天然蠶絲在紡織中的應用

胥鑫萌 劉偉 童天嬌 劉軍海

(陜西理工大學化學與環境科學學院 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，能促進皮膚細胞活力、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，對關節炎、肩周炎、哮喘病也有一定的保健作用，應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合可以制成混紡和交織物。

1 蠶絲在紡織中的應用

絲纖維是指由蠶、蜘蛛等昆蟲分泌出來的天然蛋白質纖維，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，以及整經等準備工作。近年來，隨著高品質的生活逐漸深入人心，使用一些親膚舒適、安全環保的紡織品已成為人們生活的常態，有關絲織紡織品的需求量越來越多。研究發現，蠶絲是一種用于生產絲織品的最佳原料。

蠶絲可紡性好，應用于絲織品，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、環保安全的特點符合現代人對綠色生活的倡導。同時，蠶絲也可經過浸漬、晾曬、絡絲等處理之后用于生產絲巾，其保溫抗濕[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與品位，而且體現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，將其應用于相機背帶，使得相機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絲織品在市場上已得到了規模化生產與應用。由于蠶絲的價格相對高昂，其保養、清洗、熨燙的要求也苛刻嚴格。為了滿足更多消費者能多享用到絲織品，后續的研究應該是將蠶絲和其他纖維合理混配生產相關產品，在降低成本的同時而不失其應有的效果。

2 蠶絲在其他纖維紡織品中的應用

2.1 蠶絲在棉紡織品中的應用

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、脂肪、蠟質糖等含量較少。纖維素上存在許多酚羥基親水性基團，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，且衛生性能良好。

棉和蠶絲所混紡的織物，已成熟化應用于市場，并在紡織領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，各成分進行優勢互補，開發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、蠶絲織物進行分析，發現經緯紗均用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]，該面料在實現防曬隔離目的的同時也可作為人體服裝的一種優良材質。

蠶絲和棉是天然纖維，且都是紡織工業的重要材料來源。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，也發揮了雙重功效。今后，應加深蠶絲在棉纖維中的應用，實現規模化生產，使蠶絲和棉最大化服務于人們的生活。

2.2 蠶絲在麻紡織品中的應用

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。由于亞麻具有超強的吸濕性，能吸收相當于自身重量 20倍的水分。現如今，已出現了防皺、免燙亞麻制品等，進一步拓展了亞麻產品的市場發展。

用麻和蠶絲組合的復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]在大提花機上對蠶絲與麻賽爾纖維/氨綸功能性復合絲、麻賽爾紗線進行交織融合，發現合成的產品具有優良的彈性、抗皺性及垂懸性。研究發現[12]，采用蠶絲和亞麻制作的實用性助眠被，質地輕軟、透氣性好，提高了人體睡眠的質量，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]對作經線的蠶絲和作緯線的纖維竹麻混紡紗進行一系列的檢驗、浸泡、整經、精煉、印花和水洗等工藝操作，開發出一種絲與麻交織提花綢面料，其各項色牢度及生態安全指標均符合國家相關規定，在實現親膚抗菌功效的基礎上，也實現了對環境的安全環保性。

近年來，蠶絲在麻纖維中的應用報道不多，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合。但麻纖維質地輕柔、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勢。因此，如何提高麻纖維原料的處理和加工技術，提高蠶絲與麻纖維的協同作用，將是今后的研究重點。

2.3 蠶絲在羊毛紡織品中應用

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

羊毛屬于天然蛋白質纖維，具有和蠶絲相當的性能優勢，在進行合理結合之后，可充分發揮各自作用。周稚雅[14]將羊毛、蠶絲和駝絨通過一定的規格混比，生產制備花呢織物，3種蛋白質纖維取長補短，可達到比同類產品紋路更清晰、質感更舒適的效果。對蠶絲和羊毛進行和毛、梳毛、粗紗、細紗、絡筒的紡紗工藝和染色流程后，可開發軟糯舒適高性能的絲毛混紡產品[15]。高強等[16]研究了蠶絲和羊毛開發混紡圍巾的設計，該產品高端美觀、光潔靚麗，體現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，在潮濕狀態下易霉爛、生蟲，導致其洗滌難度較大，水洗后會發生縮水變形，但羊毛在紡織原料中仍占有相當大的比重。目前來看，有關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、含雜質較多、可紡性與蠶絲相差較大等原因導致了其加工困難，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進行。今后的工作重點應該在實驗研究基礎上，進行相關產品的開發。

