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纺织新科/园地第24期/文摘/大豆蛋白纤维六则 |
大豆蛋白纤维（1）
摘自；韩光亭 王彩霞 孙永军 谢莉青 杜宁(青岛大学)；‘大豆蛋白纤维性能分析研究’部分数据。
原载；纺织新技术、新设备、新产品研讨会（广东）论文集2001/10 p76
纤维电镜照片；
表1 ：大豆蛋白纤维主要性能表
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纤维性能 \ 纤维名称 |
大豆蛋白纤维 |
备注 |
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细度 |
1.3dtex |
GB/T14335-1993 |
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长度(机切) |
38mm |
GB/T14336-1993 |
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断裂 强力 |
干态 |
5.57CN |
GB/T14337-1993 |
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湿态 |
4.05CN |
GB/T14337-1993 |
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湿热处理 |
5.16CN |
1OO℃沸水处理 |
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断裂伸长率 |
干态 |
17.6% |
GB/T14337-1993 |
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湿态 |
19.46% |
GB/T14337-1993 |
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湿热处理 |
22.4% |
100℃沸水处理 |
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强力变 异系数 |
干态 |
17.15% |
GB/T14337-1993 |
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湿态 |
17.5% |
GB/T14337-1993 |
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湿热处理 |
11.4% |
100℃沸水处理 |
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弹性恢复率(伸长度3%) |
72% |
定伸长法 |
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比重（克/立方厘米） |
1.275g/cm3 |
密度梯度法 |
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回潮率 |
5.32% |
GB/T14341-1993 |
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摩擦 系数 |
动 |
0.235 |
绞盘法(纤维与纤维) |
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静 |
0.287 |
绞盘法(纤维与纤维) |
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卷曲弹性 |
卷曲率 |
1.65% |
GB/T14338-1993 |
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残留卷曲率 |
0.88% |
GB/T14338-1993 |
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卷曲弹性恢复率 |
55.4%% |
Gb/T14338-1993 |
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质量比电阻 |
2.14×1010 Ω·g/cm2 |
GB/T 14342-1993 |
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耐热性 |
