竹纖維的性能特點(diǎn)及其在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用

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收入緯博：專業(yè)知識

天竹纖維是河北吉藁化纖有限責(zé)任公司選用我國廣泛生長的竹材為原料，采納專利發(fā)明生產(chǎn)技術(shù)，經(jīng)高科技工藝處理生產(chǎn)的再生纖維素纖維，是一種紡織行業(yè)新原料。該技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利證書，專利號ZL00135021.8、申請?zhí)?31284965。該纖維具有手感光滑，質(zhì)地柔軟，懸垂性好，吸放濕性能優(yōu)良，染色亮麗的特點(diǎn)，更具有獨(dú)特的天然抗菌抑菌和防紫外線的功能，是一種新型的可替代傳統(tǒng)粘膠纖維的功能紡織原料，它迎合了寬敞消費(fèi)者的服飾要求，對我國紡織行業(yè)起到了巨大的推動作用，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

一、天竹纖維的生產(chǎn)過程

竹材中含有較多的木質(zhì)素、半纖維素等雜質(zhì)，采納專利生產(chǎn)技術(shù)將竹材中的木質(zhì)素脫除，降低半纖維素和多戊糖的含量，提高甲種纖維素的含量達(dá)到95%以上，并調(diào)整纖維素的聚合度，達(dá)到纖維的生產(chǎn)要求。再將制成的竹材漿粕經(jīng)堿浸制成堿纖維素，在反應(yīng)器中和碳反應(yīng)制成纖維素黃酸酯，通過熟成脫泡過濾后，在紡絲浴中噴射拉伸而成。

二、纖維的特點(diǎn)

1、天竹纖維的質(zhì)量指標(biāo)

河北吉藁化纖有限責(zé)任公司自2001年開發(fā)大竹纖維以來，一直致力于提高纖維的產(chǎn)品質(zhì)量和使用性能，現(xiàn)經(jīng)國內(nèi)外50多家紡紗企業(yè)使用，天竹纖維的質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到了國家GB/T14463-93的一級品標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品要緊質(zhì)量指標(biāo)：干斷裂強(qiáng)度≧2.2cN/dtex，濕斷裂強(qiáng)度≧1.2－2.2cN/dtex，干斷裂伸長率≧18%，白度可達(dá)72%。

該纖維從純紡到混紡，從氣流紡到環(huán)錠紡，從低支紗到高支紗，從本色紗到漂白紗，從平紋到斜紋、提花、樓花，最后到服裝內(nèi)衣、T恤、毛巾、浴衣、地毯，可應(yīng)用到多個領(lǐng)域，現(xiàn)正在和中國化纖協(xié)會著手制定竹材長短絲漿粕的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及化學(xué)纖維的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，天竹纖維已進(jìn)展成為紡織纖維原料的龍頭。

2、竹纖維的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

天竹功能纖維的生產(chǎn)過程也是一個植物纖維素再生的過程，保持了天然纖維素的組成成分，其組分中含碳44.44%，氫6.17%，氧49.39%，分子結(jié)構(gòu)式為：

天竹纖維通過400倍顯微鏡觀看纖維的橫斷面，其結(jié)構(gòu)如圖：

天竹纖維通過電于顯微鏡5000倍觀看其形態(tài)結(jié)構(gòu)如圖：

天竹纖維紅外線光譜圖：

盡管天竹功能纖維的元素組成與一般粘膠纖維相同，但其橫斷面的結(jié)構(gòu)與之有著顯著不同，外部（皮層）具有較大的比表面積，內(nèi)部（芯層）具有較多的空隙，形成高度中空的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。同時其表面還有較多的微孔，天竹纖維的內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)和表面微孔的專門形態(tài)，給予了天竹纖維良好的吸濕性和透氣性。

3.天竹纖維優(yōu)異的吸濕性

天竹纖維具有專門的結(jié)構(gòu)，是高吸濕纖維，在溫度20℃，相對濕度65%時的回潮率為12%，在20℃，相對濕度為95%時回潮率為45%，居大多纖維之首。在36℃100%的相對濕度條件下，天竹纖維的回潮率可達(dá)45%，且吸濕速率特不快，從8.75%的回潮率到45%的回潮率僅用約6小時，相同條件下，其他纖維的回潮率及吸濕的速率遠(yuǎn)不如天竹纖維，天竹纖維比其他纖維更適合于其他纖維制作運(yùn)動衣、夏季服裝及貼身衣物。

