【再生纖維素纖維的結(jié)構(gòu)性能及其產(chǎn)品開發(fā)應用綜述報告3700字（論文）】

再生纖維素纖維的結(jié)構(gòu)性能及其產(chǎn)品開發(fā)應用綜述報告目錄TOC\o"1-2"\h\u4337一、再生纖維結(jié)構(gòu)性能 14778二、常見再生纖維 28961（一）粘膠纖維 210722（二）萊賽爾纖維 517470（三）醋酸纖維 69248（四）竹纖維 7970總結(jié) 8摘要：由于耕地的減少和石油資源的日益枯竭，再生纖維素纖維作為以天然纖維素為原料，經(jīng)一系列化學、物理變化紡絲加工制成的纖維品種，在服裝、家紡和產(chǎn)業(yè)等領域被廣泛應用。近年來，一些新型再生纖維素纖維不斷被開發(fā)，它們可降解、無添加、無重金屬、無有害化學物等，環(huán)?？沙掷m(xù)，已逐步被市場認可，形成規(guī)模生產(chǎn)。通過對再生纖維素纖維的生產(chǎn)工藝及性能特點、市場應用現(xiàn)狀進行研究分析，報告了再生纖維素纖維的未來發(fā)展趨勢，并詳細對比描述了再生纖維素纖維中幾種典型的纖維品種，更精準的分析再生纖維素纖維的未來發(fā)展方向。關鍵詞：再生纖維素纖維發(fā)展趨勢工藝特點一、再生纖維結(jié)構(gòu)性能再生纖維素纖維生產(chǎn)工藝簡單概述就是纖維素溶解于溶劑從噴絲孔噴出，粘膠流表層首先接觸凝固浴，溶劑析出，凝固為結(jié)構(gòu)緊密的纖維外層，內(nèi)層溶劑隨后陸續(xù)析出，緩慢凝固，由此形成粘膠的皮芯型結(jié)構(gòu)。改善溶劑類型，以及加快溶劑的析出時間有利于改善粘膠的性能。目前常見的溶劑有二甲基乙酰胺/氯化裡、NMMO、離子液體、堿溶液體系等。再生纖維素纖維的結(jié)構(gòu)組成類似與棉，不同點在于其透氣性和吸濕性優(yōu)于棉纖維，是所有化學纖維中透氣性和吸濕性最佳的品種，被授予"會呼吸的面料"的殊榮。此外，再生纖維素纖維擁有棉纖維所不具備的、蠶絲的多項優(yōu)點，如穿著更為舒適，染色靚麗性更佳，手感柔軟、滑爽、豐滿，懸垂性優(yōu)良，蠶絲光澤等。再生纖維素纖維短纖維可純紡，亦可與其他纖維混紡,在服裝、家紡和產(chǎn)業(yè)等領域被廣泛應用。再生纖維素纖維中的萊賽爾纖維，在完美承接再生纖維素纖維各項優(yōu)良特質(zhì)的基礎上，還具有高結(jié)晶度、低伸長、高濕模量、高聚合度、高強度等多項優(yōu)點及可紡性好、光澤好、易染色等生產(chǎn)優(yōu)勢。萊賽爾纖維可純紡，亦可與麻、絲、棉、毛、化學纖維等各類纖維混紡，其產(chǎn)出的產(chǎn)品具有舒適、柔軟、懸垂性好、透氣性好、耐磨、光滑涼爽等特性。二、常見再生纖維（一）粘膠纖維普通粘膠纖維的生產(chǎn)步驟主要包括：漿粕準備、堿纖維素制備、堿纖維素老成、纖維素黃酸酯制備及溶解、粘膠過濾、粘膠脫泡、熟成脫落、紡絲、拉伸、后處理十步。具體生產(chǎn)工藝如下：（1）漿粕準備，包括貯存、調(diào)濕及混粕等工藝。（2）堿纖維素制備，包括漿粕浸漬、堿纖維素壓榨、堿纖維素粉碎等工藝。（3）堿纖維素老成，借助空氣的氧化作用，使堿纖維素分子鏈斷裂，降低聚合度，進而實現(xiàn)逐漸調(diào)整粘膠粘度。漿粕原料的聚合度通常在700-900，老成后堿纖維素平均聚合度通常為400-420。堿纖維素老成的程度由調(diào)節(jié)老成時間和老成溫度實現(xiàn)控制，延長老成時間可增加堿纖維素氧化降解程度，提高老成溫度可加快堿纖維素氧化降解反應速度。