上海東華大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 胡毅 寧波服裝學(xué)院藝術(shù)分院 袁菁紅

1大豆蛋白纖維的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)及發(fā)展現(xiàn)狀
   大豆蛋白纖維是一種新型再生植物蛋白纖維，于2000年3月試紡成功。其與羊絨、真絲混紡或交織的產(chǎn)品，檔次并不低于純羊絨、純真絲織物，且成本較低，其價(jià)格是羊絨的百分之七，是真絲的三分之一，并具有下調(diào)空間。而且大豆蛋白纖維含有多種人體所必須的氨基酸，具有良好的保健作用，符合當(dāng)今消費(fèi)者崇尚綠色、古樸自然的消費(fèi)理念。此外，由于我國(guó)豆粕資源豐富，年產(chǎn)為1250萬(wàn)噸，可制造400—600萬(wàn)噸大豆纖維，且提取的大豆蛋白質(zhì)的豆粕殘?jiān)€可以繼續(xù)用作飼料，從而大大提高了農(nóng)副產(chǎn)品的利用率和附加價(jià)值；因此可以說(shuō)，大豆蛋白纖維的出現(xiàn)，不僅將通常用做飼料和食品添加料的豆粕，變?yōu)楦吒郊觾r(jià)值的紡織用高性能纖維，而且大豆蛋白纖維的生產(chǎn)為農(nóng)副產(chǎn)品深加工開(kāi)辟了一條新的途徑，從而進(jìn)一步促進(jìn)大豆蛋白纖維的生產(chǎn)。
當(dāng)前，我國(guó)第一條大豆蛋白纖維生產(chǎn)線年產(chǎn)能力已達(dá)1500t左右。在國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)興建的有：江蘇常熟、浙江紹興、山東安丘等多條大豆纖維生產(chǎn)線。面臨大豆蛋白纖維的發(fā)展，各地的紡織、印染企業(yè)都在積極研制新產(chǎn)品，解決紡紗、織造和印染加工中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。在前期試制的部分大豆蛋白纖維新產(chǎn)品，已受到業(yè)內(nèi)人士的青睞。在大豆蛋白纖維實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)前后，國(guó)內(nèi)對(duì)該纖維的紡紗、織造及染整工藝進(jìn)行了探索性實(shí)驗(yàn)，并取得了令人滿意的結(jié)果?，F(xiàn)在，河南省中原棉紡織廠和山東東明棉紡織廠，通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，用大豆蛋白絲成功的進(jìn)行了紡紗和織造；山東濰坊二印紡織印染有限公司承擔(dān)的“大豆纖維織物染整工藝研究”目前也已通過(guò)鑒定?？傊?，這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將為國(guó)家和社會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
  2大豆蛋白纖維的生產(chǎn)流程及物理化學(xué)結(jié)構(gòu)
  2．1大豆蛋白纖維的生產(chǎn)流程
  大豆蛋白纖維的主要生產(chǎn)原料是豆粕和聚乙烯醇(PVA)。其生產(chǎn)原理是將豆粕水浸分離，提純出蛋白質(zhì)．將蛋白質(zhì)改變空間結(jié)構(gòu)，并在合適條件下，通過(guò)濕法紡絲生成大豆蛋白纖維。在紡絲過(guò)程中，經(jīng)過(guò)牽伸使纖維大分子達(dá)到一定的取向度。絲束經(jīng)過(guò)卷曲、熱定形、切斷、加油就成為紡織用大豆蛋白纖維。
  大豆蛋白纖維的橫截面呈扁平狀不規(guī)則啞鈴形，大豆蛋白均勻分布在聚乙烯醇組分中形成海島型結(jié)構(gòu)，中間有微孔，表面光潔且縱向表面呈現(xiàn)不明顯的溝槽且具有一定的卷曲。
  2．2大豆蛋白纖維的物理形態(tài)結(jié)構(gòu)及化學(xué)結(jié)構(gòu)
  大豆纖維由大豆分離出的蛋白和聚乙烯醇組成，其物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)與天然蛋白質(zhì)纖維(如羊毛、蠶絲)和聚乙烯醇縮甲醛纖維(維綸)有所不同，因此其加工性能與天然蛋白質(zhì)纖維肯定存在差異。為了充分發(fā)揮大豆蛋白纖維本身所固有的優(yōu)良特性，并賦予其新的性能，必須熟悉其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
大豆蛋白纖維屬天然再生蛋白質(zhì)纖維，纖維中含有多種人體所必需的氨基酸，其所含的各類氨基酸的量如表1．1所示．


