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人造纖維

相關(guān)專題：化纖原料發(fā)布時(shí)間：2014-02-24

1 簡介編輯

英文名稱：

人造纖維

artificial fiber；fiber made from natural polymers

人造纖維是化學(xué)纖維的兩大類之一。人造纖維是用某些線型天然高分子化合物或其衍生物做原料，直接溶解于溶劑或制備成衍生物后溶解于溶劑生成紡織溶液，之后再經(jīng)紡絲加工制得的多種化學(xué)纖維的統(tǒng)稱。

竹子、木材、甘蔗渣、棉子絨等都是制造人造纖維的原料。

人造纖維可用于制作衣著用品和室內(nèi)裝飾用品，也可用于制作輪胎簾子線、香煙過濾嘴等。

2 分類編輯

人造纖維分為再生纖維和化學(xué)纖維兩種，其中再生纖維是用木材、草類的纖維經(jīng)化學(xué)加工制成的粘膠纖維；化學(xué)纖維是利用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品作原料制成的合成纖維。

根據(jù)人造纖維的形狀和用途，分為人造絲、人造棉和人造毛三種。重要品種有粘膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維等。

再生纖維可分為：再生纖維素纖維、纖維素酯纖維、蛋白質(zhì)纖維和其他天然高分子物纖維。

其性能與化學(xué)纖維相比，纖維強(qiáng)度稍低，吸濕性好，染色比較容易。產(chǎn)品形式有長絲（人造絲）和短纖維。

再生纖維

再生纖維素纖維、用纖維素為原料制成的、結(jié)構(gòu)為纖維素II的再生纖維。由于耕地的減少和石油資源的日益枯竭，天然纖維、合成纖維的產(chǎn)量將會(huì)受到越來越多的制約；人們在重視紡織品消費(fèi)過程中環(huán)保性能的同時(shí)，對再生纖維素纖維的價(jià)值進(jìn)行了重新認(rèn)識和發(fā)掘。如今再生纖維素纖維的應(yīng)用已獲得了一個(gè)空前的發(fā)展機(jī)遇。再生纖維素纖維的發(fā)展總體上可以分為三個(gè)階段，形成了三代產(chǎn)品。第一代是20世紀(jì)初為解決棉花短缺而面世的普通粘膠纖維。第二代是20世紀(jì)50年代開始實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的高濕模量粘膠纖維，其主要產(chǎn)品包括日本研發(fā)的虎木棉(后命名為Polynosic)和美國研發(fā)的變化型高濕模量纖維HWM以及蘭精公司80年代后期采用新工藝生產(chǎn)的Modal纖維。60年代后期開始，由于合纖生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展，原料來源充足和成本低廉，合成纖維極大地沖擊了再生纖維素纖維的市場地位。許多研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)更多地關(guān)注了新合纖的開發(fā)和應(yīng)用。在此期間，世界再生纖維素纖維的發(fā)展趨于停滯。第三代產(chǎn)品是以20世紀(jì)90年代推出的短纖Tencel(天絲)、長絲Newcell為代表。受健康環(huán)保意識、崇尚自然等因素的影響，人們對再生纖維素纖維有了新的認(rèn)識，新一代再生纖維素纖維的理化性能也有了充分的改進(jìn)，因此，再生纖維素纖維的應(yīng)用重新出現(xiàn)了迅猛的增長。

纖維素酯纖維

從天然蛋白質(zhì)制成的性質(zhì)類似羊毛的纖維。羊毛、蠶絲等為天然蛋白質(zhì)纖維。1866年英國人E.E.休斯首先成功地從動(dòng)物膠中制出人造蛋白質(zhì)纖維。他將動(dòng)物膠溶于乙酸，在硝酸酯的水溶液中凝固抽絲，然后以亞鐵鹽溶液脫硝，進(jìn)一步加工得到蛋白質(zhì)纖維，但未工業(yè)化。1935年意大利弗雷蒂才用牛乳內(nèi)提取的奶酪素制成人造羊毛。天然蛋白質(zhì)制成的蛋白質(zhì)纖維與羊毛的性質(zhì)差不多。基本結(jié)構(gòu)單元都是氨基酸，以酰胺鍵（肽鍵）結(jié)合在一起的高分子。比天然羊毛優(yōu)越之處在于不易皺縮，不易蟲蛀，易保存；缺點(diǎn)是保暖性及柔軟性較天然羊毛差些。工業(yè)生產(chǎn)蛋白質(zhì)纖維的主要原料是乳酪素、花生蛋白及大豆蛋白等。

