探索不同茧质的制丝工艺技术

摘要：针对不同茧质采用多种煮、缫工艺实验方法，比较方法与结果，筛选较好工艺路线和参数；比对优选出工艺与企业现有生产工艺所生产缫丝产品的质量优势，确定优化工艺路线和参数；将优化工艺路线和参数用于生产实际，验证其有效性；阐明研究结论：对不同茧质适用不同制丝工艺技术。关键词：茧质；解舒率；制丝工艺 我国蚕茧和生丝产量雄踞世界第一，均占世界总产量的80%左右，丝类、绸缎和丝绸服饰的出口量分别占世界贸易量的90%、70%、和55%，产品出口到130多个国家和地区。茧丝产业在我国经济建设中占重要地位。随着经济体制改革、产业结构调整，我国蚕桑生产呈现明显从东部地区向中、西部地区，尤其是快速向西部地区转移的特征[1]。而西部地区与全国情况比较，其生产水平发展不均衡，蚕茧生产的气候、养殖条件不一，茧质特征不同，技术水平较低。从重庆地区生产情况看：重庆是全国主要蚕茧生产省市之一，桑蚕业作为重庆市的传统优势产业和特色产业，是重庆农村经济发展和农民致富的重要骨干项目和出口创汇骨干产品，在经济发展中占有重要地位。目前，全市共有33个区县栽桑养蚕，养蚕农户38万户，投产桑树87万亩，年生产蚕茧约2.5万吨，蚕农总收入4亿元左右，其中售茧收入3.5亿元，资源综合利用收入0.5亿元左右[2]。根据中国纤维检验局统计的2007/2008桑蚕干茧公证检验质量数据看，重庆市蚕茧的解舒率仅为49.49%，上车茧率为68.88%，粒茧丝长为834.9m，干茧平均质量等级为3A2441Ⅳ，低于全国平均水平（3A2948Ⅰ）[3]，更是落后于山东（4A3663Ⅱ）、江苏（4A3265Ⅱ）、广西（4A3146Ⅲ）等省。此外，从重庆2001~2009年商检的生丝质量情况统计数据看，近十年，生丝质量虽然有所提高，但是提高的幅度太小，始终没有突破3A等级。上述技术数据表明重庆市茧丝质量与“十一五”规划的目标存在差距，特别是茧质较差，上车率低、解舒差。据调查，重庆缫丝企业人员、环境、装备等方面不具备自主研发新技术、节能降耗等技术能力，以至于在缫丝生产过程中，对茧质生产和效率没有清晰的认知，盲目生产，片面追求产量，造成缫丝生产缫丝有绪率低、落绪多、解舒率低、生产效率低，生丝的清洁和洁净低，质量品级低、产能较低的严重后果。如何实现根据不同茧质情况进行工艺设计，实现最大程度资源利用，提高产能。为此，我们主要针对重庆地区茧质特性进行分析，用一年半时间完成了“不同茧质的制丝工艺技术”研究，本研究成果对提高劳动生产率为核心目标的产业技术，充分利用资源，提高产能等有积极意义。1 研究技术路线及方法重庆市目前的制丝工艺有两大类，其中大多数企业煮茧时采用真空渗透、缫丝时采用92℃索绪（车速为90 r/min ~120 r/min），在原料茧层较厚时，再采用干茧触蒸、常温平衡、真空渗透、缫丝时92℃索绪的方法；个别企业煮茧时采用真空渗透、高温触蒸、调整、保护、缫丝时采用84℃索绪（车速为90 r/min ~120 r/min）。而在浙江、山东、江苏等地区煮茧时主要采用的真空渗透、触蒸、98℃煮茧、缫丝时84℃索绪（车速为120 r/min ~160 r/min）。不同的煮、缫工艺，会生产出不同质量生丝产品，本课题主要采用技术路线和方法是：（1）采用多种煮、缫工艺实验方法，比较各方法与结果（生丝质量）之间的相关性，筛选出较好工艺路线和参数；（2） 实验室反复比对优选出工艺与企业现有生产工艺所生产缫丝产品的质量优势，确定优化工艺路线和参数；（3）选择企业，将优化工艺路线和参数用于生产实际，对其有效性进行验证；（4）对验证过程中反映出的问题进行分析研究，用于调整工艺路线和参数。2 试验数据及分析本课题研究根据我国制丝工艺技术、我市制丝企业实际生产工艺、我国干茧公检工艺技术以及相关研究文献，确定了三种试验工艺方法，见表1。方法1参照我市企业生产工艺，方法2为添加助剂缫丝工艺，方法3为干茧公检工艺。表1 三种试验工艺

工艺参数		方法
		1	2	3
真空渗透	真空度/MPa	＜-0.095	＜-0.095	＜-0.095
	时间/ min	4~5	4~5	4~5
	温度/℃	40	40	40
低温吸水	温度/℃	-	1.添加解舒助剂；2.采取二次渗透。	60
	时间/min	-		4~5
触蒸	时间/min	-		4~5
	温度/℃	-		98
高温水煮	进温/℃	-		60~65
	煮温/℃	-		98
	时间/ min	-		4~5
调整	温度/℃	-		55
	时间/ min	-		-
茧出温度/℃		-		45
索绪温度/℃		90	84	84

2.1本项目研究采用相同样本、三种不同工艺方法分别对各茧季干茧进行试验，每种方法所用试样19组，本节试验57组，其平均结果见表2。表2 三种试验工艺测试数据平均值比较

