牛奶蛋白纖維的特性、應用和定性檢測

　　摘要：牛奶蛋白纖維是從牛奶中提取的蛋白質分子與某種大分子化合物反應接枝而成的一種有別于天然纖維和化學纖維的新型纖維。牛奶蛋白纖維含17種氨基酸，有著良好的服用性能，是T恤、內衣、唐裝、旗袍和晚禮服的高檔面料。文章介紹了牛奶蛋白纖維發展歷史、牛奶蛋白纖維的特性、應用和牛奶蛋白纖維的定性分析方法。
　　關鍵詞：牛奶蛋白纖維；特性；應用；定性檢測
　　l牛奶纖維發展歷史
　　20世紀70年代，日本成功研制出有別于天然纖維和化學纖維的一種新型纖維——含有牛奶中蛋白質氨基酸分子的合成纖維，被稱為“牛奶”纖維。該纖維親膚性極佳，在醫療用途上能替代藥用紗布。為防止技術機密泄露，日本曾一度在亞洲地區僅向新加坡、韓國和香港等地出口，且都是半成品或成品。
　　在國內，也有不少單位進行牛奶蛋白纖維的研究，但由于種種原因未突破關鍵技術。上海正家牛奶絲科技有限公司與東華大學合作，目前已能生產牛奶蛋白纖維長絲及短纖。開發的產品經上海出入境檢驗檢疫局、上海市紡織印染產品質量監督檢驗站、上海市衛生防疫站和中國中科院生化研究所的物理、化學性能測試，纖維含17種氨基酸，pH值為6．80，呈微酸性，與皮膚保持一致；不含任何致癌偶氮染料及甲醛。
　　2牛奶蛋白纖維的特性
　　　　所謂的牛奶蛋白纖維就是將液態牛奶去水、脫脂、利用接枝共聚技術將蛋白質分子與丙烯腈分子制成牛奶漿液，再經濕紡新工藝處理而成，使其形成一種在結構中含有牛奶蛋白質氨基酸大分子的線型高分子，因此可以將牛奶蛋白纖維描述為一種含動物蛋白氨基酸的合成纖維。正因為纖維中含有大量動物蛋白的氨基酸，所以具有良好的親膚特性；也正因為其制作過程采用接枝共聚、濕紡等技術，纖維的性能和品種可根據需要調整，具有極好的加工性能。在棉、麻、絲、毛等天然纖維和其他化學纖維中，動物蛋白質纖維與人體皮膚性質最為相近，細而柔軟、平滑、富有彈性，并具有較好的吸濕性和光澤。
　　由于牛奶纖維的理、化性能既有別與棉、麻、絲、毛等天然纖維，又與錦綸、腈綸、滌綸和丙綸等化纖不一樣，因此其性能介于天然纖維與合成纖維之間。其物化指標檢測值如下：

　　3牛奶蛋白纖維的應用
　　正家公司先以牛奶長纖維為研究對象，2000年上半年科技攻關成功。又經近4年的應用研究，建立了年產50噸牛奶蛋白長纖維、500噸牛奶蛋白短纖維的生產線。
　　　　目前，公司又開發了PW、LM、SM、AM系列牛奶蛋白纖維長絲面料，并與東華大學紡織面料技術教育部重點實驗室合作，研究牛奶蛋白短纖維的應用性能，開發了牛奶蛋白短纖維與其他纖維混紡紗線。目前，已開發了與羊絨、羊毛、蠶絲、粘膠纖維等混紡產品。牛奶蛋白短纖維能在混紡中取得較好的效果，主要表現在柔軟、滑爽、光澤、親膚、染色性能好等。牛奶蛋白纖維部分應用性指標如下：

　　4牛奶蛋白纖維的定性檢測
　　　　1995年上海三槍集團曾進口日本產牛奶蛋白纖維，當時的上海商檢局(現更名為：上海市出入境檢驗檢預局)就接觸到這種新型纖維，但缺乏對其相應的檢測手段。隨即，該局的技術人員立項研究，制定了《牛奶纖維化學性能和鑒別方法》，成為我國最早有能力鑒別牛奶蛋白纖維的國家檢測機構。2002年7月上海市出入境檢驗檢預局將該方法升級為行業標準：SHCIQH0003—200l《牛奶纖維紡織品定性檢驗方法》，該標準成為國內檢測機構對牛奶蛋白纖維唯一定性檢驗方法。據悉，該行業標準近日已通過國家評審，不久又將升級為國家行業標準。
　　4．1紅外光譜分析
　　從紅外光譜分析可以知道牛奶纖維中含有N—H，一CH3，，一C≡N，>C=O等基團，牛奶纖維是由從牛奶中提取的氨基酸與丙烯腈接枝而成，但其紅外圖譜既不同于絲、毛等天然蛋白質纖維，也不同于腈綸。
　　4．2切片投影法
　　用哈氏切片器作該纖維的縱向和橫截面切片，置于500倍投影儀中觀察結果：縱向有隱條紋，邊緣光滑；橫截面呈圓形，似合成纖維。
　　4．3燃燒法
　　靠近火焰：熔融并卷曲；接觸火焰：卷曲，融化，燃燒；離開火焰：燃燒，有時自滅；燃燒時氣味：毛發燃味；殘留物特征：黑色狀，基本松脆，但有極細微量硬塊。
　　從以上的燃燒特征看，極似真絲等蛋白質纖維。
　　4．4熔點法
　　300％，以下無熔點，同麻、棉等無熔點纖維。
　　4．5溶解法
　　條件和結果見表1。

　　根據以上試驗情況，我們提出以下兩種鑒別方法：
　　(1)切片投影法與燃燒法相結合。
　　縱向無鱗片(區別于羊毛)，橫截面呈圓形(區別于真絲)，燃燒時有蛋白質臭味(區別于化纖、棉、麻等非蛋白質纖維)，可確認為是“牛奶纖維”。
　　該方法的特點是快速、簡便。能鑒別目前橫截面呈圓形的牛奶纖維。若橫截面為非圓形時，則宜用方法(2)。
　　在100％：下用2．5％NaOH溶解30min，纖維溶脹成凍膠狀(區別于羊毛和真絲)，燃燒時有蛋白質臭味(區別于化纖、棉、麻等非蛋白質纖維)。
　　以上方法是對牛奶蛋白纖維的定性分析方法。目前，對于我們生產的牛奶蛋白混紡紗線也有了相應的定量分析方法標準，在這里因篇幅所限不贅述。