（纺织化学与染整工程专业论文）丽赛纤维的结构及染色性能研究.pdf

s t u d yo nt h es t r u c t u r ea n dd y e i n gp r o p e r t i e so fr i c h c e lf i b e r s a b s t r a c t r i c h c e lf i b e ri sak i n do fr e g e n e r a t e dc e l l u l o s ef i b e r ，i st h eh i g hd e g r e eo fp o l y m e r i z a t i o n ， h i 曲s t r e n g t ha n dh i g hw e tm o d u l u sn e w v i s c o s ef i b e rsg e n e r a ln a m e r i c h c e lf i b e ri sak i n d o fr e g e n e r a t e dc e l l u l o s ef i b e rw i t hh i 曲w e tm o d u l u sw h i c hi sb e e np r o d u c e db yr e f i n e d v i r g i nw o o dp u l pw i t hh i 曲p u r i t y i t sr a wm a t e r i a lm o s t l yc o m ef r o mt h er e f i n e dv i r g i n w o o dp u l po fn a t u r a lc o n i f e r ，a n di t s p r o d u c t i o nt e c h n o l o g i e sa d o p tt h ek n o w h o wo f t o y o b oo fj a p a n i nt h i sp a p e r , t h es t r u c t u r eo fr i c h c e lf i b e rw a sf i r s tc h a r a c t e r i z e d ，a n d t h e ni t sd y e i n gp r o p e r t i e sa n dd y e i n gm e c h a n i s mw e r es t u d i e di nd e t a i l i nt h i sp a p e r ，r i c h c e lf i b e r sp h y s i c ss t r u c t u r ei sb e e ns t u d i e d ，i n c l u d et h ec r o s ss e c t i o n a n dp o r t r a i tc o n f i g u r a t i o n ，t h ec h e m i c a lc o m p o s i t i o n s ，c r y s t a l l i n ea n do r i e n t a t i o n ，t h e r m a l p r o p e r t i e sa n ds oo n ；d i r e c td y ew i t hg o o df l a t n e s sa n ds u b s t a n t i v i t yi sb e e nm a d eu s eo fi n o r d e rt or e s e a r c ht h ed y e i n gd y n a m i c sa n dt h e r m o d y n a m i c so fr i c h c e lf i b e r ；r e s p e c t i v e l yu s e d i f f e r e n tk i n d so fr e a c t i v e d y e sd y e i n gr i c h c e lf i b e r ，b ym e a n so fe x t e r m i n a t i n g o f d y e u p t a k e ，f i x a t i o nr a t e ，s o a p i n gr a t ea n ds oo n t h r o u g hc o m p a r i s o no ft h ee x t e r m i n a t i n g b e t w e e nr i c h c e lf i b e ra n dv i s c o s ef i b e r , r i c h c e lf i b e r sd y e i n gp r o p e r t i e sw e r er e s e a r c h e d t h em a i nr e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： 1 r i c h c e lf i b e r st h