大豆蛋白纖維

張貼日期：2010/9/16 上午 04:17:57

 1.      大豆蛋白質纖維製備

從植物中提取蛋白質製作纖維。出油後的大豆廢粕為原料，經提純球蛋白，加入助劑，改變球蛋白結構空間後，以濕式紡絲製得。一般與PVA按比例攪拌成紡絲原液，經過濾後紡絲，並經濕浴與乾熱延伸後，半成品還需經過縮醛化，最後經水洗、上油、烘乾、定型，切斷成為大豆蛋白短纖維。

1.1.       紡絲參數

其紡絲受黏度、紡口長徑比、紡速、以及pH值所影響。原液濃度取決於蛋白質濃度，一般來說黏度小於410MPa範圍內，黏度大有利於紡絲，可紡性提高。蛋白質濃度大於14%時，黏度則過大，低於12.5%黏度則偏低。此外，大豆蛋白質纖維可紡性差，紡口長徑比長有利於纖維成形，經實驗建議採用60。

大豆蛋白紡絲液是將高純度大豆蛋白質在鹼作用下所得至，因此蛋白質溶解度與溶液pH值有關。鹼性條件下有助於分子間相互作用，-SH與二硫鍵-S-S的交換較易進行。當pH<4.6(酸性強)，蛋白質溶解度隨pH增加而減小；pH>4.6鹼性增強時，溶解度大增。

1.2.       大豆蛋白質結構與性能

根據專利大豆蛋白質纖維中的大豆蛋白為23%~55%，其他成分為45%~77%(聚乙烯腈)。

大豆蛋白質纖維截面為扁平狀啞鈴型、腰圓形或不規則三角型等，縱向有溝槽，具一定卷曲度，但不明顯。顏色為米黃色、光澤柔和，類似真絲。

機械性質方面，其吸濕後強力大幅下降(類似Rayon)。卷曲數約為5/cm，羊毛為6~9/cm。同時，其強力較不均一(變異係數大)，卷曲彈性回覆率低等，皆造成紡紗較為困難。

在吸濕透氣性上，回潮率比棉、毛織物小，但優於一般合成纖維。放濕比棉與羊毛快，觸感上比棉好，而仍不如羊毛。熱阻性能較大，保暖性能優於棉與Tencel。整體來說其具備好的濕熱舒適性。

比電阻小於合成纖維，摩擦係數相對於其他先為偏低，動靜態摩擦係數值低，絲條抱合力差，鬆散易斷，紡紗時須加入油劑確保成條、成紗性。摩擦係數小，產品手感柔軟。

熱性能方面，335℃開始熱分解，435℃急速分解。溶解性在pH>6時，明顯增大。也可加入交聯劑可提高強度與耐熱性。結構內含-NH2與-COOH。最後，大豆蛋白質纖維染色性能佳，可用酸性、反應性染料染色。

2.      產品開發

大棉質服裝舒服，但層次較一般；絲綢輕薄柔軟，但易起皺；羊毛舒適，但價格昂貴，夏天也不宜穿用；麻類涼爽，但有刺癢感；化纖服裝質挺，卻對皮膚不好。大豆纖維能彌補這些不足。100公斤豆粕可提取40公斤蛋白纖維。目前，提取蛋白纖維的成本僅為真絲的1/3、羊絨的1/15，比棉花略貴。

   Soy Fiber大豆纖維為天然植物性蛋白纖維，柔軟、光滑的觸感接近真絲，並擁有羊毛的柔軟度與保暖性，具有良好的吸水性與透氣性，易洗快乾(放濕較快)。摩擦係數小，抗皺且不易起毬。

大豆纖維與其他紡織原料混合，可獲得意想不到的效果。與棉花混合，可增加滑爽感、懸垂度；與羊毛和麻混合，能減少刺癢感；與羊絨混合，可增加保暖性，並降低成本；與絲綢混合，可防皺，不沾身；與不同的化纖混合，可織出不同風格的面料。

大豆纖維幾乎可以製作所有性能的服裝，不論是內穿還是外穿。由于大豆纖維是蛋白纖維，具有親膚性，穿著極為舒服，因此特別適合做貼身穿的衣服。然而，目前由於起毛問題尚未完全解決，純大豆纖維原料做服裝還不太好，最好與其他纖維混合。

大豆蛋白質纖維可純紡，也可混紡，包蕊或複合，可針織與梭織。色澤鮮艷、手感柔軟、彈性佳、穿著舒適。

蠶絲/大豆纖維：真絲經向、大豆纖維緯向，採平紋組織。手感柔軟、高雅。或採五枚緞紋，蠶絲/大豆(緯)吸濕速率不同，染色後呈雙色，可用於寢具與睡衣。採斜紋則在保有懸垂性，可有特殊光澤，蠶絲/大豆著色性能差異使之有特殊閃光特性。此外大豆纖維膨鬆柔軟，具有羊絨風格，毛型大豆纖維可與羊毛混紡或交織。在針織方面，大豆蛋白質纖維的大豆蛋白質，纖維柔軟，吸濕導濕性佳，適用於內衣與外衣。

3.      主要問題

(1)   大豆蛋白質纖維卷曲彈性回覆率低，成紗性具一定難度，紡紗較困難，也會影響織物抗皺、保暖與手感。主要需提高吸為本身剛性與彈性。

(2)   乾態斷裂強度接近聚酯(3.52~5.28CN/dtex)，濕太則斷裂強度下降許多，斷裂伸長增加。這表示吸濕後，大分子間引力變弱，結晶變為鬆散。此外，斷裂強度變異係數較大，存在較明顯的強力不均，對紡紗造成困難。

(3)   耐熱性較差，120℃就開始發黃發黏， 100℃沸水處理30min，強力下降，卷曲增加，濕熱性能不穩定，不利於染整加工。染整不當易造成手感粗硬，染色不均也較高。

(4)   本身為米黃色，漂白效果較差。

(5)   加工中靜電現象也較嚴重。