再生纤维素纤维的研究进展

再生纤维素纤维

摘要: 介绍了再生纤维素纤维的发展历程、生产现状以及若干改进方向，并从纤维性能、环保性和原料来源等因素出发, 分析了我国再生纤维素纤维的发展趋势。

关键词: 再生纤维素纤维; 普通粘胶纤维; Lyocell 纤维; Polynosic 纤维；再生竹纤维

前言

再生纤维素资源是指可持续再生利用、可用于生产纤维的植物资源。随着耕地面积的日益减少和石油资源的逐渐枯竭，越来越多的因素将制约着天然纤维和合成纤维的产量。随着人们对纺织品的消费观念逐渐向环保、节能、保健方向转移以及对再生纤维素纤维的价值的重新认识和发掘，新一代再生纤维素纤维的物理化学性能也得到了很大的改进。因此，再生纤维素纤维的应用出现了迅猛的增长[1]。

一、世界再生纤维素纤维的发展历程

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, 合成纤维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了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。第三代产品是以 20 世纪

90 年代推出的短纤 Tencel(天丝)、长丝 Newcell 为代表。从国家分布来看，随着发达国家环保法规的日益严格和治污费用的加大以及生产成本的增加和产品竞争力的下降传统工艺纤维素纤维的生产在欧、美.日等国正逐渐减少。发达国家的粘胶纤维企业逐步向发展中国家转移。

二、再生纤维素纤维的研究及现状

据专家预测，目前世界上可得到的石油资源到2050年左右将会用尽.石油资

‘河北纺织》２００６年第四期（总１２７期）　■　新原料　新型再生纤维素纤维一一圣麻纤维　郭会勇王建坤　（天津天津工业大学纺织学院３００１６０　摘要ｔ本文介绍了圣麻纤维的结构、性能、加Ｔ工艺和应用，并且通过与其它几种再生纤维素纤　维的比较，可以看出圣麻纤维具有其它再生纤维素纤维所不可比拟的优良特性。　关键词：圣麻纤维、性能特点、生产工艺、　圣麻纤维是一种新型再生纤维素纤维，以麻材为原料，经过一系列的物理化学处　理而制成，有许多优异的性能，并且具有其它再生纤维素纤维没有的抗菌、防霉、保　健的功能。是～种很有发展潜力的新型纤维。我国的麻材主要用于麻袋、麻布以及麻　绳等，由于麻材单纤维的长度仅有２－５ｒａｍ。不能直接用于纺纱，只有采用工艺长度　制造。因此在纺纱及后整理上受到很人的限制。这对于充分开发利用自然界丰富的　麻材资源是非常不利的。而圣麻纤维是以广泛盛产的麻材为原料，采用自有的专利　技术开发的一种新型再生纤维索纤维，其长度类型有棉型（３２—３８咖）、中长型　（５１—７６ｍ）和毛型（７６－ｉ１４ｒａｍ），也有一些特殊规格的纤维，可以顺利通过纺纱、　织布、印染等工序。织物具有手感滑爽、悬垂性好、色泽亮丽、布面组织丰满圆滑　的个性，是一种新型、健康、时尚、绿色环保的生态纺织纤维。　．１．圣麻纤维的结构和性能　１．１结构特点　从圣麻纤维的结构特点看，是沿纤维长度方向有众多条纹。与粘胶纤维相似。　从截面看具有自己独特的结构特点：呈梅花型和星型，见图ｌ。　

图ｌ圣麻纤维截面（放大４００倍）　３１

　维普资讯 ‘河北纺织》２００６年第四期（总１２７期）　新原料　１．２圣麻纤维的主要性能　圣麻纤维是一种新型、健康、时尚、绿色环保的生态纺织纤维。具有自己独特　的优良性能。　Ｉ．２．１物理性能　圣麻纤维的主要物理性能见表１。　

表１　圣麻纤维的主要物理指标　

１．２．２吸湿性：　由于再生纤维素纤维大分子间氢键较多，再加上它的结构呈梅花型。表面有沟　痕，所以它的吸湿性好，织物的透气性较好，给人一种吸湿排汗、凉爽的感觉。　１．２．３抑菌、防霉性　麻材具有天然的抑菌防霉性质。在生长过程中不施农药和杀虫剂，因此由马材　原料制成的圣麻纤维具有抑菌，防霉性能，并通过国家棉纺织产品质量监督检验中　心检验验证。表２为圣麻纤维的抗菌性能测试结果。　