纖維素酯纖維，指從木材、短絨棉等植物材料中提取得到的纖維素，與有機(jī)酸等反應(yīng)所生成的纖維素衍生物——纖維素酯為原料制得的、最終纖維大分子化學(xué)結(jié)構(gòu)仍保持纖維素酯結(jié)構(gòu)的纖維均屬之。蛋白質(zhì)纖維和其他天然高分子物纖維。

其性能與合成纖維相比，纖維強(qiáng)度稍低，吸濕性好，染色比較容易。產(chǎn)品形式有長絲（人造絲）和短纖維。

3 品種編輯

①粘膠纖維

1848年J.默塞發(fā)現(xiàn)棉纖維素被濃堿液浸漬后，化學(xué)反應(yīng)靈敏性增加。此后英國人C.克羅斯和E.貝文用二硫化碳與堿纖維作用獲得溶解性纖維素黃酸酯，從而制得粘膠纖維。后來出現(xiàn)了離心罐式繞絲器，使粘膠纖維有了工業(yè)化生產(chǎn)的條件。

②硝酸酯纖維

又稱硝酸人造絲。1855年，英國人將纖維素硝化后溶解成膠液并擠壓成絲。1884年，脫硝方法研究成功，硝酸法制造人造絲正式投產(chǎn)。

③醋酯纖維

將棉短絨在以冰醋酸為主的試劑中醋化形成纖維素醋酸酯，溶解在三氯甲烷的漿液中經(jīng)過紡絲獲得三醋酯纖維。如將纖維素醋酸酯局部皂化，則獲得溶于丙酮的纖維素醋酸酯，紡絲后所得纖維稱二醋酯纖維。

④銅氨纖維

采用氫氧化四氨合銅溶液作溶劑，將棉短絨溶解成漿液紡絲制得的人造絲。絲質(zhì)精細(xì)優(yōu)美，但成本較高。

⑤人造蛋白質(zhì)纖維

英國人最早研究從動(dòng)物膠中提取蛋白制造人造蛋白纖維。1935年意大利有人試驗(yàn)從牛乳中提取乳酪素，制成人造羊毛。此后，一些國家相繼以大豆蛋白、花生蛋白制取人造纖維獲得成功。由于這類纖維的實(shí)用性能和制造成本存在問題，產(chǎn)量極少。^[1]

4 纖維面料編輯

(一) 人纖織物的特點(diǎn)

人造纖維被

人造纖維織物基本上是指粘膠纖維長絲和短纖維織物，即人們所熟知的人造棉、人造絲等。此外，也包含部分富纖織物和介與長絲與短纖維間的中長纖維織物。因此，人纖織物的性能主要由粘膠纖維特性決定。

1. 人造棉、人造絲織物具有手感柔軟、穿著透氣舒適、染色鮮艷等特點(diǎn)。

2. 人造纖維織物具有很好的吸濕性能，其吸濕性在化纖中最佳。但其濕強(qiáng)很低，僅為干強(qiáng)的50%左右，且織物縮水率較大，因此在裁剪前應(yīng)預(yù)先縮水為好。