无熔点、60℃微黄，强力有明显下降，200℃深黄，300℃开始炭化变为褐色 |
XTL熔点仪 |
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沸水收缩率5.5% |
GB/T6505-1986 |
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耐日光性 |
断裂强力 |
5.02CN |
紫外线灯照射（30w紫外灯距样30cm，120小时） |
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断裂伸长率 |
19.3% |
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强力变异系数 |
18.3% |
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双折射率(n11-n1) |
1.573-1.571=0.002 |
ZBW04004.10-1989 |
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耐酸性 |
37%盐酸，75%硫酸常温可溶解，甲酸40℃下可溶解，溶解后均有微量残留物质 |
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耐碱性 |
5%苛性钠常温下强力几乎不下降，100℃下强力稍有下降重量稍有损失 |
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耐溶剂性：乙醇、乙醚、苯、丙酮、甘油、汽油 |
不溶于一般溶剂 |
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注:
1．纤维及其织物手感较滑爽。
2．卷曲性能指标中卷曲弹性恢复率较低，这不仅不利于成纱时的纤维抱合，给成纱带来一定困难，同时也将影响织物的服用性能，如抗皱、保暖、手感等，所以需改进成纤加工工艺，并提高纤维本身的刚度与弹性。
大豆蛋白纤维（2）
摘自；李海 白锦 赵伟 兰州三毛纺织(集团)公司《大豆蛋白纤维产品的工艺研究与产品开发》
原载；《21世纪信息技术生态纺织品国际研讨会》论文集p178
植物大豆蛋白纤维是一种新型的纺织纤维材料，己被国家纳人火炬计划，目前已投入商业化生产，进入产品生产阶段。它利用大豆废粕制成，无污染，同时又充分发挥利用了废弃的资源，是一种易生物降解的再生纤维。我公司分别就大豆蛋白纤维以毛纱和毛条两种方式进行了批量生产，结果较为理想。
纤维特性:
1、理化性能:
1)纤维明亮柔和，光泽亮丽，具有蚕丝般的光泽。
2)吸湿、放湿性能优越，类似麻纤维的吸湿、快干特点。
3)柔韧蓬松，具有羊绒的滑糯手感。
4)纤维的生产符合绿色环保的要求。
2 植物大豆蛋白纤维与其它纤维性能比较
表1 纤维性能比较表
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项目 |
棉花 |
粘胶 |
蚕丝 |
大豆蛋白 |
羊毛(澳毛) |
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断裂 强力 |
干cN/dtex |
19-31 |
15-20 |
26-35 |
38-40 |
0·9-15 |
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湿cN/dtex |
2.2-3.4 |
0·7-1.0 |
1.9-2.5 |
2.5-3.0 |
0.67- 1.43 |
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钩接强度(%) |
70 |
30-65 |
60-80 |
75-85 |
80 |
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结节强度 |
92-100 |
45-60 |
80-85 |
85 |
85 |
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断裂伸长率(%) |
7-10 |
18-24 |
14-25 |
18-21 |
25-35 |
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初始模量(kg/mm2) |
850-1200 |
850-1150 |
650-1250 |
700-1300 |
-- |
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回潮率% |
