高等級生絲的抱合質量控制

陳紹雄,李國芳,蔣小葵,周盛波,俞凌云,張后兵,潘璐璐

(1.寧南縣南絲路集團誼興絲業有限責任公司,四川 涼山615400;2.成都海關技術中心,四川 成都610041;3.重慶海關技術中心,重慶400020;4.杭州海關絲類檢測中心,浙江 杭州310012)

抱合是指組成生絲的繭絲之間互相膠著的牢固程度[1].目前國內外主要采用杜潑浪型抱合機(Duplan)測試生絲的抱合,其原理是模擬絲織生產中鋼筘對經線的反復摩擦,以絲條摩擦到規定的分裂程度時的往復摩擦次數表示生絲的抱合質量測試結果,摩擦次數越多抱合越好,絲條承受外力摩擦破壞的能力越強,因此目前抱合實質是指生絲承受外界摩擦而不分裂的能力[2].隨著高速織機的迅猛發展,織造速度越來越快,生絲的摩擦程度也隨之增大,對生絲抱合質量的要求也越來越高,抱合質量更加受到用戶的高度關注.在近年的國際絲綢論壇及國際絲檢技術研討會上,以歐洲為代表的高端用戶對我國生絲的抱合質量極為不滿,認為"中國生絲抱合質量日益下降,現在已經找不到可直接用作經線的中國生絲了".生絲抱合差有兩種表現方式,一是抱合普遍差,另一種是部分絲條抱合差,高端用戶反映的抱合差主要是第二種情況(見表1).

表1 抱合檢驗結果實例

用戶關心的是有無經受不住加工摩擦的低抱合絲條,因為絲條是單獨承受各種摩擦的,只要絲批中存在經受不住加工摩擦的低抱合絲條,對用戶而言,絲批的抱合質量就有問題,哪怕平均抱合次數很高,也是無濟于事的,對目前采用的平均抱合的影響也十分有限.表1清楚地說明了這個問題,雖然10號絲錠的抱合結果僅為35次,但平均抱合仍然高達100次.

隨著我國生絲主要品質指標的大幅提高,高端用戶對抱合質量的不滿越來越明顯,四川作為高等級生絲的主產區,有必要解決好生絲中的低抱合問題,以維護四川生絲品牌形象,擴大高端出口市場.

1 生絲抱合機理分析

生絲是由數根繭絲相互抱合并借絲膠粘合而成的[3],每根繭絲又是由2根單絲平行粘合而成,每根單絲的中間為絲素纖維,外圍是絲膠.而絲素纖維又是由50~100根細纖維經絲膠粘合而成,絲素是由排列整齊和排列不整齊但密集的兩類肽鏈組成的蛋白質,具有一定強力而不溶于水的特性;絲膠對絲素起著保護和膠粘作用,黏合細纖維成單絲,黏合單絲成繭絲,抱合繭絲成生絲.絲膠在一定的工藝條件下具有膨潤和凝固的性能,制絲生產就是利用絲膠的這個性能將繭絲并合膠著成生絲[4].正是絲膠黏合力使得生絲具有良好的抱合力,如果絲膠減少或被破壞將導致抱合力下降[5].進入21世紀后,我國制絲裝備取得了突破,先進高效的自動繅絲機取代了效率低下的立繅機.自動繅絲機繅絲速度快,絲條張力大、結構緊密、絲鞘作用強,按照現行標準檢驗抱合次數很高.但自動繅絲機繅絲時用工少,細節管理沒有原立繅做得仔細,容易出現部分絲條抱合很差的低抱合疵點[6],因此生產和檢驗中對抱合控制的重點應當從平均抱合轉向低抱合,以預防和杜絕制絲生產中低抱合疵點產生.

2 產生低抱合疵點因素分析

影響生絲抱合的因素很多,重點分析了影響生絲低抱合的原因,即只要找出生產中嚴重影響抱合的非正常因素即可.當前我國制絲生產已全部采用自動繅絲機,自動繅絲機最大的優勢是自動化程度高、生產效率高、用工少,也就是每個工人看管的車臺緒數多,由此也產生了一些容易產生低抱合疵點的因素,如果生產中不注意相關的細節管理,容易出現低抱合問題.結合近幾年生產實際中的觀察和檢測機構對生絲抱合檢測結果的統計分析,在自動繅生產中容易導致低抱合的因素主要有幾個方面.