4.天竹纖維的天然抑菌性

天竹纖維是利用自然界中植物纖維制成的纖維素再生纖維，竹材在生長過程中，無蟲蛀、無腐爛，不需要噴藥除蟲，在大自然中具有專門好的自我愛護(hù)性，其他植物還有如含有柏油的柏科植物、蘆薈、甘草、丁香等，都能在生長過程中專門好的愛護(hù)自我，這也講明竹子自身也具有天然的抗菌性和抑菌性的物質(zhì)，這種物質(zhì)在竹材中含量專門少。在生產(chǎn)中采納專利生產(chǎn)技術(shù)，使其保留在纖維中不受損壞，顯現(xiàn)天然的抗菌抑菌性。經(jīng)日本紡織協(xié)會檢測，該纖維更具有較強(qiáng)的抗菌抑菌性，織物經(jīng)50次洗滌后仍有較強(qiáng)的抑菌效果，其殺菌活性值為3.1，與傳統(tǒng)的添加抗菌劑具有本質(zhì)的區(qū)不，成為天竹纖維特有的特點(diǎn)。經(jīng)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院疾病操縱中心檢測，結(jié)果如表：

能夠看出，天竹纖維具有專門好的抑菌性，能有效操縱有害細(xì)菌的滋生生殖，能有效地切斷通過衣物傳播、感染病菌的途徑，保證人體健康。

天竹纖維采納抑菌環(huán)法和AATCC100法試驗，其中抑菌環(huán)法屬于定性試驗，AATCC100法屬于定量實驗，結(jié)果如下：

表中顯示：未經(jīng)處理的天竹纖維中含有抗菌物質(zhì)，對革蘭氏陰性菌劑格蘭氏陽性均有良好的抑菌效果，而通過95%酒精處理后未顯示抑菌性能。試驗表明：天竹纖維中存在著抗菌物質(zhì)，該物質(zhì)易溶于酒精，故要求在加工天竹纖維時，注意染整的方式，以免阻礙其抗菌性。

5.天竹纖維的屏蔽紫外線性

天竹功能纖維經(jīng)中國科學(xué)院上海物理研究所檢測證明，具有專門好的對紫外線屏蔽作用，愛護(hù)人體不受紫外線的損害。紫外線的波長在180-400納米，其中對人體最有害的為波長在180-320納米的中、短波紫外線，可切斷細(xì)胞核內(nèi)DNA（脫氧核糖核酸）分子鏈，斷裂的DNA在具有修復(fù)能力酶的作用下，會恢復(fù)原狀，假如軀體較弱人群修復(fù)能力弱，則容易患上皮膚病。檢測如表：

從上圖中能夠看出，天竹纖維織物的抗紫外線的效果是特不顯著的，能起到對人體的愛護(hù)，不受紫外線的危害。

6.天竹纖維的飄逸性

經(jīng)國家紡織科學(xué)院檢測，天竹纖維的結(jié)晶度為40%，而一般粘膠纖維的結(jié)晶度為30%，天竹纖維的懸垂系數(shù)為41%，天竹纖維的靜摩擦系數(shù)為0.198，動摩擦系數(shù)為0.177，同時有著較大的比重，不同纖維的比重見表：

能夠看出，天竹纖維具有較大的比重，給予了其織物較好的懸垂性，較小的摩擦系數(shù)，給予了其織物較光滑的手感，滿足了消費(fèi)者追求的服飾飄逸性。

7.天竹纖維較好的耐熱性

一般再生纖維素纖維有較高的耐熱性，而且高于棉花，天竹纖維的耐熱性優(yōu)于一般纖維，纖維素受溫時強(qiáng)度變化表：

從表中數(shù)據(jù)能夠看，當(dāng)溫度由20℃升至75℃時，天然纖維素纖維的干斷裂強(qiáng)度降低26%，而一般粘膠纖維和天竹纖維的干斷裂強(qiáng)度甚至有些增加，其緣故在于天竹纖維具有專門的中空結(jié)構(gòu)，各孔隙結(jié)構(gòu)對熱量傳導(dǎo)有緩沖作用，從而使天竹纖維具有了較好的耐熱性，適合于下游工序的生產(chǎn)加工。

