[纤维知识]牛奶纤维的结构与性能

　　生意社6月14日讯

　　就国内生产的牛奶蛋白纤维而言，其主要组分是：聚丙烯腈∶牛奶酪蛋白(含量比)为68~74∶32~26；聚乙烯醇∶牛奶酪蛋白(含量比)为69~73∶31~27。

　　一、牛奶蛋白纤维的结构

　　1牛奶蛋白纤维的形态结构

　　牛奶蛋白纤维的横截面及表面形态的扫描电子显微镜照片如图1所示。

图1牛奶蛋白纤维的形态结构

　　由图1(a)可见，纤维横截面呈扁平状，哑铃形或腰圆形，属于异形纤维，并且在截面上有细小的微孔。从图1(b)中观察到纤维的纵向表面有不规则的沟槽和海岛状的凹凸，这是由于纺丝过程中纤维的表面脱水、纤维取向较快形成的，它们的存在也使纤维具有优异的吸湿和透湿性能，同时对纤维的光泽和刚度也有重要影响。纤维表面的不光滑和一些微细的凹凸变化可以改变光的吸收、反射、折射和散射，从而影响纤维的光泽性，纤维表面粗糙时，具有柔和的光泽，而不会出现“极光”现象。牛奶蛋白纤维具有一定的卷曲，外观为微黄色，手感柔软。

　　2牛奶蛋白纤维的结晶结构

　　用广角X-射线衍射仪测试得到牛奶蛋白纤维的衍射曲线，如图2所示。图3为水溶性和高强高模聚乙烯醇(PVA)纤维的衍射曲线。

　　图2牛奶蛋白纤维的X-射线衍射曲线

　　图3PVA纤维的X-射线衍射曲线

　　由图2可知，牛奶蛋白纤维的聚集态结构存在着结晶和无定形的两相结构，有明显的结晶峰。进一步比较图2和图3可知，牛奶蛋白纤维的衍射峰和PVA纤维的衍射峰2θ完全一致，衍射峰均出现在2θ为11.3°、16.4°、19.5°、22.6°、27.3°和32.5°处，其它处没有出现衍射峰。特别是和高强高模PVA纤维相比，衍射曲线的形状完全一致，由此可推测牛奶蛋白纤维可能是酪素(牛奶蛋白)和PVA的共混物，因为一般接枝共聚物的衍射强度曲线不会如此相似。图2还说明了牛奶蛋白纤维的结晶区由PVA构成，酪素存在于牛奶蛋白纤维的无定形区。这是因为牛奶蛋白纤维中，酪素的含量比较少，仅占30%左右，而且酪素是多种氨基酸以肽键相连的高分子蛋白质，其氨基酸组成复杂、分散，绝大部分具有较大的侧基，因此不易结晶。