ec r o s ss e c t i o ni sac i r c l eo rc l o s et oc i r c l e ，i t sa p p e a r a n c ei ss m o o t h ，i t a l m o s th a st h es a m ec h e m i c a lc o m p o s i t i o n sw i t hv i s c o s ef i b e r , i t sc r y s t a l l i n ea n do r i e n t a t i o n a r eb o t hh i g h e rt h a nv i s c o s ef i b e ra n di th a sg o o dt h e r m a ls t a b i l i t y 2 t h r o u g ht h es t u d yo fd y e i n gd y n a m i c sa n dt h e r m o d y n a m i c s ，i ts e t so u tt h a tr i c h c e lf i b e r s d y e i n gd y n a m i c si sb e t t e r t h a nv i s c o s ef i b e ra n di t s a d s o r p t i o n i s o t h e r mp a r a m e t e r s c o m p l e t e l yc o m eu pt ot h ec l a s s i cf r e u n d l i c h sa d s o r p t i o ni s o t h e r mp a r a m e t e r sw h i c hi st h e c l a s s i cm o d eo fc e l l u l o s ef i b e r ，i t p u t s a c r o s st h a tr i c h c e lf i b e rh a st h es i m i l a r t h e r m o d y n a m i c sa sv i s c o s ef i b e r 3 u s i n gt h r e ek i n d so fr e a c t i v ed y e st od y er i c h c e lf i b e ra n dv i s c o s ef i b e r , t h er e s u l t ss h o w t h a tt h ed y e u p d a t eo fr i c h c e lf i b e ri sal i t t l eb i tm o r et h a nv i s c o s ef i b e ra f t e rd y e i n gw i t h x s t y l eo fr e a c t i v ed y e s ；t h ed y e - u p d a t eo fr i c h c e lf i b e ri so b v i o u s l yh i g h e rt h a nv i s c o s e f i b e rb yd y e i n gw i t hm s t y l eo fr e a c t i v ed y e s ；b e s i d e s ，i t st h em o s tn o n - o p t i m a lr e s u l tb y d y e i n gw i t hk s t y l eo fr e a c t i v ed y e s s o ，t h em s t y l eo fr e a c t i v ed y e sa r es u i t a b l ef o rd y e i n g r i c h c e lf i b e r 4 i th a sg r e a t l yi n f l u e n c ef o rr i c h c e lf i b e rb yd y e i n gw i t hr e a c t i v ed y e s ，s u c ha sd y e i n gt i m e ， t e m p e r a t u r e ，t h ed o s a g e so fs a l ta n ds o d i u mb o r a t e s oi ts h o u l db ec a r e f u l l yc o n t r o l l e di n t h ep r a c t i c a lo p e r a t i o n k e y w o r d s ：r i c h c e lf i b e r ；s t r u c t u r e ；d y e i n gd y n a m i c s ；t h e r m o d y n a m i c s ；r e a c t i v ed y e l 目录 第一章绪论1 1 1 再生纤维素纤维概述l 