再生蛋白质纤维.ppt

1、再生蛋白纤维的尺寸、主要内容、发展历史、大豆蛋白纤维、牛奶纤维、再生丝素纤维和再生蛋白纤维。1894年，在明胶溶液中加入甲醛进行纺丝，制得明胶纤维。1904年，托德豪普从牛奶中纺出酪蛋白纤维。1935年，法拉帝进一步研究了酪蛋白纤维的制备，意大利SNIA公司开发了酪蛋白纤维。1936年，英国Courtaulds公司开发了酪蛋白纤维。1938年，英国ICI公司制备了花生蛋白纤维；日本油脂公司开发了大豆纤维。1939年，玉米制品精炼公司通过用酒精或碱溶解和旋转从玉米中提取的蛋白质来制造玉米蛋白纤维。20世纪40年代初，美国和英国开发了酪蛋白纤维。大约在1945年，杜邦和日本研究了大豆蛋白纤维。19

2、48年，美国瓦吉尼亚州卡罗尔化学公司开发了玉米蛋白纤维替代物。1969年，日本东洋纺织公司的敦和车间开始开发并尝试生产牛奶蛋白纤维，命名为“奇农”(以法国的一个城市命名)，它是由牛奶蛋白和丙烯腈接枝共聚而成。自1994年以来，美国杜邦公司一直在研究玉米蛋白纤维的生产工艺和纤维性能。2000年3月，中国濮阳康华生化工程联合集团公司在世界上首次成功地进行了大豆蛋白纤维的工业化生产。大豆蛋白纤维，主要性能和应用概述，大豆蛋白纤维概述，大豆蛋白纤维制造原料是提取豆粕。浸泡后提取豆粕中的蛋白质，纯化后从蛋白质中提取球状蛋白。用引发剂接枝球状蛋白(23-55%)和羟基聚合物(聚乙烯醇，45-77%)，制备

3、一定浓度的蛋白纺丝液，采用湿法纺丝。目前，开发的大豆蛋白纤维品种主要是短大豆纤维(1.28dtex38mm、51mm、76mm、1.69dtex38mm、51mm、76mm)，纤维横截面呈扁平不规则的哑铃形。大豆蛋白均匀分布在聚乙烯醇组分中，形成中间有微孔的海岛结构，纵向表面呈现不明显的沟槽，并有一定的卷曲。大豆蛋白纤维概述、大豆蛋白纤维概述、大豆蛋白纤维性能、物理机械性能：大豆蛋白纤维的干断裂强度接近聚酯纤维，高于棉花、粘胶纤维、蚕丝和羊毛；干断裂伸长率高于棉，接近蚕丝和粘胶纤维。初始模量高于蚕丝。良好的物理和机械性能。摩擦性能：摩擦系数与棉相似；摩擦系数和抗弯性能低于真丝，织物悬垂性好。弹

4、性：纤维的卷曲率为1.65，一般化学纤维的卷曲率为10-15，因此纤维的内聚力较小，纺纱时应加入防滑剂；残余卷曲率为0.88，一般化纤为10。纤维卷曲容易拉直，卷曲牢度低。纤维的弹性回复率为55.4，普通化纤的弹性回复率为70-80。卷曲牢度低于普通化纤，因此纤维弹性差。耐酸碱性：对一般溶剂和碱有良好的稳定性。在稀碱溶液中，纤维重量略有损失，即部分溶解；它会在高浓度的酸溶液中分解，对浓酸不稳定。它的耐酸碱性与羊毛和丝绸基本相同。大豆蛋白纤维的性能及耐晒性：大豆蛋白纤维在户外风吹雨打两个月后，颜色变浅，强度下降11%，不发霉。紫外灯照射120小时，强度下降9.8。结果表明，该纤维具有较强的耐晒性

