大豆蛋白纤维的结构及染整加工.docx

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大豆蛋白纤维的结构及染整加工

大豆蛋白纤维的结构及染整加工

1大豆蛋白纤维的结构

2大豆蛋白纤维的性能

3大豆蛋白纤维的应用

4大豆蛋白纤维的染整加工特点

1大豆蛋白纤维的结构

大豆蛋白纤维呈淡黄色，和榨蚕丝颜色很相似。

大豆蛋白纤维横截面呈扁平状哑铃型或腰圆形，中间有细微空隙，存在明显的皮芯结构；纵向有沟槽。

大豆蛋白纤维菊游一定的卷曲，但卷曲度不如细羊毛明显

大豆纤维属多组分纤维，红外光谱分析发现大豆蛋白纤维的主要成分是聚乙烯醇和大豆蛋白质，其中大豆蛋白质由18-20中氨基酸组成。

   下表是大豆蛋白纤维氨基酸含量

1.2

大豆蛋白纤维的物理结构

目前共混纤维成功的例子均为非对抗性相容混合纺丝。

非相容二元共混纤维呈两相结构

即连续相和分散相。

根据二元共混聚合物的质量比不同，连续相和分散相的分布状态可划分为

5种类型,又视其相容性、黏度和机械混合条件的不同,可能存在着相转变[5]。

本实验采用

纤维中聚乙烯醇与大豆蛋白的质量比为75:

25,

因此聚乙烯醇为连续相,大豆蛋白为分散相。

姜岩[6]等也通过研究发现,纤维的表皮层为聚乙烯醇组分,大豆蛋白随机分布其中,其共混模型如图1所示。

这说明大豆蛋白纤维在染色过程中，染料首先上染大豆蛋白纤维中的聚乙烯醇组分,然后在扩散作用下继续上染大豆蛋白纤维组分

2大豆蛋白纤维的性能

服装面料早外观上给人们的感觉体现在光泽、悬垂性和织纹细腻程度3个方面。

大豆蛋白纤维面料具有真丝般的光泽，非常怡人；其悬垂性也极佳，给人以飘逸脱俗的感觉；用高支纱织成的织物，表面纹路细洁、清晰，是高档的衬衣面料。

舒适性好

大豆蛋白纤维面料不但具有优异的视觉效果，而且在穿着舒适性方面更有着不凡的特性。

以大豆蛋白纤维为原料的针织面料手感柔软、滑爽，质地轻薄，具有真丝与山羊绒混纺的感觉；大豆蛋白纤维表面具有沟槽，因而有优于棉的导湿性，而蛋白质分子含有的大量的氨基、羧基、羟基等亲水基团，又使纤维具有良好的吸湿性，保证了穿着的舒适与卫生。

保健功能性

大豆蛋白纤维与人体皮肤亲和性好，且含有多种人体所必须的氨基酸，具有良好的保健作用。

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与蛋白质侧链以化学键相结合，药效显著且持久，避免了棉制品用后整理的方法开发功能性产品，药效难以持续的特点。

染色性能  

大豆蛋白纤维含有羟基，拥有与纤维素纤维相似的染色性能，可选用直接1，活性，硫化等染料染色。

纤维内含有氨基酸，可选择酸性染料进行性能染色。

实际上，由于大豆蛋白纤维的结构特殊，它显于介于纤维素纤维与化学纤维之间的染色性能，具有良好的酸，碱稳定性，适用的染料范围较广泛。

物理性能

 大豆蛋白纤维的干态断裂强力和湿态断裂强力均优于蚕丝和羊毛，也显著优于粘胶纤维和醋酯纤维，与腈纶等化学纤维相当，仅低于锦纶和丙纶。

湿热舒适性

 由于大豆蛋白分子中含有大量的氨基，羧基等亲水性沟槽，基团，使其具有良好的吸湿性。

而大豆蛋白纤维表面的沟槽，使纤维具有良好的导湿透气性。

摩擦性能

 大豆蛋白纤维表面的摩擦因数较低，织物穿着的，，光滑感比棉织物强烈。

但低摩擦因数会带来一定的负面作用，如纺纱难，纱线和织物表面易起毛等。

耐热性

 大豆蛋白纤维的耐热性能不太理想，纤维在120摄氏度会变黄，发粘，同样条件下棉纤维处理5h后颜色会变黄，而黏胶纤维则在150摄氏度以上，长时间处理强度才会有所下降。

