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粘胶纤维人造纤维的一个主要品种由天然纤维素经碱化而成碱纤维素再与二硫化碳作用生成纤维素黄原酸溶解于稀碱液内得到的粘稠溶液称粘胶粘胶经湿法纺丝和一系列后处理工序即成粘胶纤维

简介

粘胶nianjiao)纤维Viscose fiber是粘纤的全称它又分为粘胶长丝和粘胶短纤
粘胶纤维

粘胶纤维

粘纤又叫人造丝冰丝2000年后粘纤又出现了一种名为天丝竹纤维的高档新品种粘纤是以棉或其它天然纤维为原料生产的纤维素纤维在12种主要纺织纤维中粘纤的含湿率最符合人体皮肤的生理要求具有光滑凉爽透气抗静电染色绚丽等特性

历史

粘纤是古老的纤维品种之一在1891年克罗斯Cross贝文Bevan和比德尔Beadle等首先以棉为原料制成了纤维素磺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根据这一原理1893年发展成为一种制造纤维素纤维的方法这种纤维就叫做粘胶纤维到1905年米勒尔Muller)等发明了一种稀硫酸和硫酸盐组成的凝固浴实现了粘胶纤维的工业化生产

分类

粘胶纤维属再生纤维素纤维它是以天然纤维素为原料经碱化老化磺化等工序制成可溶性纤维素磺酸酯再溶于稀碱液制成粘胶经湿法纺丝而制成采用不同的原料和纺丝工艺可以分别得到普通粘胶纤维高湿模量粘胶纤维和高强力粘胶纤维等普通粘胶纤维具有一般的物理机械性能和化学性能又分棉型毛型和长丝型俗称人造棉人造毛人造丝高湿模量粘胶纤维具有较高的聚合度强力和湿模量这种纤维在湿态下单位线密度每特可承受22.0cN的负荷且在此负荷下的湿伸长率不超过15%主要有富强纤维高强力粘胶纤维具有较高的强力和耐疲劳性能
粘胶纤维可分为普通粘胶纤维高湿模量粘胶纤维强力粘胶纤维和改性粘胶纤维强力型粘胶纤维中干态强度超过30.0cN/dtex的长丝称强力丝超过38.0cN/dtex的称超强力丝超过44.1cN/dtex的称二超强力丝;超过48.5cN/dtex的称三超强力丝超过53.0cN/dtex的称四超强力丝高性能粘胶纤维中在湿态下弹性模量较高的纤维称波里诺西克纤维也称高湿模量纤维中国称富强纤维简称富纤湿模量介于普通型纤维和波里诺西克纤维之间但具有较高勾结强度脆性较小的纤维称改良型高湿模量纤维

特点

粘胶纤维的基本组成是纤维素 (C6H10O5)n o普通粘胶纤维的截面呈锯齿形皮芯结构纵向平直有沟横而富纤无皮芯结构截面呈圆形
粘胶纤维具有良好的吸湿性在一般大气条件下回潮率在13%左右吸湿后显著膨胀直径增加可达50%所以织物下水后手感发硬收缩率大
普通粘胶纤维的断裂强度比棉小约为1.6~2.7cN/dtex断裂伸长率大于棉为16%~22%湿强下降多约为干强的50%湿态伸长增加约50%其模量比棉低在小负荷下容易变形而弹性回复性能差因此织物容易伸长尺寸稳定性差富纤的强度特别是湿强比普通粘胶高断裂伸长率较小尺寸稳定性良好普通粘胶的耐磨性较差而富纤则有所改善
粘胶纤维的化学组成与棉相似所以较耐碱而不耐酸但耐碱耐酸性均较棉差富纤则具有良好的耐碱耐酸性同样粘胶纤维的染色性与棉相似染色色谱全染色性能良好此外粘胶纤维的热学性质也与棉相似密度接近棉为1.50~1.52g/cm3
纤维素的大分子的羟基易于发生多种化学反应因此可通过接枝等方法对粘胶纤维进行改性提高粘胶纤维性能并生产出各种特殊用途的纤维
普通粘胶纤维吸湿性好易于染色不易起静电有较好的可纺性能短纤维可以纯纺也可以与其他纺织纤维混纺,织物柔软光滑透气性穿着舒适染色后色泽鲜艳色牢度好适宜于制做内衣外衣和各种装饰用品长丝织物质地轻薄除适用作衣料外还可织制被面和装饰织物这类粘胶纤维的缺点是牢度较差湿模量较低缩水率较高而且容易变形弹性和耐磨性较差