1 1 1 再生纤维素纤维的开发进展1 1 1 1 1 普通粘胶纤维1 1 1 1 2l y o c e l l 纤维2 1 1 1 3 高湿模量粘胶纤维2 1 1 1 4 铜氨纤维一3 1 1 1 5 醋酯纤维一3 1 1 1 6 竹纤维3 1 1 1 7 再生麻纤维一4 1 1 2 再生纤维素纤维产量持续增长4 1 1 3 我国再生纤维素的发展趋势5 1 2 丽赛纤维概述5 1 2 1 丽赛纤维的发展历史与现状6 1 2 2 丽赛纤维的概况6 1 2 3 丽赛纤维的基本性能7 1 2 3 1 形念结构及性能7 1 2 3 2 原纤化性能一8 1 2 3 3 染色性能一8 1 2 3 4 耐碱性一9 1 2 4 丽赛纤维的应用9 1 2 4 1 针织产品9 1 2 4 2 机织面料一9 1 2 4 3 特殊产品1 0 1 2 4 4 利川混纺技术丌发差别化丽赛纤维1 0 1 2 4 5 拓展使用领域l o - i r l 。 。-l广ll- 1 2 4 6 特殊风格整理1 0 1 3 丽赛纤维适用的染料简介1 1 1 3 1 直接染料11 1 3 2 活性染料11 1 3 2 1x 型( 普通型) 活性染料1 2 1 3 2 2 k 型( 热i 州型) 活性染料1 2 1 3 2 3m 型( 双活性基型) 活性染料一1 2 1 3 3 还原染料1 2 1 4 本课题的研究目的与意义1 2 第二章丽赛纤维结构和物理性能1 4 2 1 实验材料、仪器1 4 2 1 1 实验材料14 2 1 2 实验仪器1 4 2 2 测试分析方法1 4 2 2 1 傅立叶红外光谱( f t 一瓜) 一1 4 2 2 2 纤维形态结构的观察( s e m 和电子显微镜) 1 5 2 2 3 广角x 射线衍射( x r d ) 15 2 2 4 差示扫描量热( d s c ) 和热重( t g ) 分析1 5 2 3 实验结果与讨论l5 2 3 1 傅立叶红外光谱1 5 2 3 2 纤维形态结果观察1 6 2 3 3 广角x 射线衍射( x r d ) 17 2 3 4 差示扫描量热( d s c ) 1 9 2 3 5 热重( t g ) 分析19 2 4 本章小结2 0 第三章丽赛纤维染色动力学和热力学研究2 2 3 1 引言2 2 i i 3 2 实验材料、化学品及仪器2 2 3 2 1 实验材料2 2 3 2 2 实验所需化学品2 2 3 2 3 实验所需仪器2 2 3 3 实验内容2 3 3 3 1 染料的精制2 3 3 3 1 1 染料精制原理2 3 3 3 1 2 染料提纯2 3 3 3 1 3 染料纯度检测2 3 3 3 2 绘制标准曲线2 3 3 3 3 纤维准备2 4 3 3 4 染色工艺曲线2 4 3 3 5 染料在丽赛纤维上的扩散动力学2 4 3 3 6 丽赛纤维的染色热力学2 5 3 4 结果与讨论2 6 3 4 1 染料基本结构2 6 3 4 2 染料的标准曲线一2 6 3 4 3 丽赛纤维的扩散动力学2 7 3 4 3 1 染色速率曲线2 7 3 4 3 2 扩散系数的测定2 9 3 4 3 3 、卜染时间与上染速率的关系3 l 3 4 3 3 1 、卜染时间和扩散系数的关系3 l 3 4 3 3 2 染色速率常数3 5 3 4 4 丽赛纤维的染色热力学3 5 3 4 4 1 吸附等温线3 5 3 4 4 2 丽赛纤维的染色亲和力3 8 3 4 4 3 染色热和染色熵3 9 3 5 本章小结4 0 第四章活性染料对丽赛纤维的染色性能4 2 4 1 实验材料、药品及仪器4 2 i i l ir lriir| -iiiilill 4 1 1 实验材料4 2 4 1 2 实验药品4 2 4 1 3 实验仪器4 3 4 2 实验方法4 3 4 2 1 纤维染色前处理4 3 4 2 2 染色工艺4 3 4 3 性能测试4 3 4 3 1 上染百分率4 3 4 3 2 固色率4 3 4 3 3 皂洗牢度测试4 4 4 3 4 傅立叶红外光谱( f t i r ) 4 4 4 4 结果与讨论4 4 4 4 1 三种类型活性染料对丽赛纤维的染色性能4 4 4 4 2 染色温度的影响4 6 4 4 3 染色时间的影响4 6 4 4 4 盐的用量对染色的影响4 7 4 4 5 碱剂对染色的影响4 8 4 4 6 染色后的红外光谱4 9 4 5 本章小结5 0 第五章结论5 2 参考文献5 4 攻读硕士学位期间的研究成果5 6 致谢5 7 学位论文独创性声明5 8 学位论文知识产权权属声明5 8 i v 第一章绪论 第一章绪论 随着社会的发展和科学技术的不断进步，人们追求时尚、追求环保的意识逐渐加 强，对纺织品的需求和要求也在不断提高。近年来纺织纤维的消费量在不断增长，且 尚未达到饱和。另一方面，世界人口在急剧增长，人类将面临煤、石油等资源枯竭的 危机，纺织工业无论是纤维原料、加工助剂还足加工能源已不得不充分考虑可再生、 与环境友好、无污染的要求。纺织工业也应该摒弃只考虑自己使用的原料和材料的局 部而“废弃”其他部分的习惯。尽可能考虑充分利用原料和材料，力争做到无废弃物或 少废弃物。