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1、几种新型再生纤维素纤维性能及可纺性分析进入21世纪,绿色环保纤维已成为人们关注的焦点。 在这一背景下,天然纤维素纤维再次得到了重视,纤维素资 源十分丰富,是可再生的自然资源,具有可持续性、环保性, 可参与自然界的生态循环。作为纺织纤维,纤维素纤维具有 优良的吸湿性,穿着的舒适性,一直是纺织品和卫生用品的 重要原料,是新世纪最理想、最有前途的纺织原料之一。近年来,Modal纤维、Tencel纤维、竹纤维等新一代再 生纤维素在生产中大量应用,但由于加工方法、主要物理机 械性能不完全一样,其产品的特点、纺纱性能各有差异。需 要对其进一步的分析。1、Modal 纤维1纤维构造纤维是奥地利兰精公司生产的
2、,是由木浆柏制造而成的 新一代再生纤维素,具有环保性,使用后可生物降解处理。 Modal纤维采用高湿模量粘胶纤维的制造工艺,从其性能看 属于变化性高湿模量纤维;从大分子构造看是由纤维素大分 子构成的;从超分子构造看Modal 纤维的聚合度、结晶 度、取向度都高于普通粘胶纤维。Modal纤维的形态构造, 纵向有1根-2根的沟槽,截面形态为不规那么类似腰圆形,较 圆滑,有皮芯层,属皮芯构造。1.2纤维物理机械性能与特点纤维的构造不同,其物理机械性能也不同,表1所示为Modal纤维与几种纤维素纤维的物理机械性能。表1几种纤维素纤维的物理机械性能性能普通粘胶高湿模量粘胶Tencel纤维Modal纤维强
3、度/cN tex - 122-2634-3638-4235湿强度/cN - tex - 110-1527-2934-3821伸长率/%10-308T814T611湿伸长/%22-3515-2216-1813湿模量(伸长 5%) /cN - tex - 13-410-2512-277从表中数据看,Modal纤维虽属高湿模量纤维,但其性 能有所不同,与高湿模量纤维相比,湿态下的强度损失约40%, 断裂伸长率较小,湿模量也略小,但比普通粘胶有明显优势。Modal纤维轻柔、滑糯,有丝的光泽及吸湿性好,染色 均匀,色牢度好。其干强、湿强优于传统的纤维素纤维,可 纺细号纱。Modal纤维具有较好的抗碱性,
4、可与棉开展混纺 开展丝光处理。在新型纺织材料中,Modal纤维价格适中,以其柔软、 易处理、本钱较低的特点,趋于群众消费,特别是针织内衣、 儿童服装、运动服装、袜子、床上用品等。目前开发的产品 有Modal弹力织物,品种有紧身服装、休闲装、时装等。有 高、中、低多个档次。还有应用纳米技术开发的Modal抗菌 纤维、抗紫外线纤维、彩色Modal纤维及超细Modal纤维。1. 3 Modal纤维的可纺性Modal纤维回弹性差、蓬松性大、纤维卷曲不稳定、抱 合力差,纺纱时容易产生大量的毛羽和粗细节。在梳棉工序, 锡林、刺悔、道夫和盖板的速度要适中选择,可减少短绒含 量和纤维损伤,有利于提高成纱条干,
5、减少棉结和毛羽的数 量。还可采用自润滑钢领和镀氟钢丝圈,对降低毛羽有显著 成效。Modal纤维质量比电阻大,静电现象严重,在生产中易 缠绕罗拉和皮辐,因此要减少纺纱过程中的摩擦系数,保持 纱线通道光洁,消除静电,有利于提高成纱质量。Modal纤维对温湿度较敏感,车间温湿度应控制在 25-300C之间,相对湿度应控制在65%左右,粗纱回潮率应 适当偏大,可减少纤维在纺纱中的刚度,对稳定捻回和改善 纺纱条干十分有利。合理配置细纱后区牵伸工艺参数,也是 提高Modal成纱质量的有效措施。2、Tencel 纤维1纤维构造Tencel纤维采用的是新型溶剂法生产工艺,Tencel纤 维的化学构造基本与棉纤
6、维、粘胶纤维一样,从大分子构造 看,也是由纤维素大分子构成。Tencel纤维的聚合度接近原 料浆柏而高于粘胶纤维,结晶度高于其它各种再生纤维素纤 维,比其它各种再生纤维素纤维具有更高的取向度沿纤维轴 向的规整性Tencel纤维内部构造严密,缝隙孔洞少,有 规整的圆柱形外观。纵向形态平滑,截面形态为较规那么圆形, 是皮芯构造,外表光泽较好。Tencel纤维的构造特征见表2。表2 . Tencel纤维的构造特征性能普通粘胶纤维高湿模量粘胶纤维Tencel纤维聚合度 250-300350-450500-550结晶度/%304450取向度 0.5100. 6000. 9982.2纤维的物理机械性能与特