5、和抗紫外线性，优于棉纤维、粘胶纤维和蚕丝。耐热性：纤维热收缩率高(干热2.3%，沸水2.2%)，无熔点，160时微黄，强度明显降低，200时深黄色，300时炭化、棕色。染色和定型温度不应超过100。抗静电性能：纤维的质量比电阻明显低于其他化学纤维，接近蚕丝纤维，静电效应小，有利于纺织加工和服装。大豆蛋白纤维的性能及可染性：纤维的天然颜色为淡黄色，可以用酸性染料和活性染料进行染色，特别是用活性染料染色时，产品颜色明亮、有光泽，耐日晒、耐汗渍牢度好，解决了与丝绸产品相比，染色鲜艳但色牢度差的矛盾。中性染料的匀染性和渗透性较差，因此应谨慎使用。弱酸性、活性和直接染料适用于大豆纤维的染色。抗菌性能：大

6、豆蛋白含有羟基、氨基、羧基等极性基团。和人体所需的各种氨基酸，对人体有一定的保健作用。另外，在纺纱过程中加入抗菌剂，可以抑制大肠杆菌、假单胞菌和枯草芽孢杆菌。大豆蛋白纤维的性能及热舒适性：传热性能接近棉，具有良好的热舒适性。隔热性能优于棉织物，吸湿性能更好，接近棉、粘胶纤维和蚕丝，湿热舒适性更好。织物的导湿率略低于聚丙烯和聚酯，但高于尼龙、尼龙和丝绸。透气性优于丝绸、聚丙烯、聚酯、尼龙和尼龙。应利用大豆蛋白纤维的性能、透气性、导湿性和保暖性。目前，我国主要为大豆蛋白纤维面料开发以下产品：(1)蚕丝大豆蛋白纤维品种系列。该混纺面料色泽鲜艳，闪光，两色同色，手感滑爽蜡质，轻盈飘逸，可作为高档丝绸服

7、装面料。(2)羊绒、羊毛、大豆蛋白纤维品种系列。有粗花呢、哔叽、板丝等。可以是色织、条纹染色和批染。该产品具有弹性好、手感滑糯、光泽持久、色泽牢固的特点，可用作高档西服、女装和衬衫面料。(3)大豆蛋白纤维化学纤维品种系列。将大豆蛋白纤维和化学纤维混纺交织的产品制成仿羊毛、仿丝绸的手工风格的面料，如仿羊毛花呢、板丝；可以开发出手感酥脆、光泽好、吸湿性好、穿着舒适的中高档仿毛产品，提高产品档次。(4)纯大豆纤维织物及其弹性织物。纯大豆蛋白纤维面料有棉型和毛型两种风格；大豆弹力织物可与大豆纤维包覆氨纶或其他纤维包覆氨纶交织，制成纬弹或双弹织物。成品具有色泽鲜艳、手感柔软、光泽好的特点。牛奶纤维，加工

8、技术概述，性能，特点和应用，牛奶纤维概述，牛奶是人们生活中不可或缺的食物。近年来，牛奶产量不断提高，牛奶生产企业之间的竞争日益激烈。以牛奶为原料加工高档服装是“环保纤维”研究的热点之一。牛奶纤维已经在荷兰、日本等一些国家大量生产，牛奶纤维内衣从日本进入香港市场，然后进入广州市场，穿着非常舒适、易洗、快干、耐用，深受高收入消费者的欢迎。日本东洋纺织有限公司开发了性能优异的再生蛋白纤维奇农，上海贾政牛奶丝科技有限公司生产了贾政牌牛奶蛋白纤维。牛奶纤维加工工艺，牛奶纤维的性能特点，仿丝绸手感：牛奶纤维有光滑的手感，摸上去感觉温暖，有丝绸般的手感，同时其手感柔软，容易弯曲。优雅光泽：牛奶纤维具有柔软优