（4）纖維素黃酸酯制備及溶解，包括黃化、溶解等工藝。黃化是二硫化碳與堿纖維素進行化學反應、生成纖維素磺酸鈉的過程，引入磺酸基團到纖維素中，使纖維素黃酸酯融入水或NaOH溶液；將纖維素黃酸酯分散于稀堿溶液中，使之形成均一的溶液即溶解，制成具有一定性質(zhì)和組成的溶液即粘膠。（5）粘膠過濾，通常為3道過濾或4道過濾。過濾目的是去除粘膠中無法溶解或只能半溶解的粒子，避免在紡絲的時候?qū)е吕w維斷裂或者堵塞噴絲孔等問題。此外，這些粒子還可能會破壞拉伸性能、導致纖維纖度變異、出現(xiàn)粗纖維和粘膠塊等疵點，影響成品纖維的品質(zhì)。（6）粘膠脫泡，一般采用真空脫泡的工藝。粘膠制造過程中，經(jīng)常會不可避免的混入大量空氣，大氣泡會在紡絲時使紡絲斷頭，小氣泡會導致部分噴絲孔斷絲、導致噴出單絲數(shù)目不足，微小氣泡會保留在纖維中，進而形成“氣泡絲”，造成成品纖維強度降低。（7）熟成脫落。一定溫度下、放置一定時間，能夠提高粘膠的凝固力，達到抽絲要求的粘度。此過程主要化學變化是發(fā)生水解反應和皂化反應。（8）紡絲。粘膠自噴絲孔擠出后，形成細流，進入凝固浴并被中和凝固，形成溶脹絲條，纖維素黃酸酯被分解，因而會再生成水化纖維素。（9）拉伸。粘膠纖維經(jīng)拉伸后，會極大提高纖維素大分子沿纖維軸的取向度，低序區(qū)的有序程度得到提高，增加分子之間的氫鍵數(shù)以及其他類型的分子間力，有效提高纖維的斷裂強度、對形變的疲勞強度及纖維耐磨性。（10）后處理。粘膠纖維的后處理主要分下列三種方式：圖2-1粘膠纖維后處理方式的主要類型第一方式是切斷纖維的后處理，第二方式及第三方式是絲束狀纖維后處理。后兩種方式的優(yōu)點是設備簡單，絲條在浴中受處理的均勻性好。缺點是處理后纖維的結(jié)構(gòu)不均勻。第一種方式所得纖維的卷曲性較好。上述三種處理方式各有優(yōu)缺點，目前生產(chǎn)商都有應用，但切斷-后處理用得更多些。以上粘膠纖維的生產(chǎn)工藝過程基本涵蓋了普通粘膠短纖維（ViscoseFiber，Rayon）、粘膠長絲（ViscoseFilament）、銅氨纖維（CuprammonuiumFiber）以及莫代爾（Modal）纖維。但不同點是①銅氨纖維是采用銅氨溶液溶解漿粕并制成紡絲液，其它3種纖維均采用氫氧化鈉溶液；②銅氨纖維的凝固浴為稀酸?。ㄒ话悴捎?%的H_2SO_3），而普通粘膠短纖維、普通粘膠長絲、莫代爾（Modal）纖維的不同點在于凝固浴溫度及凝固浴中硫酸、硫酸鈉、硫酸鋅的含量（或濃度）不同。普通粘膠纖維具有皮芯層結(jié)構(gòu)，對于紡織用纖維來說，皮層占比高則纖維的強度、模量、吸濕性等物理指標較好，芯層占比高則纖維的柔軟性好。凝固浴中的化學成分組成及其含量（濃度）影響皮層占比及纖維截面。凝固浴中含有變形劑時，可以制得全皮層結(jié)構(gòu)的粘膠纖維。萊賽爾纖維萊賽爾纖維生產(chǎn)工藝指的是將木漿粕溶解于NMMO溶劑，選用干噴濕紡工藝進行紡絲，再對絲束進行處理，如水洗、干燥、卷曲和切斷等。NMMO溶劑可回收后重復利用。溶解為物理過程，幾乎沒有化學反應，具體生產(chǎn)工藝如下圖：圖2-2萊賽爾纖維生產(chǎn)工藝在Lyocell纖維的生產(chǎn)過程中，NMMO（N-甲基嗎啉-N-氧化物）溶劑不論在技術方面（溶解纖維素纖維），還是成本方面（NMMO溶劑目前依賴進口）都起著決定性作用。目前萊賽爾（Lyocell）纖維的全球技術來源有三處，蘭精公司（LenzingGroup）、ONE-A工程技術有限公司、中國紡織科學院。其中當屬蘭精公司的技術最成熟，其Lyocell纖維-天絲?