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      不含棉卻被稱為棉纖維——粘膠纖維

      文章出處:中纖纖維網 人氣:-發表時間:2019-12-04 10:16:00

      粘膠纖維是一類歷史悠久、技術成熟、產量巨大、品種繁多、用途廣泛的化學纖維。其以天然纖維素(漿粕)為基本原料,經轉化為纖維素黃酸酯溶液再紡制而成的再生纖維素纖維。


      粘膠纖維主要分類



      粘膠纖維歷史


      粘膠纖維的問世僅遲于纖維素硝酸酯纖維,是最古老的化學纖維品種之一。1891年,克羅斯(Cross)、貝文(Bevan)和比德爾(Beadle)等首先制成纖維素黃酸鈉溶液,由于這種溶液的粘度很大,因而命名為“粘膠”。


      粘膠遇酸后,纖維素又重新析出。根據這個原理,在1893年發展成為一種制備化學纖維的方法,這種纖維被命名為粘膠纖維。到1905年,米勒爾(Muller)等發明了一種稀硫酸和硫酸鹽組成的凝固浴,實現了粘膠纖維的工業化生產。 

      粘膠纖維工業化生產已經一百年了,在這一百年里,生產技術不斷進步,從普通型纖維發展到強力型纖維、高濕模量型纖維。目前世界粘膠纖維的產量約占化學纖維總產量的12%左右。 

      自20世紀90年代,歐、美、日等工業強國紛紛關閉它們的粘膠纖維廠,縮減粘膠纖維的產量,他們把粘膠纖維的生產集中在少數大公司,這樣,有利于治理污染及新工藝、新品種的開發。


      與此同時,他們經過技術革新,大幅度提高粘膠纖維產品的質量,開發新品種、新技術,大大提高產品的附加值。例如,他們的粘膠長絲紡速已達140m/min,絲的纖度已細到像最細的蠶絲那樣纖細,并開發出中空、阻燃、防臭、竹節、異形、遠紅外等上百個差別化纖維品種。


      在產品質量方面,粘膠纖維的染色一致性明顯提高、毛絲疵點和伸度變異系數大大降低。


      另外,他們不斷向外輸出新的粘膠纖維生產技術,比如我國各大化纖公司都在花巨資引進他們的先進技術和設備,如連續式紡絲機、酸浴閃蒸系統、絲餅內壓洗設備、廢氣回收技術等。


      通過上述辦法,歐、美、日等國家雖然縮減了粘膠纖維的生產量,但減少了勞務費用支出,降低了環境污染及治理費用,又因其產品附加值的大幅度提高,加之大筆的技術輸出收入,整體的經濟效益卻大大提高了[1]。

       

      我國化學纖維工業的建立是從粘膠纖維開始的。從20世紀50年代開始,我國先后建了粘膠纖維的生產廠,如丹東化學纖維廠、保定化學纖維廠等。50年來粘膠纖維穩步發展,從20世紀90年代起我國粘膠纖維工業快速發展,產量以平均每年10%以上的速度增長,2004年我國粘膠產量達90萬噸,占世界總產量的1/3,保持粘膠纖維第一生產大國的地位。


      粘膠纖維的機遇與挑戰


      巨大潛力


      (1)粘膠纖維前景依舊看好:粘膠纖維本身具有優良的染色、吸濕、抗靜電等性能,其織物穿著舒適、衛生、瀟灑、鮮艷,具有許多種纖維所不及的性能,這也是粘膠纖維遭受合成纖維沖擊而未被淘汰的根本原因。隨著國內人民生活水平的提高,人們在衣著及家居裝飾上的消費觀念更趨于“回歸自然”,以及成衣向歐美市場出口看好,都將相應地帶動粘膠纖維需求的增長。因此可以預見,粘膠纖維仍將繼續是紡織品的重要原料,隨著發達國家逐步退出粘膠纖維的生產,會讓出更多的市場空間,這對我國粘膠纖維無疑是一次歷史性機遇。 


      (2)我國發展粘膠產業的優勢:我國粘膠行業生產集中度比較高,單廠平均產能達到2萬噸以上,部分龍頭企業已接近國際水平;粘膠纖維的原料為棉漿粕、木漿粕等天然物質,我國棉短絨(棉漿粕原料)資源非常豐富,完全可以就地取材,對企業降低生產成本極為有利;由于發達國家粘膠纖維產量逐年降低,為我國粘膠長絲出口提供空間。 


      不可忽視的問題


      (1)環保問題:粘膠纖維生產存在對環境的污染問題,主要是硫化氫、二硫化碳對大氣的污染及廢水中有機物、硫酸鹽對水質的污染。由于環保原因,發達國家逐漸退出粘膠纖維生產領域,產能向發展中國家轉移,其中,中國、印度與印尼發展最快。如果傳統粘膠纖維的生產在污染治理方面措施合理,盡管工藝復雜、投資大,但粘膠纖維仍然有它的生命力。我國發展粘膠纖維工業不能以犧牲環境為代價,要積極消化吸收國外粘膠纖維生產企業在治理有害物質排放方面取得的最新成果和成功經驗,發達國家企業對有害物質的回收率均在85%左右,Lenzing的聯合裝置系統對有害氣體的回收率達90%[2]。 