11.1 |
13 |
11.0 |
8.06 |
14 |
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耐热性分解(℃) |
150 |
150 |
148 |
120 |
130 |
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舒适性 |
良好 |
一般 |
优 |
优 |
优 |
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染色性 |
尚好 |
一般 |
一般 |
尚好 |
尚好 |
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抗紫外线照射 |
一般 |
差 |
差 |
优 |
一般 |
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耐磨性 |
尚好 |
一般 |
尚好 |
尚好 |
尚好 |
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防霉蛀性 |
不好 |
好 |
不好 |
好 |
不好 |
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耐酸性 |
耐冷稀酸 |
耐酸 |
耐弱酸 |
耐酸 |
耐酸 |
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耐碱性 |
耐碱 |
不耐碱 |
耐弱碱 |
不耐碱 |
不耐碱 |
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注:上表由河南省纺织纤维质量检测中心提供
从上表可以看出，大豆蛋白纤维具有优于其它天然纤维的抗紫外线照射性能和防霉蛀性能，强力也高于羊毛、蚕丝纤维，这无疑为功能性保健型纺织品的开发提供了一条思路。
大豆蛋白纤维（3）
摘自；宋翠艳 阎克路 (东华大学化学与化工学院)‘大豆蛋白纤维针织物漂白工艺与染色性能探讨’
原载；《21世纪信息技术生态纺织品国际研讨会》论文集p187
摘要:
大豆蛋白纤维是以出油后的大豆废粕为原料，运用生物工程技术提纯球蛋白，通过助剂与氰基、羟基高聚物接枝，共聚、共混，制成一定浓度的蛋白质纺丝液，再利用现代纺丝设备，经过湿法纺丝而成。这种纤维具有羊绒的手感，羊毛的保暖性，丝织物的天然光泽和麻制品的吸湿快干特点，尤其适合高温地区，另外，核产品环保概念强，蛋白纤维含量高达40%，而且其原料数量大，且有可再生性，不会对资源造成掠夺性开发，具有很大的发展前景。但大豆纤维耐热性较差，纤维本身呈淡黄色，不易漂得洁白。以大豆蛋白纤维为原料的针织物面料手感柔软、滑爽，质地轻薄，具有真丝与山羊绒混纺的感觉。
大豆蛋白纤维（4）
摘自；谢光银 沈兰萍 范立红 孙小宁 施顺荣(西安工程科技学院)‘大豆蛋白纤维交织织物的设计及性能测试’
原载；《21世纪信息技术生态纺织品国际研讨会》论文集p191
摘要:
我国科研工作者取得具有纺织应用价值的大豆蛋白纤维的开发成功，标志着人类又找到了一种新的纺织工业原料。大豆蛋白纤维的生产技术是具有独立知识产权的原创技术，意义深远。早在上世纪初，人类就开始了各类蛋白纤维开发和研究，虽然取得了一些成果，但都不具有纺织应用价值。大豆蛋白纤维是将豆粕中的蛋白质提纯后与
PVA单体进行接枝共聚而形成的新型纤维，外观光洁;强度高，有较高的回潮率，手感柔软，服用性能优良，是一种健康型纤维。针对于大豆蛋白纤维抗皱性差、易起手、耐磨性差等缺点。
因此，开发大豆蛋纤维织物时应扬长避短，体现其优良特性的一面。在产品开发上，选用了常用的五种原料:纯棉纱、毛纱、麻纱、涤纶丝、粘胶纱作为经纱，用大豆蛋白纱作纬纱进行交织，每一原料组合以同一织物规格密度试织了2/1斜纹、3/1斜纹、4/2斜纹三种不同组织的织物进行对比。在生产工艺流程上采用普通棉型织物的生产工艺，工艺简单，且易掌握。织物试织后，对织物的透气性、悬垂性、起毛起球性，耐磨性、抗皱性等常见的服用性能进行了对比测试。
对于透气性方面，对织物规格相同时，织物组织的平均浮长越长其透气性越好;而当组织相同时，织物透气性受到经纬纱原料组合影响大。毛纱和豆蛋白交织织物透气性好。
悬垂性方面，组织不同，密度、规格相同的织物以平均浮长大的组织悬垂性好;组织相同而织物经纱原料不同时，其悬垂性受到经纱原料影响较大，毛纱与豆蛋白交织织物悬垂性好。
抗起毛起球性方面，当经纬密度规格相同时，织物抗起毛起球性受组织平均浮长影响，平均浮长适中的织物抗起毛起球性好;组织相同而经纱原料不同时，抗起毛起球性受经纱初始模量影响，初始模量大，抗起球性好。
