大豆蛋白纤维

大豆蛋白纤维调查报告
沈慧
扬州职业大学纺织服装系09现纺
摘要
目前生产的大豆蛋白质纤维是短纤维，纤维截面是不规则的哑铃状，纵向不光滑、有凹槽，其中蛋白质含量为23％～25％，其余主要为PVA，蛋白质主要呈不连续的团块状分散在连续的PVA介质中。

这种组成和结构使它具有较好的吸湿性和导湿透气性，由于大豆蛋白质本身易泛黄，纤维呈米黄色，较难漂白。

耐干热性较好，但耐湿性较差，在100t以上水浴中收缩较大，这和聚乙烯醇纤维类似，耐酸性较好、耐碱稍差，其中的蛋白质容易水解，PVA 也是易溶胀。

因此，在染色时要注意湿热碱液处理。

大豆蛋白纤维分子的化学结构
大豆蛋白纤维是由聚乙烯醇和大豆蛋白双组分构成。

聚乙烯醇属于碳链高聚物，大分子呈碳一碳链连接，其分子链上含有大量的羟基，平均一个大分子有1 400—1 800个。

由于羟基的极性作用，使得碳分子链的柔曲性降低，属刚性偏强的大分子。

大豆蛋白属于天然杂链高聚物，大分子由酰胺键相互连接，链段长度较小，属于柔性链。

由于大豆蛋白大分子具有体积较大的支链，因此大分子的构象呈一螺旋形。

理化性能
大豆蛋白复合纤维单纤断裂强度比羊毛、棉、蚕丝的强度都高，仅次于涤纶等高强度纤维，纤维纤度小DPf达到0．9dtex，织物手感柔软，悬垂性好。

因大豆蛋白纤维的初始模量偏高，沸水收缩率低，故织物尺寸稳定性好，而且吸湿透气，具有优良的舒适性，并能抑菌抗菌，防紫外线、远红外和负氧离子发射四种保健功能一种良好的纺织用纤维。

在合成纤维的基础上开发的一种超天然的纤维一大豆蛋白纤维的主要原料来自于自然界的大豆粕，原料丰富且具有可再生性，不会对资源造成掠夺性开发。

在大豆蛋白纤维生产过程中，由于所使用的辅料、助剂均无毒，且大部分助剂和半成品纤维均可回收重新
使用。

提取蛋白后留下的残渣还可以作为饲料，生产过程不会对环境造成污染。

大豆蛋白纤维是以榨过油的大豆豆粕为原料，利用工程技术，提取出豆粕中的球蛋白，制成一定浓度的蛋白质纺丝液，再通过添加功能性助剂，改变蛋白质空间结构，经湿法纺丝而成。

成。

大豆蛋白质纤维通常是先将大豆脱脂成豆粕并粉碎成脱脂豆粕粉，然后用碱提酸沉等方法分离出大豆蛋白，再将分离蛋白溶解纺丝，具体生产过程分如下几个环节：
大豆蛋白纤维操作过程
(1)脱脂
大豆脱脂方法分为压榨法和浸出法两种，通常在油脂下进行。

压榨法又分为普通压榨和螺旋压榨两种。

(2)分离
所谓分离大豆蛋白从制品角度讲就是一种高纯度的大豆制品。

分离大豆蛋白质含量高达90％以上。

国内外生产分离大豆蛋白疗法主要是碱提酸沉法，所以，还要进行打浆和回调以提高蛋白质的分散性和最终产品适用性。

(3)干燥
采用喷雾干燥法。

喷雾干燥的浆料浓度通常在12％～20％之间，视黏度而定，喷塔进风温度160～170℃为宜，塔体温度95～100℃，排潮温度85～90℃。

干燥后的分离蛋白经检验即可供给下道
(4)纺丝
大豆蛋白质纤维生产为湿法纺丝工艺，与其他湿法纤维生产有相同之处，分为浆液制备及纺丝和后处理两个阶段。

再经干燥、上油、卷曲切断、打包后整理
大豆纤维染整
前处理
1.退浆
大豆纤维和纱线的前处理比较简单，主要去除纤维、纱线制造加工中添加的上油剂、抗静电剂、润滑剂、色素等杂质。

主要通过精练、漂白即可。

2.大豆纤维纱与针织物的精练和漂白
（1）氧漂（中深色）
纯碱3-6g/l 30%的双氧水10-30g/l 硅酸钠或其他双氧水稳定剂2-4g/l 渗透剂0.5-1.0g/l 净洗剂2g/l 室温升温至90-95℃，处理60min。