9、雅的丝绸光泽。优异的保暖性：牛奶纤维具有与丝绸相似的低热导率，因此保暖性好。在测量织物的冷热触感时，牛奶纤维表现出最好的保暖效果；耐磨隔热性能测试表明，牛奶纤维的隔热性能优于蚕丝。导湿快干：牛奶纤维能快速吸水，吸水后能快速分散水分，所以被汗液如丝、棉织物浸湿后不会粘在身上，同时保持丝般光滑柔顺，不会有闷热不适。牛奶纤维可以快速干燥鲜艳的颜色：牛奶纤维可以用和丝绸相似的方法染色，在常温下可以获得明亮而丰富的颜色。轻便舒适：牛奶纤维比丝绸轻10%，比聚酯轻13%，因此穿着轻便舒适。牛奶纤维还存在耐热性差、耐碱性差、易起皱等缺陷。“贾政”牛奶蛋白纤维是继第一代天然纤维和第二代合成纤维之后的第三代新型

10、纤维，是纺织材料的新里程碑。牛奶丝不仅结合了前两代纤维的优点，还具有生物保健功能和天然持久的抗菌效果。“贾政牌”牛奶蛋白纤维经上海出入境检验检疫局检测鉴定为100牛奶纤维，其酸碱度为6.80。微酸性，与皮肤一致，不含致癌偶氮染料，完全符合欧共体提出的纺织品生化标准ECO-100中“出口纺织品为中性或微酸性”和“禁用致癌偶氮染料”的要求。“贾政”牌牛奶丝产品为国内首创，并获得国家专利，被列入上海市高新技术改造一级项目。贾政牛奶丝服装面料被评为2001-2002年度流行面料的入围产品。“贾政”牛奶蛋白纤维，更舒适的“贾政”牛奶蛋白纤维含有多达17种氨基酸，因为它的重要原料是牛奶蛋白(由中国科学院上

11、海生物化学研究所测定)。它是用牛奶丝制成的，用来做现成的衣服，紧贴皮肤穿着，有滋润皮肤、光滑皮肤的作用。其面料轻盈、柔软、透气、导湿、清爽。它是童装和女式内衣的理想面料。“贾政”牛奶蛋白纤维，更显色彩“贾政”牛奶蛋白纤维是一种优质的蛋白纤维，其卓越的性能在面料和服装上表现出真实、华丽、持久的色彩。“贾政”牛奶纤维与染料之间的亲和力使颜色明亮生动，只要织物在合适的洗涤条件下洗涤多次，颜色仍可如新。“贾政”牛奶蛋白纤维使“贾政”牛奶蛋白纤维制成的衣物更容易打理，无需任何特殊处理，只要按照洗涤方法的说明，其优异的功能可以保持多次洗涤后的手感、颜色和表面不变。更奇怪的是，它不像羊毛和丝绸等其他动物蛋白

12、纤维那样容易腐烂或老化，即使放置几年以上，它也能保持光亮如新。这意味着它易于佩戴和保养。“贾政”牛奶蛋白纤维更加多样化。可作为高端内衣，手感柔滑，可制成贴身优雅的晚礼服和时装。“贾政”牛奶蛋白纤维是从牛奶中提取的材料，结合了高科技。其独特的功能是与其他纤维混合，既保持了原有的纤维特性，又提高了布料的功能和质量。“贾政”牛奶蛋白纤维，牛奶纤维的应用，牛奶纤维可以作为各种外套面料，如针织套衫，t恤，衬衫，牛仔裤等。也可用于制作内衣和贴身衣物。牛奶纤维是制作床上用品的理想材料，因为它保暖性好，当然价格昂贵。此外，牛奶纤维还可以作为日常生活中的许多产品，如毛巾，浴巾，手帕等。近20年来，丝素纤维的再生

