2 结果与分析
2.1 经不同干燥工艺处理蚕茧的解舒率
解舒率是衡量缫丝时茧丝离解难易程度的重要指标,解舒率高表示茧丝容易离解,利于缫丝,反之则表示茧质差。不同干燥程度蚕茧的解舒率如图2所示。鲜茧试验组解舒率最高,为92.84%;过干茧试验组最低,为80.90%。鲜茧、半干茧试验组与干茧试验组和过干茧试验组相比差异显著(P≤0.05),鲜茧试验组与半干茧试验组相比差异不显著(P>0.05)。由于鲜茧未经高温、高湿的烘干过程,茧层丝胶未发生变性,其丝胶仍然保持原有的溶解性。煮茧时,在高温水的作用下,内外层丝胶均能快速膨润、溶解,蚕茧易达到适熟状态,从而有利于茧丝离解。因此,与其他试验组相比,鲜茧试验组解舒率最高。
图2 不同干燥工艺处理蚕茧的解舒率
2.2 经不同干燥工艺处理蚕茧的茧丝纤度
茧丝纤度表示茧丝的粗细程度,不同干燥程度蚕茧的茧丝纤度变化情况如图3所示。过干茧试验组茧丝纤度最高2.951dtex(2.656D);鲜茧试验组最低2.852dtex(2.567D)。鲜茧试验组的茧丝纤度与其他试验组蚕茧相比差异显著(P≤0.05),而半干茧、干茧和过干茧试验组的茧丝纤度无显著差异(P>0.05)。鲜茧试验组蚕茧由于没有经过高温烘燥处理,丝胶变性程度比较低,故而在煮茧和缫丝过程中,丝胶更容易溶失,所以相对于其他试验组,鲜茧茧丝纤度较小。
图3 不同干燥工艺处理蚕茧的茧丝纤度
2.3 经不同干燥工艺处理蚕茧的茧丝洁净和清洁
清洁和洁净是桑蚕干茧主要的质量指标,也是决定生丝等级的主要项目。不同干燥程度蚕茧茧丝的洁净和清洁成绩如图4、图5所示。干茧试验组洁净最高,为96.00分;其次是半干茧试验组,洁净为95.00分;鲜茧和过干茧试验组洁净最低,均为94.50分。干茧试验组清洁成绩最高,为99.0分;其次为半干茧试验组和过干茧试验组,分别为98.5分和98.0分;鲜茧试验组的清洁成绩最低,为97.5分。洁净和清洁成绩在4个试验组间呈现出相同的变化规律:干茧试验组最优,鲜茧试验组最低。
图4 不同干燥工艺处理蚕茧的茧丝洁净成绩
图5 不同干燥工艺处理蚕茧的茧丝清洁成绩
相对于干茧而言,鲜茧在剥茧过程中更容易产生由于蚕蛹受伤引起的内部茧层污染,而在选茧过程中不易发现,所以误选率较高。在缫丝时上茧夹杂有次茧、甚至有下茧,这都会增加各个环节小糙和小颣产生的几率,从而影响茧丝的清洁和洁净。此外,鲜茧的茧层丝胶未经变性且溶解性好,导致原料茧抗煮能力差、胶着点处解舒抵抗较小,在缫丝时易产生环颣,也会导致洁净成绩下降。
综上所述,根据不同干燥程度蚕茧茧丝的清洁和洁净成绩判断,在现有的工艺条件下,相对于鲜茧来说,适干茧更适合高品位、高等级生丝的缫制。这是由于鲜茧缫丝的原料茧未经烘茧工序,而恰当的烘茧工艺不仅可以保全茧质,还能补正茧质,适烘有利于生丝洁净成绩的提高。
2.4 经不同干燥工艺处理蚕茧的万米吊糙
万米吊糙指根据所缫制生丝的规格,平均每缫制万米生丝所发生的吊糙次数。不同干燥程度蚕茧的万米吊糙比较如图6所示。鲜茧、半干茧、干茧、过干茧试验组的万米吊糙次数依次升高,但差异不显著。鲜茧试验组的万米吊糙成绩较干茧缫丝低,这是由于鲜茧内外层丝胶在真空渗透和高温索绪后膨润、软化均匀,丝胶均匀分布在丝素周围,茧丝能够从丝胶黏结点处顺次离解,不顺次离解的情况较少。
图6 不同干燥工艺处理蚕茧的茧丝万米吊糙成绩
2.5 经不同干燥工艺处理蚕茧缫制的生丝表面形貌
采用扫描电子显微镜对不同干燥工艺处理蚕茧的生丝形态进行观察(图7),各试验组生丝表面纵向形态基本相同,一根生丝由多根茧丝并合而成。样品生丝表面均含有丝胶和细微的沟槽,且鲜茧生丝表面沟槽更多一些,这与许凤麟、盖国平等的研究结果相一致。
图7 不同干燥工艺处理蚕茧缫制生丝的扫描电子显微镜SEM照
经过烘茧过程的生丝表面丝胶均比鲜茧试验组生丝要少,干茧试验组生丝表面比较顺滑,鲜茧试验组生丝表面的丝胶颗粒更加明显。这是由于鲜茧试验组不经过烘茧处理,比干茧试验组丝胶溶失少,并且丝胶在丝素纤维表面分布杂乱、不匀称所致。
2.6 经不同干燥工艺处理蚕茧的生丝强度和抱合力
为探究不同干燥工艺处理蚕茧缫制的生丝是否存在性能差异,对不同试样组的断裂伸长率、断裂强度、抱合力进行测定,试验数据如表2所示。表2显示,鲜茧、半干茧、干茧和过干茧的生丝断裂强度和抱合性能没有显著差异。
表2 不同干燥工艺处理蚕茧缫制生丝的性能比较
2.7 经不同干燥工艺处理蚕茧缫制的生丝红外光谱分析为探究不同干燥工艺处理蚕茧缫制生丝的表面基团变化,本研究对样品进行了红外光谱检测(图8)。从图8可以看出,所有样品特征峰位置一致,均在3279.5cm-1(酰胺Ⅰ)、1621.9cm-1(酰胺Ⅰ)、1518.9cm-1(酰胺Ⅱ)和1232.4cm-1(酰胺Ⅲ)处,说明经过不同程度的烘燥处理样品的表面基团没有明显差异。在烘燥程度增加后特征峰变得更强,说明随着烘燥程度的增加,生丝样品的吸光率增强,但是总体上看蚕茧烘燥没有对生丝的表面基团造成明显的影响。