再生纤维素纤维和铜氨纤维
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48 标准与测试V o l〃42N o〃10,2014铜氨纤维的结构及性能崔运花,陈佳( 东华大学纺织学院,上海201620)摘要: 通过扫描电镜、红外光谱、X -衍射、聚合度测定和热重分析等方法分析研究了铜氨纤维的形态结构、聚集态结构、分子结构、力学性能和热学性能,并且在此基础上研究了纤维的耐酸、碱、氧化剂和还原剂等化学性能。
结果显示,铜氨纤维的表面具有均匀沟槽,横截面近似圆形,结晶度和取向度比棉和粘胶高,聚合度偏低,并更易热裂解。
铜氨纤维具有优良的物理和化学性能,有利于后序的纺织加工。
关键词: 铜氨纤维; 结构; 力学性能; 热性能中图分类号: TS101.921.1 文献标识码: B文章编号: 1001-2044( 2014) 10-0049-04The structure and property of cupramm onium rayonC U I Y unhua,C H E N J i a(C o ll ege o f T ex til e s,D o n g hu a U n i ve rs it y,Sh a n g h a i201620,C h i n a)A b s t r a c t:Th e s u r f ace m o r ph o l ogy,agg r ega ti o n s t r u c t u r e,m o l ec u l a r s t r u c t u r e,m e c h a n i ca l a nd t h e r m a l p r o p e r ti e s o f c up r a mm o n i u m r ayo n a r e s t ud i e d a nd a n a l y z e d b y m ea n s o f S E M,IR,X-d iff r ac ti o n a s w e ll a s o f m ea s u r i n g o f d eg r ee o f p o l y m e r i z a ti o n a nd a n a l y s i s o f T G i n t h e p a p e r w it h t h e fi b e rs’c h e m i ca l p r o p e r ti e s s u c h a s r e s i s t a n ce s o f ac i d,a l k a li,ox i d i z i n g a nd r e du c i n g age n t s d i s c u ss e d.Th e r e s u lt s h o w s t h a t t h e s u r f ace o f c up r a mm o n i u m r ayo n s h o w s un if o r m g r oove s w it h t h e c r o ss-s ec ti o n b e i n g a pp r ox i m a t e l y c i r c u l a r.I t h a s h i g h e r d eg r ee o f c r y s t a lli n it y a nd o r i e n t a ti o n co m p a r e d w it h co tt o n a nd V i s co s e fi b e r.L o w D P m a k e s it ea s y t o b e t h e r m o ll y d eg r a d e t e d.B e s i d e s,t h e exce ll e n t ph y s i ca l a nd c h e m i ca l p r o p e r ti e s o f c up r a mm o n i u m r ayo n m a k e it s a ft e r p r oce ss i n g m o r e s m oo t h l y.Key w or ds: cupra mm o ni um fi br e; s tr uc t ur e; m acha ni ca l pr ope rt y; hea t pr ope rt y铜氨纤维是由包裹在棉籽上的棉短绒为原料制造而成的再生纤维素纤维,具有优良的服用性能,良好的触感,柔和的光泽和极佳的透气性。
铜氨纤维制备条件的改进和体会作者:朱海英杨茵来源:《化学教学》2008年第07期文章编号:1005-6629(2008)07-0009-02中图分类号:G633.8 文献标识码:C铜氨纤维是一种再生纤维素纤维,因在制造过程中以氨及氢氧化铜处理而得名。
将松散的棉短绒等天然纤维素溶解于铜氨溶液中,制得铜氨纺丝液,经过后续处理后进入稀酸溶液中还原成铜氨纤维。
