新型纺织材料与应用,院系：纺织工程学院 课程：新型纺织材料与应用 教师：原海波,成都纺织高等专科学校,德修于正 学究于行,第二章 环保纤维 第一节 Lyocell纤维,Lyocell纤维属于精制纤维素纤维，其生产专利归荷兰Akozo Nobel公司所有，得到Akozo Nobel公司短纤生产许可证的公司有：奥地利的兰精（Lenzing)公司和英国的考陶尔兹（Caurtaulds)公司。 1993年Caurtaulds公司生产出商品名为Tencel的短纤，开始向世界销售。 1997年兰精公司生产出商品名为Lenzing Lyocell的短纤维。,Lyocell纤维的生产者、品种及商标,Tencel 纤维的命名,1997年，国际人造丝及合成纤维标准化协会BISFA将这种纤维正式命名为Lyocell纤维。Lyo来源于希腊文Lyein(溶解），Cell来源于英文的 Cellulose（纤维素） 欧盟（EU）97/37EC指令将Lyocell纤维及其纺织品的符号规定为CLY。,Tencell纤维的生产工艺,生产原料：针叶树为主的木质浆柏 溶剂：NMMO 生产工艺流程图,工艺特点： 生产过程物理化， 浆粕的溶解、纺丝、精炼三个工序无任何化学反应 具有较高的生产效率 只需要几小时，粘胶需要24小时，且需要对污染物处理 有利于环保的生态纤维 NMMO溶剂（氨基氧化物，回收率达99%，可循环使用） 低能耗 生产工序缩短一半，机械设备、厂房减少,Tencel纤维特有的结构与性能,1.Tencel纤维聚合度 Tencel纤维与其他纤维素纤维聚合度比较随聚合度的提高： a.取向度，结晶度提高；b.强度提高，伸度降低；c.耐碱性提高；d.顶破强度、杨氏模量提高。,Tencel纤维的结晶度,Tencel纤维与其他纤维素纤维结晶度比较由于结晶度较高：tencel纤维的沸水收缩率2.68%；粘胶4.09%,2、原纤化特性,原纤化作用是指单根纤维沿长度方向分裂成直径小于14m的微纤维，即原纤。 原纤化产生的原因是由于Lyocell纤维是在空气中喷丝，同时进行牵伸，因此分子取向性好，分子排列的紧密程度高于棉和粘胶。（如图） 在湿态下通过绳状或成衣加工，可以使织物表面产生特殊的桃皮绒效果，赋予服装优良的手感和外观。 对一般织物，纤维的原纤化会使织物颜色发灰，不够鲜艳。要限制纤维的原纤化，就要进行适当的整理。 Acordis公司已开发出一种新的无原纤化的Lyocell纤维，品牌号为“A100”。其悬垂性极好，染色性能也好。,Tencel纤维的性能,1、物理机械性能： 干湿强都很高，接近与涤纶，湿态强度可达干强的80%。 模量高，因而尺寸稳定性好。,Lyocell纤维与其它纤维的物理机械性能比较,3、吸水性： Lyocell纤维具有比棉还高的膨润性。当暴露在水中时， Lyocell纤维的横截面积增加50%，为棉的2倍多。以重量百分比来计算， Lyocell纤维有更好的防止水的渗透并可改善通常的防护性能。 4、悬垂性和动感：用Lyocell纤维织成的织物具有独特的悬垂性和动感。这种效果是通过前处理、染色及整理，在织物内部产生了更大的空间而形成的。,化学性能： 对碱液的稳定性较高，与棉的混纺织物能经受丝光处理染色性能： 与其他纤维素纤维使用相同染料。上染率接近粘胶， 高于棉，色彩鲜艳，比一般纤维更显著、持久。,Tencel纤维质量检验 检验项目：每包质量（270kg）、聚合度、纤维油剂附着量、强度、伸度、白度、卷曲数、卷曲率、染色性、短纤形状等。 Tencel纤维可纺线密度 棉纺纱：纤维线密度0.17tex，可纺纱的线密度有58.3tex、29.2tex、19.4tex、14.6tex、11.7tex；纤维线密度0.11tex，可纺纱有9.7tex、7.3tex、5.8tex。 精纺毛纱：纤维线密度0.24tex，可纺纱有29.419.2tex 气流纱：纤维线密度0.17tex，可纺纱83.3tex、58.3tex、36.4tex、29.2tex。 