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工程院院士 国家蚕桑产业技术体系首席科学家谈蚕丝的优点

时间:2023-01-27 18:48:12

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蚕丝是个宝,我以为人人都知道。人们要警惕的只是以次充好,所以我前几天写了那篇:

蚕丝被里都有什么,一次性讲个清楚

大家看了后,有的说终于明白了为啥我家被子比专柜里的还要好。有的说不想看这些,只想知道蚕丝的优点在哪里?

好的好的,那我们来说说,态度非常严谨地来说说。

以下文字,黑色字体摘自中国工程院院士、国家蚕桑产业技术体系首席科学家向仲怀教授主编的《蚕丝生物学》,括号内橘色字体是掌柜的话。

从书中310页开始摘录,文字按书中顺序,您可能会觉得有些问题讲到了不止一次,嗯,书中就是这样子的。

12.3.3 多孔性和吸湿性

蚕丝纤维具有内部多孔(空隙)性,故密度较小、质地轻盈。蚕丝的密度约1.36~1.37g/cm3。精炼丝的密度约1.25~1.30g/cm3,这是因为丝胶的密度较丝素的密度大,丝胶的练失使精炼丝的密度减小。一粒茧的丝,外层密度约1.442g/cm3,中层约1.400g/cm3,内层约1.320g/cm3 。

蚕丝纤维是由原纤维和微原纤维构成,产生了丝纤维的层状结构,内部较多的空隙,是蚕丝纤维的多孔性。据估算,蚕丝的实体约占70%~75%,空隙占25%~30%。但依蚕品种、丝条粗细、含胶量等的不同而有差异。

(又轻又暖,是我们对所有织物的要求。衣服如此,被子更是要又轻柔又暖和。蚕丝纤维的特点之一就是轻柔。)

蚕丝纤维的吸湿性起因于特定的组成与结构。蚕丝纤维的大小分子中有许多极性基团,如-OH(羟基)、-COOH(羧基)、-H2(氨基)、-CONH(酰胺基)等等。这些基团多是亲水性基团,对水分子有一定的亲和力。蚕丝纤维的结构使它内部具有很多的小孔隙。这样,蚕丝纤维就具有吸收空气中水分的能力,也具有在水中吸着水的能力。这是蚕丝纤维的吸湿性。在空气湿度呈饱和状态时,蚕丝吸湿膨胀可达30%左右。

燥时的丝纤维,在潮湿的空气中能吸湿,使本身的回潮率增大;相反,潮湿的丝纤维,在干燥的空气中会放湿,使本身的回潮率减少。纤维的含湿量随大气条件变化,产生吸湿或放湿的过程。

(过于寒冷或者酷热,过于干燥或过于潮湿,都会让人感觉不适,甚至生病。蚕丝被能吸湿、放湿,大大增强透气性,保证了人的良好睡眠。)

12.4蚕丝的健康纤维特性

蚕丝和棉花、羊毛不同,它不是起源于细胞,而是由细胞分泌液态丝蛋白再由蚕吐出来形成纤维。这就给蚕丝带来与其他天然纤维迥然不同的特征。蚕丝依蚕品种不同、茧粒不同、茧层部位不同,纤维粗细和横断面形状也不同,断面构造千差万别。

蚕丝纤维具有异形断面,由长约1000~140m、幅12~20um的两根丝芯构成,在化学上是由具复杂微细结构的高分子蛋白质(-NH-RCH-CO-)n 组成。这样的形态与构造赋予蚕丝优雅光泽、风韵、悬垂性、轻软(手感)、染色性。

衣料织物及其原料纤维,在实用性方面要求表现强伸度、弹性、粘弹性、耐冲击性、耐燃性、吸音性、穿着稳定性等特性,同时,在卫生性能方面,又把吸湿及排放湿、吸气性、保温性、安全(耐热、耐燃)性、紫外线吸收及放射、活体顺应性等作为基本要求。

20世纪80年代,蚕丝作为维护人体健康的纤维尤其是作为内衣、内裤的衣料纤维被重新认识和评价,消费面迅速扩大。

(内衣要健康,每天盖八小时的被子,更要健康的纤维。)

