真丝纤维的抗菌增重方法实践

本文介绍了真丝纤维增重及抗菌处理的方法。增重处理在高温高压条件下进行，增重接枝液含有作为接枝单体的甲基丙烯酸酯类衍生物、引发剂、非离子或阴离子表面活性剂和脱胶废水。该方法将原要排污出去的脱胶废水回收利用，节约资源，减少污染，提高效益，符合循环经济，清洁生产的要求。处理后的真丝纤维在达到理想增重效果的同时也具有一定的抗菌性能。

This article introduces the methods of antibacterial weight increment for silk fiber. Weight increment process was carried out under high temperature and pressure. Grafted liquid contained methyl acrylic acid ester derivative, initiator, nonionic or anionic surfactant and unglued waste water. In this way, the waste water was recycled, so these methods have the benefits of saving resource and reducing pollution, and are according with the requirement of recycling economy and cleaner production. Silk fiber will achieve ideal weight increment and antibacterial function after treatment.

真丝纤维织物丝绸，素有“纤维皇后”和“人体第二肌肤”美称，不仅具有高贵、飘逸的外观，更具有护肤、保健的内在品质。但其一直存在着易缩、易皱、易褪色、不抗菌的缺点，限制了丝绸的发展。同时，丝绸织物的市场广阔，而丝绸原材料供应有限，因此，对茧丝绸进行功能性改性，发挥真丝产品高贵典雅、飘逸透气的特点，攻克真丝织物易皱、易缩、易褪色、不抗菌的难题，改善其服用性能，并对丝线原料进行增重，提高珍贵原料的利用率，是当今国际丝绸业普遍关注的重大问题。

1 丝绸产品现状和技术发展趋势

国内外研究中尚未见到既有防缩抗皱功能，又能提高色牢度，并具有抗菌作用的高性能真丝纤维的报道，大量报道是有关真丝绸防缩抗皱技术的研究。

抗皱处理技术既是一个世界级的难题，又是丝绸行业的热门课题。早在上世纪初，法国BUDIN等采用锡磷增重的方法来提高真丝绸的防缩抗皱性能，到本世纪初为止，国内外科技界、丝绸界、印染界对这一课题作了大量探索和试验，不同的方法各有所长，也有明显的不足。安排合理的处理程序，从真丝纤维的源头上，采用分子设计和化学分解、合成、缩合、缩聚等方法，将多功能基团和脱胶后的水解胶原蛋白，通过交联剂，将其接技到真丝素纤维上的多种技术复合是解决真丝纤维防皱防缩防腿色、赋予真丝纤维定向的优异性能，同时能回收利用胶源蛋白，因此成为国内外研究的最新趋势。

国际上一般采用抗菌剂处理来提高纺织面料的抑菌效果，但是真丝织物一般都要经染色加工，真丝纤维一般通过精练脱去真丝纤维表面的丝胶后再进行染色加工。然而蚕丝纤维的重量减轻，纤维变细，使真丝织物存在着耐磨擦性差、折皱回复性差、洗可穿性差等缺陷，因此需要对真丝纤维进行接枝增重处理以提高其抗皱性、硬挺性和厚实感。但对真丝纤维进行接枝处理后，使用烯丙基二甲基乙内酰脲或氯化-烯丙基二甲基乙内酰脲作为抗菌剂，容易在真丝纤维表面形成共聚物或均聚物，很大程度上影响了真丝织物表面染泽的变化。

目前增重真丝纤维的加工方法主要有以下两类：

一类是在丝素纤维上进行化学接枝，以达到增加纤维的重量、改善真丝纤维服用性能的目的，常用的方法是用乙烯基单体在纤维上引入聚乙烯基共聚物；

另一类是固着丝胶的方法，通过封闭或交联丝胶纤维上的极性基团，以达到固着丝胶增加真丝纤维重量的目的，主要采用的化学试剂有：（1）醛或醛的衍生物；（2）重金属盐类；（3）丹宁（鞣酸）类等。

2 真丝纤维的抗菌增重工艺

工艺流程：真丝纤维的准备脱胶洗涤增重处理皂洗染色抗菌处理后整理。

真丝的脱胶工序按常规工艺进行，洗涤过程先后采用100 ℃热水洗一道，70 ℃温水洗一道，常温冷水洗一道。经测试，100 kg生丝经脱胶、洗涤后净重平均为75 kg。

