大豆蛋白纖維
大豆蛋白纖維（PVA-SPF）是我國首創(chuàng)的一種高科技、 高附加價值的新型紡織原料。由于該纖維主要成份是大豆蛋白質(zhì), 所用的輔料、助劑均無毒,因此, 它被譽為新世紀(jì)“綠色環(huán)保纖維”。這種纖維既具有羊絨般的手感, 蠶絲般的光澤, 棉纖維的吸濕和導(dǎo)濕性, 又具有合成纖維的機械性能。
大豆蛋白纖維的出現(xiàn)迎合了生態(tài)環(huán)保的需求和人們對服飾穿著舒適性、功能性、美觀性的追求, 是一種極具潛力和開發(fā)前景的新型紡織材料。
大豆蛋白纖維紡制工藝
以榨過油后的大豆廢粕為原料, 利用生物技術(shù), 將豆粕中的球蛋白提純, 并利用助劑、 生物酶的作用使提純的球蛋白改變空間結(jié)構(gòu), 再添加羥基和氨基等高聚物, 配制成一定濃度的蛋白紡絲液, 熟成后, 用濕法紡絲工藝紡成單纖為0.9~3dtex的絲束, 經(jīng)醛化穩(wěn)定纖維的性能后, 再經(jīng)過卷曲、 熱定型、 切斷, 即可生產(chǎn)出各種規(guī)格的紡織用高檔纖維。
大豆蛋白纖維的生產(chǎn)過程主要借助生物工程技術(shù)對傳統(tǒng)纖維進(jìn)行改良，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析,大豆榨油后的大豆餅中含有蛋白質(zhì),通常僅作為肥料使用。然而,經(jīng)化學(xué)方式進(jìn)行加工后,可以從大豆餅中提煉出蛋白質(zhì),制成大豆蛋白纖維大大提高了大豆餅的使用效率。其生產(chǎn)過程對環(huán)境無污染, 產(chǎn)品的廢棄物易生物降解,綠色環(huán)保。
大豆蛋白纖維的結(jié)構(gòu)
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物理結(jié)構(gòu)
大豆蛋白纖維的橫截面呈啞鈴形或腰圓形, 中間有微孔, 皮芯結(jié)構(gòu)明顯, 且皮層相當(dāng)厚, 具有一定的抗變性能。
縱截面形態(tài)呈不規(guī)則的溝槽和海島狀凹凸, 有利于纖維的吸濕、 導(dǎo)濕、 透氣、 傳熱。
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化學(xué)結(jié)構(gòu)
大豆蛋白纖維是由聚乙烯醇和大豆蛋白雙組分構(gòu)成。
聚乙烯醇屬于碳鏈高聚物, 大分子呈碳-碳鏈連接, 其分子鏈上含有大量的羥基, 平均一個大分子有1400-1800個。由于羥基的極性作用, 使得碳分子鏈的柔曲性降低, 屬剛性偏強的大分子。
大豆蛋白屬于天然雜鏈高聚物, 大分子由酰胺鍵相互連接, 鏈段長度較小, 屬于柔性鏈。由于大豆蛋白大分子具有體積較大的支鏈, 因此大分子的構(gòu)象呈α-螺旋形。蛋白質(zhì)在張力、 濕熱等諸多條件下易變性, 變性后的大豆蛋白分子鏈被舒展, 呈直線形的β-鏈。
大豆蛋白纖維的性能
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摩擦性能
大豆蛋白纖維的摩擦系數(shù)很小, 特別是動摩擦系數(shù), 僅為0.052, 因而, 用大豆蛋白纖維織成的面料滑爽而柔軟。
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下表為大豆蛋白纖維與其它纖維透氣性的比較
由表可知, 透氣性: 大豆蛋白>蠶絲>腈綸>滌綸>錦綸>丙綸, 大豆蛋白針織物透氣量大, 透氣性好, 濕阻也小。
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機械性能
相比于羊毛、棉花、蠶絲,大豆纖維的斷裂強度更高。再加上大豆蛋白纖維具有較高的初始模量以及較低的沸水收縮率,穩(wěn)定性較強。在常規(guī)洗滌條件下,織物的收縮較小,而且具有較強的抗皺性,易吸快干的特點。
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化學(xué)性能
大豆蛋白纖維的玻璃化溫度為81 ℃,分解溫度為330 ℃,熱穩(wěn)定性比羊毛差。大豆蛋白纖維在干熱空氣和沸水中的熱收縮率均高于羊毛,說明濕熱尺寸穩(wěn)定性差。大豆蛋白纖維在紫外線照射120 h后,強力下降9.8%,斷裂伸長和變異系數(shù)略有增加,說明大豆蛋白纖維具有較好的耐日光性能。
基于這些性能豆蛋白纖維的產(chǎn)物不僅可以像蠶絲等傳統(tǒng)織物一樣具有導(dǎo)濕、透氣等優(yōu)良特性,而且貼身穿著時不會對皮膚產(chǎn)生傷害,更不會引發(fā)過敏等不良癥狀,可用作高端織物的原材料。
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