7、点从表1数据看,Tencel纤维属高强、高模、中伸型纤维, 干、湿强力都很大,干强与聚酯纤维接近,能承受机械作用 力及化学药剂的处理,不易使织物造成损伤。Tencel纤维在 干、湿两种状态下的断裂伸长率变化很小,这对加工和使用 都非常有利。Tencel纤维的湿模量较高,在湿润状态下,溶 胀度低,潜在收缩低,所以其织物尺寸稳定性好。Tencel纤 维除了具有天然纤维的物理特性之外,还具有良好的吸湿性、 舒适性、光泽性、染色性和生物可降解性。它的生产工艺过 程简单,生产周期短,生产过程不污染环境,原材料消耗少, 原料丰富,产品具有可降解性,无二次污染问题。Tencel纤维的织物具有棉的舒适性、聚酯
8、纤维的强度、 粘胶纤维的悬垂性及蚕丝般的手感,自问世十多年来,开展 速度极快,成为国内外厂商竞相开发的纺织产品。1. 3可纺性及纱线织物的特点Tencel纤维具有较好的可纺性。还有以下一些特点:(1 )、 单纤维强力虽高,但纤维纤度细,断裂伸长率偏小,纺纱过 程中易损伤。(2)、纤维手感顺滑,卷曲数少,抱合力差, 成卷时易于粘卷,梳棉时棉网易坠。因此,在确定清梳工艺 时,应加强对纤维开松和梳理,不要过分打击,减少纤维损 伤和散失。(3)、原料的含油量适量,能满足纺纱要求。(4)、 纤维与机械部件之间的摩擦小,须条不易控制,易造成断头。Tencel纤维纱具有良好的品质特性,成纱强力高、伸 长率大
9、。Tencel纤维纱织物具有优良的保形性和更高的撕破能力。织物 不易变形、耐用耐穿。3、竹纤维1竹纤维构造竹纤维是我国近年来自行开发研制的新型再生纤维素 纤维,其原料是生长广泛,栽种成活率高的高产竹子。竹纤 维是将竹子经过物理蒸煮提取竹纤维素或化学处理经湿法 纺丝获得纤维。竹纤维的生产工艺与粘胶相类似,竹纤维与棉纤维在化 学构造上同属纤维素纤维,竹纤维的结晶度与粘胶相类似。 竹纤维的构造特殊,纵向平直,外表有构槽,横截面为带锯 齿的不规那么圆形,高度“中空”,被称为“会呼吸的纤维”。 其形态构造几乎同粘胶纤维,其原因是这两种纤维的生产工 艺几乎一样,纺丝原料又都是植物纤维素。1.2 竹纤维的物
10、理机械能与特点竹纤维的物理机械性能见表3。表3.竹纤维的物理机械性能纤维名称干断裂强度/cN -tex-1湿断裂强度/cN -tex -1干断裂伸长率/%湿断裂伸长率/%粘胶纤维 竹纤维 22. 415. 714. 115.8棉 25-3026-368T012T4Tencel 纤维 42-4826-3610-1516-18从表中数据分析可知:竹纤维的干强度要高于粘胶纤维, 湿强度可保持干态强度的70%左右,也高于粘胶纤维。竹纤 维的干湿态强力比棉、Tencel纤维要低,竹纤维干湿态伸长 率比粘胶小,高于棉,与Tencel纤维接近。此外,竹纤维 具有较好的天然抗菌、防霉、防蛀和防紫外线的功能。是
11、一 种较好的功能性纤维。在加工上,能用于粘胶纤维的染料同 样适合于竹纤维,从染色效果看,竹纤维纱比粘胶纱更具有 丝绸般的光泽。1.3 可纺性及织物的特点竹纤维优良的吸湿性,使其有良好的导电性,纺纱时不 会积聚静电,可以大大减少绕皮辐、罗拉等机件的现象,纺 纱加工顺利。竹纤维可纯纺也可混纺,一般以2-3个纤维组 分较为常见。可广泛用作针织、机织用纱。与合成纤维混纺, 既可充分利用合成纤维强力高、耐磨、保形好等特点,使织 物的服用性能及洗可穿性能得以改善。与绢丝混纺,既可降 低本钱,又不失真丝织物的风格。竹纤维还可以与Modal纤 维、棉纤维开展混纺,与天然彩色棉混纺,制作高档针织服 装。竹纤维还
12、可与其他品种的纱线交织或提花。同时竹纤维 在非织造布、医用材料和卫生、保健材料方面得到广泛应用。竹纤维具有很多的优点,也存在着湿强低、伸长大、保 形性差、易褶皱、毛羽多、纯纺织物缩水率大等缺点。可选 用弹性回复性好以及抗褶皱性和尺寸稳定性好的纤维和竹 纤维混纺。如;用PTT或氨纶为芯外包竹纤维的包芯纱来弥 补竹纤维的缺陷,既不失竹纤维织物原来的风格,又提高了 织物的牢度。4、结束语(1)、再生纤维素纤维资源丰富、可再生、环保、无污 染,加之新型制造工艺的出现,必将成为21世纪最有前途 的纺织纤维。(2)、Modal纤维、Tencel纤维、竹纤维等新型纺织纤 维性能优良、可纺性好,又各有特点。在纺纱生产中,可根 据它们的性能,纯纺或与其他纤维混纺,开发新的纺织产品。(3)、在生产实践中,还需要不断改良新型纺织纤维的 有关性能,使之更加完美。