粘膠纖維

一、粘膠纖維簡介

粘膠纖維，人造纖維的一個主要品種。由天然纖維素經堿化而成堿纖維素，再與二硫化碳作用生成纖維素黃原酸酯，溶解于稀堿液內得到的粘稠溶液稱粘膠，粘膠經濕法紡絲和一系列處理工序后即成粘膠纖維。

粘膠（nianjiao)纖維（Viscose fiber），是粘纖的全稱。它又分為粘膠長絲和粘膠短纖。粘纖——又叫人造絲、冰絲。2000年后，粘纖又出現了一種名為天絲、竹纖維的高檔新品種。粘纖是以棉或其它天然纖維為原料生產的纖維素纖維。在12種主要紡織纖維中，粘纖的含濕率最符合人體皮膚的生理要求，具有光滑涼爽、透氣、抗靜電、染色絢麗等特性。

二、粘膠纖維截面

普通粘膠纖維的截面呈鋸齒形皮芯結構，縱向平直有溝橫。

三、粘膠纖維分類

按不同的原料和紡絲工藝：普通粘膠纖維，高濕模量粘膠纖維、高強力粘膠纖維和改性粘膠纖維。

普通粘膠纖維具有一般的物理機械性能和化學性能，又分棉型、毛型和長絲型，俗稱人造棉、人造毛和人造絲。

強力型粘膠纖維中，干態強度超過30.0cN/tex的長絲稱強力絲；超過38.0cN/tex的稱超強力絲；超過44.1cN/tex的稱二超強力絲;超過48.5cN/tex的稱三超強力絲；超過53.0cN/tex的稱四超強力絲。

高性能粘膠纖維中，在濕態下彈性模量較高的纖維，稱波里諾西克纖維，也稱高濕模量纖維，中國稱富強纖維，簡稱富纖。濕模量介于普通型纖維和波里諾西克纖維之間，但具有較高勾結強度、脆性較小的纖維，稱改良型高濕模量纖維。

四、粘膠纖維特點

1、粘膠纖維的基本組成是纖維素 (C6H10O5)_n，天然、無害、易降解。

2、粘膠纖維具有良好的吸濕性，在一般大氣條件下，回潮率在13%左右。吸濕后顯著膨脹，直徑增加可達50%，所以織物下水后手感發硬，收縮率大。

3、粘膠纖維的化學組成與棉相似，所以較耐堿而不耐酸，但耐堿耐酸性均較棉差。富纖則具有良好的耐堿耐酸性。

4、粘膠纖維的染色性與棉相似，染色色譜全，染色性能良好。

5、粘膠纖維的熱學性質也與棉相似，密度接近棉為1.50~1.52g/cm³。

6、纖維素的大分子的羥基易于發生多種化學反應，因此，可通過接枝等方法，對粘膠纖維進行改性，提高粘膠纖維性能，并生產出各種特殊用途的纖維。

7、不易起靜電，有較好的可紡性能。

五、粘膠纖維工藝

　   由纖維素原料提取出純凈的α－纖維素（稱為漿粕），用燒堿、二硫化碳處理，得到橙黃色的纖維素黃原酸鈉，再溶解在稀氫氧化鈉溶液中，成為粘稠的紡絲原液，稱為粘膠。粘膠經過濾、熟成（在一定溫度下放置約 18～30h，以降低纖維素黃原酸酯的酯化度）、脫泡后，進行濕法紡絲，凝固浴由硫酸、硫酸鈉和硫酸鋅組成。粘膠中的纖維素黃原酸鈉與凝固浴中的硫酸作用而分解，纖維素再生而析出，所得纖維素纖維經水洗、脫硫、漂白、干燥后成為粘膠纖維。

工藝流程

① 粘膠的制備：包括浸漬、壓榨、粉碎、老化、黃化、溶解、熟成、過濾、脫泡等工序。漿粕經濃度為18%左右的氫氧化鈉水溶液浸漬，使纖維素轉化成堿纖維素，半纖維素溶出，聚合度部分下降；再經壓榨除去多余的堿液。塊狀的堿纖維素在粉碎機上粉碎后變為疏松的絮狀體，由于表面積增大使以后的化學反應均勻性提高。堿纖維素在氧的作用下發生氧化裂解使平均聚合度下降，這個過程稱為老化。聚合度下降的程度與溫度、時間有關。老化后將堿纖維素與二硫化碳反應生成纖維素黃酸酯稱黃化，使大分子間的氫鍵進一步削弱，由于黃酸基團的親水性，使纖維素黃酸酯在稀堿液中的溶解性能大為提高。把固體纖維素黃酸酯溶解在稀堿液中，即是粘膠。剛制成的粘膠因粘度和鹽值較高不易成形，必須在一定溫度下放置一定時間稱為熟成，使粘膠中纖維素黃酸鈉逐漸水解和皂化，酯化度降低，粘度和對電解質作用的穩定性也隨著改變。在熟成的同時應進行脫泡和過濾，以除去氣泡和雜質。