2.1 過夜鞘絲

過夜鞘絲就是經過一個晚上自然干燥的鞘絲.該鞘絲長度內的絲條大部分沒有經過絲鞘的完全作用,絲條的結構不夠緊密,尤其是瓷眼到緒下繭的繭絲是完全分散的,如果第二天不將其去除直接進行繅絲,盡管仍然通過了剩余部分的絲鞘,但由于絲膠已凝固,絲鞘的作用已無法改變其膠著狀態,此段絲條的抱合是很差的,特別是瓷眼到緒下繭的繭絲呈分散的狀態,完全沒有抱合,也就是說抱合可能為"0"次.由于自動繅擋車工看管緒數多,一個擋車工看管60緒以上,去除過夜鞘絲需要較多的時間,常出現為了不影響有效工作時間,沒有嚴格去除過夜鞘絲,導致了低抱合疵點的產生.

2.2 過夜緒下繭

立繅生產中,由于每個車臺都有一只索緒鍋,很容易獲得高溫水,對過夜緒下繭采用高溫水澆透、澆白,使緒下繭絲膠充分膨潤,恢復絲膠的黏性,從而確保抱合良好.自動繅生產中,由于索緒集中在車頭,相對來說難以獲得高溫水,由此產生了過夜緒下繭絲膠沒有充分恢復黏性就繅絲的問題,對生絲抱合產生不利影響.蔣小葵、周盛波等[7]的研究結果表明,過夜緒下繭繅制的生絲抱合低至10多次,最高也僅有60多次,可見對用作經線的高等級生絲的危害是顯著的.

2.3 繅剩過夜繭的使用

繅剩過夜繭經過一個晚上的存放,絲膠性能有所改變,通過再次索理緒又溶解掉一部分膠著性能好的絲膠,因此繅剩過夜繭的絲膠膠著性能比正常繭子差一些,如果集中使用繅剩過夜繭繅絲,對生絲抱合產生不利影響.蔣小葵、周盛波等的研究結果表明,用100%的繅剩過夜繭繅制生絲,抱合平均成績僅在80來次,會造成高等級生絲因抱合而降級.

2.4 慢速繅絲問題

目前的自動繅絲機具有慢速運轉的功能,以方便生產中準備工作有序進行,但是,在使用慢速運轉功能時,由于繅絲速度過慢,繅絲張力太小,絲鞘的作用大打折扣,對抱合必然產生不利影響.

2.5 絲鞘長度過短問題

自動繅繅絲速度快,繅絲張力比較大,絲鞘的作用比較強,正常生產時絲鞘長度稍短也不至于產生低抱合疵點,但絲鞘長度過短會對生絲的抱合產生不利影響.

實際生產中產生的低抱合疵點可能是多因素共同作用的結果[8].根據蔣小葵、周盛波等的研究結果表明,過夜緒下繭繅絲是導致低抱合疵點的最大單一非正常因素,用100%的過夜繭在慢速繅絲功能下采用2 cm短絲鞘繅制生絲,產生低抱合疵點的概率幾乎達到100%,因此,在實際生產中往往需要注意多因素共同作用產生低抱合疵點危害生絲品質.

3 低抱合疵點的預防及改進措施

3.1 注意保護絲膠膠著性能

從生絲抱合機理可知,絲膠對絲纖維的粘合發揮著主要作用,因此在整個制絲生產過程中都要注意保護絲膠的膠著性能,發揮絲膠的粘合作用.過夜鞘絲及過夜繭之所以抱合質量差,根本原因就是在外界環境作用下,其絲膠發生變性,黏合力下降.慢速繅絲及短絲鞘也是由于作用在絲條上的張力不夠,導致繭絲間相互擠壓粘合不夠,造成抱合松散.在制絲生產中應將確保絲膠具有良好的膠著性能作為保證生絲抱合質量的重中之重加以控制.