在耐磨性方面，组织平均浮长适中的织物耐磨性好;对不同原料经纱的织物其耐磨性受到经纱耐磨性影响。
在抗皱性方面，组织平均浮长较大其抗皱性会好，而当组织相同原料组成不同时，抗皱性受到经纱初始模量的影响，经纱初始模量大，抗皱性好。
经过性能测试后，在选择组织时，宜选用3≤R≤8的组织作为大豆蛋白交织物开发的基础组织，平均浮长F≤4，较好地满足各方性能的需要，在交织原料选择上宜选用像涤纶、毛纤维这类本身性能优良的纤维，应避免与麻纤维交织，除了以降低成本以外一般不选择粘胶纤维交织，棉纤维纱可适当选用，但其不会对织物性能有较多的改善。
大豆蛋白纤维（5）
摘自；方雪娟（上海毛麻纺织研究所）‘大豆纤维结构与染色性能的关系’
原载；《21世纪信息技术生态纺织品国际研讨会》论文集p195
摘要；
由豆粕蛋白提炼出蛋白溶解液，通过化学处理后湿法纺丝而成大豆纤维，保持了天然纤维的优良吸湿性、羊绒的柔滑性以及真丝的优雅光泽，成为新的纺织服用纤维，适宜制成各类针织及机织面料，采用合理的原料搭配，纱线的规格设计能进一步提高它的抗皱性。
本文重点分析大豆纤维的结构特性对染色性能的影响以及合理选择染料进行染色。
大豆纤维在电镜下可观察到它的纵向表面为梭子形条纹，其长度约3-4微米，宽及深度约0.1微米，同时还可观察到潜在的原纤结构，因此在服用摩擦后易轻度起绒。在光学电镜下，它具有明显的皮芯结构。皮层结构紧密且厚韧，芯层由于在凝固浴脱溶剂时形成许多似海绵多孔状空隙结构。
它的分子结构中有多种极性基团，如羟基、缩醛基、氨基等，这些基团各有吸色性能，其中以羟基为亲水性的，它具有与纤维素纤维相似的染色性能，可选用直接、活性、硫化等染料染色，但是羟基所显示的反应能力较弱，因此用同样染料染色，它的深度不及其他纤维素纤维得色深。
同时它又有缩醛基疏水性的基团，可选择分散及中性络合染料染色；含有氨基也可以选择酸性染料染色；实际上，由于大豆纤维的特殊结构，它显示出介于纤维素纤维与化学纤维之间的染色性能，且具有良好的酸、碱稳定性，适用染色的染料范围较广泛。
大豆蛋白纤维（6）
摘自；杨锁廷 崔红 张淑洁（天津工业大学纺织与服装学院）
‘大豆蛋白纤维的产品开发’
原载；《21世纪信息技术生态纺织品国际研讨会》论文集p200
摘要:
1 前言
大豆蛋白纤维是一种再生植物蛋白纤维，大豆蛋白纤维的研制成功填补了我国纺织原料开发方面的一项空白，给纺织企业带来新的发展机遇。大豆蛋白纤维的主要原料来自于大豆榨完油后的大豆粕，原料来源丰富，且具有可再生性，具有较好的开发前景。
2 大豆蛋白纤维的性能
2·1大豆蛋白纤维柔软，蓬松，单纤细度细(0.9-3.0 dtex)，比重轻(1.275g/cm3)，保暖性强，具有羊绒般的手感及外观效果。
2·2大豆蛋白纤维的表面纵向有沟槽，使纤维具有良好的导湿性和吸湿放湿性，加工成织物后具有良好的透气性和舒适性，并且大豆蛋白含有多种人类所必需的氨基酸，对人体肌肤具有明显的保健作用。如果在纺丝过程申添加杀菌消炎类药物或紫外线吸收剂等助剂，还可获得抗菌保健纤维或抗紫外线等功能性大豆蛋白纤维。
2·3大豆蛋白纤维初始模量较高，而沸水收缩率低，故织成织物尺寸稳定性好。
2·4大豆蛋白纤维耐酸耐碱性能好，抗紫外线性能好于棉、毛、蚕丝等天然纤维，但是耐热性较差。
2·5大豆蛋白纤维光泽柔和，具有蚕丝般天然光泽和悬垂感。
3 大豆蛋白纤维的生产过程及其产品开发现状
大豆蛋白纤维，其主要原料来自大豆榨完油后的大豆粕，将豆粕水浸、分离、提纯出球状蛋白质，通过添加功能性助剂，改变蛋白质空间结构，并在适当条件下与轻基和氰基高聚物共聚接枝，通过湿法纺丝生成大豆蛋白纤维，此时的大豆蛋白纤维中，蛋白质与轻基和氰基高聚物并没有完全发生共聚，具有相当的水溶性，还需经缩醛化处理才能成为性能稳定的纤维。醛化后的丝束经过弯曲、热定型、切断、加油工序成为纺织用的大豆蛋白纤维。纤维本身主要由大豆蛋白质组成，是一种易生物降解纤维。
目前大豆蛋白纤维产品的开发以服用产品为主。它可用于各类纯纺以及与棉、毛、丝、羊绒纤维混纺或者交织开发机织或针织产品。大豆蛋白纤维可根据其长度、细度的不同分别采用不同的加工系统进行加工；纺制纯大豆蛋白纤维纱线和混纺纱。如；目前利用1.27dtex棉型大豆蛋白纤维在棉纺设备上已经纺出6dtex的高品质纱，可开发高档的高支高密面料，另外在棉纺加工设备上还可以和其他纤维如羊绒、羊毛混纺开发高档混纺纱，从而开发更多的高档面料。毛型纤维可以采用精梳(粗梳)毛型加工路线，在传统的毛纺设备上进行混纺或纯纺，也可以在绢纺设备上进行加工，开发绢纺大豆蛋白纤维产品。
纯大豆蛋白织物具有外观华贵、舒适性好、物理机械性能好及保健功能性的特点。用高文纱织成的织物表面纹路细洁、清晰，是高档的衬衣面料。其手感柔软、滑爽，质地轻薄，有舒适的肌肤接触感，吸湿性与棉相当，导湿性透气性远优于棉。