近年来，新型再生纤维素纤维不断出现，适时的满足了人们的需求，同时 也部分缓解了当今资源匮乏、自然环境遭到破坏的问题。因此，研究新型纤维素纤维 的纺织性能及其产品的丌发是十分有必要的。 纤维素纤维包括传统的天然纤维素纤维，如棉和麻以及再生纤维素纤维【。近年来 出现了莫代尔、t e n c e l 、竹纤维、再生麻纤维等很多新型再生纤维素纤维，这些纤维的 出现，不仅增加了产品的舒适性、新颖性，而且推动了再生纤维素纤维向绿色环保方 向发展。 1 1 再生纤维素纤维概述 1 8 9 1 年，比德尔( b e a d l e ) 、贝文( b e v a n ) 和克罗斯( c r o s s ) 等首先制成纤维素磺酸钠溶 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。 根据这个原理，在1 8 9 3 年发展成为一种制备化学纤维的方法，而由此得到的纤维被命 名为粘胶纤维。直至1 j 1 9 0 5 年，米勒尔( m u l l e r ) 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【2 1 。 1 1 1 再生纤维素纤维的开发进展 国内外已经利用可再生资源丌发了多种纤维，其中目前用量最大、技术最成熟的 是再生纤维素纤维，包括普通粘胶纤维、l y o c e l l 纤维、高湿模量粘胶纤维、铜氨纤维、 醋酯纤维、竹纤维、再生麻纤维等。 1 1 1 1 普通粘胶纤维 普通粘胶纤维是是2 0 世纪初为解决棉花短缺而面世的，是再生纤维素纤维的主要 品种，一般以棉短绒、芦苇、甘蔗渣、竹材等制成的浆粕为原料，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。粘 胶纤维的化学组成与棉纤维相同，具有良好的吸湿性、透气性和染色性，产品舒适性 好，对碱的稳定性不如棉，对酸与氧化剂比棉敏感。该纤维的缺点是吸湿后明显膨胀， 浸入水中后手感发硬，收缩率大，湿强下降比较多，织物尺寸稳定性差。加之生产过 p一 青岛人学硕十学位论文 程中存在的污染问题，如h 2 s 平n c s 2 等有毒废气的排放，废水中有锌盐等有害化学物质， 一直阻碍着粘胶纤维的发展。 由于粘胶纤维生产工艺流程长、原有设备老化、“三废”污染大，以及生产成本高 等原因，在西方发达国家，传统工艺的粘胶纤维生产f 逐步减少。在亚洲，同本、韩 国由于设备老化和产品竞争力的下降等原因，停止了粘胶纤维的生产。目前全世界粘 胶纤维生产能力的增长主要集中在中国。近几年，在中国纺织业高速发展的带动下， 粘胶纤维产业得到了快速发展。粘胶工业生产能力呈连续波动趋势，主要从欧洲转移 到远东，这与欧洲粘胶纤维生产厂家的减少有关。尽管有环境污染，这种纤维在很长 时期内仍将进行生产【3 1 。 1 1 1 2l y o c e l l 纤维 2 0 世纪9 0 年代英国的c o u r t a u l d s 公司推出了新一代再生纤维素纤维l y o c e l l 纤 维( 其商品名为 t e n c e l ”) 。l y o c e l l 纤维的原料可以再生，生产过程对环境无污染，最终 产品可生物降解，构成无环境污染的生念循环链【4 】，并有以下特点：主要由木材加工成 的木浆进行纺丝而成；利用无毒的有机溶剂n m m o ( 甲基吗啉氧化物) 中的杂坏胺氧化 物可以溶解纤维素的特性，将纤维素浆粕溶解、纺丝而获得；l y o c e l l 纤维产品可转化 成其它形式再循坏使用，因此被称为绿色纤维。 l y o c e l l 纤维的化学结构基本与棉纤维、粘胶纤维相同，聚合度接近原料浆粕，而 高于粘胶纤维，除了具有天然纤维的物理特性之外，还具有良好的舒适性、吸湿性、 染色性和生物可降解性，悬垂性好、手感柔软。l y o c e l l 纤维有原纤化倾向，纤维表面 易分裂产生小纤维绒，利用其原纤化特性既可以生产具有特殊效果的桃皮绒织物和柔 软触感的纺织品，也可以生产非织造布。 1 1 1 3 高湿模量粘胶纤维 由于普通粘胶纤维存在湿强湿模量低，尺寸稳定性差等缺点，一直阻碍其发展。 为了克服这些缺点，用高粘度、高酯化度的低碱粘胶，在低酸、低盐纺丝浴中纺成的 高湿模量纤维具有良好的耐碱性和尺寸稳定性，于2 0 世纪5 0 年代丌始实现工业化生产。 其主要产品包括l e n z i n g 公司2 0 世纪8 0 年代后期采用新工艺生产的m o d a l 纤维、美 国研发的变化型高湿模量纤维h w m 和r 本东洋纺研发i 拘l p o l y n o s i c 纤维。m o d a l 纤维以 欧洲榉木制成的木浆经由专门的纺丝工艺加工而成，湿强要比普通粘胶高许多，吸湿 性、柔软性、染色性、染色牢度、光泽均优于纯棉产品，在市场上很受消费者青睐。 2 0 0 0 年，我国月东化纤集团引进了同本东洋纺公司的生产技术，于2 0 0 4 年正式实 现t p o l y n o s i c 纤维的国产化，其商品名称为r i c h c e l ( 丽赛) 纤维【5 1 。