生产方法

由纤维素原料提取出纯净的 α-纤维素称为浆粕用烧碱二硫化碳处理得到橙黄色的纤维素黄原酸钠再溶解在稀氢氧化钠溶液中成为粘稠的纺丝原液称为粘胶粘胶经过滤熟成在一定温度下放置约 18~30h以降低纤维素黄原酸酯的酯化度脱泡后进行湿法纺丝凝固浴由硫酸硫酸钠和硫酸锌组成粘胶中的纤维素黄原酸钠与凝固浴中的硫酸作用而分解纤维素再生而析出所得纤维素纤维经水洗脱硫漂白干燥后成为粘胶纤维
工艺流程
① 粘胶的制备包括浸渍压榨粉碎老化黄化溶解熟成过滤脱泡等工序浆粕经浓度为18%左右的氢氧化钠水溶液浸渍使纤维素转化成碱纤维素半纤维素溶出聚合度部分下降再经压榨除去多余的碱液块状的碱纤维素在粉碎机上粉碎后变为疏松的絮状体由于表面积增大使以后的化学反应均匀性提高碱纤维素在氧的作用下发生氧化裂解使平均聚合度下降这个过程称为老化聚合度下降的程度与温度时间有关老化后将碱纤维素与二硫化碳反应生成纤维素黄酸酯称黄化使大分子间的氢键进一步削弱由于黄酸基团的亲水性使纤维素黄酸酯在稀碱液中的溶解性能大为提高把固体纤维素黄酸酯溶解在稀碱液中即是粘胶刚制成的粘胶因粘度和盐值较高不易成形必须在一定温度下放置一定时间称为熟成使粘胶中纤维素黄酸钠逐渐水解和皂化酯化度降低粘度和对电解质作用的稳定性也随着改变在熟成的同时应进行脱泡和过滤以除去气泡和杂质
  制备粘胶的设备主要有古典法连续浸渍压榨
粘纤工艺流程

粘纤工艺流程

粉碎和五合机等三种形式
  ② 纺丝成形采用湿法纺丝粘胶通过喷丝孔形成细流进入含酸凝固浴粘胶中碱被中和细流凝固成丝条纤维素黄酸酯分解再生成水化纤维素凝固和分解可同时发生也可先后进行在同一浴中完成凝固和分解的方法称单浴法纺丝粘胶长丝用单浴法纺丝在一浴内凝固而在另一浴中分解再生的方法称二浴法纺丝强力丝或短纤维一般用二浴法纺丝为改善纤维的某些性能也有采用三浴法四浴法甚至五浴法的凝固浴是硫酸和硫酸锌的水溶液各组分的含量因纤维品种而不同
  
  ③ 后处理成形后纤维需经过水洗脱硫酸洗上油和干燥等后处理加工水洗是除去附在纤维表面的硫酸及其盐类和部分硫脱硫可在氢氧化钠亚硫酸钠或硫化钠的水溶液中进行金属离子可用盐酸处理去除上油可降低纤维的摩擦系数减少静电效应改善纤维手感提高纤维的可纺性能上油后的丝条经过干燥即可包装出厂粘胶短纤维的切段工序通常在后处理以前进行强力丝主要作为轮胎或运输带的帘子布对纤维的外观无特殊要求只需用热水洗去纤维上硫酸及其盐类经上油干燥后即可后处理可在纺丝机上进行

应用范围

粘胶纤维是最早投入工业化生产的化学纤维之一由于吸湿性好穿着舒适可纺性优良常与棉毛或各种合成纤维混纺交织用于各类服装及装饰用纺织品高强力粘胶纤维还可用于轮胎帘子线运输带等工业用品粘胶纤维是一种应用较广泛的化学纤维

  20世纪50年代发展的高湿模量粘胶纤维具有强度高延伸度低湿模量高和耐碱性等特点基本上克服了普通粘胶纤维的缺陷其织物牢度耐水洗性形态稳定性均接近于优质棉波里诺西克纤维就是高强高湿模量粘胶纤维的一种又称富强纤维或富纤它在水中的溶胀度低弹性回复率高因此织物的尺寸稳定性较好
  