 化学性能

  大豆蛋白纤维不耐浓酸，特别是在盐酸和硫酸 等强酸中几乎全部溶解，在冷稀酸中只有少量溶解。

大豆蛋白纤维的耐碱性很好，即使在强碱中也只有少量损失。

这一点在后加工特别是染整加工中应予以注意。

 大豆蛋白纤维在氧化性溶液中色泽变白，外观更接近羊毛，强力稍有下降。

在还原性溶液中变化不是很明显，经处理后与蚕丝外观相似。

 在还原性溶液中变化不是很明显，经处理后与蚕丝外观相似。

大豆蛋白纤维适用的染色剂种类较多，染色性能优良。

与其他纤维一样，大豆蛋白纤维不溶于一般的有机溶剂。

3大豆蛋白纤维的应用

大豆蛋白纤维既具有天然蚕丝的优良特性，又具有合成纤维的机械性能，它的出现满足了人们对穿着舒适性、美观性的追求，符合服装免烫、洗可穿的潮流

1） 应用于高档的针织内、外衣

由于大豆蛋白纤维的线密度低、重量轻、手感柔软、吸湿导湿性好，其所含的蛋白质与皮肤的亲和力好，加上纤维本身具有抑菌作用，所含的甲醛等有害物质大大低于国际标准。

常用制作内衣，外衣。

2）应用于衬衫、贴身服装等面料

大豆蛋白纤维的梭织产品有类似于麻绢混纺产品的光泽、羊绒般的手感、悬垂性好、染色牢度强的特点，用高支纺织成的织物表面纹路细洁、清晰，可用做高档的衬衫面料。

我国是生产大豆的大国，大豆的年产量达1000多万顿。

大豆蛋白纤维的研制成功，填补了国际上合成纤维领域内中国原创技术的空白历史。

相信经过染整班级12届努力，大豆蛋白纤维必将得到越来越广泛的应用。

4.大豆蛋白纤维印染加工特点

4.1大豆蛋白纤维组织前处理工艺和性能

 大豆蛋白纤维织物的经纱用淀粉和少量PVA浆混合浆上浆，纤维本身呈米黄色，前处理加工难度大。

采用酶退浆法、碱氧法、碱还原剂法、酶—氧化剂进行退浆和漂白加工，比较不同工艺的前处理效果。

采用酶退浆而未加漂白剂的工艺XX较差，采用碱还原剂和碱氧化剂法白度也不理想，采用酶退浆双氧水漂白二浴法前处理效果较好，尤其是用酶2g/L，双氧水（27%）为6g/L的工艺条件前处理效果最好，这是因为淀粉酶可以水解经纱上的淀粉浆，而在碱性条件和较高温度下过氧化氢漂白时，不但能去除纤维上色素，而且能去除剩余的淀粉和PVA浆料，因此前处理后织物具有较好的白度和柔软手感。

但是，在酶和氧化剂退浆漂白时，注意控制合适的双氧水浓度、PH值、温度、时间，以免大豆蛋白纤维损伤。

注：

均染性分5级，5级最好，1级最差。

5级--布面色泽均匀，渗透性好，4级--布面色泽基本均匀，3级--布面色泽稍有深浅，但不影响外观，2级--布面色泽有明显不均匀，1级--布面色泽有严重条花，黄档。

实验结果表明，中性染料均染性较差，织物染色后意暴露纤维，纱线原料和织造的不均匀性，它的遮盖性较差，另外由于中性染料分子大，染料的透染性不佳，故大豆纤维选用中性染料染色应谨慎行之，弱酸性，直接，活性染料适用于大豆

纤维的染色，但由于每种染料的结构和染色性能不同，对大豆蛋白纤维的上染性能也有差异，一般来说，染料分子小，初染率低，染色均匀性和透染性好，直接染料由于水洗牢度较差，故除个别色想外通常不采用。

大豆蛋白纤维弹力织物（经向大豆纤维纱，纬向棉/氨纶包芯纱）中含有三中纤维，要染得均一颜色，必须考虑一类染料一浴染色，同时上染三中纤维，然后改变染色条件，使其达到同色性。

活性染料都能上染，尤其双活性基染料对这类弹力织物的染色浅，中色基本能达到均匀的同色效果。