3.2 煮繭是提高生絲抱合成績的關鍵

煮繭能夠改變絲膠的性質,通過適當的煮繭工藝,將繭層內中外絲膠充分膨潤適當膨化,增加絲膠的彈性和黏性,在繭絲聚合成生絲時達到良好的抱合成績.

煮繭工藝中,蠶繭只有充分吐水,才能確保在蒸煮過程中蒸汽能量進入蠶繭中內層,達到充分煮熟的目的.寧南縣南絲路集團誼興絲業有限責任公司針對寧南原料繭層率超過50%的特征,通過工藝對比測試,在吐水環節中,采用101~102℃,蒸煮溫度98~100℃,絲膠溶失率控制在4.5%~5.5%,在煮繭環節中保證了絲膠充分膨潤,適當溶解,以便繅制過程中發揮好"膠水"作用[9],因此才能確保生絲良好的抱合成績及穩定性.從2016-2018年,共商檢生絲570批,平均抱合成績105次.從生絲使用效果來看,生絲浸漬(泡絲)后的抱合成績的穩定性才是客戶最為關注的,從客戶反饋信息來看,抱合成績優秀,所生產的生絲能夠滿足高檔綢緞經線要求.

3.3 車頭索緒工藝

嚴格執行索緒"四定"工藝,尤其是索緒溫度及繭量的控制.索緒繭由繅絲無緒繭、索理緒無緒繭、新繭組成,每類蠶繭絲膠性能不同,因此需要的蒸汽能量不同,索緒鍋高溫區、低溫區要達到相應的工藝條件并保持穩定.結合原料特征,索緒溫差控制在7℃以上.在索鍋中的蠶繭要保證充分的自由度,使蠶繭受熱均衡,絲膠膨潤膨化一致,在繅絲中聚合成生絲后絲膠黏性良好.舊繭的絲膠主要由難溶絲膠組成,有舊繭為主聚合成的生絲抱合與新舊繭搭配均勻聚合成的生絲抱合有顯著差別,因此要在車頭工藝管理中生產管理人員重視新繭補充周期的設置,摸索出合理的新繭補充量,按照設定的工藝參數執行,盡量減少手動控制繭量,達到新舊繭搭配穩定.

3.4 嚴格過夜鞘絲及過夜繭的處理繭

每天清晨開班時應將每緒的過夜鞘絲拉掉,換上新鞘絲.對于緒下過夜繭,則用一定溫度的繅絲湯將其充分膨潤,拉掉過夜繭表層緒絲,緒下添配新繭繅制生絲.制絲生產中盡量注意熱繭熱繅,不留過繅剩繭過夜,即或不得已留有繅剩繭,第二天開班時將繅剩過夜繭分批少量逐次加入索緒鍋內,與新繭搭配使用.蔣小葵、周盛波等的研究結果表明,繅剩過夜繭加入一半正常繭繅制生絲,其平均抱合成績達到97.8次,抱合質量明顯改善.不過,生產高檔生絲時,最好將過夜緒下繭、繅剩過夜繭等絲膠膠著性能差的繭子剔出,單獨繅制低檔生絲,以免數量不多的過夜繭影響全批生絲的抱合質量,得不償失.

3.5 防止多因素共同出現對抱合的危害

過夜繭、短絲鞘長度、慢速繅絲3種非正常生產因素共同出現,必將造成低抱合產生,在生產中要嚴禁出現.加強生產現場巡回,保持始終絲鞘長度在12~14 cm,使用慢速功能上下絲小 時快下快上,堅決禁止集中使用過夜繭繅制生絲.控制好小、大絲片回潮率,保護好絲膠性能,防止絲膠脆裂.前后繅生產中,生絲過絲道光滑,減少摩擦力.這樣才能有效控制低抱合疵點產生,提高生絲整體抱合質量水平.

4 結語

寧南縣南絲路集團誼興絲業有限責任公司經過幾年的實踐探索,在煮繭、車頭關系到繭絲絲膠膨潤膨化方面下功夫,精細生產現場管理,嚴格預防與改進措施,有效杜絕了生產中低抱合疵點的產生,目前生絲平均抱合成績達到106次,平均等級達到5A75,生絲品質達到高檔綢緞經線用絲要求,出口到歐洲高端市場,滿足了國內外高端用戶對生絲抱合質量的要求.