖維硬挺度、抗折皺性均有所提高[5]。

1.6 接技共聚增重

蠶絲纖維接枝增重是一種化學增重方法，其原理是在引發劑作用下，通過聚合反應，使蠶絲大分子主鏈接上由甲基丙烯酰胺(MAA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)等烯類單體組成的支鏈，以增加蠶絲的質量和體積。該技術最早是應用于真絲紡織品的增重處理，如提高領帶等真絲紡織品的懸垂性能等[6]，但是近年來該技術被一些不法企業用于對蠶絲綿進行接枝改性來提高蠶絲被的重量，反而降低了蠶絲被產品的舒適性及安全性。

2 增重蠶絲綿鑒別方法

目前國內學者采用多種手段來探討增重蠶絲綿的鑒別方法，如掃描電鏡法、紅外光譜法、燃燒法、蒸餾水煮練法、二氯甲烷溶解法、超高效液相色譜-質譜法等。現有較為成熟的定性或定量檢測方法主要有失重法、溶解法、近紅外光譜法及氨基酸分析法等。

2.1 定性檢測方法

2.1.1 失重法

在蠶絲綿檢測技術領域，項目組申請的公開號為106644815A及106932300A的發明專利[7-8]，介紹了一種分別采用蒸餾水及有機溶劑檢測及評定絲綿增重的方法，用蒸餾水(有機溶劑)把水溶性(非水溶性)增重劑從已知重量的干燥絲綿中溶解去除，收集經蒸餾水(有機溶劑)溶解作用后的絲綿，清洗、烘干后稱重，并計算得到絲綿的失重率，按照失重率結果對絲綿是否使用增重劑進行評定。此操作簡單方便，能快速地對絲綿上是否使用增重劑進行檢測和評定，且結果準確，穩定性高。

2.1.2 溶解法

在蠶絲綿檢測技術領域，項目組申請的公開號為110057811A的發明專利[9]“一種快速判定桑蠶絲是否接枝的方法”，描述了利用濃鹽酸或者磷酸快速溶解桑蠶絲，在3～48 h內觀察蠶絲溶液顏色的變化。如果被測樣的溶液顏色與參照樣溶液顏色一致，為相同的紫色，則表明被測樣為未接枝桑蠶絲；如果被測樣溶液的紫色程度明顯比參照樣淺或仍然為淡黃色溶液，則表明被測樣為接枝桑蠶絲。該測試方法簡單，且被測樣品用量少，可以快速進行檢測，不需要復雜的設備和試劑，成本低廉。

2.2 定量檢測方法

2.2.1 近紅外光譜法

目前，有關蠶絲綿的定性檢測方法只能判定其是否增重，至于具體增重多少還沒辦法檢測。在定量檢測方法方面，如項目組與浙江理工大學聯合申請的公開號為CN109270023A的發明專利[10]“一種甲基丙烯酰胺接枝蠶絲的接枝率檢測方法”，描述了一種利用近紅外光譜法定量檢測蠶絲接枝率的方法，該方法首先是采集樣品的近紅外光譜圖，利用化學計量學軟件，建立蠶絲接枝率的近紅外定量分析模型，計算得到接枝蠶絲的接枝率。對增重蠶絲綿產品有效定性鑒別和定量分析，并可做到無損、批量、快速檢測。

2.2.2 氨基酸分析法

氨基酸分析法是通過測定蠶絲中氨基酸的成分及含量，從而判定蠶絲綿是否增重的方法，該方法可適用于化學接枝共聚增重的蠶絲被產品。該測試方法共有酸、堿水解法及氧化水解法兩種方法，其中酸、堿水解法的原理是利用蠶絲蛋白在高溫酸、堿性環境中發生水解，然后利用離子交換色譜法對水解生成的氨基酸進行分離和測定；氧化水解法的原理是利用甲酸氧化蠶絲蛋白中的硫氨基酸(胱氨酸、蛋氨酸)，經鹽酸水解，然后利用離子交換色譜法對水解進行分離和測定[11]。該方法有望納入到新的蠶絲被國家標準中。

3 結語

當前，由于蠶絲被行業的進入門檻低、生產工藝相對簡單，蠶絲被生產企業越來越多，市場上以假亂真、以次充好的現象層出不窮，部分企業因尋謀暴利對蠶絲進行增重，嚴重損害了消費者的利益和行業競爭秩序。目前市場上應用于蠶絲綿的增重方法大致有常規物理增重和化學接枝共聚增重兩大類，但通常情況下，對消費者來說，很難從外觀上辨別蠶絲綿是否添加增重物質，而對于蠶絲被的專業檢測機構來說，天然蠶絲被中新型化學增重物質的鑒別評價方法及質量風險監控也是一項行業技術難題。因此，近年來檢測技術機構及高校就蠶絲綿增重的鑒別方法進行了廣泛研究和探討，目前失重法、溶解法、近紅外光譜法及氨基酸分析法等方法可有效對增重蠶絲綿進行定性或定量檢測分析及判斷，將能更好地規范市場秩序，保證蠶絲被產品的質量。