【纺织技术】新型再生纤维素纤维的发展和展望

文/刘荣清

1 导言

100多年来，由于耕地面积减少，全球人口继续增长，棉花等天然纤维供应量将持续减少，化纤产量将不断扩大。粘胶纤维俗称人造棉，是世界和我国最早问世的再生纤维素纤维，其原料为棉短绒或木浆粕，粘胶纤维生产工艺复杂，其中黄化、脱硫工艺对环境造成污染很大，产品湿模量低等问题，促使必须发展新的纤维并提供发展途径。

2 粘胶纤维的缺点和问题

粘胶纤维最大的问题是影响环境的安全，而且能耗和水耗较大。产品优点是手感柔软，光泽美丽，吸湿性好，不易产生静电，能与多种纤维混纺、交织。染色性好，缺点是强力低，遇水会变硬，易皱折，缩水率大，弹性回复差，耐磨强度低等。

与粘胶纤维同期的再生纤维还有醋酯纤维和铜氨纤维，其性能与粘胶相似。醋酯纤维现用作香烟过滤嘴，因光泽好用作高档服装面料和内衬。

3 富强纤维和强力粘胶的开发

为了克服粘胶纤维湿态强度低的缺点，前人作了不少研究，改变了粘胶纤维截面和皮层结构，如图1所示富强纤维的截面为圆形，没有皮芯结构，可使其湿强度达干强度的70%以上。强力粘胶截面为锯齿形，几乎全是皮层，没有芯层，强度显著提高，伸长率小，早期用于制成轮胎帘子线。

图1  三种纤维横截面

三种粘胶纤维的物理性能见表1。

表1 三种纤维物理性能

由此可见，富强纤维和强力粘胶比普通粘胶纤维有所进步，但变化不大。

4 新型高湿模量再生纤维素纤维的开发和应用

20世纪中叶，粘胶纤维的传统工艺发生了重大变革，原用黄化、硫化的制造工艺改成《溶剂法》循环，无渗漏制浆工艺，不仅解决了生产环境污染的大问题，并且促使纤维产品更见柔软、光洁、高强、高模量、低收缩、悬垂性优良、吸放湿能力强等优点，新产品深受用户青睐。

4.1 莫代尔（Modal）纤维

它是20世纪80年代由奥地利兰精公司首先研发，是以榉木浆粕为原料，能生产环保型高强模量纤维，具有丝的光泽，麻的凉爽，吸水透气性均优于棉，适合与各种纤维混纺，能用作针织内衣、巾被、牛仔服装等产品，细旦莫代尔更具特色。

Modal纤维可以采用其它纤维素纤维相同的染料，在传统的染整设备上进行加工。具有较高的上染率，颜色明亮而饱满，印花图案分色清晰。当前国产莫代尔产品的基本性能可取代兰精的产品，广泛使用于内衣、牛仔服、巾被等产品。

国外类似Modal纤维的还有Tafecell、Richcel等产品。

Modal可和其它纤维混纺，从而能提高纺纱的强力和降低不匀率，如与羊毛、羊绒、棉、麻、丝、聚酯纤维等混纺，皆可提升这些布料品质，使面料能保持柔软、顺滑，是针织衣物的上乘选择。莫代尔纤维物理性能：模量、强度介于Lyocell与粘纤之间，但价格便宜，可纺性好。

4.2 莱赛尔纤维（Lyocell）

再生纤维素纤维“Lyocell”是由国际人造纤维局(BISFA)命名的，它是第二代高湿模量再生纤维素纤维，也可以说是Modal纤维的升级产品。

5 目前我国已有十多家厂商生产Lyocell纤维

5.1纤维特性和功能

Lyocell纤维是由天然木浆直接溶解于有机溶剂甲基吗琳氧化物后经纺丝工艺制成，工艺流程短，溶剂可回收，不污染环境。其物理机械性能超越一般粘胶纤维，能集棉和涤纶纤维的长处。五种产品性能比较见表2。

表2  莱赛尔纤维与莫代尔、棉、粘胶、涤纶的性能比较

5.2 莱赛尔纤维的特点有：

  

