大豆纤维是以大豆粕为原料,利用生物工程技术从大豆粕中提炼大豆蛋白,再添加羟基或氰基高聚物配制成一定浓度的蛋白纺丝液,并经改性后进行纺丝制得,是一种再生植物蛋白纤维。它是我国独立研发并已商品化的第一个新型蛋白纤维。
目前生产的大豆纤维是短纤维,纤维截面是不规则的哑铃状,纵向表面呈现不明显的沟槽,并且具有一定的卷曲。蛋白质主要呈不连续的团块状分散在连续的PVA 中。这种组成和结构使它具有较好的吸湿性和导湿、透气性能,但会影响大豆纤维染色的均匀性和同色性。由于大豆蛋白质本身易泛黄,纤维呈米黄色。这主要由豆粕中的色素和纤维制造时二醛类交联剂和聚乙烯醇及大豆球蛋白中的氨基酸等反应物造成,尤其是其中色氨酸的吲哚基,而且较难漂白。大豆纤维耐干热性能好,但耐湿热性能较差,在100℃以上水浴中收缩较大,这和聚乙烯醇纤维类似。它耐酸性能较好,耐碱性能稍差,其中的蛋白质容易水解,PVA 也易溶胀。因此,在大豆纤维染整湿加工时条件受到很大的限制。
基于大豆纤维的结构,从理论上讲,它可以用酸性、直接、活性和中性等染料染色,与纯蛋白质和聚乙烯醇纤维相比,这些染料染色也存在一些问题。由于纤维易吸湿溶胀,而且不耐高温高湿,所以染料上染率相对低,颜色鲜艳性、提升性及湿处理牢度较差。酸性染料和活性染料主要与蛋白质结合,但纤维蛋白质含量仅25%左右,而且被PVA 包围和隔离。同时蛋白质在提取时受到多次化学作用,可与染料结合的—NH2等基团不断减少,所以上染率、提升性相对较低。另外,直接染料和中性染料虽然可以上染蛋白质和PVA 两种组分,但湿处理牢度不够理想。
大豆纤维织物染色根据要求不同可采用先染散纤维、毛条、纱线再色织或匹染的染色方式。纤维中含有氨基、氰基、羟基等极性基团,能与活性染料、弱酸性染料、中性染料、直接染料以共价键、离子键、氢键等作用力结合。由于直接染料水洗牢度差和中性染料匀染性、遮盖性差的问题,这两种染料对大豆纤维的染色需谨慎选择。目前研究表明,弱酸性染料和活性染料适合于大豆纤维的染色。(www.xing528.com)
大豆纤维的等电点(pI)大约为4.6。用弱酸性染料染色时,将pH 值控制在4.5~5.0 范围,并控制升温速率为1℃/min 可取得良好的染色效果。由于大豆纤维中的氨基含量比羊毛、蚕丝低,弱酸性染料的得色量也相应较低。另外深色的摩擦牢度不理想。因此弱酸性染料一般用来染浅、中色。
目前,人们对活性染料染大豆纤维的研究比较多。活性染料可以分别在酸性条件下和碱性条件下上染大豆纤维,但碱性条件下染色比酸性条件下染色得色要浓,且耐洗牢度要好。
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