2.4 蠶絲在滌綸紡織品中的應用

滌綸纖維，又稱聚酯纖維，簡稱PET纖維，是一種由有機二元酸和二元醇縮聚而成的聚酯經紡絲所得的合成纖維。滌綸最優的特點是抗皺性和保形性，可使紡織品在任何狀態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生質變，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用織物中取得了廣泛的應用，這種混紡保持了滌綸一系列優點，同時，也優化了其吸濕性差的缺點。有研究發現[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，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，經濟效益高，適合廣泛推廣生產。袁玉林等[18]用蠶絲和滌綸纖維研發了一種包括親膚層、彈性層和尼龍纖維紗芯的再生滌綸環保紗彈力紗線，很好地解決了現有的再生滌綸紗彈性能力差而導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，將其和蠶絲的有機融合已成為近年來的研究熱點。該混紡產品在生產過程中具有工藝操作簡單、使用設備較少、可大規模生產等優點，既可以實現各自缺陷的相互彌補，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用的障礙，將其和天然纖維蠶絲的有效結合已成為紡織行業的新興特點。近年來，隨著國家和人民對倡導綠色環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，提高了植物提取物在纖維上的牢固度，同時進一步降低了對人皮膚的傷害以及對環境的污染。劉寧[20]對腈綸、莫代爾、柞蠶絲的混合方式進行合理調整，嚴格控制混紡比，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，有關腈綸和蠶絲合成混紡產品的研究較少，一方面是腈綸生產時間長、生產成本高；另一方面是腈綸在加工過程中產生的廢水難處理，對環境造成了一定的污染，因此，有效降低腈綸生產中污水的處理是其在未來紡織領域應用中的前提。腈綸獨特的上色穩定、色牢度高等特性是其他合成纖維無法比擬的，故腈綸特性的進一步開發對腈綸生存空間的發展就顯得至關重要。

2.6 蠶絲在錦綸紡織品中的應用

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化生產的合成纖維。錦綸具有優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用于人們生活的衣料服裝、產業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注，因為錦綸纖維的物化性質相比蠶絲纖維要高得多，故其兩種纖維結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種交織面料的結構參數等性能進行測試分析，發現當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。雷斌等[23]對石墨烯錦綸復合纖維與蠶絲進行研究，提出了一種交織面料的生產工藝，發現通過該工藝生產的面料具有印染質量高、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更是降低了錦綸纖維的應用價值。

3 結語

蠶絲與天然纖維結合可充分發揮自身優勢。在棉纖維中的應用報道很多，且相關產品的生產基本成熟，今后的重點是深入研究并推廣有關紡織品，進一步拓展其市場上的應用空間；在麻纖維中，由于麻本身存在抗皺性差等天然缺點，所以與之有關應用研究舉步維艱；在羊毛纖維中，實現毛絲織品的大力開發，今后研究工作重點仍以實驗研究為主，還需進行更深入的工作，以拓展其更為廣泛的應用。

蠶絲和三大合成纖維的合理調配是紡織領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，與蠶絲進一步混配的產品滿足了消費者需求，是目前合成纖維中應用最多的一種纖維；腈綸纖維由于生產成本高、對環境污染大的缺點難以與珍貴的蠶絲實現混紡、交織物等，而后續可通過控制丙烯腈的價格來提高腈綸纖維的應用；錦綸較差的吸水性和透水性束縛了與蠶絲的進一步發展，其相關替代品的出現更是直接阻斷了與蠶絲的進一步應用。