由于铜氨纤维的原料为棉花中棉籽的短绒毛所提炼而来,因此不会造成森林砍伐的破坏,是一种对人类、地球生态环境最温和的纤维。
铜氨纤维易受土壤及水中细菌分解,不会破坏自然环境,就算燃烧也不会有毒性气体出现,是迎合当今环保趋势的“绿色纺织品”。
铜纤维的制备实验是苏教版《有机化学基础》中纤维素的性质实验之一,大多数的中学化学教师都是第一次接触这个演示实验。
当笔者按照教材所示方法做实验时发现以下不尽如人意的问题:(1)向盛放硫酸铜溶液的烧杯中滴加氢氧化钠溶液,如果所聚硫酸铜溶液过少,不利于学生观察絮状沉淀的产生;如果所聚硫酸铜溶液过多,滴加氢氧化钠的时间可能过长。
(2)将絮状沉淀“静止片刻”所指的时间不明确,操作过程中,1-2分钟很难达到较好的分离效果,直接会导致接下来配置的铜氨溶液浓度过低,无法在瞬间和脱脂棉共同作用变成粘稠状。
在查阅了相关资料后,笔者在操作过程中尽量简化实验步骤,考虑了反应容器、硫酸铜溶液浓度、氢氧化钠溶液浓度、稀硫酸浓度以及反应时的温度变化,利用正交设计助手设计了L9(34)正交表。
实验所需仪器:2个10mL量筒、1支大试管(带橡皮塞)、1支5mL针筒(带针头)、1个50mL烧杯、温度计、长玻璃棒。
实验所需其他试剂:浓氨水、脱脂棉。
实验主要步骤:(1)分别量取10mL硫酸铜溶液和10mL氢氧化钠溶液依次、迅速倒入同一支大试管,试管中出现絮状沉淀,无须静止,缓缓倾斜大试管,即可将悬浊液中的大量水倒出。
(2)向新制氢氧化铜沉淀中逐滴滴加浓氨水,同时振荡大试管,到沉淀恰好消失为止。
第二章再生纤维素纤维第一节概述纤维素是自然界赐予人类的最丰富的天然高分子物质,它不仅来源丰富,而且是可再生的资源。
自古以来人们就懂得用棉花织布及用木材造纸,但直到1838年,法国科学家Anselme Payen对大量植物细胞经过详细的分析发现它们都具有相同的一种物质,他把这种物质命名为纤维素(Cellulose)。
据科学家估计,自然界通过光合作用每年可产生几千亿吨的纤维素,然而,只有大约六十亿吨的纤维素被人们所使用。
纤维素可以广泛应用于人类的日常生活中,与人类生活和社会文明息息相关。
利用纤维素生产再生纤维素纤维是纤维素应用较早和非常成功的应用实例。
早在1891年,克罗斯(Cross),贝文(Bevan)和比德尔(Beadle)等首先制成了纤维素黄酸钠溶液,由于这种溶液的粘度很大,因而命名为“粘胶”。
粘胶遇酸后,纤维素又重新析出。
1893年由此发展成为一种最早制备化学纤维的方法。
到1905年,Mueller等发明了稀硫酸和硫酸盐组成的凝固浴,使粘胶纤维性能得到较大改善,从而实现了粘胶纤维的工业化生产。
这种方法得到的再生纤维素纤维就是人们至今一直应用的粘胶纤维。
目前,再生纤维素纤维的生产方法具体有如下几种:1、粘胶法:粘胶纤维2、溶剂法:铜氨纤维;Lyocell纤维等;3、纤维素氨基甲酸酯法(CC法):纤维素氨基甲酸酯(cellulose Carbamate)纤维4、闪爆法:新纤维素纤维5、熔融增塑纺丝法:新纤维素纤维环境友好的并可能工业化生产的为属于生产第三代纤维素纤维的N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)法和CC法。
但是,目前纤维素纤维的主要生产方法还是以粘胶法为主,产量占90%以上。
所以,我们将主要介绍粘胶纤维。
粘胶纤维是一类历史悠久、技术成熟、产量巨大、用途广泛的化学纤维。
据其结构和性能可分为以下品种:(Polynosic)(),由于原料丰富,性能优良,自工业化以来,粘胶纤维得到了不断的完善和发展。
化学纤维基本知识(名词术语)纤维和纺织纤维人们把长度比其直径大很多倍,并具有一定柔性的纤细物质,称为纤维,通常把经过纺织加工后可做成各种纺织品的纤维称为纺织纤维,纺织纤维的长度与直径比一般大于1000:1。
化学纤维用天然的或合成的高分子为原料,经化学方法处理,再经过机械加工而制成的纤维,称为化学纤维。
按照高分子化合物原料来源和加工方法的不同可分为两大类:一类为再生纤维;另一类为合成纤维。
再生纤维用天然的聚合物为原料,经化学方法处理再经过机械加工与原聚合物在化学组成上基本相同的化学纤维,称再生纤维。
再生纤维素纤维以纤维素为原料经过一系列化学与机械加工制成的,结构与纤维素相同的纤维称再生纤维素纤维。
所谓纤维素,就是由多个失水b-葡萄糖组成的一种天然高分子化合物,如含有纤维素的木材、芦苇、甘蔗渣、棉短绒等。
粘胶纤维以自然界中含纤维素的农林副产物为原料,用粘液法纺丝而制成的再生纤维素,称为粘胶纤维。
其品种有长丝、短纤维和帘子线。
市场上见到的人造丝、人造毛等大都是粘胶纤维的产品。
铜氨纤维(铜铵纤维)以松散的纤维素溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液内,经纺丝,凝固成形而成的纤维,谓之铜氨纤维。
再生蛋白质纤维用天然蛋白质为原料制成的再生纤维。
其品种有酪素纤维、玉米蛋白纤维等。
