新型环保服装材料之牛奶纤维

研究生专业课程考试答题册

学号 2010125

姓名韩欢欢

考试课程新型服装材料

考试日期 2010年12月1号

西安工程大学研究生部

新型环保服装材料-牛奶纤维

1. 前言

随着社会的发展，服装业已经进入了一个以材质取胜的时代，未来服装业的竞争主要是纺织加工技术和新材料的竞争。而现代社会的高度发达，使人们对健康的重视程度日益提高，“绿色”环保服装的推广和应用已经是势在必行。随着时代的进步，我们对于服装的要求已经不仅是舒适，更多的是流行。色彩可以流行，款式可以流行⋯⋯在诸多流行因素中，环保也已经占据了一定比例。换句话说，面料功能的变化除了舒适之外，市场对于面料的环保功能要求也越来越高。

1.1 新型环保服装材料的发展概况

1.1.1新型环保服装材料的含义

新型服装材料，是指以与人类亲善为目的、视环境友好为目标的服装材料。所谓与人类亲善是指新型服装材料服务于人类的属性，即具有对人的身心的愉悦作用，不仅有利于人的肌体，而且愉悦人的精神，不仅满足人们的日常生活的要求，而且为人类的特殊需求提供帮助。所谓环境友好就是指环境保护，即其的生态属性。而所谓环保是指产品在生产过程中对环境无污染、无破坏。服装材料环保则包括在制作过程中对环境无污染，选用原料对消费者无危害，材料可以循环使用、能再生，织物废弃后可降解等。

1.1.2 新型环保服装材料种类

近年来开发的新型环保性原料有很多不同的种类，它可以按照天然材

料和化学纤维材料分为两大类。其中纤维素材料、蛋白质材料和天然染料

属于天然材料的范畴；而人造纤维材料和合成纤维材料属于化学纤维材

料。除了以上的分类方法，还可以将其分为天然纤维类、再生纤维类和绿

色加工材料。如图所示：

本文主要介绍的是牛奶纤维，进入21世纪以来，人们崇尚返璞归真、回归自然，更加注重服饰的舒适性、保健性、高档化和时尚化。因此，牛奶蛋白质纤维作为“绿色”、“保健”型纺织品的代表，已成为国际、国内市场消费的潮流，也满足了消费者对服饰绿色环保、健康、时尚的追求。牛奶蛋白质纤维因其具有以上众多的优点，各国的业内人士都在积极进行这方面的产品开发工作，并且开发的领域呈现多元化，发展十分迅速。

牛奶蛋白纤维是以牛乳作为基本原料，经过脱水、脱油、脱脂、

分离、提纯，使之成为一种具有线型大分子结构的乳酪蛋白；再与聚

丙烯腈采用高科技手段进行共混、交联、接枝，制备成纺丝原液；最

后通过湿法纺丝成纤、固化、牵伸、干燥、卷曲、定形、短纤维切断(长

丝卷绕)而成的。它是一种有别于天然纤维、再生纤维和合成纤维的新

型动物蛋白纤维，又叫它牛奶丝、牛奶纤维。牛奶纤维可与天然的棉、

麻及再生纤维素的天丝、莫代尔、天竹纤维，天然蛋白质的羊绒、羊毛、

绢丝等多种纺织纤维以任何比例混纺。适合开发高档贴身的针织内衣、衬

衫、休闲服装、家用服饰及床上用品。

2. 牛奶蛋白纤维的组成与特性

目前，牛奶蛋白纤维的生产工艺主要分为两大系列：一是将制成牛奶奶酪蛋白的线形大分子接枝共聚在“合成羊毛之称”的聚丙烯腈大分子上；二是接枝在“合成棉花之称”的聚乙烯醇大分子上。也就是以合成大分子为载体，共聚共混之后再制成纺织用的牛奶蛋白纤维。由于牛奶纤维生产技术的不同，所以纤维性能也存在较大的差异。主要反映在牛奶纤维及织物的染色性能、物理机械性能、耐热性能等诸多方面。

