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摘要：目前市场上大豆蛋白复合纤维的混纺产品市场需求量大，品种不断增多，对新品种纤维的快速及准确检测提出了一定的挑战。本研究在现有检测方法的基础上，选用了市场上大量出现的大豆蛋白复合纤维与桑蚕丝、棉、和粘纤的混纺产品作为含量分析实验的研究对象，通过选用不同量的上述种类的单种纤维组成不同比例来模拟混纺产品，建立了一套既方便又准确有效的定性及定量的检测技术。同时，选取样品所用的原料既有天然蛋白质纤维、天然植物纤维，又有再生植物蛋白纤维、再生纤维素纤维，在检测方面很有代表性。
关键词：大豆蛋白复合纤维；定性检测；定量检测
1 绪论
大豆蛋白复合纤维是以出油后的大豆废粕为原料，运用生物工程技术，将豆粕中的球蛋白进行提纯，并通过助剂、生物酶的作用，使提纯的球蛋白改变空间结构，再添加羟基和氨基等高聚物，配置成一定浓度的蛋白纺丝液，用湿法纺丝工艺纺成，是聚乙烯醇和大豆蛋白的双组分共混纤维[6]，其化学组成按公开专利介绍，大豆蛋白质含20%~55%，聚乙烯醇和其它成分为45%~80%[1]。
大豆蛋白纤维可与各种天然纤维、化学纤维混纺，例如：大豆/羊绒混纺，可降低羊绒成本，是羊绒的理想代用品；大豆/羊毛混纺将大豆纤维的光泽、手感、高强与羊毛的弹性、保暖性结合，优势互补，可以克服羊毛贴身穿着的刺痒感，增进织物的滑糯手感、抑菌防蛀；大豆/棉混纺提高了棉的品味，增加了棉的光泽，改进了棉的导湿快干性和悬垂性，增加了织物穿着的干爽舒适度；大豆/蚕丝混纺既能保持丝绸的光泽，又能去除丝绸织物引起的汗渍，增加织物的悬垂感，使手感更加柔软，提高耐晒牢度等等[2]。
2 大豆蛋白复合纤维的鉴别方法
2.1燃烧法
取纤维少量，用酒精灯燃烧，仔细观察纤维在接近火焰、在火焰中以及离开火焰时的燃烧状态、燃烧气味及最后灰烬等燃烧特征。
表2.1 本实验用到的纤维的燃烧特性[3]
2.2显微镜法
通过显微镜观察大豆纤维纵向呈扁平带状，有沟槽和细微条纹[10]（见图1），横截面呈哑铃形或腰圆形[4]（见图2）
图1 大豆蛋白纤维纵向特征 图2 大豆蛋白纤维横截面特征
2.3红外光谱法
图3 大豆蛋白红外光谱图[5]
由于蛋白质在1650左右有酰胺的C=O伸缩振动，在1550左右有N．H的变 角振动，另外聚乙烯醇缩甲醛在3400左右有．OH伸缩振动，在2900---2800，有 C．H伸缩振动，在1020左右有C．O．C振动，在850左右是聚乙烯醇的特征谱带，因此初步可确定大豆蛋白纤维是由蛋白质和聚乙烯醇缩甲醛组成[7]，这样就便于溶解法的定量实验选择何种试剂。
2.4 溶解法
3 实验部分
3.1实验原理
流程图
用2.5%氢氧化钠溶液溶解大豆蛋白复合纤维/桑蚕丝/棉纤维/粘纤混合试样中的桑蚕丝，剩余不溶物为大豆蛋白复合纤维、棉纤维及粘纤。用1mol/L次氯酸钠溶液溶解大豆蛋白复合纤维/桑蚕丝/棉纤维/粘纤混合试样中的桑蚕丝、大豆蛋白复合纤维中的蛋白质部分，不溶物为大豆蛋白复合纤维基质部分、棉纤维及粘纤，再用20%盐酸溶液溶解大豆蛋白复合纤维中的基质部分，剩余物为棉纤维和粘纤，再用浓盐酸溶解粘纤，最后剩余物为棉纤维，从而得到混合物中各种纤维的混合比例。考虑到试剂对不溶纤维的损伤，所用的每种试剂对涉及到的不溶纤维进行修正系数试验，得到修正值。
3.2 试样制备