醋酯纤维用纤维素与醋酸为原料,经化学方法转化成醋酯纤维素酯制成的化学纤维。
醋酸酯纤维的基本原料为棉短绒、木材以及醋酸或醋酸酐。
合成纤维用单体经人工合成获得的聚合物为原料制成的化学纤维。
所谓“单体”,就是用化学方法合成高分子化合物时所用的低分子物质。
合成纤维的品种很多,常见的有:涤纶、锦纶、丙纶、腈纶、维纶、氯纶、氨纶等。
无机纤维主要成分是由无机物构成的纤维。
(注:不属于化学纤维范围)玻璃纤维主要成分是铅、钙、镁、硼等硅酸盐混合物所构成的无机纤维。
金属纤维由金属制成的无机纤维。
纤维纤维材料包括两大类: 一类是天然纤维, 包括植物纤维棉、麻等和动物纤维羊毛、蚕丝等;另一类是化学纤维, 包括人造纤维和合成纤维.我国的丝绸很早就闻名於世.从公元前2世纪起, 我国的丝绸沿着横贯中亚的"丝绸之路"出口到欧、亚、非洲, 促进了我国和世界各国的交往和交流.到了北宋时期, 著名的女纺织革新家黄道婆改进了纺织技术, 使棉纺织业在我国得到了发展.天然纤维资源有限, 每亩良田年产皮棉不过50公斤左右, 一只蚕茧只能抽生丝0.5克左右, 而世界人口不断增加, 对纤维的需求也在增加, 但又不能用大量的良田去种植桑麻棉, 因为人們要种粮吃饭.解决粮棉争地矛盾的出路就在於发展化学纤维.现代的合成纤维工业以石油、天然气为原料, 产品性能优异, 花样繁多, 深受广大消费者喜爱.(1)人造纤维人造纤维也叫再生纤维, 是用一些本身含有纤维的物质, 如木材、棉籽短绒、棉秆、甘蔗渣等, 或含有蛋白质的物质, 如大豆、花生、玉米等, 经过化学处理和一系列的机械加工制成的.人造纤维具体指人造棉、人造丝、人造毛等.最早出现的人造纤维是粘胶纤维, 它是1891年人們用木材、棉绒等为原料加工得來的.用它制成的衣服穿着舒服, 透气性好, 但缩水率大, 不耐磨也不耐晒.后來人們又研制出铜氨纤维、醋酸纤维等, 但人造纤维原料有限, 产品性能不太优越, 因而逐步让位於后起之秀——合成纤维.(2)合成纤维合成纤维是把一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质, 如煤、石油、天然气、水、空气、食盐、石灰石等, 经过化学处理制成的纤维.合成纤维跟橡胶、塑料同属高分子化合物, 不同之处表现在:作纤维的树脂多属线型分子链, 没有或少有支链.這类树脂能溶於溶剂而抽成丝, 或者能加热熔融而抽丝, 但加热时其结构并不被破坏.這类树脂的分子间内聚力是所有高分子中最大的.合成纤维生产的第一道工序是纺丝.纺丝工序的关键是喷丝头, 它一般采用耐高温耐磨的材料制成.在一个喷丝头上钻有几十个到几万个直径为0.04~1毫米的小孔.熔融纤维从小孔喷出经冷却就得到很细的丝, 抽出的丝再经过牵伸和热定型工序就可用於生产各种产品.合成纤维具有天然纤维所没有的一系列优良性能.它强度高, 耐磨、耐虫蛀, 比重轻, 保暖性好, 一般能耐酸碱腐蚀.合成纤维以六大纶为主:①聚酰胺纤维.我国称为锦纶, 是最早上市的合成纤维.主要品种有尼龙66, 尼龙6, 尼龙610等.1940年第一批尼龙丝袜上市, 就震动了纺织市场.锦纶纤维耐磨, 强度大, 回弹性能好, 但耐热耐光性能差.锦纶大多用於制造袜子、衬衫等.工业上用作重型汽车和飞机轮胎的帘子线、绝缘材料, 也用於制造缆绳、渔网、降落伞、高级地毯等.②聚脂纤维.我国又称为涤纶(的确良), 早在1940年英国就已能合成, 但直到1946年才实现工业生产.涤纶纤维强度高、耐磨, 混纺后制成的衣服耐穿, 抗皱好洗, 因而发展迅速.到70年代初, 产量居合成纤维第一位.③聚丙烯腈纤维.我国又称为腈纶、合成羊毛.它是1950年问世的, 它的耐光性、保温性、弹性都很好, 手感柔软, 强度比羊毛高, 价格比羊毛低, 不怕虫蛀, 耐晒又耐洗, 适宜於制作衣料, 针织外衣、毛毯、工业用织物等.④聚乙烯醇纤维.我国又称为维纶, 它的性能近似於棉纤维, 耐磨性强於棉纤维, 是合成纤维中吸水性最高的一种, 但耐热性和弹性较差.⑤聚丙烯纤维.又叫丙纶, 比重小, 强度较高, 耐光照.⑥聚氯乙烯纤维.又称氯纶, 它耐化学腐蚀力强, 保暖性好, 难燃烧.合成纤维主要用於民用消费品, 但也有一部分用於工程技术.宇航、冶金、化工等部门, 不仅要求纤维综合性能优良, 而且需要耐高温和抗强腐蚀.合成纤维的出现, 正好填补了這一空缺.人們经过多年研究, 已取得不少成果.芳纶—1313纤维, 能在200℃下长期使用, 它的强度是强力锦纶的2倍.它首先被用於制造宇航服, 还大量用作登山索具、高温过滤袋、飞机轮胎帘子线等.芳纶—1414纤维, 能在290℃下长期使用, 560℃才分解.它的强度是合成纤维中的冠军, 断裂强度是锦纶的3倍, 手指粗的一条纤维绳, 就可以吊起两辆解放牌汽车.因此多采用它作复合材料的增强纤维, 特别适合於生产飞机、导弹的雷达罩.聚酰亚胺纤维能在-273℃的超低温下使用, 也能在400℃的高温中正常工作, 能承受冷热剧变而不影响强度.