粘膠(nianjiao)纖維(Viscose fiber),是粘纖的全稱它又分為粘膠長(zhǎng)絲和粘膠短纖。粘纖——又叫人造絲、粘膠長(zhǎng)絲。近年,粘纖又出現(xiàn)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材料生產(chǎn)的纖維素纖維。在12種主要布料纖維中,粘纖的含濕率符合人體皮膚的生理要求,具有完滑涼快、透氣、抗靜電、上色絢麗等特性。
粘膠纖維屬再生纖維素纖維。它是以天然纖維素為原材料,經(jīng)堿化、老化、磺化等工序制成可溶性纖維素磺酸酯,再溶于稀堿液制成粘膠,經(jīng)濕法紡絲而制成。采納不同的原材料和紡絲工藝,可以分別得到一般粘膠纖維,高濕模量粘膠纖維和高強(qiáng)力粘膠纖維等。一般粘膠纖維具有一般的物理機(jī)械性能和化學(xué)性能,又分棉型、毛型和長(zhǎng)絲型,俗稱人造棉、人造毛和人造絲。高濕模量粘膠纖維具有較高的聚合度、強(qiáng)力和濕模量。這種纖維在濕態(tài)下單位線密度每特可承受22.0cN的負(fù)荷,且在此負(fù)荷下的濕伸長(zhǎng)率不超過(guò)15%,主要有富強(qiáng)纖維。高強(qiáng)力粘膠纖維具有較高的強(qiáng)力和耐勞累性能。
進(jìn)展歷程
粘纖是古老的纖維品種之一。在1891年,克羅斯(Cross)、貝文(Bevan)和比德爾(Beadle)等首先以棉為原材料制成了纖維素磺酸鈉溶液,由于這種溶液的粘度很大,因而命名為“粘膠”。粘膠遇酸后,纖維素又重新析出。根據(jù)這一原理,1893年進(jìn)展成為一種制造纖維素纖維的方法,這種纖維就叫做“粘膠纖維”。到1905年,米勒爾(Muller)等創(chuàng)造了一種稀硫酸和硫酸鹽組成的凝固浴,實(shí)現(xiàn)了粘膠纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。
基本分類
粘膠纖維可分為一般型、強(qiáng)力型和高性能型。強(qiáng)力型粘膠纖維中,干態(tài)強(qiáng)度超過(guò)30.0cN/dtex的長(zhǎng)絲稱強(qiáng)力絲;超過(guò)38.0cN/dtex的稱超強(qiáng)力絲;超過(guò)44.1cN/dtex的稱二超強(qiáng)力絲;超過(guò)48.5cN/dtex的稱三超強(qiáng)力絲;超過(guò)53.0cN/dtex的稱四超強(qiáng)力絲。高性能粘膠纖維中,在濕態(tài)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(guó)稱富強(qiáng)纖維,簡(jiǎn)稱富纖。濕模量介于一般型纖維和波里諾西克纖維之間,但具有較高勾結(jié)強(qiáng)度、脆性較小的纖維,稱改良型高濕模量纖維。
基本特點(diǎn)
粘膠纖維的基本組成是纖維素 (C6H10O5)n o一般粘膠纖維的截面呈鋸齒形皮芯結(jié)構(gòu),縱向平直有溝橫。而富纖無(wú)皮芯結(jié)構(gòu),截面呈圓形。
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(dá)50%,所以織物下水后手感發(fā)硬,收縮率大。
一般粘膠纖維的斷裂強(qiáng)度比棉小,約為1.6~2.7cN/dtex;斷裂伸長(zhǎng)率大于棉,為16%~22%;濕強(qiáng)下降多,約為干強(qiáng)的50%,濕態(tài)伸長(zhǎng)增加約50%。其模量比棉低,在小負(fù)荷下簡(jiǎn)單變形,而彈性回復(fù)性能差,因此織物簡(jiǎn)單伸長(zhǎng),尺寸穩(wěn)定性差。富纖的強(qiáng)度非常是濕強(qiáng)比一般粘膠高,斷裂伸長(zhǎng)率較小,尺寸穩(wěn)定性良好。一般粘膠的耐磨性較差,而富纖則有所改善。
粘膠纖維的化學(xué)組成和棉相似,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。同樣粘膠纖維的上色性和棉相似,上色色譜全,上色性能良好。此外粘膠纖維的熱學(xué)性質(zhì)也和棉相似,密度接近棉為1.50~1.52g/cm3。
纖維素的大分子的羥基易于發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng),因此,可通過(guò)接枝等方法,對(duì)粘膠纖維進(jìn)行改性,提高粘膠纖維性能,并生產(chǎn)出各種非常用途的纖維。
制備方法
由纖維素原材料提取出純凈的 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,再溶化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(jīng)過(guò)濾、熟成(在肯定溫度下放置約 18~30h,以降低纖維素黃原酸酯的酯化度)、脫泡后,進(jìn)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和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(jīng)水洗、脫硫、漂白、干燥后成為粘膠纖維。由于生產(chǎn)中的二硫化碳有毒,和空氣混合后易著火、爆炸,因而需對(duì)三廢(廢氣、廢水和廢渣)進(jìn)行處理,并要注意勞動(dòng)愛護(hù)和安全。目前,正在探究無(wú)毒的纖維素溶劑。
應(yīng)用范疇
粘膠纖維是早投入工業(yè)化生產(chǎn)的化學(xué)纖維之一。由于吸濕性好,穿著舒適,可紡性優(yōu)良,常和棉、毛或各種合成纖維混紡化纖織物、交錯(cuò)、用于各類工作裝及裝飾用面料品。高強(qiáng)力粘膠纖維還可用于輪胎簾子線、運(yùn)輸帶等工業(yè)用品。粘膠纖維是一種應(yīng)用較廣泛的化學(xué)纖維。
基本種類
1、一般粘膠纖維:
(1)粘膠棉型短纖維切斷長(zhǎng)度35~40mm,纖度1.1~2.8dtex(1.0~2.5旦)和棉混紡化纖織物可做細(xì)布、凡站丁、華達(dá)呢等。
(2)粘膠毛型短纖維,切斷長(zhǎng)度51~76mm,纖度3.3~6.6dtex(3.0~6.0旦),可純紡,也可和羊毛混紡化纖織物,可做花呢,大衣呢等。
2、富強(qiáng)纖維:
(1)是粘膠纖維的改良品種。
(2)純紡可做細(xì)布、府綢等。
(3)和棉、滌等混紡化纖織物,生產(chǎn)各種工作裝。
(4)耐堿性好,織成織物挺括,清洗后不會(huì)收縮和變形,較為耐穿耐用。
3、粘膠絲:
(1)可做工作裝、被面、床上用品和裝飾品。
(2)粘膠絲和棉花紗線交錯(cuò),可做羽紗,線綈被面。
(3)粘膠絲和蠶絲交錯(cuò),可做喬其紗,織錦緞等。
(4)粘膠線和滌、錦長(zhǎng)絲交錯(cuò),可做晶彩緞、古香緞等。
4、粘膠強(qiáng)力絲:
(1)強(qiáng)力比一般粘膠絲高一倍。
(2)加捻織成簾子布,用于汽車、拖拉機(jī)、馬車輪胎。
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