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牛奶纖維是什麽?牛奶纖維的特點有哪些

牛奶蛋白纖維又叫做“牛奶絲”或“牛奶纖維”,它是第一代天然纖維和第二代合成纖維之後的新一代纖維。

利用生物工程的方法把牛奶酪蛋白纖維植入合成纖維中,具有二者優異的性能,這是紡織材料新的裏程碑。

牛奶蛋白源自于1935年意大利的SNIA公司和英國的coutaulds公司。

1956年日本東洋紡公司用新西蘭牛奶蛋白溶液和丙烯腈聚合物共混、共聚及接枝,生産出牛奶蛋白長絲,于1969年正式工業化生産,我國自20世紀60年代開始研究。

隨著石油資源的枯竭、人類健康水平的提高,牛奶蛋白纖維的研究和應用會進一步的加深和提高。本文從牛奶蛋白纖維的制備、結構、性能和應用四個方面進行簡單介紹。

 

牛奶蛋白纖維的制備:

牛奶主要成分有蛋白質、水、乳糖、維生素及灰分等,其中蛋白質是制造牛奶蛋白纖維的基本原料。

牛奶蛋白可以紡絲成纖,主要因爲它具有成纖高聚物的基本條件:

其一,牛奶蛋白大分子鏈形,而不像血紅蛋白那樣是球狀蛋白;

其二,具有一定的柔性和大分子間力,因大分子是由無數個肽鍵組成,且大分子間有氫鍵,還有其他極性基團貢獻的分子間力如-SH,-NH2等;

其三,具有較好的可紡性,因蛋白質與水形成膠體溶液紡絲後,水分揮發除去,兩分子會互相靠攏形成氫鍵,從而多肽鏈平行排列甚至扭在一起,固化成絲條,絲條的斷裂強度可達到2.5cN/dtex,可滿足紡織纖維的基本要求。

牛奶蛋白纖維的基本原料爲牛乳,主要分爲三部分:

乳酪蛋白的制備

紡絲原液的制備

牽伸紡絲

由牛乳中含有80%以上的水分,故需要經過脫水(含水60%以下),再加入堿使脂肪分解達到脫油、脫脂的作用,利用鹽析法或透析法分離、提純蛋白質,然後再與聚丙烯腈或聚丙烯醇進行共混、交聯、或接枝共聚,最後利用濕法紡絲成纖、固化、牽伸、幹燥、卷曲、定形、分級、包裝等。

 

牛奶蛋白纖維的結構

嚴格來說,只有100%的酪素制備的纖維才叫做牛奶蛋白纖維,但是純牛奶蛋白纖維的斷裂強度比較低,在一定程度上限制了在其紡織行業中的應用。

目前牛奶酪蛋白與聚丙烯腈或聚丙烯醇制成的纖維也叫作牛奶蛋白纖維,高聚物的引入提高了其斷裂強度。

而在有些報道中還有牛奶蛋白/纖維素共聚的黏膠基牛奶蛋白纖維,稱爲黏膠基牛奶蛋白纖維,但此種不常見。牛奶蛋白纖維中含有17種氨基酸,具有很好的皮膚保健功能。

牛奶蛋白纖維的性能

牛奶蛋白纖維的斷裂強度高,比羊毛、棉、黏膠和蠶絲還好,其斷裂伸長率也比棉纖維高,吸濕性比棉纖維也略好,密度低于棉花纖維。另外,牛奶蛋白纖維的初始模量和抵抗變形能力也比較好。

牛奶蛋白纖維的耐熱性略差,溫度48℃時開始失重,92.7℃時有一個熱的分解峰,達到149℃時,失重可達到4%,因此對牛奶蛋白纖維或織物後處理時需要注意其耐熱性。牛奶蛋白纖維的抗靜電性比較差,帶上靜電之後很難消除,因此在紡紗或織物後整理時,需要注意靜電因素。

牛奶蛋白纖維表面的摩擦系數比較小,與蠶絲比較接近,纖維間的抱合力不大,容易産生滑移,不利于紡紗過程的順利進行,需要加入適當的油劑。

 

牛奶蛋白纖維的應用

牛奶蛋白纖維可純紡,也可以與棉纖維、毛纖維、竹纖維、大豆纖維、苎麻纖維、合成纖維等混紡。

牛奶蛋白纖維純紡織物,手感柔軟、滑爽、吸濕性好、抗菌消炎。

牛奶蛋白纖維與棉纖維混紡,可提高織物的柔軟性和親膚性;

與羊絨混紡,可改善其質感,制成薄型織物如牛奶羊絨大衣、內衣、外衣面料等;

與麻纖維混紡,可制成外衣、T恤衫、襯衫等面料;

與合成纖維混紡,可改善合成纖維的吸濕導濕性。

由于牛奶蛋白纖維綜合性能優異,可采用機織、針織、非織造等方式,牛奶蛋白纖維可以用于多種服飾,如時裝、童裝內衣、床上用品、日常用品等方面。

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