2.1 牛奶蛋白纤维的组成

牛奶纤维是天然奶酪蛋白与合成高分子的共聚产物。它既不同于天然的羊毛、羊绒、兔毛及蚕丝蛋白纤维，也不同于腈纶、维纶、涤纶合成纤维。它主要含有70%左右的合成高分子，30%的奶酪蛋白类氨基酸大分子，共聚后表现出的性能发生了质的变化。理论上牛奶蛋白纤维适合于阳离子染料、弱酸性染料、活性染料、载体分散染料染色。实践证明，它更适合于活性染料染色。该纤维采用多组分的湿法纺丝工艺，纤维内部结构复杂。在纺丝加工中，由于奶酪蛋白聚乳糖高温分解极易产生黄变，加上蛋白质不耐碱、不耐高温、纤维收缩率大等因素，给染色加工带来很多新的技术问题。

2.2 牛奶纤维的特性

2.2.1 牛奶纤维的特性及其混纺面料的漂白难度大

聚乙烯醇类牛奶蛋白纤维在纺丝过程中受到高温、醛化、卷曲、定形的影响，奶酪蛋白聚乳糖分解使纤维黄变。在纤维或纺织品的染前漂白时，若保护蛋白质不被破坏就很难达到象棉纤维的漂白白度。聚丙烯腈类牛奶蛋白纤维虽呈奶白色，但由于聚丙烯类纤维的不耐热和不耐碱性，以及蛋白质部分的热分解性等，也很难做到象棉纤维的漂白白度，且影响其染色的鲜艳度。

2.2.2 染色同色性差

牛奶蛋白纤维是由多组成分组成的，虽然共聚后改变了其中合成大分子的性能，可采用活性染料染色，但是在染中、深色时，还是会出现色差、色不匀、色不平、多色及“闪色”现象，要达到颜色一致还有待深入研究。

2.2.3 耐热性差

通过差示扫描热分析，牛奶纤维在低于水的沸点达到92.7℃时，有一个分解峰值，它的耐热水性低于90℃,48℃开始慢慢失重，当达到149℃时失重4%，440℃时失重30%，蛋白质基本被全部破坏。牛奶蛋白纤维类似于棉、麻，属于无熔点纤维，燃烧不会产生熔滴烫伤。

2.2.4 收缩率大

采用湿法纺丝的牛奶蛋白质纤维，横截面呈现不规则的圆形或锯齿形，布满了大大小小的空穴，纵向有许多不规则的沟槽。蛋白质覆盖在载体的表面，纤维能够吸湿透气的同时，提供了染料轻易染色的染座。但是太多不规则的微孔和沟槽，导致纤维溶胀后收缩率大。

2.2.5 匀染性差

由于湿法纺丝的牛奶纤维微孔多，对染料的吸附性强。蛋白质大分子覆盖在纤维表面，合成大分子排列于纤维内部，导致吸附速度过快而染料分子难以渗透、移染到纤维内部。非常轻易产生色花、色泳移、色不匀等现象。

2.2.6 染色后不易回修

活性染料的剥色，多数采用升温法使部分染料水解而变浅。高碱度还原法是破坏已上染的染料而变浅。高浓度氧化法是使上染的染料被氧化而去除残留的染料。无论哪种回修方法，对牛奶蛋白纤维强度、柔软度等都是不利的。

3. 牛奶纤维及其混纺的染整加工

3.1 关于前处理漂白

目前纺织品常用的漂白技术分为：氧化漂白法——双氧水、次氯—酸钠、亚氯酸钠漂白；还原漂白法——保险粉、漂毛—粉、二氧化硫脲漂白。经过实际的证明和试验，得出如下结论：聚乙烯醇载体的牛奶蛋白纤维接近于彩棉的浅黄色和深褐色。在染中、深色时需要双氧水漂白，染浅色时