一、牛奶纤维发展历史

         20世纪70年代，日本成功研制出有别于xx纤维和化学纤维的一种新型纤维——含有牛奶中蛋白质氨基酸分子的合成纤维，被称为“牛奶”纤维。该纤维亲肤性{jj0}，在医疗用途上能替代药用纱布。为防止技术机密泄露，日本曾一度在亚洲地区仅向新加坡、韩国和香港等地出口，且都是半成品或成品。
        在国内，也有不少单位进行牛奶蛋白纤维的研究，但由于种种原因未突破关键技术。上海正家牛奶丝科技有限公司与东华大学合作，目前已能生产牛奶蛋白纤维长丝及短纤。开发的产品经上海出入境检验检疫局、上海市纺织印染产品质量监督检验站、上海市卫生防疫站和中国中科院生化研究所的物理、化学性能测试，纤维含17种氨基酸，pH值为6．80，呈微酸性，与皮肤保持一致；不含任何致癌偶氮染料及甲醛。

二、什么是牛奶纤维？

        牛奶蛋白纤维是以牛乳作为基本原料，经过脱水、脱油、脱脂、分离、提纯，使之成为一种具有线型大分子结构的乳酪蛋白；再与聚丙烯腈采用高科技手段进行共混、交联、接枝，制备成纺丝原液；{zh1}通过湿法纺丝成纤、固化、牵伸、干燥、卷曲、定形、短纤维切断(长丝卷绕)而成的。它是一种有别于xx纤维、再生纤维和合成纤维的新型动物蛋白纤维，又叫它牛奶丝、牛奶纤维。

三、牛奶蛋白纤维的组成

        牛奶纤维是xx奶酪蛋白与合成高分子的共聚产物。它既不同于xx的羊毛、羊绒、兔毛及蚕丝蛋白纤维，也不同于腈纶、维纶、涤纶合成纤维。它主要含有70%左右的合成高分子，30%的奶酪蛋白类氨基酸大分子，共聚后表现出的性能发生了质的变化。理论上牛奶蛋白纤维适合于阳离子染料、弱酸性染料、活性染料、载体分散染料染色。实践证明，它更适合于活性染料染色。该纤维采用多组分的湿法纺丝工艺，纤维内部结构复杂。在纺丝加工中，由于奶酪蛋白聚乳糖高温分解极易产生黄变，加上蛋白质不耐碱、不耐高温、纤维收缩率大等因素，给染色加工带来很多新的技术问题。

四、牛奶蛋白纤维的优点

　　1、柔软性、亲肤性等同或优于羊绒；
　　2、透气、导湿性好、爽身；
　　3、保暖性接近羊绒，保暖性好；
　　4、牛奶绒的耐磨性、抗起球性、着色性、强力均优于羊绒；
　　5、由于牛奶蛋白中含有氨基酸，皮肤不会排斥这种面料，相当与人的一层皮肤一样，而对皮肤有养护作用。

　　洗涤要求：牛奶纤维的ph值为6.8,呈微弱酸性。适合中型洗涤液洗涤。（若用洗衣粉洗时，在涮洗时可加些白醋中和洗衣粉中的碱性成分）。

五、牛奶蛋白纤维的缺点

        1.牛奶纤维漂白难度大
        聚乙烯醇类牛奶蛋白纤维在纺丝过程中受到高温、醛化、卷曲、定形的影响，奶酪蛋白聚乳糖分解使纤维黄变。在纤维或纺织品的染前漂白时，若保护蛋白质不被破坏就很难达到象棉纤维的漂白白度。聚丙烯腈类牛奶蛋白纤维虽呈奶白色，但由于聚丙烯类纤维的不耐热和不耐碱性，以及蛋白质部分的热分解性等，也很难做到象棉纤维的漂白白度，且影响其染色的鲜艳度。 
        2.染色同色性差
        牛奶蛋白纤维是由多组成分组成的，虽然共聚后改变了其中合成大分子的性能，可采用活性染料染色，但是在染中、深色时，还是会出现色差、色不匀、色不平、多色及“闪色”现象，要达到颜色一致还有待深入研究。
        3.耐热性差
    通过差示扫描热分析，牛奶纤维在低于水的沸点达到92.7℃时，有一个分解峰值，它的耐热水性低于90℃。热天平分析时，48℃开始慢慢失重，当达到149℃时失重4%，440℃时失重30%，蛋白质基本被全部破坏。牛奶蛋白纤维类似于棉、麻，属于无熔点纤维，燃烧不会产生熔滴xx。
        4.收缩率大
        采用湿法纺丝的牛奶蛋白质纤维，横截面呈现不规则的圆形或锯齿形，布满了大大小xxxx，纵向有许多不规则的沟槽。蛋白质覆盖在载体的表面，纤维能够吸湿透气的同时，提供了染料轻易染色的染座。但是太多不规则的微孔和沟槽，导致纤维溶胀后收缩率大。
        5.匀染性差
        由于湿法纺丝的牛奶纤维微孔多，对染料的吸附性强。蛋白质大分子覆盖在纤维表面，合成大分子排列于纤维内部，导致吸附速度过快而染料分子难以渗透、移染到纤维内部。非常轻易产生色花、色泳移、色不匀等现象。
        6.色后不易回修
        活性染料的剥色，多数采用升温法使部分染料水解而变浅。高碱度还原法是破坏已上染的染料而变浅。高浓度氧化法是使上染的染料被氧化而去除残留的染料。无论哪种回修方法对牛奶蛋白纤维强度、柔软度等都是不利的。

