大豆蛋白纤维的开发

大豆蛋白纤维的开发

大豆蛋白纤维属于再生植物蛋白纤维类，是以榨过油的大豆豆粕为原料，利用生物工程技术，提取出豆粕中的球蛋白，通过添加功能性助剂，与腈基、羟基等高聚物接枝、共聚、共混，制成一定浓度的蛋白质纺丝液，改变蛋白质空间结构，经湿法纺丝而成。是由我国纺织科技工作者自主开发，并在国际上率先实现了工业化生产的高新技术，也是迄今为止我国获得的唯一完全知识产权的纤维发明。

这种单丝，细度细、比重轻、强伸度高、耐酸耐碱性强、吸湿导湿性好。有优于羊绒的手感，光泽能与蚕丝相媲美，棉的保暖性和良好的亲肤性等优良性能，还有明显的抑菌功能，而且大豆蛋白纤维的生产过程对环境、空气、人体、土壤、水质等无污染，纤维主要由大豆蛋白质组成，纤维本身易生物降解。在纤维生产过程中，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，所以被誉为“新世纪的健康舒适环保纤维”。

一、国内外发展趋势

目前，国外尚无用于纺织品的大豆纤维产品。据国外资料报道，可将大豆蛋白与PVA共混纺丝。用戊二醛作交联剂制成大豆蛋白可降解性高聚物，用于塑料、黏合剂、薄膜、包装材料、增强材料等应用领域。我国于2000年3月大豆纤维试纺成功，在国际上首次成功的进行了大豆蛋白复合纤维的工业化生产，改写了在世界化学纤维制造领域中中国原创技术空白的历史。2000年10月在中国纺织工业协会、纺织工业科学技术发展中心的领导支持下，大豆纤维的产品开发和纤维制造规模的扩大得到迅猛发展。

大豆蛋白纤维的今后发展趋势主要集中在三个方面。

一是开发针织面料。一般是内衣和睡衣，因为大豆蛋白纤维细度细，内衣制品手感特别柔软、光滑，穿着非常舒适，同时大豆蛋白纤维外层基本上是蛋白质，制品对人体皮肤更句保健作用，因此，大豆蛋白纤维在内衣领域上大有开发潜力； 二是开发衬衫面料。大豆蛋白纤维的梭织产品在光泽上具有麻绢混纺风格，手感比绢挺、悬垂性好，抗皱性优于真丝且可用活性染料染色，染色牢度好，是制作高档衬衫的理想面料；

三是开发混纺面料。以50%以上的大豆纤维与长绒棉混纺的高支纱，用于生产春、秋、冬季的薄型绒衫，其滑糯、轻盈、柔软，能保留精纺面料的光泽和细腻感，增加滑糯手感，也是生产轻薄柔软型高级西装和大衣的理想面料。用大豆纤维与真丝交织或与绢丝混纺制成的面料，既能保持丝绸亮泽、飘逸的特点，又能改善其悬垂性，消除产生汗渍及吸湿后贴肤的特点，是制作睡衣、衬衫、晚礼服等高档服装的理想面料。此外，大豆纤维与亚麻等麻纤维混纺，是制作功能性内衣及夏季服装的理想面料；与棉混纺的高支纱，是制造高档衬衫、高级寝卧具的理想材料；或者加入少量氨纶，手感柔软舒适，用于制作T恤、内衣、沙滩装、休闲服、运动服、时尚女装等，极具休闲风格。

二、开发的作用和市场前景

用于纺织品的再生纤维素纤维和合成纤维经过多年的发展历程，虽进行了不

间断的研究改性，任何事物都有其缺点，大豆蛋白纤维若要真正打入市场需克服其不足之处，在纺纱时由于纤维蓬松、抱合力差 、静电严重，给生产带来了一定的麻烦；在织造时经纱上浆及退浆和漂白前处理时，由于纤维耐热性差，必须严格控制工艺条件，特别是染色时，耐热性较差会使染色后易暴露出纤维结构的不均匀性，所以要对活性染料和弱酸性染料进行选择，以确保大豆蛋白纤维织物染色均匀，上色率好。所以，我们还要不断的进行开发。大豆蛋白纤维作为以后新型的再生植物纤维具有良好的发展前景和潜力。

新型大豆纤维制成的衣物具有三大舒适功能：（1）热湿舒适功能：吸湿导湿

快、透气好、干爽舒适、耐热性能好。夏季出汗不会紧贴身体，大豆纤维表面有微孔和凹槽，盐渍被吸附不会产生汗渍圈。（2）接触舒适功能：羊绒般手感、柔软、滑爽、弹性好。（3）压感舒适功能：轻柔、蓬松、亲肤性能好，与皮肤有极好的亲和力，犹如人体第二肌肤。

四大健康功能：（1）抗菌功能：大豆纤维具有有效抑制大肠杆菌、葡萄球菌、

念球菌、肺炎菌、淋病霉菌等功能。（2）远红外功能：大豆蛋白纤维具有较强的远红外线辐射功能。特别是对人体有益的远红外波长6μm－14μm就占到87％左右，经检测当体表温度超过25℃时会与皮肤产生远红外辐射，促进皮肤毛细血管血液的微循环，有效消除皮肤骚痒。并能释放少量负氧离子，使人体皮肤细胞保持新鲜的活力。（3）抗紫外线功能：大豆纤维织物能抵抗对人体有害的紫外线。能有效减少皮肤病变。（4）负氧离子功能：负氧离子可以杀菌，清洁空气，给人以清新舒适环境，有助上班族减轻疲劳和压力。