13、、加工方法概述、产品性能概述、丝素纤维在除纺织品以外的其他领域的应用得到了广泛关注和研究，并且确实发现了蚕丝的许多新用途。如丝素蛋白膜、丝素蛋白生物传感器和用于生物医学领域的药物释放材料。丝素蛋白溶液也广泛用于纺织品的功能整理和作为酶载体。但是，作为“纤维女王”，蚕丝纤维新纺织产品的开发并没有取得根本性的突破。近年来，再生蚕丝纤维的开发越来越受到重视，并取得了一些研究成果。虽然这些方法与再生丝素纤维的工业化生产还有一定的差距，但已经形成了一种比较完善的再生成型方法。基本加工过程：将蚕丝脱胶得到丝素纤维，然后将丝素纤维溶解在适当的溶剂中，得到再生丝素溶液。在这之后，有两种基本的处理形式。一种是直

14、接纺制再生丝素溶液，这种方法称为自分析成纤，即在蚕丝纤维的凝固和成形过程中，去除溶液中的其它离子或低分子物质；其次，将再生丝素蛋白溶液透析，形成膜，然后溶解在溶剂中得到纺丝溶液，然后纺丝，这称为透析-再溶解纤维化。再生丝素蛋白溶液的制备将脱胶后的丝素蛋白在一定的溶剂体系中，在一定的温度下溶解一定的时间，得到再生丝素蛋白溶液。再生丝素蛋白溶液的制备方法、加工方法及纺丝液的制备：自析法原纤化是将丝素蛋白溶解在MU溶液中直接制备纺丝液。透析复溶纤化是将再生丝素蛋白溶液在去离子水中透析34天，除去溶液中的离子和低分子物质，然后在常温下冷冻干燥或蒸发水分，得到再生丝素膜，最后将膜溶解在溶剂中，得到纺丝液

15、。使用的主要溶剂是六氟异丙醇(HFIP)和六氟丙酮水合物(HFAH2O)。通常，自溶纺丝溶液的浓度应在20wt%以上，透析和复溶纺丝溶液的浓度应在10wt%左右。在氮气和其他气体的挤压下，纺丝溶液进入喷丝头形成液体细流(称为丝条)。首先，通过约2厘米的气隙使丝条初步凝固，然后进入凝固浴，丝条凝固成形。为了使纤维中的分子具有良好的取向度，需要对凝固的蚕丝纤维进行一定倍数的牵伸，牵伸可以在一定温度下的水中(如60)进行。纺丝中使用的凝固剂主要包括甲醇、乙醇和异丙醇。纺丝成形及后处理，加工方法，加工方法，1-喷丝头，2-凝固浴，3-第一罗拉，4-牵伸浴，5-第二罗拉(卷绕)再生丝素蛋白纺丝装置示意图

16、，纺丝成形及后处理，静电纺丝再生丝素蛋白纤维，静电纺丝概念静电纺丝特性静电纺丝再生丝素蛋白纤维结构，静电纺丝概念静电引力克服聚合物溶液或熔体的表面张力，使纺丝溶液成为带电射流并在电场中移动。聚合物溶液或熔体通过溶剂的蒸发或熔体的冷却而固化，成为纤维状物质，最后聚集在金属网接收网上形成无纺纤维毡。垂直静电纺丝装置示意图、水平静电纺丝装置示意图1-高压发生器、2-计量泵、3-活塞、4-纺丝管、5-纺丝溶液、6-泰勒锥、7-射流、8-滴流簇、9-接收屏、多层静电纺丝示意图、双射流静电纺丝示意图、多射流静电纺丝示意图、双接收环静电纺丝纤维纱线接收装置示意图、转鼓法静电纺丝纤维纱线接收装置示意图、静电纺丝纤维特性。静电纺丝制得的纤维比传统纺丝法制得的纤维细得多，直径一般在几十纳米到几微米之间，比表面积较大。电纺纤维产品主要是无纺纤维毡。由于这些纤维形成的无纺布是一种纳米多孔材料，具有微小的多孔结构和较大的比表面积，可以通过共混或复合来纺制，因此其产品得到了广泛的应用。静电纺织品可用作组织工程材料、高级过滤材料、自清洁材料、防护服和功能性织物防护涂层、电子元件、纳米纤维复合材料以及农用和医用控释材料。再生丝素的静电