      (2)差別化粘膠纖維:國內粘膠纖維品種還十分單一,以常規品種為主,化纖差別率只有25%左右,更缺乏在非服用領域的開發研究。而國際粘膠纖維的發展趨勢是高性能、差別化、功能化與環?;刃滦屠w維的開發應用,下游產品風格因此而更加豐富多樣。遠紅外、超細纖維、中空纖維、負氧離子、抗菌、阻燃等多功能復合粘膠纖維的開發應用則進一步推進了面料檔次的提高,使其向保健、舒適、功能化、特色化、高仿真、高附加值方向發展。粘膠纖維除了應用于服用領域之外,在非服用領域的發展空間也極為廣闊,例如非織造布、工業絲、工程建設、國防等領域,這些領域都是中國紡織工業協會確定的紡織行業重點投資方向。 


      粘膠纖維生產工藝流程


      各種粘膠纖維,不論采用何種漿粕原料和生產設備,其基本生產工藝流程都是相同的(如圖4-2、4-3、4-4),都經下列三個過程: 


      (1)粘膠的制備:包括漿粕的準備、堿纖維素的制備及老成、纖維素黃酸酯的制備及溶解、粘膠的紡前準備(包括粘膠的混合、過濾、脫泡及熟成)。 
      (2)粘膠纖維的成形:包括紡絲及纖維的拉伸。 
      (3)粘膠纖維的后處理:包括水洗、脫硫、漂白、酸洗、上油、干燥等。粘膠長絲還需進行加捻、絡絲分級包裝等加工;粘膠短纖維則需經切斷、打包等。 

      圖4-2 粘膠纖維生產工藝流程圖

      注1.為粘膠制造、紡絲等條件與普通短纖維不相同 
      2.二硫化碳的回收,只在短纖維制造時進行


      圖4-3 普通粘膠短纖維生產工藝流程圖 

      圖4-4 普通粘膠長絲生產工藝流程圖 

      粘膠纖維性能


      粘膠纖維的優點是:吸濕及解濕性能好,透氣性好,柔軟性好,穿著舒適;染色性能優良;對光、熱及化學試劑穩定性高;不起球,不易起靜電,也不易沾污,更沒有棉花加工中出現的棉塵問題;廢棄物可自然降解,符合環境與可持續性發展。粘膠纖維也有一些缺點,如濕牢度僅為干牢度的一半,疲勞強度低,不耐磨,抗皺性差,高水膨潤和尺寸穩定性差,保水率過高造成干燥時間長,防霉防蛀能力較低??傊?,粘膠纖維與棉纖維的化學組成相同(纖維素),故其性質大同小異。下表列出了粘膠纖維主要性能指標,僅供參考。



      粘膠纖維用途


      粘膠纖維不僅可在數量上補充天然纖維的不足,而且在性能的某些方面優于常規的合成纖維,因而有廣泛的用途。 


      1.民用方面 粘膠纖維可以純紡,也可與棉、毛、麻、絲以及各種合成纖維混紡或交織,其織物質地細密柔軟,手感光滑,透氣性好,穿著舒適,染色后色彩鮮艷,宜做內衣、外衣及各種裝飾織物。此外,亦廣泛用于制造非織造織物。


      2.工業和其他方面 粘膠纖維的工業用途很多。粘膠纖維強力絲的強度高,耐熱性好,價格較低,在輪胎、耐壓膠管、輸送帶、帆布、涂層織物等工業中有重要地位;用粘膠纖維制成的止血纖維、紗布、繃帶及醫用床單、被服、人工腎血液透析器等,在醫療衛生部門有著廣泛的用途;在粘膠中混入致孔劑,成形后纖維中含有眾多的微孔,而具有較大的表面積,其特點是有良好的染色性、高吸水,可用作濾布、面罩和防毒面具,還可作為香煙濾嘴,因其保水率高,可用于醫療、衛生、保健用品等;與丙烯酸接技的粘膠纖維具有很高的離子交換能力,可用于空氣凈化、污水凈化、或從廢液中捕集微量放射性元素和稀有、貴重金屬;粘膠纖維碳化制得高強、高模的碳纖維,是航空、宇航、軍事工業和許多高新技術部門重要的增強材料;在粘膠中混入石墨,紡制成的石墨纖維可用作工業密封材料。奧地利蘭精(Lenzing)公司開發的石墨粘膠纖維用于氣體的密封和曲輥,使用溫度范圍可達200℃。



      此文關鍵字:莫代爾纖維,銅氨纖維,抗菌纖維,珍珠纖維,竹炭纖維
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