  3大豆蛋白纖維的性能特點(diǎn)
  大豆蛋白纖維的基本物理性能指標(biāo)及與其它紡織纖維的性能比較，分別如表1．2和表1．3所示。

由表1．2和1．3看出，大豆蛋白纖維有良好的物理化學(xué)性能。此纖維不僅具有單絲纖度細(xì)、比重輕、強(qiáng)度高，耐酸堿性好等優(yōu)點(diǎn)；而且大豆蛋白纖維還具有羊毛的保暖性和手感、蠶絲的柔和光澤、棉纖維的吸濕導(dǎo)濕性等優(yōu)良服用性能；此外，大豆蛋白纖維含有多種人體所必須的氨基酸，具有良好的保健作用、自然的抑菌性能，符合當(dāng)今消費(fèi)者崇尚綠色、古樸自然的消費(fèi)理念，同時(shí)可供大豆蛋白纖維染色的染料較多，因此大豆蛋白纖維是一種具有優(yōu)異性能的紡織新型原料。
  4存在問(wèn)題
  大豆蛋白纖維雖然是一類具有廣闊發(fā)展前途的新型纖維。但是在生產(chǎn)中還應(yīng)注意以下幾方面的不足：
  4．1大豆蛋白纖維強(qiáng)力雖大，但存在較大的強(qiáng)力不均，這樣在纖維紡紗過(guò)程中會(huì)給紡紗帶來(lái)一定的難度。纖維的卷曲率低，卷曲恢復(fù)率低，使纖維在紡紗過(guò)程中拉直后不易恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，而使纖維的抱合力變小，降低了纖維的可紡性。
  4．2纖維表面光滑，因此在紡織加工過(guò)程中，飛花較多、成紗毛羽、棉結(jié)和細(xì)紗斷頭較多，因此影響織物外觀。
抱合力差、比電阻較大，靜電現(xiàn)象比較嚴(yán)重，易纏附機(jī)件，因此在紡紗前應(yīng)對(duì)其散纖維進(jìn)行加濕，或加濕+抗靜電劑。
  4．3梳棉工序生產(chǎn)難點(diǎn)較多，問(wèn)題主要有：剝棉轉(zhuǎn)移差造成的棉網(wǎng)下墜或棉網(wǎng)漂頭、爛邊；抱合力差造成的機(jī)前斷棉條，因此要堅(jiān)持以下的工藝原則：“柔和梳理、順利轉(zhuǎn)移、輕定量、低速度、中隔距”。
  4．4大豆纖維長(zhǎng)度長(zhǎng)、彈性好、整齊度好，但立體卷曲少、抱合力差。所以并條工序以提高纖維平行伸直度、降低重量不均為重點(diǎn)：粗紗定量應(yīng)偏輕掌握，以減小細(xì)紗牽伸，能有利于成紗毛羽減少。由于熟條抱合力差易分*，生產(chǎn)上應(yīng)采取措施加強(qiáng)巡回，嚴(yán)防條子起毛。絡(luò)筒工序應(yīng)盡量減少毛羽的產(chǎn)生。
  4．5漂白性能差
大豆纖維自身呈米黃色，目前存在的漂白方法，甚至已經(jīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的漂白工藝，無(wú)論是還原漂白還是氧化漂白或者是還漂與氧漂的結(jié)合，都無(wú)法消除纖維固有的米黃色。因而對(duì)大豆蛋白纖維的染整加工產(chǎn)生影響，限制了大豆蛋白纖維產(chǎn)品品種的多樣性。
  4．6染深性能不好
大豆蛋白纖維本身含有多種基團(tuán)，如NH、-CN等，可用活性染料、酸性染料、陽(yáng)離子染料、直接染料、Lanaset染料、甚至分散染料等進(jìn)行染色，故染料的選擇范圍很廣，比較容易染色。但是由于纖維本身所固有的米黃色所限制，而導(dǎo)致淺色產(chǎn)品色澤暗淡，又由于纖維自身染座較少的缺點(diǎn)，因而不易染出深濃的顏色，有的染料染色上染百分率雖然較高，但牢度不太理想或勻染性較差。
  4．7形態(tài)穩(wěn)定性
大豆蛋白纖維抗折皺性能、濕回彈性能、耐熱性能較差。大豆蛋白纖維遇熱收縮率較大，當(dāng)溫度較高時(shí)顏色泛黃，并且強(qiáng)力有所下降，從而增加了織物在染整加工中的難度，并對(duì)服裝生產(chǎn)及服用過(guò)程中織物的手感和外觀形態(tài)有影響。