用聚皿氟乙烯抽丝制得的氟纶纤维, 能耐王水的腐蚀.在-160℃~280℃的温度范围内都可使用, 用它增强的复合材料作自润滑轴承在飞机上使用非常合适.(3)合成皮革和合成纸从显微结构看, 皮革和纸张都属於平面型的纤维交织物.皮革纤维是强韧的胶原蛋白纤维, 经鞣革剂作用而形成强固的网状结构.纸张的纤维是植物性纤维, 在造纸过程中, 這些植物纤维互相纠结而形成网络结构.合成革就是把树脂涂在底物布上制造出來的树脂薄膜.但它没有微气孔, 不透汗, 穿起來不舒服.后來人們在合成革中加入聚氨脂, 聚氨脂在凝固过程中就会产生微气孔.這种合成皮革具有像天然皮革一样的透气性, 但比天然皮革耐用得多, 它又可装饰成各式各样的真皮外表, 因而很受欢迎.普通纸的强度一般不高, 且易被虫蛀, 又不耐酸碱.人們用人造纤维为原料制成聚合薄膜, 再经纸化工艺, 就可得到合成纸.目前已有用於描图的描图纸, 用於印刷制版的铜版纸, 不怕日晒雨淋的广告纸问世, 用這种纸生产的军用地图和防水海图, 抗折抗皱, 不怕水, 战场使用很方便.如果用合成纤维为原料, 按传统的造纸法就可造出合成纤维纸, 它强度高, 抗腐蚀, 抗撕折, 抗霉蛀, 用作电池隔膜纸, 既能提高电池寿命, 又能改进电池性能.。
再生纤维素铜氨工艺是将棉、麻、毛等天然纤维或合成纤维经过一系列处理,得到再生纤维素后,采用铜氨还原工艺,使其具有类似天然棉纤维的柔软性和透气性。
该工艺的原理如下:
1. 氨化处理:在碱性条件下,再生纤维素与氨气反应生成氨化再生纤维素。
氨化处理能够使再生纤维素分子链断裂,提高纤维素的亲水性,并使其更易吸收染料。
2. 铜离子还原:将氨化再生纤维素与铜盐反应,使铜离子与纤维素分子结合。
在还原剂的作用下,铜离子被还原为铜离子,并释放出电子,电子与纤维素分子键合形成类似于天然棉纤维的结构,达到柔软、透气的效果。
3. 后处理:在铜氨还原过程中,由于还原剂的使用,可能会产生一些有害物质,需要进行后处理。
后处理包括水洗、中和、漂白等过程,以确保纤维素制品符合环保和健康的要求。
再生纤维素铜氨工艺在实际应用中,能够有效地提高再生纤维素的质量和性能,使其更加接近天然棉纤维,同时也具有环保、可持续等优点,是一种非常有价值的纺织工艺。
新型纤维与染整工艺班级:轻化08(2)班学号:40801030227姓名:刘冬梅铜氨纤维的染整工艺铜氨纤维(Cuprammonium fibre)是一种再生纤维素纤维。
它是将棉短绒等天然纤维素溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液中,配成纺丝溶液;经过滤和脱泡后,在水或稀碱溶液的纺丝浴中凝固成形,在含2%~3%硫酸溶液的第二浴液中使铜氨纤维素分子化合物分解再生出纤维素。
生成的水合纤维素纤维经水洗涤,再用稀酸液处理除去铜的残迹,再经洗涤、上油、干燥而成。
铜氨纤维面料手感柔软,光泽柔和,极具悬垂感。
其服用性能近似于丝绸,且抗静电性能较好,即使在干燥地区穿着也不会产生闷热感,因此,作为内衣里布很受欢迎。
目前,铜氨纤维已从里布用料发展成为高级套装的优质面料,特别适用于与羊毛、精梳棉、合成纤维等混纺或纯纺,用以制作高档内衣及套装等。
1.铜氨纤维的性能及结构铜氨纤维的截面呈圆形,无皮芯结构,可承受高度拉伸,制得的单丝较细,一般在1.33tex以下(1.2 den),最细可达0.44 tex(0.4 den)。
其性能与粘胶纤维相似,特别是用碱法成形的。
水法成形的铜氨纤维,由于采用的溶液黏度高、纤维素聚合度大,所以断裂强度较粘胶纤维高,一般干态下为2.3—2.4 g/den,湿态下为1.2—1.3 g/den。
水法成形的铜氨纤维结构均匀,表层无定向层圈,在同样的染色条件下,染色亲和力较大,上色较深。
铜氨纤维的回潮率较高,公定回潮率为11%,在一般大气条件下回潮率可达12%~13%,仅次于羊毛,与丝相当,而高于棉及其它化纤,穿着更具舒适感。
铜氨纤维不溶于一般有机溶剂,而溶于铜氨溶液。
浓硫酸和热稀酸能溶解铜氨纤维,稀碱对其有轻微损伤,强碱则可使铜氨纤维膨胀而造成强度损失,最终可使纤维溶解。
2.染整加工注意点织物经向采用110 tex(100 den)铜氨纤维,纬向采用18.5 tex 棉+77 tex(70 den)棉氨包芯纱,斜纹,密度为210根/10 em×90根/10 em。
铜氨纤维1.概述铜氨纤维属于纤维素纤维,其生产过程是:将松散的纤维素溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液中,配成纺丝溶液;经过过滤和脱泡后,在水或稀碱溶液的纺丝浴中凝固成形,再在含2—3%硫酸溶液的第二浴液中使铜氨纤维素分子化合物发生分解而再生出纤维素。
生成的水合纤维素纤维经水洗涤,再用稀酸液处理除去铜的残迹,此后再经洗涤上油并干燥。
