第五章 粘胶纤维及再生纤维素纤维 郭肖青 青岛大学纺织服装实验教学中心
再生纤维素纤维发展历程 1857年 Schweiz发现铜氨水溶液能溶解纤维素 1900年 用铜氨溶液溶解纤维素制得纤维素纤维 1891年 Cross等首先制成纤维素磺酸钠溶液 1893年 发展了制备粘胶纤维的方法 1905年 Muller等以稀硫酸和硫酸盐为凝固浴,实现粘胶纤维工业化生产 70年代 Enka开发纤维素溶剂NMMO 80年代 Coutaults用该法制备纤维素纤维半工业化生产 90年代 日本将纤维素先闪蒸闪爆处理,再4℃完全溶解在8—10%碱液中, 制得纤维素纤维 2000年 东丽株式会社、京都大学首创将纤维素修饰使其热塑化,将热塑化纤维素熔融纺丝成纤维
第一节 粘胶纤维概述 一、粘胶纤维的品种和发展情况 粘胶纤维是以天然纤维素(浆粕)为基本原料,进转化为纤维素磺酸酯溶液再纺制而成的再生纤维素纤维。 20世纪70年代以后,由于合成纤维的迅速发展,以及粘胶纤维生产工艺冗长,“三废”污染严重等原因,在发达国家产量开始下降。
二、粘胶纤维生产的基本过程 各种粘胶纤维基本生产过程包括四个过程: (1)粘胶的制备:包括浆粕的准备、碱纤维素的制备及老成、纤维素磺酸酯的制备与溶解; (2)粘胶的纺前准备:包括混合、过滤和脱泡; (3)粘胶的纺丝及纤维的拉伸; (4)粘胶的后处理:包括水洗、脱硫、漂白、酸洗、上油、干燥等。粘胶长丝还需要进行加捻、络丝分级包装等。
粘胶纤维生产工艺流程 LOGO www.themegallery.com
粘胶短纤维纺丝设备 粘胶长丝纺丝设备 黄 化 机
三、粘胶纤维的性能及用途 (一)粘胶纤维的性能 粘胶纤维具有许多优异的性能: (1)吸湿性优良,在标准状态下,粘胶纤维的回潮率为12%~14%、仅次于羊毛(14%)而优于棉(6%~7%),大大超过了常规的合成纤维如 涤纶(0.4%~0.5%) 锦纶(3.8%~4%) 腈纶(1.0%~2.5%)
(2)染色性优良 粘胶纤维和棉相似,能用直接染料、硫化染料、活性染料及其它多种染料染色。 (3)耐热性较高 粘胶纤维耐热性优于棉。由于没有热塑性,当温度升高不变软、不粘连。
故织物缩水性大,尺寸稳定性差,湿水后膨胀、变硬。 (2)湿态强度低。 普通粘胶纤维湿态下强度下降近50%。故织物弹性回复和抗皱性能较差。 与棉相比,其缺点: (1)粘胶纤维易伸长变形 故织物缩水性大,尺寸稳定性差,湿水后膨胀、变硬。 (2)湿态强度低。 普通粘胶纤维湿态下强度下降近50%。故织物弹性回复和抗皱性能较差。 22:55
(二)粘胶纤维的用途 1. 民用方面 与棉、毛、麻混纺,其织物质地细密柔软,手感光滑、透气性好。 2.产业和其它方面 粘胶纤维在3000℃下碳化制得高强度、高模量的碳纤维。同时可用于止血纤维、纱布、绷带等
第二节 其它功能粘胶纤维
1.负离子粘胶纤维 负离子产生条件 能量来源; 空气中存在的气态水分子。 负离子发生材料(如电气石粉体)起到的是“促使”空气分子电 离或发生电子转移的作用。纤维素纤维具有亲水基团,含水率 较高(14%左右),因此,应用电气石微粉开发的负离子功能粘 胶纤维比合成纤维产生负离子的效果要明显。
1.负离子粘胶纤维 电气石 含硼为特征的环状结构硅酸盐物质,化学式为: Na(Mg,Fe,Li,Al)3Al6[Si6O8](BO3)3(OH,F)4的三方晶系硅酸盐 物质。该物质的重要特征是在一定条件下能够产生热电效应 和压电效应,即在温度和压力变化情况下,即使在微小变化 下,也能引起电气石晶体之间电势差(电压),这种静电压很 高,并且随着电气石粒子的细化而加强,其能量足以使空气 中的水分子发生电离。
1.负离子粘胶纤维 纤维成形加工 将电气石微粉与活化剂、分散助剂均匀配制成乳浆料,按 一定比例通过特殊方法加入粘胶液中。经过静态和动态混 合,使该粉体均匀分散在粘胶液中,经过纺丝制成可产生 负离子功效的粘胶纤维。
纤维除白度略有下降外,其它指标均符合或者超过国家粘胶长丝与短纤维质量标准。 1.负离子粘胶纤维 负离子粘胶纤维物理指标 纤维除白度略有下降外,其它指标均符合或者超过国家粘胶长丝与短纤维质量标准。
1.负离子粘胶纤维 研究现状 上海博瑞保健品合作公司与东华大学最早联合开发,已基本掌握产生 负离子的纤维技术及设备; 新乡白鹭已开发成功,并开始在国内外市场销售负离子功能粘胶长 丝、短纤两大系列产品; 上海石化合纤所开发了负离子纤维纺织品; 上海申菊服饰设计开发了负离子保暖内衣。 国外生产负离子纤维公司: 生产HoliG纤维的日本敷岛公司、生产IONAGE纤维的日清纺公司、大和 纺织公司、钟纺公司、富士公司等。
2.蛋白粘胶纤维 纤维特性 是粘胶纺丝原液与蛋白纺丝液共混,经湿法纺丝纺制而成的 一种新型纤维。它集蛋白纤维和纤维素纤维的优点于一身, 具有优良的吸湿性、透气性、保温性和染色性,且与蛋白纤 维一样有真丝般的光泽,增添了粘胶纤维的丝绸感,还含有人 体所必须的多种氨基酸,与人体皮肤有良好的亲和性,满足了 人们对纤维舒适化、保健化和时尚化的要求。
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