（2）还原剂漂白
保险粉3~8G/L 纯碱2~4G/L 精练剂1~2G/L PH值保持11，漂白温度92~95℃，保温时间60~80分钟。

染中、浅色时，氧漂+还原漂，氧漂后须洗干净后再进行还原漂。

3．增白
增白剂0.3~0.8G/L 盐（元明粉）5~15G/L 增白温度70~80℃，保持温度时间不低于30分钟。

注意：如果对白度要求较高，氧化剂漂白后，可再用还原剂漂白，并用荧光增白剂增白。

染整技术
1.染料的选择
经多数单位试验的结果，比较适合大豆纤维染色的染料是
弱酸性染料、中性染料和活性染料染色。

直接染料对大豆纤维有很好的染色效果，但水洗牢度差，一般不易采用。

2.活性染料染色
比较合适的活性染料为棉用活性染料，乙烯砜型染料55℃，一氯均三嗪/乙烯砜型双活性基染料60~70℃，一氟均三嗪/乙烯砜型双活性基染料55~60℃，双一氟均三嗪型染料80~85℃。

活性染料，耐洗牢度好，鲜艳度高，染深浓色需二次皂洗（充分皂洗）。

纯碱的用量，根据颜色的深浅确定，一般浅色2~4G/L，中色5~8G/L，深色11~14G/L（一般为棉用量的1/2~2/3即可）。

元明粉（盐）的用量，根据颜色的深浅确定，一般浅色10~30G/L，中色40~70G/L，深色70~100G/L。

PH值10~11，可用Na2CO3、Na3PO4调节
建议：元明粉、纯碱分次加入，以降低上染速度和固着速度，达到染色的均匀性。

3.中性、弱酸性染料对大豆纤维的染色
中性染料可染中深色，色泽鲜艳度较差。

弱酸性染料色泽鲜艳，匀染性好，经固色处理，牢度较好，可染中色。

PH值和元明粉是影响上染率和匀染性的重要因素。

后整理
大豆纤维产品一般应进行后整理（抗皱、柔软整理），保持其柔软、滑爽的特性，提高产品的品位，成为高档次产品，最大限度的满足高层消费者的需求。

1.抗皱整理
抗皱整理剂有多种选择，一般应选择抗皱效果好的环保型整理剂。

如：聚马来酸整理剂DP60，聚氨酯整理剂，交联剂DINF整理剂、UN整理剂等。

2.柔软整理
大豆纤维织物本身有较好的柔软性，在染整加工中，经高温、张力及抗皱整理，手感变硬，为了使织物蓬松、丰满、柔软，须经柔软处理，选择适合的柔软剂进行柔软处理是十分有效的方法。

可选择有机硅类柔软剂、脂肪酰胺柔软剂、阳离子柔软剂等。

3.烘干
由于大豆纤维耐湿热性能较差，因此大豆纤维织物的烘干温度最好不要超过100℃，以70~80℃为宜，而且最好在低张力下烘干，否则会影响大豆纤维本身较好的柔软手感。

大豆纤维耐干热性能很好，因此，即使170-180℃定型，对织物的性能也几乎没有影响。

李志红，任煜(1．南通大学纺织服装学院．江苏南通226007；2．东华大学纺织学院，上海200051)
新型纺织纤维的性能及其鉴别
鉴别方法
各种纤维因组成成分及内部结构的差异，其物理机械性质、化学性质、外观形态等方面必然存在差异，我们即利用这些差异来鉴别各种纤维。

1．燃烧法
燃烧法是利用纤维的化学组成不同、燃烧特征不同来鉴别纤维方法是取纤维少量，用酒精灯燃烧，仔细观察纤维在接近火焰、在火焰中以及离开火焰时的燃烧状态、燃烧气味及最后灰烬等燃烧特征。

通过燃烧可知Lyocell、Modal、竹纤维具有类似棉、麻和普通粘胶纤维的燃烧特征，属再生纤维素纤维。

而大豆蛋白纤维、牛奶蛋白纤维具有类似毛、蚕丝纤维的燃烧特征，属于蛋白质纤维。

甲壳素纤维燃烧特征较特殊，既具有纤维素纤维又具有蛋白质纤维的某些特征。

2．显微镜观察法
利用显微镜来观察纤维的纵向和横截面形态，大部分新型再生纤维都
有各自独特的外观形态特征，利用这些特征可有效地鉴别纤维。

lyocell modal 大豆蛋白纤维竹纤维
3．药品着色法见表四
利用纤维化学组成不同对一定的着色剂呈现不同的着色反应，作为辅助手段鉴别纤维。

本文采用I—KI试剂对六种纤维进行了着色试，方法：取纤维少量，浸于I一Ⅺ着色试剂中至少0．5min，取出清水洗净晾干，观察纤维湿态和干态着色情况。

由本试验可知，通过I一Ⅺ试剂着色反应能将蛋白质纤维和纤维素纤维分类。

而两类纤维中，又能将再生纤维与天然纤维相区别。

甲壳素纤维和Modal 纤维着色晾干后呈色反应特别，便于鉴别。

表
溶解法是根据纤维在不同的化学溶剂中的溶解特性来确定纤维品种。

本文选用了八种溶剂，对六种新型纤维的溶解性能进行了试验，并与几种易混淆的常易混桥的纤维进行了对比见表五
注：S0立即溶解，S溶解，P部分溶解，Pss微溶，△膨润，I不溶解。

