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大豆纤维的前处理工艺

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大豆纤维的前处理工艺
一、 前言
大豆蛋白纤维又简称大豆蛋白或大豆纤维,这种纤维实质上是一种多组分复合纤维。其中大豆蛋白质实采用化学和生物方法处理大豆渣提取球状蛋白,再和其他高分子物(例如PVA)及添加剂，经湿法纺丝而成的复合纤维,是国内研究并己首次商品化生产的新型纤维,市场前景十分广阔。该纤维具有蛋白质纤维的特性,织物光泽柔和,产品有类似蚕丝绸的手感、柔软性，又具有麻棉的吸湿性和透气性,故此纤维织物穿着舒适，深受客户青睐。但是它的前处理和染色到目前还不是很成熟,尤其是它的漂白，大家都知道大豆纤维漂不白,因此染色时染鲜艳的浅色有一定的困难,限制了它的开展。在此我们就大豆纤维的漂白和染色加以研究。
二、前处理 大豆纤维是短纤维，纤维截面是不规那么的哑铃状，纵向不光滑,有凹槽，其中蛋白质含量为２３%-2５％，其余主要是PＶＡ,蛋白质主要呈不连续的块状分散在连续的PＶＡ介质中。这种组成和构造使它具有较好的吸湿性和导湿透气性。它耐酸性较好,耐碱性差,其中的蛋白质易水解，PVＡ也易溶胀。因此在前处理时要特别注意湿热碱液处理，不能采用强碱退浆。 大豆蛋白纤维的前处理比拟简单，主要去除纤维制造加工中添加的上油剂、抗静电剂、润滑剂、色素等杂质,主要通过精炼漂白工序即可获得纯洁、渗透性好。有一定白度的半制品要求。再生大豆蛋白纤维呈现米黄色,类似于柞蚕丝的色泽。　由于大豆本身呈黄色,而纤维中的有色成份及形成原因尚未搞清,采用常规的漂白方式很难到达理想的白度要求。漂白后的大豆蛋白纤维还呈现淡黄色泽，需要时进展增白整理。 资料说明，采用传统的氧漂工艺漂白效果差,一般采取氧漂-复原漂复合法，大豆蛋白纤维白度较好。
大豆蛋白散纤维精练漂白生产试验工艺和结果如下:
1.工艺流程：纤维准备→氧漂→水洗→复原漂→水洗→(增白〕→柔软处理→脱水→开松→烘干
2.精练漂白工艺:　氧漂：双氧水(30%〕 10－3５g/L
纯碱 1-２g/L(调pH值在10－1０.5)
稳定剂(泡化碱) 2－４g/L
精练剂 1-2g/L
渗透齐 1－２ｇ／L
浴比 １∶１0左右　
保温温度和时间　90-９5℃×60－９０分钟
复原复漂：复原剂 2-6ｇ／L
纯碱 １-4g/L
精练剂　l－２g/L　
渗透剂 l2ｇ／L
浴比 1∶１0　左右
温度和时间90℃×30-40分钟
3. 增白 由于大豆蛋白纤维中色素在漂白精练过程中难以净除,前面已讨论了经过氧漂——复原漂后的大豆蛋白纤维还略带微黄色光，对染浅色或特浅色泽的品种还影响其鲜艳度。
因此，加工这些白色、特浅色、浅色的大豆蛋白纤维产品，还必须进展增白处理。

大豆蛋白纤维及织物的前处理
大豆纤维纱和纱线的精炼和漂白
纯碱 ３-６　 ｇ／L
硅酸钠或其他双氧水稳定剂 　2-4 g/L
渗透剂 　０.5-１.0 g/L
净洗剂　　2g／Ｌ
室温升温 9０－９5℃,处理６0分钟

大豆纤维机织物的退浆、精炼、漂白
退浆方法根据所上浆料而定，精炼和漂白方法类似于大豆纤维纱和针织物
注意：如果方法对白度要求高,氧化剂漂白后，可再用复原剂漂白,并用荧光剂增白