制備粘膠的設備主要有古典法、連續浸漬壓榨

粘纖工藝流程

粉碎和五合機等三種形式。

② 紡絲成形：采用濕法紡絲。粘膠通過噴絲孔形成細流進入含酸凝固浴，粘膠中堿被中和，細流凝固成絲條，纖維素黃酸酯分解再生成水化纖維素。凝固和分解可同時發生，也可先后進行。在同一浴中完成凝固和分解的方法稱單浴法紡絲。粘膠長絲用單浴法紡絲。在一浴內凝固而在另一浴中分解再生的方法稱二浴法紡絲。強力絲或短纖維一般用二浴法紡絲。為改善纖維的某些性能，也有采用三浴法、四浴法甚至五浴法的。凝固浴是硫酸和硫酸鋅的水溶液，各組分的含量因纖維品種而不同。

③ 后處理：成形后纖維需經過水洗、脫硫、酸洗、上油和干燥等后處理加工。水洗是除去附在纖維表面的硫酸及其鹽類和部分硫。脫硫可在氫氧化鈉、亞硫酸鈉或硫化鈉的水溶液中進行。金屬離子可用鹽酸處理去除。上油可降低纖維的摩擦系數，減少靜電效應，改善纖維手感，提高纖維的可紡性能。上油后的絲條經過干燥即可包裝出廠。粘膠短纖維的切段工序通常在后處理以前進行。強力絲主要作為輪胎或運輸帶的簾子布，對纖維的外觀無特殊要求，只需用熱水洗去纖維上硫酸及其鹽類，經上油、干燥后即可，后處理可在紡絲機上進行。

六、粘膠纖維應用

普通粘膠纖維

（1）粘膠棉型短纖維切斷長度35~40mm，纖度1.1~2.8dtex(1.0~2.5旦)與棉混紡可做細布、凡立丁、華達呢等。

（2）粘膠毛型短纖維，切斷長度51~76mm，纖度3.3~6.6dtex(3.0~6.0旦)，可純紡，也可與羊毛混紡，可做花呢，大衣呢等。

富強纖維

（1）是粘膠纖維的改良品種。

（2）純紡可做細布、府綢等。

（3）與棉、滌等混紡，生產各種服裝。

（4）耐堿性好，織成織物挺括，洗滌后不會收縮和變形，較為耐穿耐用。

粘膠絲

（1）可做服裝、被面、床上用品和裝飾品。

（2）粘膠絲與棉紗交織，可做羽紗，線綈被面。

（3）粘膠絲與蠶絲交織，可做喬其紗，織錦緞等。

（4）粘膠線與滌、錦長絲交織，可做晶彩緞、古香緞等。

粘膠強力絲

（1）強力比普通粘膠絲高一倍。

（2）加捻織成簾子布，用于汽車、拖拉機、馬車輪胎。

高卷曲高濕模量粘膠纖維

高卷曲高濕模量粘膠纖維(以HR表示)是新一代粘膠纖維，它具有較高的強度和濕模量、適中的伸長和良好的卷曲性能，加上粘膠纖維本身又具備優良的吸濕性、透氣性、不產生靜電、染色性能好、纖度和長度可靈活調整等特點，是一種性能較為全面的紡織纖維原料，可根據不同的需要用它來純。粘纖的吸濕性能與染色性能和纖維本身含有大量羥基（—OH）有著密切關系，羥基（—OH）基團大量吸附水分子或其它分子，吸濕性越好的纖維染色性就越好。粘膠纖維由于它在制造過程中經歷過多次物理和化學反應造成纖維素大分子團裂解，使其大分子變短，分子間隙較大，排列也疏松零亂，分子中的羥基（—OH）可極性也好，在這些方面要比棉花更勝一籌。所以粘膠纖維的染色性比棉花要好一些，不僅適用染料多、色譜廣，染色的色彩也鮮艷。