新型再生纤维素纤维

小组成员：翁密侬 41006010214

刘肖肖 41006010219

冯莹莹 41006010215

张玲玲 41006010217

张亚婷 41006010209

顾恬静 41006010206

新型再生纤维素纤维的发展前景

（一）资源前景

从长远看,合成纤维的原料石油是一次性资源,终会枯竭,因此,在这一背景下,发展纤维素纤维是解决纺织品原料的长远之计。自然界纤维年产量约1000亿吨,大约只有2.5%是通过再生途径制成纤维加以利用的。可见,纤维素资源十分丰富,而且加上纤维素是可再生的自然资源,具有可持续性、可循环性。因此,作为纺织品的原料,从资源供应量这一方面来说,再生纤维素纤维有着相当大的竞争力,发展前景十分可观。

（二）市场前景

自1960年以来,世界纤维消耗量的增长与人口增长呈并行发展趋势及对2020年世界人口和纤维消耗量增长的预测,2020年世界纤维的总消耗量为7000万吨,人均9.2kg。若再生纤维素纤维仍保持在目前的水平上,则棉纤维须从目前的1800万吨增加到3200万吨,而生产这些棉纤维所需资源(土地和水)几乎是无法到达的,而作为棉纤维代用品的再生纤维素的原料木材等将大幅增加。因此,大力发展再生纤维素纤维既是市场的需求,从资源方面来说又是可能的。另外,随着人们对舒适健康生活重视的提高,保健纺织品引起了消费者的极大关注。而后面介绍的四种新型再生纤维素纤维中,竹纤维和甲壳素纤维都有保健功能,竹纤维在生产过程中无虫蛀、无腐烂、无需使用任何农药,且因为竹子的天然抗菌性,使纤维在服用中不会对皮肤造成任何过敏性反应。甲壳素纤维具有抑菌、防臭、止痒等功能。可见,新型再生纤维素纤维有着相当大的市场潜力。

（三）绿色前景

・　１６　・　纺织科技避展　２０１１年第２期　

新型再生纤维素纤维的现状及发展趋势　

杨明霞　，沈兰萍　

（１．西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安７１００４８；２．河南工程学院纺织工程系，河南郑州４５０００７）　

摘要：综述了天丝、莫代尔纤维、竹浆纤维、圣麻纤维、丽赛纤维等几种新型再生纤维素纤维的发展现状，简述了我　国再生纤维素纤维的发展趋势。　关键词：再生纤维素纤维；竹浆；圣麻；丽赛　中图分类￣－：ＴＳ１０２．５１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３－－０３５６｛２０１１）Ｏ２一Ｏｏ１６一Ｏ５　

纺织行业是十分依赖纤维原料的加工行业。但由　

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。目前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　几种再生纤维素纤维的现状　

１．１天丝　

天丝是近３０年来研究和开发最为成功的人造纤　

维，被誉为２１世纪的绿色纤维，其系列产品的研制与　

开发受到国内纺织服装业的广泛关注与青睐。其原料　

取自木材，可不断自然再生，采用ＮＭＭＯ纺丝工艺，　

将木浆溶解在氧化铵溶剂中直接纺丝。氧化铵溶剂可　

循环使用，回收率达９９　以上，整个生产系统形成闭环　

回收再循环系统，无废排放，且天丝产品使用后可生化　

降解，不会对环境造成污染，故被称为绿色纤维。　

天丝纤维独特的分子结构，使得它与其他种类纤　

维的物理机械性能有很大的不同，其强度高于以前生　

产的纤维素纤维，最重要的特性是湿态时也保持其强　

度。天丝纤维具有良好的吸水性和吸湿性，其纱线缩　

水率仅为０．４４　，干态及湿态的断裂伸长较小，其织物　

水洗后变形较小。较高的湿模量赋予纤维在小至中等　

负荷作用下产生的变形较小，使织物具有较高的尺寸　

稳定性和抗皱性，机织物缩水率仅为１　，经多次洗涤