大豆纤维染整
前处理
1.退浆　 大豆纤维和纱线的前处理比拟简单,主要去除纤维、纱线制造加工中添加的上油剂、抗静电剂、润滑剂、色素等杂质。主要通过精练、漂白即可。
　　凡上有浆料的织物，需先进展退浆,可用酶退浆或碱剂、氧化剂退浆。因大豆纤维不耐浓烧碱,不能进展丝光加工。
酶退浆工艺：　
ＢＦ７6５８ 淀粉酶 2~6G/L
盐(元明粉〕　2~３Ｇ/L 　
渗透剂 1G/L
温度:55～6０℃,时间:60分钟
大豆纤维与不同纤维混纺,退浆方法有很大区别，应考虑其它纤维的特性制订相关工艺。 　
２．大豆纤维纱与针织物的精练和漂白 　
氧漂(中深色〕
　纯碱 ３-６g/ｌ
　　30％的双氧水 １0-3０ｇ/l 　
硅酸钠或其他双氧水稳定剂 2-4g/l
渗透剂 ０.5-1.０g/l
净洗剂 ２g/l
室温升温至９0－95℃，处理６0ｍｉn。
(２〕复原剂漂白 　
　保险粉 3～８G／L　
　纯碱　2~４Ｇ／L 　
　精练剂 1~2G/Ｌ
PH值保持1１，
漂白温度 ９2~95℃，保温时间60~80分钟。
　染中、浅色时，氧漂+复原漂,氧漂后须洗干净后再进展复原漂。
　(３)增白
　增白剂 ０.３~0.8G/Ｌ 　
盐(元明粉) 5~15G/L
增白温度 70～8０℃,保持温度时间不低于30分钟。　　
　注意:如果对白度要求较高，氧化剂漂白后，可再用复原剂漂白，并用荧光增白剂增白。　
3．大豆纤维与羊毛、羊绒混纺织物的前处理 　
　在对大豆纤维和羊毛(羊绒)混纺织物的前处理、漂白，首先考虑确保羊毛纤维少损伤,又能发挥两种纤维优良性能，一般采用洗呢〔温度低于45℃，３0分钟)、煮呢(温度低于８５℃,PH值6.５,压力略大)
；漂白工艺主要去除大豆纤维的色素,推荐用低温双氧水进展漂白，采用英国双氧水低温激活剂ＴAEＤ,在温度70~7５℃弱碱条件下进展漂白,到达一定白度。　
染色
1.染料的选择 　经多数单位试验的结果,比拟适合大豆纤维染色的染料是弱酸性染料、中性染料和活性染料染色。直接染料对大豆纤维有很好的染色效果，但水洗牢度差，一般不易采用。 　2.活性染料染色 　　比拟适宜的活性染料为棉用活性染料，乙烯砜型染料５5℃,一氯均三嗪/乙烯砜型双活性基染料６0~７0℃,一氟均三嗪/乙烯砜型双活性基染料55~6０℃，双一氟均三嗪型染料8０～８5℃。 活性染料,耐洗牢度好,鲜艳度高,染深浓色需二次皂洗〔充分皂洗〕。 　　纯碱的用量，根据颜色的深浅确定，一般浅色2～4G/L,中色5~8G/L，深色11~14G/Ｌ〔一般为棉用量的1/2~2/3即可)。　　　元明粉(盐〕的用量，根据颜色的深浅确定,一般浅色10～30G/Ｌ，中色40~７0G/L,深色70~100G/L。PH值1０~11,可用Na２ＣＯ3、Na３PO４调节 　　参考处方：　　 瑞士汽巴精化公司FN染料中温型５５～60℃　 ① ② ③ ④ ⑤ 　 染料用量％ 1　1-3 3-5 5-７　7 　 元明粉Ｇ／Ｌ 1０-25　25-50 50-70　7５-90 9０-１1０ 　 纯碱G/L ２　2-５ 5-８ 8-１１　1１-14 　　匀染剂G/L / 0．3-１ / / / 瑞士汽巴精化公司LS染料高温型8０~8５℃　　　①　②　③　④ ⑤ 　　染料用量% 1 1-3 3-5 5－7　７　 元明粉G/L 1０－25 １5-30 30-45 ４5－60 60-75 　纯碱 G/L 3 ３-７ 7－1０　１0-13 13－16 　匀染剂G/L　／ ０．3-１ / / /　　 建议：元明粉、纯碱分次参加，以降低上染速度和固着速度,到达染色的均匀性。　 　３.中性、弱酸性染料对大豆纤维的染色 　中性染料可染中深色,色泽鲜艳度较差。 弱酸性染料色泽鲜艳,匀染性好,经固色处理，牢度较好，可染中色。　 ＰH值和元明粉是影响上染率和匀染性的重要因素。PH值高，上染率低，但匀染性好;PH值≤4时，添加中性盐降低上染率；PH值≥５时,添加中性盐提高上染率。ＰＨ＝3时,染色深度随元明粉用量的增加而降低，PH=7时,染色深度随元明粉用量的增加而增加。ＰH=3时,添加元明粉降低染料的上染速度,而PＨ=7时,添加元明粉提高染料的上染速度。　　 染色时应注意，始染温度〔不超过40℃〕和升温速度(１℃/分钟〕，用弱酸性染料染色后，一般需固色处理。 　 参考配方: 　浅中色：　染料2～３%,匀染剂 ０.4~1Ｇ/L　冰醋酸 1.５~2Ｇ/Ｌ 　　深浓色： 染料＞3%，匀染剂０．4G/L　冰醋酸>2G/Ｌ 4０℃以下加料,染１０分钟，升温至９0~９５℃，保温60~8０分钟〔根据深浅〕水洗，固色。 　 大豆纤维的等电点为4-5。当用酸性染料染大豆纤维时,ＰＨ值通常可用缓冲剂调节至4，染色温度90－98℃。任何时候,都应注意染色温度不能超过100℃。
后整理
大豆纤维产品一般应进展后整理〔抗皱、柔软整理〕,保持其柔软、滑爽的特性,提高产品的品位,成为高档次产品,最大限度的满足高层消费者的需求。 1.抗皱整理 　　抗皱整理剂有多种选择，一般应选择抗皱效果好的环保型整理剂。如：聚马来酸整理剂DＰ60,聚氨酯整理剂,交联剂DIＮF整理剂、UN整理剂等。 2．柔软整理 　大豆纤维织物本身有较好的柔软性,在染整加工中，经高温、张力及抗皱整理,手感变硬，为了使织物蓬松、饱满、柔软，须经柔软处理，选择适合的柔软剂进展柔软处理是十分有效的方法。　　 可选择有机硅类柔软剂、脂肪酰胺柔软剂、阳离子柔软剂等。　　 3.烘干　　 由于大豆纤维耐湿热性能较差,因此大豆纤维织物的烘干温度最好不要超过１０0℃，以7０~80℃为宜，而且最好在低张力下烘干,否那么会影响大豆纤维本身较好的柔软手感。大豆纤维耐干热性能很好,因此，即使170－1８0℃定型，对织物的性能也几乎没有影响。
１.3.2漂白温度对漂白织物白度的影响
通过在过氧乙酸漂白实验中不同的温度的测试,结果见表2:
表２说明，随着温度的升高，纤维的白度增加。这是由于温度升高，加速了过氧乙酸的分解。但当超过一定温度时，过氧乙酸分解过快,只有局部参与反响,其余的都消耗在工作液中。因此,温度超过８O℃时，纤维的白度有所下降。表2显示，随着温度升高，纤维强度先稍有上升,然后下降。分析认为，大豆纤维在纺丝时，经过拉伸、卷绕等一系列加工后,纤维内部存在着内应力,随着温度的升高,内应力得以释放,表现出纤维强力有所增加。当温度超过60℃时，纤维外表蛋白质受到损伤，因而纤维强力又有所下降。
1．３．3漂白时间对漂白织物白度的影响
通过在过氧乙酸漂白实验中不同的加热时间的测试,结果见表3。
由表3知，随着时间的延长，白度提高。但当时间超过60ｍin后，白度提高趋于平缓。因此可以从工作液中气泡量的多少来判断，在实验中发现,漂白60min前,气泡量很多;超过60mｉｎ后，气泡量明显减少,而且过氧乙酸的气味也会变的很淡，因此认为过氧乙酸在漂白6０min前已根本分解完全。过氧乙酸分解速率与其浓度有关，浓度高，分解快;浓度低，分解慢。随着时间的延长，过氧乙酸浓度逐渐下降，分解速率也同时降低,漂白白度增加缓慢,因此靠延长时间来提高白度不可取,且浪费能源,增加加工本钱。强度受时间影响的原因与温度相似。