4.红外光谱法
利用红外光谱仪测出纤维的红外光谱图，不同种类纤维具有不同的
化学基团，在红外光谱图上呈现各自不同的特征吸收谱带．根据特征吸收谱带对应鉴别出纤维明组分，从而判断纤维的种类及名称。

或将测出的光谱图与已知纤维光谱图对照鉴别。

图6～8列举了几例新型纤维的红外光谱图，由图可见，红外光谱图特征吸收峰竹纤维为3 450 cm～，1 640～，1 060cm～；大豆蛋白纤维3 400 cm～2 930 cm～，1 650cm ～，1 540 cm～，1 020～1 240 cm～；甲壳素纤维3 450 cm ～，l 610 cFII～，960 cm ～竺竺兰里：篁鲞：篁兰塑
Vo1．34 No4． 2006
SHANGHAI TEXTILESCIENCE&TECHNOLOGY 上海纺织科技
tion
几种大豆蛋白纤维列举：
一：阻燃蛋白纤维
将大豆蛋白纤维用蒸馏水煮沸1h，取出后用蒸馏水冲洗若干次，置于60℃的电热恒温干燥箱中烘干，放于干燥器中备用。

二：蛋白质纤维素纤维
羊毛成分主要是由蛋白质组成．蛋白质大分子由肽链组成，肽链是由二十多种氨基酸缩合而成的。

在肽链与肽链之间存在二硫键和氢键的作用，在氨基酸残基上有的还存在盐式键。

因此选择适当的溶剂，就可以破坏这些键来制备蛋白质溶液。

三：改性大豆蛋白纤维
大豆蛋白纤维是一种新颖的再生植物蛋白纤维，它是由大豆植物蛋白质和聚乙烯醇等高分子化合物组成。

大豆纤维具有良好的耐酸耐碱性，较好的吸湿导湿性，具有羊毛的保暖性，蚕丝的优雅光泽。

但是大豆纤维也有很多不足，如耐热性较差，在沸水中有明显的收缩，织物的抗皱性能也较差，使其开发应用受到限制，因此有必要研究改善大豆纤维性能方法。

大豆蛋白纤维实际用途：
国内对大豆蛋白纤维日益增长的需要，拓宽腈纶的用途，提高我国腈纶产品的档次，具有较大意义。

大豆蛋白纤维具有羊绒和桑蚕丝的某些特性，纤维性能优异。

此外在大豆蛋白纤维纺丝工艺中加入定量的有杀菌消炎作用的中草药可与蛋白质侧链以化学键相结合，药效显著、持久，具有很好的保健作用。

大豆蛋白复合纤维具有吸湿、导湿、透气性好的特性，特别适合制作夏季服装，穿着时具有凉爽舒适、出不黏身的特点。

大豆蛋白纤维具有质轻、柔软、光滑、丝光、强度高、吸湿、导湿、透气性好等诸多良好性质，使其与蚕丝、羊毛、山羊绒、棉和其它纤维混纺时能产生许多风格，光泽上具有麻绢混纺产品的风格，手感比绢挺，悬垂性好，抗皱性
优于真丝，号称“中国第一纤维”。

新型绿色环保纤维开发；绿色纤维纺织工艺及面料开发；纺织材料的环保染整助剂及染整工艺技术开发；喷墨印花等数字印花技术的研究开发。

大豆蛋白纤维材料开发研究在于发展大豆蛋白纤维仿毛、仿羊绒、仿真丝及交织仿真面料、服饰；大豆蛋白纤维纺织品的染整助剂。

汪多仁:(吉林市石井沟联合化工厂)
大豆蛋白纤维的应用产品开发
开发针织内衣和睡衣
由于大豆蛋白纤维较细，内衣制品手感特别柔软、光滑，穿着非常舒适。

同时由于该纤维外层基本上是蛋白质，制品对人体皮肤更具保健作用。

现已解决了在纺丝阶段于蛋白质大分子上接枝中草药份的技术难题，从而使纤维具有显著的杀菌消炎作用，同时由于其具有良好的吸湿透气性，因此，大豆蛋白纤维在内衣领域大有开发
潜力。

开发衬衫用面料。