?2.主要生产国家美国、英国、日本、德国、意大利等3.用途铜氨纤维比较昂贵,其用途与粘胶纤维大体一样,但铜氨纤维的单纤比粘胶纤维更细,触感柔软,光泽适宜,所以常用做高级织物原料,特别适用于与羊毛、合成纤维混纺或纯纺,做针织和机织内衣、女用袜子以及美丽的缎绸。
4.规格质量铜氨纤维分为长丝和短纤维两种,一般为1.2D以下,在特殊情况下甚至可以制成单丝条0.4D的纤维5.性能指标(1)主要性能:铜氨纤维的性能在许多方面与粘胶纤维相似,特别是用碱法成形的长、短纤维,几乎和粘胶纤维完全一样。
但用水法成形时,由于采用了粘度高、纤维素聚合度高的溶液,所以它的断裂强度也较粘胶纤维要高,一般干态下断裂强度为2.3—2.4g/D,湿态下断裂强度为1.2—1.3g/D。
水法成形的纤维结构均匀,表层没有定向层圈,因此在同样的染色条件下,染色亲和力较大,上色较深。
铜氨纤维容易燃烧,在80℃就枯焦。
能被热稀酸及冷浓酸溶解,遇稀碱液轻微受损,遇强碱引起膨化及强度的损失,最后溶解。
铜氨纤维不溶于有机溶剂,溶于铜氨溶液。
铜铵粘胶原料为棉花中棉籽的短绒毛所提炼而来,由于每年可由棉花提炼,因此,不会造成森林砍伐的破坏,是一种对人类、地球生态环境最温和的纤维。
铜铵粘胶为100%纤维素纤维,因为没有使用化学原料之原故,易受土壤及水中细菌分解,不会破坏自然环境。
此外就算燃烧也不会有毒性气体出现,是迎合当今环保趋势的“绿色纺品”。
该纤维因在制造过程中以铵及氢氧化铜处理故名为铜铵粘胶(AsahiBemberg)。
Asahibemberg主要原料为棉籽绒,用开棉机打开后浸泡苛性钠溶液中,用高温蒸煮、水洗、漂白后就成精制棉绒,再加入铵及氢氧化铜溶解搅拌就成粘性原液,原液由纺丝板的孔在温水中挤压成纤维状,由硫酸进行再生后进行纺丝。
浅析再生纤维素纤维的定性分析方法及建议作者:柳汉梅来源:《中国纤检》2010年第19期笔者因多年从事纤维、纺织品服装质量检验工作,在再生纤维素纤维的定性方面有一些疑问或看法,在日常检测工作中屡屡亦因此需反复给予客户相应的解释,为了使这些疑问或看法得到根本的解决,此处对这些问题进行分析,并提出相应解决办法的建议,供大家参考。
1再生纤维素纤维简介再生纤维素纤维归属化学纤维中的人造纤维,例如:粘胶纤维、铜氨纤维、高湿模量类纤维(如莫代尔纤维)、脱乙酰化醋酯纤维、二醋酯纤维、三醋酯纤维、莱赛尔纤维、竹纤维等,都是利用自然界中存在的含有纤维素的物质如棉短绒、木材、甘蔗渣、芦苇等的纤维素做成的纤维,其中粘胶纤维是由粘胶法得到的再生纤维素形成的;铜氨纤维是由铜氨法得到的再生纤维素形成的;高湿模量类纤维是通过能形成高强力、高湿模量的方法得到的再生纤维素形成的;脱乙酰化醋酯纤维是通过纤维素醋酸酯接近完全的脱乙酰化所得到的再生纤维素形成的;二醋酯纤维的纤维素大分子中至少74%~92%的羟基被乙酰化;三醋酯纤维的纤维素大分子中至少92%的羟基被乙酰化,等等[1]。
由于再生纤维素纤维是采用溶液纺丝法制成的,在纺丝时,溶液通过喷丝孔后,采用湿法或干法制成丝,而喷丝孔的形状不是唯一的,有圆形、三角形、Y形、星形、心形等等[2],且即使喷丝孔的形状相同,也会因纺丝条件的改变导致纤维截面和纵向形状随之发生变化,所以,同一种纺丝液可以纺出横截面形状和纵向形状完全不同的纤维,故不能仅仅根据纤维的横截面形状和纵向形状来定性某种再生纤维素纤维(当然也不能据此定性某种合成化学纤维)。
2再生纤维素纤维的鉴别方法与分析《纺织纤维鉴别试验方法第3部分:显微镜法》(FZ/T 01057.3—2007)中的原理是用显微镜观察未知纤维的纵面和横截面形状,对照纤维的标准照片和形态描述来鉴别未知纤维的类别,该标准相应地在附录B中列出了各种纤维的横截面、纵面形态特征,在附录C中列出了各种纤维的横截面、纵面形态显微照片。
§18 再生纤维素纤维制品的练漂§18.1 粘胶纤维及铜氨纤维制品的练漂棉型(人造棉)粘胶短纤维毛型(人造毛)中长纤维粘胶长丝(人造丝)粘胶纤维结构不均匀,存在皮芯层结构,吸湿性能好,遇水后明显感到织物变厚,变粗糙,织物缩水率大,化学性质活泼,不耐酸,耐碱性比棉差。
粘胶纤维的强度低,伸长度大,弹性大,弹性差,特别是湿强度更低,因此粘胶纤维不耐张力状态下加工,很容易起皱,为此最好采用松式平幅加工,粘胶长丝表面光洁,抱合力差,捻度很小,加工时容易擦伤,操作时必须注意。
铜氨纤维也是再生纤维素纤维,仅有长丝,也称人造丝,性能比粘胶纤维优越,可制成非常细的纤维,手感柔软、光泽柔和,更接近蚕丝织物。
干强与粘胶相仿,但湿强比粘胶纤维高。
二粘胶纤维及铜氨纤维制品的练漂该二种纤维在制造过程中已经过洗涤、除杂、漂白处理,大部分杂质和色素已去除,但是有纺丝油剂和污渍。
人造棉、人造丝织物练漂工艺如下:1 前准备翻布、分批、缝头、打印等2 烧毛人造棉可用气体烧毛机烧毛,但经不起强烈摩擦,故不用毛刷和刮刀装置,又因粘胶纤维吸湿性高,烧毛温度可比棉稍微高一些,车速可慢一些,人造丝织物不需要烧毛。
3 退浆人造棉上浆料多为淀粉浆,而酸碱对人造棉强力有影响,故采用酶退浆。
人造丝则可用碱退浆或精练剂退浆,由于含浆量低,可随精练工序一并进行。