  强力粘胶纤维的强度高抗多次变形性好可用作轮胎帘子线传送带三角皮带绳索和各种工业用织物如帆布塑料涂层织物等
  改性粘胶纤维具有多种用途如与聚丙烯腈聚乙烯醇复合的粘胶纤维具有毛型感和膨松性适于制做西装毛毯和装饰织物有扁平形状和粗糙手感的稻草丝(即扁丝)和空心粘胶纤维比重小覆盖能力大并有膨体特性适用于编制女帽提包和各种装饰用具用丙烯酸接枝的粘胶纤维有很高的离子交换能力可用以从废液中回收金银汞等贵重金属含有各种阻燃剂的粘胶纤维可用在高温和防火的工业部门粘胶纤维经处理后还可制成止血纤维中空粘胶纤维有透析作用可用作人工肾脏含钡的粘胶长丝适宜做医用缝线此外粘胶纤维经处理而制得的碳纤维石墨纤维具有高强度和高模量与环氧树脂等制成复合材料可用作空间技术的烧蚀材料由粘胶和硅酸钠混纺的原丝经处理后制成的陶瓷纤维作为耐高温酚醛树脂的增强材料可用于液体火箭发动机喷气发动机的喷咀和空间重返大气层装置的防热罩

主要品种

普通粘胶纤维
1粘胶棉型短纤维切断长度35~40mm纤度1.1~2.8dtex(1.0~2.5旦)与棉混纺可做细布凡立丁华达呢等
2粘胶毛型短纤维切断长度51~76mm纤度3.3~6.6dtex(3.0~6.0旦)可纯纺也可与羊毛混纺可做花呢大衣呢等
富强纤维
1是粘胶纤维的改良品种
2纯纺可做细布府绸
3与棉涤等混纺生产各种服装
4耐碱性好织成织物挺括洗涤后不会收缩和变形较为耐穿耐用
粘胶丝
1可做服装被面床上用品和装饰品
2粘胶丝与棉纱交织可做羽纱线绨被面
3粘胶丝与蚕丝交织可做乔其纱织锦缎等
4粘胶线与涤锦长丝交织可做晶彩缎古香缎
粘胶强力丝
1强力比普通粘胶丝高一倍
2加捻织成帘子布用于汽车拖拉机马车轮胎
高卷曲高湿模量粘胶纤维
高卷曲高湿模量粘胶纤维(以HR表示)是新一代粘胶纤维,它具有较高的强度和湿模量适中的伸长和良好的卷曲性能,加上粘胶纤维本身又具备优良的吸湿性透气性不产生静电染色性能好纤度和长度可灵活调整等特点,是一种性能较为全面的纺织纤维原料,可根据不同的需要用它来纯粘纤的吸湿性能与染色性能和纤维本身含有大量羟基OH有着密切关系羟基OH基团大量吸附水分子或其它分子吸湿性越好的纤维染色性就越好粘胶纤维由于它在制造过程中经历过多次物理和化学反应造成纤维素大分子团裂解使其大分子变短分子间隙较大排列也疏松零乱分子中的羟基OH可极性也好在这些方面要比棉花更胜一筹所以粘胶纤维的染色性比棉花要好一些不仅适用染料多色谱广染色的色彩也鲜艳
而同属纤维素再生纤维的酯纤维包括二醋酯纤维和三醋酯纤维它们的染色性能却显著逊色于粘胶纤维这是由于醋酯纤维的分子中大部分羟基OH被乙酰化而成了疏水基团所以粘胶纤维和棉花能用的染料它却不一定能用可见在纤维素纤维中粘胶纤维的染色性也是最好的也易于染色而且印和染的成本也较低粘胶纤维在印染方面也有不足之处如它和棉花等纤维素纤维一样可广泛应用活性染料活性染料虽然能代替一些有害化学染料但它在印染过程中形成的带色污水比较多另外粘胶纤维在某些印染的色牢度和耐晒性能方面不及某些合成纤维这虽然和染料性能及工艺过程有关但粘胶纤维的易染性色谱全色泽鲜艳成本低等仍不失为一大优点
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- 来自原声例句
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