鲜茧无煮茧缫丝工艺及其模糊正交优化的研究

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1、鲜茧无煮茧缫丝工艺及其模糊正交优化的研究-农学论文鲜茧无煮茧缫丝工艺及其模糊正交优化的研究封宝山１，２，３，黄继伟１，陶立全１，２，３，凌新龙１，林海涛１，于媛媛４，罗文５（１．广西科技大学生物与化学工程学院，广西柳州５４５００６；２．柳州市产品质量检验所，广西柳州５４５００６；３．国家茧丝绸产品质量监督检验中心（柳州），广西柳州５４５００６；４．中原工学院服装学院，郑州４５１１９１；５．柳城县鹏鑫源茧丝绸有限公司，广西柳城５４５２００）摘要：针对鲜茧无煮茧缫丝中的索绪汤温度、理绪汤温度和丝鞘长度３个工艺参数，以解舒率、万米吊糙、缫折、生丝抱合力、生丝清洁成绩和洁净成绩

2、为指标，研究了工艺参数对各项指标影响的显著性，并采用模糊正交法对工艺参数进行了优化分析。结果表明，索绪汤温度和理绪汤温度对解舒率、万米吊糙、缫折、生丝清洁成绩影响显著，丝鞘长度对生丝抱合力影响显著。最优的工艺组合为索绪汤温度８０℃，理绪汤温度４０℃，丝鞘长度１０ｃｍ。关键词：鲜茧缫丝；无煮茧缫丝工艺；模糊正交优化中图分类号：Ｓ８８６．７；TS143.2+23文献标识码：A文章编号：0439－８114（２０15）07－1688-05DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.07.040缫丝的最早技法是以鲜茧为原料进行工艺处理，即鲜茧缫丝

3、。但未经任何处理的鲜茧一般只可保存１５ｄ左右，当缫丝能力有限时，鲜茧岀蛾、霉烂等现象严重。烘茧技术出现后，采用干茧缫丝才逐渐成为缫丝的主要方式［１］。近年来，随着蚕茧和劳动力成本的增加，很多地区的缫丝企业出现亏损，而鲜茧缫丝省去了烘茧工序，能源消耗低，副产品价值高［２］，在一定程度上缓解了蚕茧成本增加带来的压力。另外，鲜茧冷冻贮藏［３－６］、灭活保鲜［７，８］、蚕基因改良［９－１１］等技术的发展，为解决鲜茧贮藏问题提供了技术支持，使得鲜茧缫丝重新受到重视。由于鲜茧茧质与干茧茧质存在差异，干茧缫丝工艺并不完全适用于鲜茧缫丝［１２，１３］。首先，鲜茧缫丝时，鲜茧内的蚕蛹含有

4、大量水分，若采用煮茧机进行煮茧，易使蛹体煮熟，蛹油、蛹酸浸出，蛹体成分流失。然而，鲜茧缫丝的一个重要优势是可获得鲜蛹，鲜蛹可作为蚕蛹类食品或药品的原料出售，其附加值较高［１４－１６］。因此，鲜茧缫丝通常采用无煮茧缫丝工艺，即蚕茧经过真空渗透后，不经煮茧机煮茧，直接将真空渗透后的鲜茧置于自动缫丝机的车头进行索理绪，然后进行缫丝［１７－１９］。无煮茧是指未经过煮茧机煮茧，蚕茧的煮熟作用发生在缫丝机的车头部位。通过索绪锅的高温水（８０℃以上）和理绪锅的低温水（５０℃以下）进行蚕茧的煮熟［２０］，由于该部位对蚕茧作用较小且时间短，对鲜茧蚕蛹的影响也较小，并且这种方式相对于煮茧机

5、煮熟要弱的多，可在较大程度上避免蚕蛹蛹油、蛹酸的浸出，较好地保全蚕蛹的营养成分。其次，鲜茧缫丝所得生丝的抱合力较差［２１－２３］，根据生丝形成机理分析认为，通过增加丝鞘长度可以改善生丝的抱合力，但丝鞘长度的增加势必导致生丝丝条上的张力增加，进而导致缫丝解舒率下降［２４］。因此，有必要对鲜茧无煮茧缫丝工艺进行分析和优化。本试验选用模糊正交试验和分析方法进行研究。模糊正交优化是基于模糊数学理论，通过对正交试验结果的模糊化，分析估计主效应因子以及估计因素间最佳搭配的方法，适用于多因素、多水平、多响应指标的正交试验结果分析［２５，２６］。本试验围绕索绪温度、理绪温度、丝鞘长度３

6、个工艺参数，以解舒率、万米吊糙、缫折、生丝抱合力、生丝清洁成绩和洁净成绩为指标，采用模糊正交优化法，对鲜茧无煮茧缫丝工艺进行了优化，以期对鲜茧缫丝技术的推广提供参考。１材料与方法１．１试验材料与设备试验材料：桑蚕鲜茧（桑蚕品种为两广２号），２０１３年６月由广西柳城县鹏鑫源茧丝绸有限公司收购。鲜茧收购后，经过分拣、称质量后装入篮筐（盛装量为篮筐容量的８０％左右，装入形状为内凹形），然后放置在冷库（－５～－８℃）保存，待使用时按量取出。鲜茧茧质情况如表１所示。主要试验设备：ＺＢ－１０４型煮茧机配套的机外真空渗透设备（温州丝绸机械厂），飞宇２０００型自动缫丝机、飞宇１１８型复

7、摇机（杭州纺织机械有限公司）。１．２试验方法１．２．１鲜茧缫丝加工工艺流程鲜茧收购→冷藏（冷库冷藏，冷藏温度为－５～－８℃，冷藏时间２０ｄ）→选茧→真空渗透（真空度０．０９８ＭＰａ，渗透水温３０～３５℃）→自动缫丝（缫丝汤温度３５℃，车速１８０ｒ／ｍｉｎ）→小■丝平衡→小■丝真空给湿（真空度０．０９０ＭＰａ，渗透２次）→复摇整理→大■丝平衡（温度２５℃，相对湿度７５％，放置时间２～４ｈ）→编丝、检丝、绞丝、称丝、打包入库。１．２．２正交试验设计鉴于鲜茧缫丝的加工流程，在充分考虑鲜茧特点的情况下，考察索绪汤温度、理绪汤温度、丝鞘长度３个因素