4 精练人造棉不需要精练。
人造丝可用精练桶精练,或在染色前用染色设备进行精练(含退浆)精练桶精炼工艺举例:纯碱1g/L精练剂3~5 g/L35%硅酸钠0.3g/L浴比1:30~35温度100℃时间60~90min精炼后,织物用60℃热水或用0.3 g/L纯碱溶液在90℃以上洗涤一次,最后以冷水洗净。
5 漂白和增白所含天然色素很少,如有必要,可在精练时加入适量保险粉进行还原漂白,白度基本可达到要求,所以一般不另行漂白。
如要漂白,可用双氧水漂白。
§18.2 天丝(Tencel)制品的练漂天丝具有许多突出的优良性能,干强接近涤纶,远大于棉,是粘胶纤维的 1.6倍,湿强降低很少,是干强的85~90%。
宾霸TM铜氨纤维一、什么是铜氨纤维铜氨纤维是将纤维素浆粕溶解在铜氨溶液中制成纺丝液,再经过湿法纺丝而制成的一种再生纤维素纤维。
将棉短绒浆粕溶解在铜氨溶液中,可制得铜氨纤维素纺丝液。
由于铜氨纤维纺丝液可塑性很好,可承受高度的拉伸,因此铜氨纤维可以制成细度很细的纤维。
其截面是结构均匀的圆形无皮芯结构,纵向表面光滑,因此决定了铜氨纤维具有鲜明的显色性和真丝般的光泽。
铜氨纤维表面无表层且多孔质,使其具有优异的染色性、吸湿性、吸水性和树脂加工性。
二、铜氨纤维的功能特性◆吸湿透气性通过卓越的吸湿放湿性,针对环境进行湿度的控制,保持舒适的穿着感。
其功能性得以发挥,被使用在新型的女士内衣和男士内衣中。
◆抑制静电性有着优良抗静电性的铜氨纤维,公定含水率达到11%,可以有效地让静电在空气中消失。
*注:带电压:摩擦开始60秒后的带电压量(摩擦:棉布),在20℃,40%RH的环境下,家庭洗涤3次后的实验片测定◆ 服用舒适性◆ 可降解性铜氨纤维表面光滑,使其具备特有的肌肤滑爽性和肌肤亲和性,还在皮肤较弱的人所穿着的特殊内衣中得以展开。
同时,由于铜氨纤维线密度小,纺成的长丝纱散射反射增加,光泽优雅柔和,有蚕丝般的光泽 铜氨纤维是一种被土掩埋后会自然地分解还原于土壤的“可分解性纤维”,不给环境增加额外负担。
例如:在夏天的环境条件下(温度35℃、湿度80%),掩埋二个月后,其重量将减至一半以上。
铜氨织物涤纶织物原布一个月后 原布一个月后 二个月后 二个月后三、铜氨纤维的应用外衣采用铜氨纤维为原料的外衣具有自然的质感和穿着舒适的特征。
从机织物、针织物到横机织物,应用广泛;无论是优雅的服饰还是休闲装,都匹配适合内衣采用铜氨纤维为原料的内衣,充分利用铜氨无刺激柔和的特性,加之铜氨纤维优良的吸湿透气性,给消费者带来了愉悦的触肤体验运动服运动服追求能够调和动态运动的舒适感,采用铜氨纤维制成的运动服舒适而不失优雅,让人尽情享受个性运动带来的高级享受衬里衣服穿在身上时,良好的穿着感是一个不可或缺的要素,铜氨纤维滑爽、悬垂性好的特点,使其成为高档服装里料的重要品种,特别是在高档西装上的应用,使人感受至尊体验你知道吗?凤凰EFC的铜氨纤维产品大多是从有着高超技术实力的日本旭化成纺织进口而来的,在凤凰EFC所有的铜氨纤维产品,其品名中均含有字母“CU”,表示该产品是以铜。
再生纤维素纤维的开发进展刘洪太1,2,3,冯建永1,2,段亚峰1,2(1.西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;2.绍兴文理学院纺织服装学院,浙江绍兴312000;3.绍兴方圆检测科技有限公司,浙江绍兴312000)摘要:通过研究再生纤维素纤维的发展历程、发展现状和发展前景,对普通粘胶纤维、高湿模量粘胶纤维、Lyocell、铜氨纤维、醋酯纤维5个种类再生纤维素纤维进行了详细介绍,并对我国的再生纤维素资源进行了详细的探讨。
关键词:再生纤维素纤维;粘胶纤维;Modal;Lyocell;开发中图分类号:TQ341.9文献标识码:A文章编号:1001-7054(2009)09-0011-05由于耕地的减少和石油资源的日益枯竭,天然纤维、合成纤维的产量将会受到越来越多的制约。
再生纤维素纤维原料来源丰富,可再生,易降解。
人们在重视纺织品消费过程中环保性能的同时,对再生纤维素纤维的价值进行了重新认识和发掘。
现今再生纤维素纤维的开发和应用处在一个空前的黄金时期。
1再生纤维素纤维发展历程再生纤维素纤维的发展总体上可以分为三个阶段,形成了三代产品。
第一代是20世纪初为解决棉花短缺而面世的普通粘胶纤维。
第二代是20世纪50年代开始实现工业化生产的高湿模量粘胶纤维,其主要产品包括日本研发的虎木棉(后命名为Polynosic)和美国研发的变化型高湿模量纤维HWM以及Lenzing(兰精)公司80年代后期采用新工艺生产的Modal纤维。
60年代后期开始,由于合成纤维生产技术的迅速发展,原料来源充足和成本低廉,极大地冲击了再生纤维素纤维的市场地位。
许多研究机构和企业更多地关注新合纤的开发和应用。
在此期间,世界再生纤维素纤维的发展趋于停滞。
第三代再生纤维素纤维产品是以20世纪90年代推出的短纤Tencel(天丝)、长丝Newcell为代表。