3. 普通粘膠織物具有懸垂性好，剛度、回彈性及抗皺性差的特點(diǎn)，因此其服裝保形性差，容易產(chǎn)生折皺。

4. 粘膠纖維織品的耐酸堿性、耐日光性及耐其它藥品性能均較好。

(二) 人纖織物的品種

人造纖維織物的品種很多，除自身的純紡?fù)猓€有許多品種屬于粘膠纖維與其它纖維的混紡織物或交織物。

1. 人造棉織物

以100%棉型或中長型普通粘膠纖維或富纖為原料織成的織物。如：人棉布、富纖布等。其中，人棉布是由100%粘纖織造而成的平紋組織織物，具有布身薄而柔軟、紗支細(xì)、密度小、透氣性好、染色鮮艷等特點(diǎn)，適宜做夏服與被面，價(jià)格便宜。富纖布是用棉型富纖為原料織成的平紋、斜紋等織物，即富纖細(xì)布、富纖斜紋布或富纖華達(dá)呢等，具有許多與粘纖織物相似的特點(diǎn)，所不同的是其染色不夠鮮艷，手感挺爽且堅(jiān)牢耐用，適宜做夏裝或童裝面料。

2. 人造絲織物

人造纖維

以粘膠長絲或富纖長絲為原料織成的絲綢織物。如：無光紡、有光紡、美麗綢、利亞絨、人絲綃等。這些品種已在“絲型織物”一節(jié)中有所敘述，這里不再贅述。

3. 粘膠纖維混紡、交織物這里主要描述粘膠纖維與合成纖維間或粘纖長絲與短纖維間的混紡、交織產(chǎn)品。

如：滌粘混紡織品、高卷曲粘膠紡毛織物、中空粘膠針織物等。它們均以高比例的粘纖混合低比例的滌綸纖維而制得，或各占50%的比例制成。象高卷曲粘膠仿毛織物是用67%的細(xì)旦高卷曲粘膠與33%滌綸混紡高支紗加工而成，具有手感豐潤、毛感強(qiáng)、類似于凡立丁的外觀風(fēng)格，適合制作女用衣裙、便衣等。羽紗、富春紡則屬人絲與人纖紗或棉紗的交織產(chǎn)品，具有質(zhì)地堅(jiān)牢，布面柔滑挺實(shí)，價(jià)格便宜等特點(diǎn)，常可用做服裝里料。

總之，人造纖維面料以其優(yōu)良的吸濕性取勝于其它化纖面料，但由于其織物下水后會(huì)變硬、強(qiáng)力變差，因此洗滌時(shí)須注意不要用力揉搓。此外，在裁剪時(shí)要將折邊留的寬一些，并需碼邊，以免紗線滑脫，出現(xiàn)“扒絲”現(xiàn)象。

5 工藝編輯

人造纖維制品

以天然聚合物（如纖維素、蛋白質(zhì)等）為原料，經(jīng)化學(xué)處理和機(jī)械加工而制得的化學(xué)纖維。人造纖維一般具有與天然纖維相似的性能，有良好的吸濕性、透氣性和染色性能，手感柔軟，富有光澤，是一種重要的紡織材料。它可以純紡或與羊毛、絲等天然纖維、合成纖維混紡，制得各種衣料。粘膠纖維中的強(qiáng)力絲因強(qiáng)度高，抗多次變形性好，可用在工業(yè)方面。再生蛋白質(zhì)纖維具有類似羊毛的性質(zhì)，可代替羊毛。目前，可用蛋白質(zhì)與其他纖維接枝共聚或共混以改善其他纖維的性質(zhì)。1984年，人造纖維的產(chǎn)量約為 3.1Mt，占化學(xué)纖維總產(chǎn)量的21.3%。

6 行業(yè)發(fā)展編輯

人造纖維制成的衣服

化纖行業(yè)的發(fā)展主要受下游原材料和上游紡織行業(yè)的影響，從上游原料供應(yīng)看，我國合成纖維的原料進(jìn)口量隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷下降。這為化學(xué)纖維行業(yè)的發(fā)展帶來了光明。2004年我國紡織品服裝出口額已經(jīng)達(dá)到約900億美元。紡織行業(yè)的發(fā)展為化纖應(yīng)用提供了更大的發(fā)展空間，且我國在不斷研究開發(fā)化學(xué)纖維在其他非紡織品的應(yīng)用。