① 具有较高的干湿模量和强度。② 属纤维素纤维，吸湿性能好。③ 纤维之间几乎没有纠缠，容易开松。④ 具有光滑柔软的表面、圆形截面和优良的水膨胀性，赋予织物优雅的悬垂感和动感。⑤ 利用微纤化可改善织物丰满度和绒感。⑥ 吸色性优良，色彩鲜艳。

莱赛尔纤维吸湿率高，摩擦力小，受打击和梳理容易产生较大的短绒和棉结，纺纱工艺应适当放大梳棉隔距，减少打击力和梳理力，同时加强温湿度控制和稳定，防止短绒的积聚，制成率的降低，Lyocell希望吸湿率高，不易产生静电。

5.3 纤维规格

① 纤度：1.1，1.25，1.4，1.7，2.4，3.3dtex。

② 长度：38，51，58，不等长60/90，82/114，3.3dtex以及丝束，毛条等。

5.4产品开发

可纯纺或与其他纤维混纺制成吸湿性好、穿着舒适、缩水率小，具有丝质感的面料，适用于制作内衣、时装、牛仔服、休闲服等。

Lyocell产品开发也在我国掀起热潮，开发产品范围有：机织和针织品，有纯纺及其与棉、毛、麻、丝等混纺交织产品。如棉型的产品有：100%Lyocell及其棉、粘胶、涤纶混纺交织产品，品种有卡其、府绸、斜纹类，有色织物、牛仔布、牛津纺、提花类。毛型产品有精纺呢绒，Lyocell/毛混纺羊毛衫、Lyocell/羊绒混纺纱、Tencel/毛/羊绒/丝四合一混纺纱。麻型产品有亚麻与Tencel产品开发已取得了一定成效，有的已远销美国、日本，在内销市场上也受到消费者的青睐。

6 竹浆纤维

6.1 概况

竹浆纤维及浆粕是利用中国广泛生长的竹子为原料，采用水解——碱法及多段漂白精制而成浆粕，再由化纤厂变性为可溶性粘胶纤维素纤维，因此可称为竹子再生纤维素纤维。该纤维细度、白度与普通精漂粘胶接近，强力较好，且稳定均一，韧性、耐磨性较高，可纺性能优良。

6.2 纤维特性和功能

① 具有轻好的吸湿性、透气性。② 具有天然的抗菌、抑菌和防紫外线性。抑菌值≥2.5，杀菌值≥0.5。③ 较好的染色均匀性。④ 较强的耐热性。⑤ 可生物降解性。

6.3 竹浆纤维产品及用途

目前已开发出100%竹纤维纱线，竹棉混纺纱，竹绢混纺纱，竹与Modal纤维混纺纱，竹与腈纶混纺纱等品种。

100%竹浆纤维，面料吸湿性好，透气性好，手感柔软，织物悬垂性好，上色容易，染色色彩亮丽。是一种继木浆纤维之后又一种前景广阔的新型环保面料。尤其独特的是竹纤维天然具有抗菌功能，因而用于制作内衣、贴身T恤衫、袜子等方面尤其合适。同时竹纤维与棉、腈纶等原料混纺制成的面料也具有很好的效果。

竹纤维无纺布由100%竹浆纤维制成。性能上与粘胶纤维非常接近。但是竹纤维天然具有杀菌，抑菌的效果。因而在卫生材料如卫生巾，口罩，护垫，食品包装袋等方面具有无比广阔的应用前景。

① 竹纤维卫生材料

有竹纤维纱布、竹纤维创可贴、竹纤维手术衣、护士服等一系列的产品可以选择。由于竹纤维产品天然的抗菌功能，因而制成的产品不需添加任何人工合成的抗菌剂，不会引起皮肤的过敏现象。同时在价格上也具有竞争优势。