将原料棉纤维、桑蚕丝、大豆蛋白复合纤维、粘胶纤维分别按照GB/T 2910-2009中4.3.2的规定进行预处理[11]。
把上述已经预处理的原料棉纤维、桑蚕丝、大豆蛋白复合纤维、粘胶纤维按35∶15∶20∶30比例制备混合试样（称为比例1试样）4份和按30∶40∶10∶20比例制备混合试样（称为比例2试样）4份（上述比例均为干重比例），每份2g。
烘干、冷却、称重均按GB/T 2910-2009中4.4.1的规定进行。
3.3 实验方法及步骤
3.3.1 试样中桑蚕丝的定量分析
分别取已知干重的比例1试样（棉35/桑蚕丝15/大豆20/粘胶30）和比例2试样（棉30/桑蚕丝40/大豆10/粘胶20）各2份分别放入4只三角烧瓶中，每1g试样加入100 mL2.5%氢氧化钠溶液，在沸的水浴中保温20分钟。其间摇动数次充分溶解后，用已知重量的玻璃砂芯坩埚过滤，剩余的纤维（大豆蛋白复合纤维、粘纤、棉纤维）用水洗4～5次，每次洗液先靠重力排液，再真空抽吸排液。将玻璃砂芯坩埚和不溶纤维烘干、冷却、称重。
3.3.2 试样中大豆蛋白复合纤维的定量分析
a、将另外2份已知干重的比例1试样和比例2试样分别放入4只三角烧瓶中，每1g试样加入1mol/L次氯酸钠溶液100mL，用力搅拌，使试样浸湿，在25℃±2℃下连续不断的振荡30min，然后把烧杯中不溶纤维（粘纤、棉纤维、大豆蛋白复合纤维中的基质）用少量次氯酸钠溶液洗到已知重量的玻璃砂芯坩埚中，真空抽吸排液，然后用水清洗、稀乙酸中和，最后用水连续清洗不溶纤维，每次洗液靠重力排液后，再用真空抽吸排液。将玻璃砂芯坩埚和不溶纤维烘干。
b、将上述4只玻璃砂芯坩埚中烘干的不溶纤维（粘纤、棉纤维、大豆蛋白复合纤维中的基质）分别放入三角烧瓶中，按每1g试样加入20%盐酸溶液100 mL的比例加入一定量20%盐酸，用力搅拌，使试样浸湿，在25℃±2℃下连续不断的振荡30 min，然后把烧杯中不溶纤维（粘纤、棉纤维）用已知重量的玻璃砂芯坩埚过滤，剩余的纤维用水洗4～5次，每次洗液先靠重力排液，再真空抽吸排液。将玻璃砂芯坩埚和不溶纤维烘干、冷却、称重。
3.3.3 粘纤及棉纤维的定量分析
将上述4只玻璃砂芯坩埚中烘干的不溶纤维（粘纤、棉纤维）分别放入三角烧瓶中，按每1g试样加入36%-38%浓盐酸溶液100 ml的比例加入一定量36%-38%浓盐酸溶液，用力搅拌，使试样浸湿，在25℃±2℃下连续不断的振荡30 min，然后把烧杯中不溶纤维（棉纤维）用已知重量的玻璃砂芯坩埚过滤，剩余的纤维用水洗4～5次，每次洗液先靠重力排液，再真空抽吸排液。将玻璃砂芯坩埚和不溶纤维烘干、冷却、称重。
参考文献：
[1]万震，李克让，谢均．新型生态纺织纤维[J].毛纺科技，2005，（3）：20-23
[2]王善萍，杨世滨，李征．大豆蛋白纤维的性能及其在混纺产品中的含量分析．上海纺织科技．第34卷第2期2006.2
[3]何行月. 大豆蛋白纤维的组成及其鉴别[J].山东纺织科技.2011年第6期
[4]韩光亭．大豆蛋白纤维性能分析研究[J]．纺织学报，2002，23（5）：45．
[5]石风俊，赵伟玲.大豆蛋白纤维及其基本特征[J] .毛纺科技，2002，（6）：40-42.
论文作者:陈晓萍
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/24
标签：纤维论文; 试样论文; 棉纤维论文; 大豆蛋白论文; 桑蚕丝论文; 坩埚论文; 比例论文; 《防护工程》2017年第15期论文;