8.天竹纖維較弱的耐酸堿性

在纖維素大分子中，聯(lián)結(jié)差不多鏈節(jié)的葡萄糖成鍵，對酸穩(wěn)定性專門小，加之天竹纖維結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對無機(jī)酸的穩(wěn)定性比一般纖維要小，溫度升高時，濃酸的破壞作用特不強(qiáng)烈。天竹纖維在堿液中的膨潤和溶解作用較強(qiáng)，在相同條件堿對天竹纖維滲透性要比一般纖維要大，因此盡管天竹纖維結(jié)晶度較高，但結(jié)構(gòu)多孔隙，導(dǎo)致耐堿性較差。故在加工過程中要注意強(qiáng)酸強(qiáng)堿的處理，防止纖維強(qiáng)度下降嚴(yán)峻。

9.天竹纖維的生物降解性

在正常的溫度條件下，天竹纖維及其紡織品是專門穩(wěn)定，但在一定環(huán)境和條件下，天竹纖維可分解成二氧化碳和水，對環(huán)境可不能造成污染，尤其是在環(huán)境愛護(hù)意識日益提高的今天，更顯得尤為重要。降解方法有：

1）處理：纖維素燃燒生成二氧化碳和水，對環(huán)境無污染。

2）土地埋入降解：土中的微生物營養(yǎng)使泥土活化，增強(qiáng)土力，通過8－10個月降解。

3）活性污泥中降解：要緊通過大量存在的細(xì)菌，使纖維素分解。

三、天竹纖維的鑒不

1）密度法：測出未知纖維的相對密度與已知纖維的相對密度做比較，測定結(jié)果與哪種纖維的相對密度相同，即為該纖維。天竹纖維的相對密度為1.57-1.58g/cm3，其他纖維的相對密度可在資料查找。

2）溶解度法：天竹纖維的溶解度比一般粘膠纖維大，利用該性質(zhì)可在一定濃度的酸堿中進(jìn)行溶解，依照溶解度的數(shù)值來判定是否是天竹纖維。天竹纖維在55.5%的硫酸溶液中的溶解度為32.16%，一般棉纖維為19.07%。

3）顯微鏡法：在顯微鏡下觀看纖維的截面，截面呈多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的為天竹纖維。

四、天竹纖維的紡紗

天竹功能纖維可純紡可混紡，可紡低支紗，也可紡高支紗，既能氣流紡又可環(huán)錠紡，其可紡性比較好，可滿足不同生產(chǎn)設(shè)備的需要。

紗線經(jīng)中國纖維檢測中心檢測指標(biāo)如下：

從上表數(shù)據(jù)能夠看出，天竹纖維不管是純紡依舊混紡，都能滿足紡紗質(zhì)量要求，可紡性比較好，克服了傳統(tǒng)棉粘膠纖維強(qiáng)力低，特不是濕強(qiáng)度低、初始模量小，制成織物耐磨性差，保型性和抗皺性差的缺點(diǎn)。制成的襯衣、休閑服、針織品手感光滑、質(zhì)地柔軟、風(fēng)格獨(dú)特，懸垂性好。極大地滿足了人們對穿著、審美的要求，受到了寬敞人們的喜愛，具有寬敞的市場前景。

五、天竹纖維的染色

天竹纖維由于具有專門的結(jié)構(gòu)形態(tài)，在染色過程中能夠?qū)⑷玖峡焖傥皆诶w維上，采納不同的染料進(jìn)行試驗，各種染料上染百分率如表：

以上數(shù)據(jù)單位為：%

天竹纖維在不同染料的固色時刻曲線如圖：

天竹纖維制品染色，其著色濃艷，固色率高，勻染性好，牢度符合標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品表面光澤明亮，手感滑爽柔軟，充分保持了天竹纖維原有的風(fēng)格。同時經(jīng)試驗表明，天竹纖維產(chǎn)品適用于采納輕漂或不漂工藝，在染整過程中盡量減少濕、熱、堿的加工過程，以減少天竹織物的強(qiáng)力。