增重工艺：

甲基丙烯酸酯衍生物（o.w.f） 66%

脱胶废水（o.w.f） 30%

平平加O（g/L） 0.8

分散剂WA（g/L） 1

硫酸铵（o.w.f） 0.5%

甲酸和乙酸混合液调节pH值 3 ～ 4

浴比 1∶X

温度（℃） 75 ～ 95

时间（min） 120

皂洗工艺：

无泡皂洗剂209（g/L） 2

时间（min） 10

温度（℃） 90

压力（MPa） 2

抗菌工艺：

二氧化钛（粒径10 ～ 50 nm，o.w.f） 0 ～ 5%

非离子或阴离子表面活性剂（g/L） 0.5 ～ 1.0

冰乙酸调节pH值 4 ～ 5

浴比 1∶Y

温度（℃） 50 ～ 55

时间（min） 30

该抗菌工艺与原有工艺相比，克服了常用的真丝抗菌剂如烯丙基二甲基乙内酰脲或氯化-烯丙基二甲基乙内酰脲容易在真丝纤维表面形成共聚物或均聚物的缺陷。

本研究所采用设备为QR202A型全浸式高温高压筒子纱染色机，增重处理、皂洗、染色、抗菌处理均在该染色机中进行，因此避免了传统工艺中增重结束后还要将真丝纤维移入染缸进行染色的工序，降低了劳动强度，提高了生产效率。

2.1 温度对增重效果的影响

将蚕丝纤维投入浴比为1∶15的接枝液中进行增重处理，处理温度分别为75、85、90、95 ℃。之后在纳米二氧化钛含量为 5%，浴比1∶15的抗菌处理液中进行抗菌处理，成品后真丝纤维的重量变化如表 1 所示。

由表 1 可知，在温度为85 ～ 90 ℃时，真丝纤维的增重率最高，增重效果较为理想。超过90 ℃后，随着温度的升高，真丝纤维的增重率降低，所以最佳温度区间为85 ～ 90 ℃。

2.2 二氧化钛用量对抑菌效果的影响

在85 ℃的条件下，对真丝纤维进行增重处理，然后分别在二氧化钛含量为 0、2%、5%的抗菌整理液中处理，抗菌整理液浴比为1∶15。处理后纤维的抑菌效果如表 2 所示。

二氧化钛具有良好的抗菌和除臭功能。表 2 结果表明，经纳米二氧化钛处理后，真丝纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果明显改善。当二氧化钛的加入量为 5%（o.w.f）时，抑菌效果最为理想。

2.3 浴比对增重效果的影响

采用不同浴比的增重处理液在85 ℃处理真丝纤维，然后在二氧化钛含量为 5%，浴比1∶15的抗菌处理液中进行抗菌处理，成品后真丝纤维的重量变化如表 3 所示。

由表 3 可知，增重处理液浴比对增重效果有明显的影响，不同浴比条件下，真丝纤维增重率差异较大。当浴比为1∶15时，增重率最高，因此增重处理液浴比采用1∶15为宜。

2.4 浴比对抗菌性能的影响

将真丝纤维在85 ℃，浴比1∶15的接枝液中增重处理120 min，然后分别在二氧化钛含量 5%但浴比不同的抗菌处理液中进行抗菌处理。抗菌效果如表 4 所示。

由表 4 可看出，抗菌整理液的浴比越小，处理后真丝纤维的抑菌效果越明显。在二氧化钛用量一定的情况下，浴比越小，二氧化钛与纤维接触的机会越多，在纤维表面的吸附量越大，因此抗菌效果越显著。

3 结论

本文所述的真丝纤维抗菌增重技术，创新性地采用生物、化学技术，运用经水解的蛋白质和多官能团交联剂对真丝纤维进行特殊处理，有效地改善了真丝制品易褪色、易缩易皱等缺点，平挺度、吸湿性能明显提高，色牢度有所改善，并有一定的抑菌效果。所用助剂和加工工艺符合环保要求。

使用该技术生产 1 t真丝纤维只需0.8 t白厂丝，而传统工艺则需1.33 t。因此，该技术的推广应用对缓解白厂丝原料紧张局面、保持真丝行业健康发展具有现实意义。此外，与传统真丝处理技术相比，该技术可明显减少环境污染，万元产值环境污染指数可降低50%左右。

该技术基本或大部分消除了真丝加工过程中的主要污染源――脱胶废水中的胶原蛋白，开创了真丝行业循环经济的新篇章，这对真丝行业的可持续发展具有十分重要的意义。

真丝纤维抗菌增重技术已通过由国内丝绸界专家组成的鉴定委员会鉴定。为加快该技术的推广应用，加快新产品的产业化进程，浙江好运来集团计划总投资1.45 亿元实施“年产500吨功能性（改性）真丝与高档丝绸织物技改”项目，同时该项目还被列入中央预算内投资计划项目，并给予了1 000万元的资金支持。