受健康环保意识、崇尚自然等因素的影响,人们对再生纤维素纤维有了新的认识,新一代再生纤维素纤维的理化性能也有了充分的改进,因此,再生纤维素纤维的应用重新出现了迅猛的增长。
化学纤维基本知识(名词术语)纤维和纺织纤维人们把长度比其直径大很多倍,并具有一定柔性的纤细物质,称为纤维,通常把经过纺织加工后可做成各种纺织品的纤维称为纺织纤维,纺织纤维的长度与直径比一般大于1000:1。
化学纤维用天然的或合成的高分子为原料,经化学方法处理,再经过机械加工而制成的纤维,称为化学纤维。
按照高分子化合物原料来源和加工方法的不同可分为两大类:一类为再生纤维;另一类为合成纤维。
再生纤维用天然的聚合物为原料,经化学方法处理再经过机械加工与原聚合物在化学组成上基本相同的化学纤维,称再生纤维。
再生纤维素纤维以纤维素为原料经过一系列化学与机械加工制成的,结构与纤维素相同的纤维称再生纤维素纤维。
所谓纤维素,就是由多个失水b-葡萄糖组成的一种天然高分子化合物,如含有纤维素的木材、芦苇、甘蔗渣、棉短绒等。
粘胶纤维以自然界中含纤维素的农林副产物为原料,用粘液法纺丝而制成的再生纤维素,称为粘胶纤维。
其品种有长丝、短纤维和帘子线。
市场上见到的人造丝、人造毛等大都是粘胶纤维的产品。
铜氨纤维(铜铵纤维)以松散的纤维素溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液内,经纺丝,凝固成形而成的纤维,谓之铜氨纤维。
再生蛋白质纤维用天然蛋白质为原料制成的再生纤维。
其品种有酪素纤维、玉米蛋白纤维等。
醋酯纤维用纤维素与醋酸为原料,经化学方法转化成醋酯纤维素酯制成的化学纤维。
醋酸酯纤维的基本原料为棉短绒、木材以及醋酸或醋酸酐。
合成纤维用单体经人工合成获得的聚合物为原料制成的化学纤维。
所谓“单体”,就是用化学方法合成高分子化合物时所用的低分子物质。
合成纤维的品种很多,常见的有:涤纶、锦纶、丙纶、腈纶、维纶、氯纶、氨纶等。
无机纤维主要成分是由无机物构成的纤维。
(注:不属于化学纤维范围)玻璃纤维主要成分是铅、钙、镁、硼等硅酸盐混合物所构成的无机纤维。
金属纤维由金属制成的无机纤维。
纤维纤维材料包括两大类: 一类是天然纤维, 包括植物纤维棉、麻等和动物纤维羊毛、蚕丝等;另一类是化学纤维, 包括人造纤维和合成纤维.我国的丝绸很早就闻名於世.从公元前2世纪起, 我国的丝绸沿着横贯中亚的"丝绸之路"出口到欧、亚、非洲, 促进了我国和世界各国的交往和交流.到了北宋时期, 著名的女纺织革新家黄道婆改进了纺织技术, 使棉纺织业在我国得到了发展.天然纤维资源有限, 每亩良田年产皮棉不过50公斤左右, 一只蚕茧只能抽生丝0.5克左右, 而世界人口不断增加, 对纤维的需求也在增加, 但又不能用大量的良田去种植桑麻棉, 因为人們要种粮吃饭.解决粮棉争地矛盾的出路就在於发展化学纤维.现代的合成纤维工业以石油、天然气为原料, 产品性能优异, 花样繁多, 深受广大消费者喜爱.(1)人造纤维人造纤维也叫再生纤维, 是用一些本身含有纤维的物质, 如木材、棉籽短绒、棉秆、甘蔗渣等, 或含有蛋白质的物质, 如大豆、花生、玉米等, 经过化学处理和一系列的机械加工制成的.人造纤维具体指人造棉、人造丝、人造毛等.最早出现的人造纤维是粘胶纤维, 它是1891年人們用木材、棉绒等为原料加工得來的.用它制成的衣服穿着舒服, 透气性好, 但缩水率大, 不耐磨也不耐晒.后來人們又研制出铜氨纤维、醋酸纤维等, 但人造纤维原料有限, 产品性能不太优越, 因而逐步让位於后起之秀——合成纤维.(2)合成纤维合成纤维是把一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质, 如煤、石油、天然气、水、空气、食盐、石灰石等, 经过化学处理制成的纤维.合成纤维跟橡胶、塑料同属高分子化合物, 不同之处表现在:作纤维的树脂多属线型分子链, 没有或少有支链.這类树脂能溶於溶剂而抽成丝, 或者能加热熔融而抽丝, 但加热时其结构并不被破坏.這类树脂的分子间内聚力是所有高分子中最大的.合成纤维生产的第一道工序是纺丝.纺丝工序的关键是喷丝头, 它一般采用耐高温耐磨的材料制成.在一个喷丝头上钻有几十个到几万个直径为0.04~1毫米的小孔.熔融纤维从小孔喷出经冷却就得到很细的丝, 抽出的丝再经过牵伸和热定型工序就可用於生产各种产品.合成纤维具有天然纤维所没有的一系列优良性能.它强度高, 耐磨、耐虫蛀, 比重轻, 保暖性好, 一般能耐酸碱腐蚀.合成纤维以六大纶为主:①聚酰胺纤维.我国称为锦纶, 是最早上市的合成纤维.主要品种有尼龙66, 尼龙6, 尼龙610等.1940年第一批尼龙丝袜上市, 就震动了纺织市场.锦纶纤维耐磨, 强度大, 回弹性能好, 但耐热耐光性能差.锦纶大多用於制造袜子、衬衫等.工业上用作重型汽车和飞机轮胎的帘子线、绝缘材料, 也用於制造缆绳、渔网、降落伞、高级地毯等.②聚脂纤维.我国又称为涤纶(的确良), 早在1940年英国就已能合成, 但直到1946年才实现工业生产.