六、牛奶蛋白纤维的功能

　　 牛奶丝产品内含各种氨基酸达17种之多。贴身穿着有润肌养肤，滋滑皮肤的功效，同时牛奶丝还具有xx持久的抑菌功能，据上海市卫生防疫站检测，其抑菌率达到80%以上，对有害皮肤的杆菌、球菌、霉菌均有抑制作用。用牛奶丝织造的面料质地轻盈、柔软、滑爽、悬垂，穿着透气、导湿、爽身。由于牛奶丝比棉纱（高支）、真丝强度高，防蛀、防霉，故而更加耐穿、耐洗、易贮藏。
　　牛奶蛋白纤维的特殊性能在面料及服饰上显示出真实、瑰丽及持久的颜色,与染料的亲和性使颜色格外亮丽生动，只要在合适的条件下洗涤，即使布料经多次洗涤颜色仍能鲜艳如新。更奇特的是，牛奶蛋白纤维不像其他的动物蛋白纤维，如羊毛、真丝那样容易霉蛀或老化，即使放置几年仍能保持亮丽如新。这正意味着穿着方便、容易打理。
        牛奶纤维手感柔软、光泽柔和、色泽亮丽，吸湿透气、保湿滋润、xx抑菌、防紫外线等功能。牛奶纤维优异的亲肤品质，满足人们对舒适化、保健化、时尚化的追求。

七、牛奶中蛋白之所以能成纤的原因

        1.大分子是线形的。蛋白质大分子有两种：一种是链状的，即线型的，称之为纤维蛋白；另一种是球状的，称之为球蛋白。奶中蛋白即酪蛋白是线状的，可以成纤；而血红蛋白是球蛋白，则不能成纤。
        2.具有一定的柔性和分子间力。蛋白质主要是由碳、氧、氢、氮、硫5种元素组成，某些蛋白质中还含磷、铁等元素，酪蛋白中即含有磷元素。经元素分析，干燥蛋白质中元素含量为（%）：H：6.0"7.0；C：50"55；O：20"30；N：15"17；S： 0.3"2.5。蛋白质可视为多种不同的α-氨基酸，通过胺基和羧基间的脱水缩合而成的，这种反应连续缩合多次形成多肽，蛋白质比多肽分子量更高，结构更复杂，其中含有无数个肽键。肽键使大分子具有很好的柔性，且使大分子之间能形成氢键，从而使其有较高的分子间力。蛋白质的分子间力除主要来源于氢键力外，还有其它极性基团如—SH、—PH2等的辅助。
        3.具有较好的可纺性。蛋白质与水形成胶体溶液，经纺丝后，随着水分的去除，大分子相互靠拢，分子间形成氢键，多肽链平行排列，甚至扭在一起，转化为不溶于水的固化丝条。丝条的抗张强度可达到2.5CN/dex以上，能满足纺织纤维的基本要求。
　　