新的研究成果表明,蚕丝纤维具有比棉花和合成纤维更好的维护健康的性能

12.4.1吸湿、放湿和保温性能

我们的身体一天排出的汗水与水分大约有1.5~2L。贴身内衣、内裤必须具备能够吸收身体放出的大量水分和油脂的特性,以及不令人觉得闷气的放湿性和通气性。蚕丝具有吸收本身质量1.3~1.5倍水分的吸湿力。不仅如此,试验还表明蚕丝比棉花的放湿速度快。60min棉布放出的水分量,在蚕丝绸只要40min就放完了。因此,夏天出汗时棉布衣服干的慢,贴在身上不舒服;而蚕丝衣服很快放湿,作贴身内衣不易湿污,又不感觉闷气,穿着爽适。穿过蚕丝内衣裤的人都知道那种爽适感令人难忘,不再愿穿别的料子。

(盖过的真正双宫茧蚕丝被的人,也都知道那种舒适感令人难忘,不再愿意盖别的被子。)

合成纤维衣料不起皱、不变色、不用熨烫、耐穿便宜,外观一如蚕丝般美丽,对消费者来说,曾是迷人的衣料。但是,合成纤维几乎不吸湿,不能很好地吸收身体排出的水分和汗。人的皮肤带汗就感觉闷,夏天穿了特别不适。冬天合成纤维衣料保温差,身体的暖气容易被外界夺走,不能调节体温,易患感冒。其次,合成纤维容易贮、带静电,这是一个缺点。

当然,蚕丝、棉花、麻等天然纤维也产生静电,但天然纤维不贮、带电荷。静电使纤维和织物容易吸附尘埃,尘埃中的微生物也带进来,对皮肤来说不卫生。尤其是在尼龙内裤上再穿尼龙连裤袜的人,身体被两重尼龙被覆很不卫生。

湿气和体温造成微生物易繁殖的环境,易发生皮肤病、尿道炎或膀胱炎。合成纤维织物贮、带电荷,常会放电、会损伤皮肤。另外,在合成纤维生产工艺过程中使用福尔马林作触媒。合成纤维中残留的福尔马林即使只有微量、不直接刺激皮肤,一旦进入人体就会产生变态反应抗体,有的人就会出现荨麻疹等变态反应症状。

(如果你经常得皮肤病、尿道炎或膀胱炎、荨麻疹、鼻炎……最好要看一下身边的织物,是不是使用或穿戴了化纤物质,是不是用了透气性差的织物。另外提醒宝妈们,不要给孩子使用化纤衣物或家居品。)

在意大利,法律规定婴幼儿不得穿用合成纤维制的衣服和物品。在这方面,蚕丝是蛋白质,组成人体的氨基酸成分全部都含有,很接近人类的皮肤无疑是最好的内衣原料。吸湿性、放湿性、保温性是内衣裤衣料纤维的最重要特性。蚕丝纤维吸湿性、放湿性、保温性好,这是它的蛋白质和纤维结构决定的。

(蚕丝被保温,吸湿排湿,透气,蚕丝成分接近人类皮肤,不仅是最好的内衣原料,也是最好的被子原料)

蚕丝纤维由很多微细纤维构成,它们之间空隙多,所以蚕丝具有得天独厚的多孔性、膨松性。蚕丝每旦尼尔(d)的断面积为(mm2) (S是生丝密 度,约为1.35)。根据质量推算每旦尼尔蚕丝之断面积应是82μm2左右,实测直径约13μm,故每旦尼尔之断面积实际上约为133μm2。由此推算蚕丝纤维内部间隙(Porosity)为х100%≈38%。

在蚕丝织物中,由于织法不同其间隙有时多达50%~70%。蚕丝是由许多不均一的微细纤维集合构成,其间隙虽小但含有许多空气。空气的热传导率低,所以保温性好。

(蚕丝被的良好保温性,取决于它的纤维,现代所谓高科技产品,无论如何也比不上桑蚕丝的保温和透气排湿。蚕丝真的是大自然给人类的恩赐。)

蚕丝分子中包含着许多容易和水结合的部分(亲水基团)。它们捕捉水分、放出水分,起着贮水池的作用,恰到好处地调节湿度。

蚕丝吸收汗水时带走了汽化热,降低了温度并很快就干燥,所以即使炎热的夏天,穿着蚕丝衣服也感到凉快、惬意。

(蚕丝被为什么冬暖夏凉,科学家告诉你!)