混纺纱：与棉混纺可纺19.4和4.6tex纱；与毛混纺可纺29.4和19.2tex的精纺纱以及62.5和41.7tex的粗纺纱,Tencel纤维纱与其他纤维纱性能对比,国内外tencel产品开发： 牛仔系列：CLY/C;CLY/R;CLY/Sp弹力牛仔等 套装系列：呢绒面料；CLY/W混纺精纺毛织物；T/CLY混纺仿毛织物；CLY/W交织花呢； 休闲：斜纹、卡其、斜纹布、细帆布、灯芯绒 色织系列： 衬衣内衣料系列：细特、弹力，CLY/S 针织系列 国内：棉型卡其，府绸，斜纹类，牛仔，牛津纺，提花,第二节 Modal纤维,Modal纤维又称高湿模量粘胶纤维： Polynosic，（波里诺西克纤维），虎木棉(日)； 我国商品名：富强纤维 通过采用优质原料，改变纺丝工艺获得。 工艺：改性剂，凝固浴：高锌，低酸，降低纳离子含量，牵伸速度，纺丝温度等,Modal纤维特性,Modal纤维是奥地利Lenzing公司生产的新一代纤维素纤维，由山毛榉木浆粕制成。 Modal纤维具有光亮型和暗光型两种。此外，兰精公司还开发了具有新型纤维功能的Modal纤维，如应用纳米技术开发的Modal抗菌纤维、 Modal抗紫外线纤维、与Lyocell 纤维混纺的 Promodal纤维、彩色Modal纤维及超细Modal纤维。 Modal纤维2000年进入我国市场，2001年上半年原料进口数量已超过2000年全年的进口数量总和，开发的产品也增加到数百种。 Modal纤维具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽，吸水透气性都优于棉，且染色性好，色泽鲜艳明亮。,化学性质：与粘胶基本接近； 染色性：传统纤维素纤维用染料都可用于modal 耐热性：150强力开始下降，180-200 开始分解 耐洗性:与棉相比，越洗越柔软，越亮丽 耐日光性：颜色略变黄，强力降低,Modal纤维面料的特点,1.Modal纤维面料手感柔软，悬垂性好，穿着舒适。 2.Modal纤维面料的吸湿性、透气性优于纯棉织物，是理想的贴身织物和保健服饰产品，有利于人体生理循环和健康。 3.Modal纤维面料布面平整、细腻、光滑，具有天然真丝的效果。 4.Modal纤维面料色泽艳丽、光亮，是一种天然的丝光面料。 5.Modal纤维面料服用性能稳定，经过测试比较，与棉织物一起 经过25次洗涤后，柔软度、亮洁度都比棉好。 6.Modal纤维面料成衣效果好，形态稳定性强，具有天然的抗皱性和免烫性。,Richcel（丽赛，也称polynosic）,2000年，我国丹东化纤集团引进日本东洋纺公司的生产技术，于2004年正式实现了Polynosic纤维的国产化，商品名称为Richcel(丽赛)纤维，丽赛纤维是我国自行生产的最早的高档再生纤维素纤维。 新型的高湿模量再生纤维素纤维，以专用木浆为原料，克服了普通粘胶纤维的缺点，秉承了再生纤维素纤维的优点，具备了其它高湿模量纤维素纤维所不具有的优良性能，是一种全新可降解的亲肤纤维。,Richcel纤维具有断裂强度高、湿干强度比佳、初始模量大、断裂伸长适中及吸湿性好的特点，其织物柔软极富弹性，手感滑糯，形态、尺寸稳定性好，染色鲜艳，富有光泽。除此之外，它还具有较强的耐碱性，与棉混纺时，可做适当的丝光整理，使混纺织物更具特色，这是粘胶、莫代尔等纤维所不具备的特点。 Richcel既符合“可持续发展”的要求，又满足人们日益追求自然、舒适、美观和卫生保健的时尚需求，具有很好的市场前景。Richcel纤维可以纯纺或与棉、亚麻、大麻、羊毛、羊绒等混纺，目前的产品主要有：保暖内衣、四季内衣、瘦身内衣、横机及圆机T恤衫、时装、袜品等。,实例：40s丽赛/涤纶混纺(65/35) 双面织物，160g/m2，T恤面料。,第三节 竹纤维,原生竹纤维：采用物理的、机械的方法将竹子碾平、扭转、梳理， 而后将其脱胶，去除糖分、脂肪，消毒晾干而成。