② 竹纤维毛巾，浴衣，凉席等

竹纤维制成的毛巾及浴衣手感柔软舒适，同时有一种特殊的光泽。染色鲜明亮丽。吸水性好。

③ 竹纤维床上用品

由于竹纤维面料吸湿及放湿性能很好，手感柔软舒适。再加上特有的抗菌性能，用于制作床上用品非常合适。

7 维劳夫特(Viloft)纤维

7.1 特性

纤维具有扁平型截面和细微沟槽和孔洞，在混纺时，经过特殊设计，细纱截面会形成许多空气囊，从而柔软、保暖，产品易将湿气、污水排出，制成服装轻盈、清爽，水洗40℃以下不会变形，褪色。

7.2 产品开发

纤维细度2.4dtex×38mn，可与棉、涤纶、羊毛、羊绒、腈纶、Lyocell等纤维混纺，经针织、机织制成保暖内衣、服饰、休闲服、家居服等

8 新型再生发展、展望和建议

8.1 纤维原料的发展

纤维素是地球上最丰富的有机聚合物，再生纤维素原料从最早的棉短绒浆粕、榉木、杉木浆粕、竹浆粕不断发展，它对产品纤维的质量、产量、工艺、品种、成本、用途，均纤维素纤维有重大的关联。

木材类原料方面：能否从现在的榉木、松木扩展到我国资源较多的杉木、桑木、柞木等。

棉绒类方面：能否从棉短绒扩大到麦桔、稻桔、玉米桔、甘蔗桔、高粱桔、大豆桔、芦苇桔等等。但这些原料杂质较多，含纤维较少，成本较高。

虽然不同的原料需采用的“溶剂”，制成的纤维性质不同。

从长计议，再生纤维素原料的增加，可减少植棉耕地。促使现代科技产业的发展需求，针对我国人口多，平均占地面积不大的国情，具有重大意义。

8.2 再生纤维素纤维应用的扩展

新型再生纤维素早已在纺织服饰、家纺二大领域广泛应用，成效显著，并能与天然纤维、功能性纤维混纺、交织，发挥其强度高，服用舒适等诸多优点，传统的粘胶纤维已渐趋减小或改进。

8.3 积极研发纤维素纤维新品种

⑴近见报导，四川某公司在粘胶纺丝中混入产生负离子矿物质，如硅藻土、电气石等，利用复合纺丝或注射法，母粒法等技术制成负离子粘胶纤维。

⑵杭州多家企业以粘胶纤维为主体开发多种阻燃、防辐射、抗静电纤维。

⑶欧洲开发一种新型生物质纳米纤维，具有碳中性、可再生、可持续性及无毒、无污染、生命周期长等特点，值得关注。

8.4推行再生纤维素纤维生产非织造布

采用兰精公司新技术可生产新一代生物基非织造布产品，其加工工艺大致为：以NMMO水溶液为溶剂的纺丝液配制－纺丝－凝固－成网－洗涤－水刺－干燥－卷取。这种100%纤维素直接成网产品克重为15 ～ 80 g/m2，产品柔软性、吸湿性优异，在医疗和卫生保健用品领域具有十分好的应用潜力。

8.5 研发利用新的溶剂体系提高纤维产质量

芬兰Metsa集团利用离子流溶解纤维法技术，开发一种新型再生纤维Lonel，离子液使用温度小于100℃，离子液回收率可达99%。

8.6建议统一纤维名称

目前叫“X代尔”的名称不少，叫“X赛尔”的更多，有一个企业有四种X赛尔产品。我国应制定标准，确定标准名称，学术名称，商业名称，以产品引号表明产品特色，强化市场管理。

9 结语

纤维是生产纺织品的主要原料，随着纺织科技迅速发展，化学纤维，尤其是人造纤维产量、品种、质量显著提升，莫代尔、莱赛尔纤维等新型纤维素纤维的服用范围已明显超越了天然纤维。其使用已超越了纺织业棉、毛、丝、麻，针织、机织，纯纺和混纺，内衣和外衣，服饰、巾被和产业用纺织品等的需要，并不断拓展，前程无限。新型再生纤维素纤维的纺织面料已成为于今最时尚的、最优良的织物面料。但可继续研发差异化再生纤维素纤维，满足市场的需求。

编辑：纺织大学堂