近幾年我國化學(xué)纖維出口數(shù)量增大，從2002年到2005年我國化學(xué)纖維進(jìn)口的絕對數(shù)量下降，出口數(shù)量不斷增大。化纖長絲2004年和2005年分別實(shí)現(xiàn)貿(mào)易順差1358百萬美元和2119百萬美元，化纖短纖2004年和2005年分別實(shí)現(xiàn)貿(mào)易順差為134百萬美元和1133百萬美元。由此可見，我國化纖行業(yè)的發(fā)展總體來說是健康的。

7 人造纖維的性質(zhì)及印花技巧編輯

(一)乙酸酯纖維^[2]

乙酸酯纖維是由纖維素與乙酸酐反應(yīng)，得到在一個(gè)葡萄糖單元導(dǎo)航具有2-3個(gè)乙酰基團(tuán)的產(chǎn)品，硫酸作為反應(yīng)的催化劑，加入過量水終止反應(yīng)，而使乙酸纖維沉淀下來。所得到的片狀物質(zhì)溶于丙酮或乙酸甲酯，這就是所謂的“干抻拉”，即當(dāng)溶解蒸發(fā)時(shí)，纖維就形成了。對于合成纖維，其交聯(lián)鏈段和形狀，可以進(jìn)行控制。再抻拉可以增加強(qiáng)度，纖維可以得到所需要的扭曲性能。

乙酸酯纖維的密度很大，沒有空隙，抻拉紡織可能使纖維產(chǎn)生許多交聯(lián)結(jié)，纖維的抻拉可得到高結(jié)晶度，因此增加了強(qiáng)度。添加劑可混入粘性溶液，以增加不透明性，同樣，顏料也可以加入到“干紡”纖維中。

(二)粘膠纖維

粘膠纖維的產(chǎn)量在人造纖維中居首位。它的原料是木材，在中國則以棉短絨占較大比例，其他還有竹、甘蔗渣、麥稈、和蘆葦?shù)取?/div>

例如將木材除去非纖維成分制的的纖維素漿，先用18%的氫氧化鈉溶液處理生產(chǎn)堿纖維素，再在密閉容器中以二硫化碳處理，形成磺酸纖維素鈉，溶于4%-6%可行鈉溶液中成為粘液，將此粘液壓過噴絲頭抽絲，從噴絲頭形成的粘膠細(xì)流進(jìn)入含有無機(jī)酸、電解質(zhì)的凝固浴中變成粘膠纖維。

普通粘膠纖維的性能與棉纖維相比，除吸濕性高、耐磨性好以外，其他如強(qiáng)度、延伸、耐光與耐化學(xué)性等勻較差。

在顯微鏡下，粘膠纖維的縱向剖面一般呈圓形，也有特別制成竹節(jié)狀和麥稈狀的。截面有各種形狀，普通粘膠纖維為鋸齒形，強(qiáng)力膠纖維等呈圓形或接近圓形或腰子型。

(三)銅胺纖維

銅氨纖維的制法是將由天然纖維溶于銅胺溶液中，制成濃度很高的纖維素漿，采用漏斗式拉伸紡絲法，溶液從噴絲頭噴出與水溶液一起從紡絲漏斗中流下，大約拉伸至400倍，逐漸固化為絲條。

銅氨纖維的截面不分皮芯層，可將二根或多跟單絲沾在一起，制成無捻絲。其截面呈圓形。銅氨纖維的外觀和手感與蠶絲類似，賦予柔韌性，彈性和懸垂性，其他性質(zhì)類似于粘膠纖維。隨著粘膠纖維的興起，銅氨纖維曾一度失去競爭能力，目前因?yàn)殂~和氨的回收有較大的改進(jìn)，又重新引起人們認(rèn)識。

人造纖維可以用于棉花相同的染料進(jìn)行染色。乙酸酯纖維常用分散染料來染，對于人造纖維，印花時(shí)非常普遍的事。根據(jù)極性溶解，因?yàn)檫@些溶劑對這些纖維有一定的溶解性，此外，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿也使纖維降解。對于堿性溶液，三乙酸酯纖維是最穩(wěn)定的，在室溫下可容許PH值到9.5.在干洗中，如用三氯乙烯可能引起纖維降解。