涤纶纤维强度高、耐磨, 混纺后制成的衣服耐穿, 抗皱好洗, 因而发展迅速.到70年代初, 产量居合成纤维第一位.③聚丙烯腈纤维.我国又称为腈纶、合成羊毛.它是1950年问世的, 它的耐光性、保温性、弹性都很好, 手感柔软, 强度比羊毛高, 价格比羊毛低, 不怕虫蛀, 耐晒又耐洗, 适宜於制作衣料, 针织外衣、毛毯、工业用织物等.④聚乙烯醇纤维.我国又称为维纶, 它的性能近似於棉纤维, 耐磨性强於棉纤维, 是合成纤维中吸水性最高的一种, 但耐热性和弹性较差.⑤聚丙烯纤维.又叫丙纶, 比重小, 强度较高, 耐光照.⑥聚氯乙烯纤维.又称氯纶, 它耐化学腐蚀力强, 保暖性好, 难燃烧.合成纤维主要用於民用消费品, 但也有一部分用於工程技术.宇航、冶金、化工等部门, 不仅要求纤维综合性能优良, 而且需要耐高温和抗强腐蚀.合成纤维的出现, 正好填补了這一空缺.人們经过多年研究, 已取得不少成果.芳纶—1313纤维, 能在200℃下长期使用, 它的强度是强力锦纶的2倍.它首先被用於制造宇航服, 还大量用作登山索具、高温过滤袋、飞机轮胎帘子线等.芳纶—1414纤维, 能在290℃下长期使用, 560℃才分解.它的强度是合成纤维中的冠军, 断裂强度是锦纶的3倍, 手指粗的一条纤维绳, 就可以吊起两辆解放牌汽车.因此多采用它作复合材料的增强纤维, 特别适合於生产飞机、导弹的雷达罩.聚酰亚胺纤维能在-273℃的超低温下使用, 也能在400℃的高温中正常工作, 能承受冷热剧变而不影响强度.用聚皿氟乙烯抽丝制得的氟纶纤维, 能耐王水的腐蚀.在-160℃~280℃的温度范围内都可使用, 用它增强的复合材料作自润滑轴承在飞机上使用非常合适.(3)合成皮革和合成纸从显微结构看, 皮革和纸张都属於平面型的纤维交织物.皮革纤维是强韧的胶原蛋白纤维, 经鞣革剂作用而形成强固的网状结构.纸张的纤维是植物性纤维, 在造纸过程中, 這些植物纤维互相纠结而形成网络结构.合成革就是把树脂涂在底物布上制造出來的树脂薄膜.但它没有微气孔, 不透汗, 穿起來不舒服.后來人們在合成革中加入聚氨脂, 聚氨脂在凝固过程中就会产生微气孔.這种合成皮革具有像天然皮革一样的透气性, 但比天然皮革耐用得多, 它又可装饰成各式各样的真皮外表, 因而很受欢迎.普通纸的强度一般不高, 且易被虫蛀, 又不耐酸碱.人們用人造纤维为原料制成聚合薄膜, 再经纸化工艺, 就可得到合成纸.目前已有用於描图的描图纸, 用於印刷制版的铜版纸, 不怕日晒雨淋的广告纸问世, 用這种纸生产的军用地图和防水海图, 抗折抗皱, 不怕水, 战场使用很方便.如果用合成纤维为原料, 按传统的造纸法就可造出合成纤维纸, 它强度高, 抗腐蚀, 抗撕折, 抗霉蛀, 用作电池隔膜纸, 既能提高电池寿命, 又能改进电池性能.。
再生纤维素纤维和铜氨纤维
在现代纺织工业中,再生纤维素纤维和铜氨纤维是两种备受关注的新型纤维材料。
它们具有独特的性能和广泛的应用领域。
本文将分别介绍再生纤维素纤维和铜氨纤维的特点、制备方法和应用。
再生纤维素纤维,又称再生纤维,是一种以天然纤维素为原料制备的纤维材料。
它具有天然纤维的柔软、透气和吸湿性等特点,又具备合成纤维的强度和耐磨性。
再生纤维素纤维的制备方法主要有溶胶纺丝法和湿法纺丝法两种。
溶胶纺丝法是将纤维素溶解在相应的溶剂中,通过纺丝装置将溶液纺丝成纤维。
湿法纺丝法是将纤维素与化学品混合后形成纤维素浆料,再通过纺丝装置将浆料纺丝成纤维。
再生纤维素纤维广泛应用于纺织、服装、家居等领域。
它的柔软透气性使得其成为制作夏季服装的理想材料,而其吸湿性能又使其成为制作内衣等贴身衣物的首选。
铜氨纤维是一种具有优良导电性能的新型纤维材料。
它通过在纤维中添加铜粉或铜盐,经过还原反应制备而成。
铜氨纤维具有优异的导电性和抗静电性能,可广泛应用于电子、通信、医疗等领域。
铜氨纤维的制备方法主要有湿法法和气相法两种。
湿法法是将纤维素浆料与铜盐溶液混合,经过还原反应后形成铜氨纤维。
气相法是将纤维素浸渍于含有铜盐的溶剂中,经过还原反应后形成铜氨纤维。
铜氨纤维的导电性能使得其成为制作导电布料、导电织物等电子材
料的理想选择。
再生纤维素纤维和铜氨纤维在纺织领域有着广泛的应用前景。
再生纤维素纤维的可持续性和环保特性符合现代社会对绿色纤维的需求,而铜氨纤维的导电性能则满足了电子产品对导电材料的需求。
这两种纤维材料的独特性能使得它们在纺织、服装、电子等行业都有着广泛的应用。
不仅如此,再生纤维素纤维和铜氨纤维还可以相互结合,形成具有双重性能的混纺纤维材料,进一步扩展了它们的应用领域。
再生纤维素纤维和铜氨纤维是具有独特特性和广泛应用领域的新型纤维材料。
它们的制备方法简单可行,且具备良好的性能。
再生纤维素纤维的柔软透气性和吸湿性使其成为理想的服装材料,而铜氨纤维的导电性能则使其广泛应用于电子行业。
随着科技的不断进步,再生纤维素纤维和铜氨纤维的应用前景将更加广阔,为纺织工业的发展提供了新的机遇和挑战。