八、牛奶纤维面料的染整加工工艺

        牛奶蛋白纤维面料柔软滑爽，悬垂飘逸，具有丝绸一样的手感和风格。用牛奶纤维面料做成的服装具有润肌养肤、xxxx的独特功能。我司与国内知名厂家合作共同合作开发了牛奶纤维面料的染整加工工艺。  
    1 试验材料
    45×45  166×88   48”  牛奶缎
    45×（50 40D）  166×88   67”　牛奶弹力缎
    混纺比   牛奶纤维/细旦涤纶/羊绒     60/30/10
    2  试验设备
    高温高压溢流喷射染色机
    香港立信门富士定型机
    3  工艺流程及工艺参数
    翻缝→烧毛 → 退浆 → 漂白→（定型）→ 溢流染色→松式烘干→柔软→ 预缩
    (1)烧毛
    一正一反   
    V=120m/min    
    (2)蒸汽灭火
    实际生产表明，在牛奶纤维的染整加工过程中，对烧毛应慎重，尤其是染色织物，可采用高速轻烧工艺。因牛奶纤维烧毛之后，易造成布面受损，产生不易观察的熔球，虽布面光洁度得到了提高，但染色后易产生色点。
    (3)退浆
    牛奶蛋白纤维属于再生蛋白质纤维，布面杂质少。纺织厂织造时上的浆料为淀粉和PVA的混合浆。由于牛奶纤维分子的多肽结构，不耐烧碱，因此我们采用酶退浆进行处理。未退浆织物由于浆料和杂质的存在，渗透性很差。为此，采用了2格热水洗后对其工作液进行多浸一轧，以达到工作液在织物内均匀渗透。 

    ①退浆的工艺流程：
    热水洗2格→浸轧酶工作液（多浸一轧）→松堆存放
    ②工作液组成： 淀粉酶BF-7658      3g/l
                   食盐               9-12g/l
                   渗透剂             2-3g/l
    ③酶退浆工艺条件：热水洗温度，65-75℃；轧酶液温度，55-65℃；轧余率，110%-130%；堆置时间，4-5h；pH值，6.0-7.0。
    松堆存放用塑料薄膜盖好保温、保湿。
    ④酶退浆后水洗工艺流程（水向逐格倒流）
    098热蒸洗（90℃）→热水洗3格（90℃以上）→热水洗1格→冷水洗→烘干→落布。 
    (4)漂白
    由于纤维本身呈黄色，退浆后必须进行漂白才能满足染色的要求。但因其耐碱性能和耐热性能差，所以只能选择在弱碱性条件下漂白。我们在实验室作了牛奶蛋白纤维耐氧漂实验，以确定其{zj0}浓度。 
    此外，对牛奶纤维的漂白可根据染色深浅不同采用还原剂漂白、双氧水漂白 还原剂漂白，染特浅色或根据需要进行增白处理。
    (5)定型
    弹力牛奶缎为保证其缩水率及控制弹性伸长，需要进行热定型，工艺我们参考氨纶弹力布工艺，具体如下
    温度：185℃
    时间：30秒 
    (6)染色
    适合牛奶蛋白纤维染色的染料有活性染料、弱酸性分散染料和中性染料。我们选用中性染料在高温高压溢流机中对其染色。

九、牛奶蛋白纤维在市场上的应用

        牛奶纤维可与xx的棉、麻及再生纤维素的天丝、莫代尔、天竹纤维，xx蛋白质的羊绒、羊毛、绢丝等多种纺织纤维以任何比例混纺。适合开发xx贴身的针织内衣、衬衫、休闲服装、家用服饰及床上用品。
        正家公司先以牛奶长纤维为研究对象，2000年上半年科技攻关成功。又经近4年的应用研究，建立了年产50吨牛奶蛋白长纤维、500吨牛奶蛋白短纤维的生产线。
        目前，公司又开发了PW、LM、SM、AM系列牛奶蛋白纤维长丝面料，并与东华大学纺织面料技术教育部重点实验室合作，研究牛奶蛋白短纤维的应用性能，开发了牛奶蛋白短纤维与其他纤维混纺纱线。目前，已开发了与羊绒、羊毛、蚕丝、粘胶纤维等混纺产品。牛奶蛋白短纤维能在混纺中取得较好的效果，主要表现在柔软、滑爽、光泽、亲肤、染色性能好等。牛奶蛋白纤维部分应用性指标如下：卷曲率13．6％；卷曲弹性回复率76．5％；残留卷曲率10．4％；含油率0．14％；细度8．3 tex／144F；比电阻2．37×109Ω·g/cm2；断裂强度26．2 cN／tex(2．97g/D)；断裂伸长32．5％；耐洗色牢度(面料)原样变色3～4级；白布沾色4～5级；耐汗色牢度(面料)原样变色4级；白布沾色4～5级；顶破强力(面料)397 N；起球(面料)5级；甲醛含量0。
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