12.4.3 安全性能

蚕丝纤维在1000C左右时有5%~8% 脆化,1500C时有10%~15~脆化, 2000C时30%脆化。天然纤维中的多数如蚕丝那样热变化缓慢,而合成纤维的热变性程度为蚕丝的4~5倍。

蚕丝维维的燃烧温度在300~4000C。合成纤维的燃烧温度多在200~2600C,是融熔燃烧并产生有害于人的气体。蚕丝织物作室内装饰时不仅有保温、吸音的效果,还有防灾的作用。

(掌柜有一个认识的工厂在研发好看的真丝窗帘,当时不理解 ,觉得桑蚕丝用来做窗帘太浪费了,看了这段后才明白,啊,见识限制了我的想象力。)

曾见到利用蚕丝纤维对紫外线吸收再散放的性质治愈脚气病的报道。据说蚕丝袜子曝晒在阳光下,蚕丝(尤其是丝蛋白中的酪氨酸等)能吸紫外线,再穿在脚上,蚕丝袜子一面吸收脚排出的汗与水分,一面缓缓放出原先吸收的紫外线杀死病原菌。

蚕丝内衣、围巾和手套,包被人的皮肤,即保温又可以防止紫外线伤害,既美观又健身。日本探险家植村去北极探险,曾穿越4000Km极地。他穿越极地时穿了蚕丝内衣、内裤,戴的围巾、手套也是蚕丝的。就是说,植村在北极探险时是用蚕丝把身体被覆起来。如上述,蚕丝有良好的吸湿、放湿、保温、抗紫外线、手感温暖柔软、和人类皮肤亲和等特性。植村是充分认识并利用了这一点的。

蚕丝很早就用于医疗方面作外科手术缝合线。作为外科缝合线,要求材料具有活体顺应性,即不被人体当作异物而产生异物感。从蚕丝丝素溶液制取再生蚕丝,制作缝合线不仅没有异物感还能在人体内被缓缓吸收。外科缝合线还要求细而无糙节、强边度好,摩擦系数小(光滑)而又有适当的杨氏模量(韧性)才能有效地打结等等。而蚕丝纤维都具备这些特性。

(有网友问蚕丝是否健康。请看上面这段,都能被身体吸收的材质,你说健康不健康?)

综上所述,蚕丝纤维是复杂的蛋白质微细纤维的集合体,其特殊的物理化学结构)赋予蚕丝优良的光泽、色调、手感、风韵等高级织物性能,是迄今为止其他天然纤维、滑合成纤维无法比拟的,故被誉为“纤维皇后“至今不衰。

(感觉应该叫纤维之皇,因为皇后只是皇帝的妻子,还不是第一的位置,而蚕丝在所有纤维里排第一,哈哈,哈哈)

同时,蚕丝纤维又由于它特殊的物理和化学结构而赋予它优良的吸湿、放湿性、间隙度、对紫外线吸收和散放、活体顺应性、保温性、吸气性、难燃性等卫生和安全性能,被称作“健康纤维”当之无愧。当然,蚕丝和羊毛、棉花原本分别具有保护蚕蛹、羊身体、棉种子等生物体的功能,适合作人类的衣服原料是顺理成章、容易理解的。

(感谢神奇的大自然,赐给我们天然的好材料。掌柜出生在江南乡下,从小跟着父母采桑养蚕,穿着蚕丝绵袄盖着蚕丝被长大,所以虽然是个科幻迷,但不爱化纤织物,只爱天然好材质。)

纤维的摩擦强度、屈曲强度、伸长疲劳等是衣服耐穿所必备的性质。蚕丝在这一点上不及合成纤维,这和蚕丝发达的微细纤维结构有关。蚕丝的另一弱点是长期保存或暴露日光下会引起黄变和脆化,这也是它的蛋白质结构决定的。克服蚕丝的缺点,发扬蚕丝的优点,是蚕丝业者的重任。

(所以蚕丝被不能暴晒,建议在温和阳光下晾晒,或在干燥处通风。没有完美的人,也没有完美的纤维,但我们已经明白,桑蚕丝是世界上最好的纤维,蚕丝被是最好的被子,当然,得是上好的蚕丝做的被子才行。)


综上所述,我们已经能明白,蚕丝被具备轻盈、温暖、排湿、透气、贴身的优点,是最健康的被子。

健康是一切的根本。选择好一条被子,你人生中的三分之一时间就在和健康做伴。

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