指标	方法
	1	2	3
粒茧原量/g	0.6318	0.6318	0.6318
粒茧丝量/m	0.2406	0.2413	0.2394
茧层率/%	46.16	46.25	46.28
茧层含水率/%	10.74	10.57	10.46
茧丝长/m	913.4	921.4	918.1
解舒丝长/m	479.7	487.2	522.3
解舒率/%	52.15	52.71	56.66
茧丝纤度/D	2.385	2.373	2.362
毛茧出丝率/%	37.95	38.09	37.76
光折/kg	264.3	263.4	265.7
清洁/分	99.3	99.4	99.5
洁净/分	90.7	90.2	91.7
万米吊糙/次	6.6	6.4	6.3

2.2不同区段解舒率的干茧的三种缫丝工艺结果及主要参数比较见表3。（试验数据18组）表3不同解舒率干茧试验主要参数比较
2.3 试验结果分析2.3.1 从表2、表3中可看出：对于相同干茧，采用方法3（真空渗透、触蒸、98℃煮茧、84℃索绪、缫丝（车速为160转/分））所缫制生丝，其洁净指标为最高，黑板检验等级可提高1.3A，其解舒率较方法1有所提高。     2.3.2. 从表2、表3中可看出：采用方法2（加入解舒助剂的缫丝工艺）其解舒率为最高，解舒率可以提高2~8个百分点。3 验证试验3.1企业1验证3.1.1方案茧的解舒率：60%以上选茧工艺：企业1统一选茧，上车率为90%，然后分成两个部分进行验证试验。煮茧及缫丝工艺：两种不同的工艺过程及参数见表4。表4  验证试验的两种不同工艺参数

工艺参数			方法
			工厂（企业1）	方法3
煮茧工艺	真空渗透	真空度/MPa	-0.095	-0.095
		真空时间/min	-	5
		进水温度/℃	30	45
	上槽预热温度/℃		60	-
	低温吸水	温度/℃	58	60
		时间/min	-	4
	触蒸	温度/℃	98	98
		时间/min	-	4
	水煮	进水温度/℃	-	65
		水煮温度/℃		98
		时间/min		4
调整	温度/℃	1	58	98~55
		2	55
		3	50
		4	45
	时间/min			5
	出茧温度/℃		30	45
缫丝工艺	缫丝车速/(r/min)		130	160
	索绪温度/℃		86	84
	缫丝温度/℃		30	36

注：工厂（企业1）工艺全程需要10min。3.1.2数据及分析通过企业1来验证同一批干茧，在工厂（企业1）实际生产工艺与方法3缫制结果的数据比较见表5。表5  企业1验证试验结果

工艺	方法
	企业1	方法3
上车率/%	90	90
茧丝长/m	844.65	820.60
解舒丝长/m	659.9	756.5
解舒率/%	78.13	92.18
万米吊糙/次	7.6	6.9
清洁	99.2	99.4
洁净	93.4	94.15
光折	258.9	258.3
缫折	288.3	273.1
毛茧出丝率/%	36.58	34.84
等级	4A3765Ⅳ	5A3575Ⅲ

从表5的数据比较看，方法3缫制的生丝的清洁、洁净度较工厂（企业1）实际生产提高的1个A，在解舒丝长、解舒率上有较大幅度的提高，说明方法3有效的提高生丝清洁、洁净度，提高缫丝的产量。万米吊糙方法3较工厂（企业1）实际生产较低了0.7次，提高了一个等级。3.2企业2验证3.2.1方案茧的解舒率：40%以下选茧工艺：企业2统一选茧，上车率为80%，然后分成两个部分进行验证试验。煮茧及缫丝工艺：两种不同的工艺过程及参数见表6。表6 验证试验的两种不同工艺参数3.2.2数据及分析通过企业2来验证同一批干茧，在工厂实际生产工艺与方法2结果的数据比较见表7。表7  企业2验证试验结果

方法	有绪率/%	缫折/kg	车速/（转/min）
工厂（企业2）	39	382.5	80
方法2	48	374.5	85

从表7数据看，方法2在企业中生产应用较企业2常规的生产工艺，有绪率较原工艺提高了23.1%，大大是缩短了索绪时间；缫折有了较大幅度的降低，提高了原料的利用率；车速较原来提高了6.25%，有效的提高生产效率，节约了能源消耗。4 研究结论4.1. 根据茧质的解舒率进行选择工艺，解舒率大于60%时，建议采用方法3制丝工艺，可有效的提高缫制生丝的质量等级，达到5A、6A级别，出口欧美及日本等地，增加出口创汇，同时提高本地区生丝在国际上的影响力；4.2.解舒率在40%~60%时，根据供货要求，可选择目前的工厂常用方法，缫丝质量等级一般为3A，或方法3的缫丝质量等级一般为3A~4A，可满足国内、东南亚及印度等低端的需求；4.3.解舒率在40%以下时，建议采用加入助剂的工艺方法，可有效提高出丝率，增加经济效益，同时也可满足我国对丝织品的需求。（作者单位：重庆市纤维检验局）参考文献：[1]封槐松.应重视我国桑蚕产业的可持续发展[J].中国蚕业，2011（2）：5-7.[2]何毅,苏成春,黄先智.重庆市蚕丝资源综合利用情况调查报告[EB/OL].(2009-07-31)[ 2009-07-22].http://www.ft.cq.cn/jscgl/12655.htm.[3]中国纤维检验局.2007/2008年度桑蚕干茧质量分析报告[J].中国纤检，2009(3),10-17(中国纤检)