（竹麻） 注意：需用束纤维纺纱，因为单纤维细度0.05tex, 长度5mm，所以 无法满足单纤维纺纱。再生竹纤维：将竹子切片、风干，采用水解碱法及多段漂白将 竹片制成符合纤维生产要求的浆粕，经人工催化，将竹浆中纤维 素纤维提纯到93%以上，在满足纤维生产要求基础上，由化纤厂 加工制成竹纤维。,分别为竹原纤维的纵、横截面形态，可以看出，竹原纤维的纵 向表面有明显的竹节，有的壁层上有裂痕。横向截面呈不规则 椭圆形，环状中空，因此具有优良的吸湿性和透气性。,竹浆纤维的纵、横截面形态，可以看出，竹浆纤维的纵面有明显凹槽，这些凹槽形成的孔隙能够产生较强的毛细管效应，得竹浆纤维具有良好的吸湿放湿性能,结构特征： 1.化学结构， 2.形态结构： 纵向有横节，粗细分布很不均匀，纤维表面有无数微细凹槽。 横向为不规则的椭圆形、腰圆形等，内有中腔，很截面布满了大大小 小的空隙，且边缘有裂缝。 毛细效应。 3.主要性能指标：切段长度为38mm，排列整齐，光泽亮丽，手感轻柔滑糯。 动、静摩擦因数差值相对较大，使纺出的纱条间有一定摩擦力和抱合力 适合加工手感柔软，悬垂好的高档产品。 干态断裂强力接近涤纶， 2.49/1.97cN/dtex断裂伸长率接近粘胶17.5% 强力高，耐磨性好，初始模量大，具有较大的抵抗变形能力。 纤维表面有一定卷曲数 回潮率与普通粘胶纤维接近13.5%,吸湿后强度下降30%以上，不耐水洗 比电阻相对较高，所以要加入纺织油剂,耐碱性好，耐酸性稍差。 纤维耐光性很好，紫外线照射后，强力下降很少。 具有天然杀菌性。 服用过程不会对皮肤造成任何不良反应。 透气性比粘胶好。 应用： 吸湿性好，抗菌：毛巾，浴巾 瞬间吸湿性好吸湿透气好，做 竹纤维 衬衣,再生蛋白纤维的发展,再生蛋白纤维的研究历史较早，大约在19世纪末和20世纪初国外就开始了研究。1894年，在明胶液中加入甲醛进行纺丝，制得明胶纤维。1935年和1936年，意大利SNIA公司和英国Courtaulds公司分别开发了酪素纤维。1938年，英国ICI公司制备了花生蛋白纤维，商品名为Ardil。1938年，日本油脂公司开发了以大豆为原料的纤维。1939年，Corn Product Refining 公司制得玉米蛋白纤维。1945年左右，美国杜邦、日本研究了大豆蛋白纤维，商品名分别为 Soylon 和 Sikool。1948年，美国Varginia Carol Chemical 公司开发了玉米蛋白纤维Vicara。1969年，日本东洋纺公司研制和试生产了牛奶蛋白纤维，命名为Chinon（希农）,第四节 大豆蛋白纤维,豆渣中提取大豆蛋白，接枝到维纶或腈纶纤维上，湿法纺丝而成，目前单纤细度0.8-1.5D。(23%-55%大豆蛋白。45%-77%腈纶or维纶)优点：蚕丝般光泽，羊绒般的手感，棉吸湿导湿散湿性好及舒适性，羊毛的保暖性。,大豆蛋白纤维与其他纤维形态结构比较,大豆蛋白纤维的干态断裂强力接近涤纶，断裂伸长率与蚕丝和粘胶纤维接近;强度湿态下降27.3% 相对其他纤维，摩擦因数低，且动、静摩擦因数的差值小，这表 明纤维制品手感比较滑爽，从纺纱角度考虑，需要对纤维加入一定 的纺织油剂。（纺出纱条抱合力差） 纤维卷曲弹性回复低，这不仅不利于成纱时的纤维抱合，给成纱 带来一定困难，也影响织物的服用性能，如抗皱性、保暖性、手感,大豆蛋白不耐浓酸，在冷稀酸中有少量溶解 耐碱性很好，在稀碱液中即使煮沸也不溶解。在强碱中只有少量 损失，浓碱液中经煮沸后颜色边红 在双氧水中纤维软化。起初略显黄色，最终颜色很白；在次氯酸 钠溶液中软化，颜色较白 在还原性NaHSO3 溶液中纤维色泽稍微变淡，与蚕丝相似 不溶于乙醇、乙醚、苯、丙酮、汽油、四氯乙烯等有机溶剂。,吸湿透气：回潮率较低，但比合成纤维好，放湿较棉和棉羊毛快，影响热湿舒适性的关键因素。触觉优于棉和tencel，比毛差。热阻大，保暖性好。静电现象严重。（热湿性能不稳定，不耐染整） 应用： 机织产品：纯纺、混纺、交织。棉型、毛型、丝织物。 针织产品：内衣，保暖产品,