六、天竹纖維在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用

1.天竹纖維針織內(nèi)衣面料

采納32S天竹纖維紗多織成的針織內(nèi)衣面料，經(jīng)天津工業(yè)大學(xué)紡織與服裝學(xué)院紡織品測試中心檢測，指標(biāo)如表：

天竹纖維針織面料，具有手感柔軟舒適滑爽，有絲絨感，穿著輕便貼身。大竹纖維專門的中空結(jié)構(gòu)，能夠在瞬間汲取并蒸發(fā)水分，同時其著色性好，色澤亮麗，其耐磨性、反彈性、懸垂性俱佳，在炎炎的夏季或者是參與運(yùn)動的人群使用它，感受特不舒適。

2.天竹纖維高檔T恤面料

天竹纖維具有優(yōu)異的服飾性能，但其濕強(qiáng)力較差，硬挺度不夠，但用天竹纖維作里層，直接與皮膚接觸，利用細(xì)旦滌綸作外層制成的面料，該面料利用了天竹纖維的舒適性、抑菌性和滌綸的挺括性、尺寸穩(wěn)定性，揚(yáng)長避短，穿著舒適、挺括，是高檔T恤的理想面料。采納32s天竹紗69.15%的配比與滌綸結(jié)合，制得的面料經(jīng)測試指標(biāo)如表：

該面料輕薄、飄逸、柔軟，觸感細(xì)膩，紋路清晰，布面挺闊，光澤柔和，色澤鮮艷，耐磨性、反彈性、硬挺度俱佳，開創(chuàng)了紡織品不同于其他織物的專門風(fēng)格。

3.天竹纖維復(fù)合織物

采納天竹纖維外層，細(xì)旦滌綸為中間夾層，丙綸為內(nèi)層制成的復(fù)合織物，該織物水分能通過細(xì)旦滌綸從丙綸織物的一面迅速傳遞到親水性織物的一面，產(chǎn)生較大潤濕面積使其蒸發(fā)干燥速率加快，有利于疏導(dǎo)人體產(chǎn)生的汗液而保持皮膚舒適，夏天無濕悶感，冬天無濕冷感，經(jīng)檢測指標(biāo)如表：

4.天竹纖維無紡布、衛(wèi)生材料

天竹纖維具有天然的抑菌功能，與后整理加工成的抑菌纖維有著本質(zhì)的不同，可不能對人體引起過敏現(xiàn)象。天竹纖維布料與一般棉布除臭對比如表：

注：試樣1為洗滌5次后

試樣2為洗滌30次后

它對常見的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌等對人體有害的菌種有專門好的抑菌效果，因而在衛(wèi)生材料中如衛(wèi)生巾、口罩、護(hù)墊、食品包裝等方面都可應(yīng)用，加工成天竹纖維紗布、手術(shù)衣、護(hù)士服、醫(yī)用手套、床單、被罩等，可防止衣物傳染，切斷疾病傳播途徑，愛護(hù)人體健康。

5.天竹纖維毛巾、裕衣及床上用品

天竹纖維具有專門的形態(tài)結(jié)構(gòu)和光滑感，制成的毛巾、浴衣、床單、床墊、毛巾被等品種，具有專門的光澤，吸水性好，保暖性好，不易滋生細(xì)菌，無霉味異味，深受寬敞消費(fèi)者的青睞。

七、天竹纖維的進(jìn)展前景

河北吉藁化纖有限責(zé)任公司生產(chǎn)的天竹纖維，具有比一般再生纖維素纖維更好的吸濕性、透氣性、懸垂度，給予織物手感滑爽、質(zhì)地柔軟的特點(diǎn)，更具有獨(dú)特的、天然的抑菌、防臭及抗紫外線功能，是一種性能優(yōu)良，用途廣泛的專門性纖維，制成的織物可適用于多個領(lǐng)域，滿足人們多方面的要求。天竹纖維采納竹材為原料，能夠減少我