為業(yè)界最知名，ONE-A工程公司是由原蘭精（Lenzing）公司負責Lyocell產(chǎn)線的工程技術人員所創(chuàng)立，而中國紡織科學院為國內(nèi)首次突破Lyocell生產(chǎn)技術產(chǎn)業(yè)化瓶頸的研究機構(gòu)。（三）醋酸纖維醋酸纖維，即醋酸纖維素纖維或醋酯纖維，為纖維素衍生纖維的一種，是纖維素由乙?；磻@得醋酸纖維素，然后經(jīng)紡絲制成。纖維素每個葡萄糖環(huán)上有3個醇羥基可被乙?；〈?，依據(jù)羥基取代度不同，可以劃分為二醋酸纖維素及三醋酸纖維素。通常所指的醋酸纖維為二醋酸纖維素。具體生產(chǎn)工藝如下圖：圖2-3醋酸纖維生產(chǎn)工藝流程醋酸纖維的原材料為可再生的棉絨漿或木漿，選用無毒、基本無有機揮發(fā)物產(chǎn)生的“綠色”丙酮溶劑。由瑞士Maurer（毛雷爾）工程公司的生產(chǎn)經(jīng)驗獲知，生產(chǎn)紡織用醋酸纖維長絲的丙酮回收率為95％，實際回收水平已至99％。溶劑單耗已能夠?qū)崿F(xiàn)控制在100-120kg/t產(chǎn)品。醋酸纖維的縱向為無皮芯結(jié)構(gòu)，表面光滑，有明顯溝槽，其干強比滌綸和粘膠都小，濕態(tài)下與粘膠相似，強度損失大，剩余強度為干強70％左右，干濕態(tài)斷裂伸長變化相對較大。（四）竹纖維竹纖維，是從自然生長的竹子中提取出的纖維素纖維。竹原纖維具有良好的透氣性、瞬間吸水性、較強的耐磨性和良好的染色性等特性，具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外線功能。竹原纖維的化學成分主要是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，三者同屬于高聚糖，總量占纖維干質(zhì)量的90%以上，其次是蛋白質(zhì)、脂肪、果膠、單寧、色素、灰分等，大多數(shù)存在于細胞內(nèi)腔或特殊的細胞器內(nèi)，直接或間接地參與其生理作用。纖維素是組成竹原纖維細胞的主要物質(zhì)，也是它能作為紡織纖維的意義所在。由于竹齡的不同，其纖維素含量也不同。竹原纖維中的半纖維素含量一般為14%～25%，毛竹平均含量約為22．7%，并且隨著竹齡的增加，其含量也有所下降。竹纖維是從原竹中提煉出來的綠色環(huán)保材料，它具有竹子天然的防螨、防臭、防蟲和產(chǎn)生負離子特性。同樣數(shù)量的細苗在顯微鏡下觀察，細菌在棉、木纖維制品中能夠大量繁衍，而竹纖維制品上的細菌在24小時后被殺71％左右。因此竹纖維能夠有效的除臭，保持清潔無異味。而且竹纖維還保留了竹子的朝性、彈性、耐磨性和柔軟性。單位細度細、手感柔軟;白度好、色彩亮麗;韌性及耐磨性強，具獨特的回彈性;有較強的縱向和橫向強度、具穩(wěn)定均一、懸垂性佳;柔軟滑爽不扎身，比棉還軟，有著特有的絲絨感。是繼棉、麻、毛、絲后的第五大天然綠色紡織材料，是一種真正意義上的綠色生態(tài)纖維，被廣泛應用于紡織品領域?？偨Y(jié)隨著國家政策的影響，未來產(chǎn)業(yè)規(guī)劃一定朝著環(huán)?？沙掷m(xù)方向發(fā)展，因此新型再生纖維素纖維一定是未來紡織纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，它是替代化學纖維最好的纖維材料，而在再生纖維素纖維中，萊賽爾纖維作為生產(chǎn)工藝短、生產(chǎn)過程最環(huán)保、材料可降解等擁有諸多優(yōu)勢的纖維，將會在國際市場有更廣闊的前景。參考文獻：[