三、大豆蛋白纤维产品的开发

1、纤维织造过程

准备工序：络筒时为减少静电现象和断头，防止纱线以外伸长，采用金属槽筒，偏小配置张力，偏低车速控制。整经采用较低的车速、中张力、集体换筒。张力装置加压分为四段，边纱张力适当加大，车间回潮率控制应略大，减少静电及毛羽的产生。

浆纱工序：浆纱是织造生产的关键工序。大豆蛋白纤维纱线上浆的关键是伏贴毛羽，保持纱线伸长。以化学浆料PVA和丙烯酸类浆料为主配以部分变性淀粉，并加入抗静电剂，以减少静电的产生。由于大豆蛋白纤维在高温条件下容易损坏，所以浆纱温度要偏低掌握，并严格控制。上浆时浆槽温度控制在90℃左右，烘房的温度控制在100℃以下，上浆后浆膜完整、柔韧，效果良好。

织造工序：织造时上机张力应偏小掌握，以减少纬向停台，提高生产效率。

严格控制车间温湿度，适当提早开口时间，保证开口清晰度。

2、纤维的染整加工

大豆蛋白纤维的染整工艺主要包括前处理、染色和后整理。

(1)前处理

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。大豆蛋白纤维分子为多肽聚合物，在强碱和高温条件下不稳定，易发生水解。导致强力下

降，故其前处理必须在比较温和的弱碱和较低温度条件下进行。大豆纤维产品的漂白可以采用散纤维漂白，也可以采用纤维条或纱线或织物漂白。由于散纤维和纤维条漂白时，纤维呈疏松状态，漂白助剂和水份渗透性好，因而漂白效果好，还能节省物料和时间。其加工工艺一般采用氧漂法、氧漂—还原漂复合法等。通常染深浓色的产品不用漂白，中色产品采用氧漂工艺，浅色产品采用氧漂—还原漂复合工艺。

(2)染色

酸性染料对大豆蛋白纤维的染深性较好，但存在耐洗牢度欠佳的问题。直接

染料具有良好的染色性，染色深度大于羊毛和蚕丝，但水洗牢度也较差。棉用活性染料较适合大豆蛋白纤维，不同的染料型号和色系的染色深度稍有不同，接近于羊毛、羊绒和蚕丝，耐洗牢度也较好。毛用活性染料不适合大豆蛋白纤维染色。分散染料对大豆蛋白纤维的染色深度大于羊毛和羊绒，但染料时在提升性能、染色牢度等方面还存在一定问题。中性染料对大豆蛋白纤维的上染率较高，染深性好，但水洗色牢度欠佳。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。

(3)后整理

由于大豆纤维耐热性较差、抗皱性较差，纤维易起毛，大豆纤维、纱线及其

各类织物练染加工后，需要通过烘干（或定型）等后整理加工能改善其性能，也进行柔软整理或者进行抗皱、抗菌防臭、抗紫外线等功能的整理。。

大豆蛋白纤维的柔软性、滑爽性确实很好，但其经染整加工中高温张力的处

理，其硬挺度和粗糙度会增加，手感变差。因此要求面料在染整加工的最后工序进行柔软整理。在柔软加工时应着重提高织物的蓬松性和弹性，使织物最终具有优良的综合手感。对于针织类大豆蛋白纤维织物，蓬松、丰满的手感尤其重要。至于柔软整理剂的选用，可考虑有机硅类和表面活性剂类柔软剂，其中的品种应在实际生产中针对具体产品加以选择和优化。大豆蛋白纤维耐热性差，易收缩，易起毛，有一定静电等，所以其织物不论纯纺还是混纺交织，均应注意控制好加工温度，如上浆、漂洗、精练、染色和烘干定型温度等，在最后柔软整理时可考虑适当添加抗静电剂。

有目的、有重点地了解大豆蛋白纤维的纺丝条件、纤维结构及纤维性能间的

关系。重点摸清大豆蛋白纤维在性能上和使用价值上的突出优点和不足使得在应用开发中能够扬其长避短，形成具有引导方向性和扩大开发应用。 纤维的开发和性能的改善不应孤立于整个产品开发的整体之外，而应具体纳入最终产品的整个开发系统之中。也就是纺织最终产品的开发，应考虑将聚合物提纯、混合、改性、纺丝、纺丝后加工、纺纱、织造、 染色、整理、制衣、服装设计、服装穿用的整个系统当作一个整体。

参考文献：

[1] 冯振营，孟俊焕，刘秀菊.大豆蛋白纤维织物的开发[J]. 山东纺织科技.

2008(5):15-17；

[2] 姚穆.关于大豆蛋白纤维开发应用的思考和建议[J].棉纺织技术.2001(9):

517-518；

[3] 崔红.大豆蛋白纤维性能及其产品开发[D].天津:天津工业大学纺织工程

系.2002；

[4] 杨斌，王爱兵，叶早萍等.大豆纤维性能研究大豆蛋白纤维的性能和发展[J].

广西纺织科技，2003(03):34-37；

[5] 彭勇刚.大豆蛋白纤维的研究现状[J].染整技术，2002(6):9-14。