.3.4漂白pH值对漂白织物白度的影响
通过在过氧乙酸漂白实验中不同的pH值的测试，结果见表４。
从表4可以看出,ｐH值由４增至10,纤维的白度先增加后降低，pＨ值在4-6范围内,白度随着pH值增高而增加;pH值在６～8时,白度根本保持不变；当ｐＨ值大于8时，白度明显下降，这是由于pH值很低时，过氧乙酸较稳定,不易分解生—ＯＯH基，因而漂白效果较差，随着pH值增大，碱性增强,过氧乙酸分解速率加快，生成的一ＯＯH基增多。因此白度提高。当pH值大于8时，过氧乙酸分解速率过快，生成的一OOＨ基来不及发挥作用便消耗在工作液中，使白度值降低；ｐH值为6～8时,过氧乙酸分解速率适中,分解生成的一OOH基能迅速与纤维发生反响，因此白度值较高。在表４中,随着pH值的增加,纤维强度随之发生变化，pH值在４～8范围内，强度值根本保持不变;但当pH值大于8时，强度明显下降,综合考虑白度和强度的影响,pH值取5～7。
2结语
２.１大豆蛋白纤维具有合成纤维的机械性能，单纱断裂强力在3．0oＮ以上，是一种具有高强度的纤维。它的吸湿性好,对酸碱稳定性好，但是耐热性能较差。
２.２大豆蛋白纤维的漂白受其工作液的浓度，温度,pH值,加热时间的影响。
2．3通过试验分析,得出过氧乙酸能有效提高大豆纤维白度,其较佳工艺为：过氧乙酸8L，温度6０℃,渗透剂JFＣ2gL，浴比1:50，pH值取6，加热时间为60ｍｉｎ。
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