山东海龙股份有限公 司新推出的纽代尔啊e w d a l ) 纤维是以天然优质棉木浆为原料的再生纤维素纤维，具 有适宜的强力和湿模量、优越的断裂伸长率以及独特的高卷曲性，纺织可加工性与产 2 第一章绪论 品舒适性更好【引。 1 1 1 4 铜氨纤维 铜氨纤维属于再生纤维素纤维，是采用棉花籽上的短绒等天然纤维素，溶解在氢 氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液中配成纺丝液，在经过脱泡处理后，在水或稀碱溶液的 纺丝浴中凝固成形，最后在含2 3 硫酸溶液的浴液中使铜氨纤维素化合物发生分解 而形成再生纤维素。生成的水合纤维素纤维经水洗涤，再用稀酸溶液处理掉铜的残迹， 经上油后便形成铜氨纤维。铜氨纤维在加工过程中不采用化学物质，不会破坏环境， 易被土壤和水中细菌分解，具有较好的环保性能。铜氨纤维手感柔软，色泽柔和，强 力大，其吸湿性、干强与粘胶纤维接近，湿强高于粘胶纤维，悬垂性和染色性能均较 好，染色鲜艳，色牢度好。 铜氨纤维不仅具有粘胶纤维的优良性能，还具有其它合成纤维的优良性能，其加 工的织物、产品穿着舒适性良好，柔软性好，风格独特，给人以飘逸洒脱的感觉 目前，同本垄断着铜氨纤维生产技术，其产量占世界总产量的9 0 以上，其中9 5 以上是同本旭化成纺织有限公司生产，该公司拥有2 力t a 的长丝、短纤生产能力【7 1 。预 计今后几年，铜氨纤维产量将维持现有水平。 1 1 1 5 醋酯纤维 醋酯纤维即纤维素醋酸酯纤维，属于再生纤维素纤维，是用纤维素为原料，经化 学方法转化成醋酸纤维素酯制成的纤维，是目自订仅次于粘胶纤维的第2 大再生纤维素纤 维品种，分三醋酯纤维( 由纤维素三醋酸酯制成) 和二醋酯纤维( 由纤维素二醋酸酯制成) 两种，可用于制造烟用片基、滤嘴、纺织品、塑料制品等。醋酯纤维模量较低，易变 形，密度小于粘胶纤维，低伸长下的弹性回复性较好，因而织物有弹性，不易起皱， 柔软、悬垂性好，主要用于绸类面料和女士内衣的原料。 目前全球醋酯纤维的总产量约为8 0 多万吨，其中烟用丝束6 0 余万吨，纺织用醋酯 纤维约2 1 万 - 2 5 万吨，共有十几个品种。全球约有醋酯纤维生产厂家2 0 余家，主要生 产厂家有美国的c a l a n e s e 公司、e a s t m a nk o c l a k 公司和s a m e r e i c 公司，意大利的n o v a c e t a 公司，r 本的三菱醋酸纤维公司和帝人公司。我国的醋酯纤维工业起步较晚，2 0 世纪 5 0 年代未期才开始，目自仃醋纤烟用丝束的年产能为1 5 力吨，尚缺6 j j 吨需依靠进口解决， 而纺织用醋酯长丝基本全部依赖进口，每年进口约2 力吨。东莞市新纶纤维材料科技有 限公司与深圳中晟纤维工程技术公司研制出了醋酯纤维( 丝束、长丝和短纤) 的成套设 备，并进行整体工厂的设计和试生产，填补了国内空白【引。 1 1 1 6 竹纤维 竹纤维是近年我国自行研发成功的一种再生纤维素纤维。竹浆纤维的面世，在很 3 ， 。liiiir -ir，tiriil- 青岛人学硕十学位论文 大程度上能够缓解棉浆粕的供应不足以及对木浆原料不断增长的需求，有利于森林资 源的综合保护，有良好的发展自订剽圳。 将竹纤维放在显微镜下可观察到纤维的长度很短，平均为2 m m ：两端成尖针状； 具有像年轮那样的圆状断面；纤维的粗细偏差很大。竹纤维具有天然保健功能，能抗 菌、除螨、除湿、除臭、抗紫外线等，但同时也存在湿强度低、卷曲少、抱合力差、 易脆断等缺点。 吉林化纤股份有限公司下属的湖南拓普竹麻产业丌发有限公司建成了3 万吨竹浆 粕、4 力吨竹浆纤维生产线，将逐步建设成年产1 2 万吨竹麻浆粕和8 力吨竹浆纤维的生 产能力；吉林化纤河北吉藁化纤有限责任公司具备年产2 力吨“天竹”牌竹浆纤维的生产 能力【1 0 】；上海中纺物产发展有限公司也以“云竹”品牌在推广竹浆纤维】。 1 1 1 7 再生麻纤维 以麻秆、红麻、黄麻等麻植物为原料，制成浆粕后生产麻浆再生纤维素纤维。麻 浆纤维具有和普通粘胶纤维近似的干强度，有高于普通粘胶纤维和天然竹纤维的湿强 度，吸湿性、透气性好，主要应用在内衣、保暖内衣、无缝内衣、贴身t 恤衫、毛衫等 产品中。再生麻纤维的问世扩大了纤维生产的原料来源，为麻类作物的综合利用找到 了新的途径。河北吉蒿化纤有限公司批量生产了麻浆纤维，并以“圣麻”品牌进行市场 推广。解放军总后勤部军需装备研究所、保定天鹅股份有限公司等单位也丌展了大麻 杆芯浆粕和粘胶长丝的开发研刭忆】。 1 1 2 再生纤维素纤维产量持续增长 再生纤维素纤维资源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、可用于生产纤维 的植物资源。它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，获取容易，适宜持久地 开发利用。 再生纤维素纤维资源种类繁多，主要有棉短绒、木材、竹子、麻秆、秸秆、棉杆、 芦苇、稻草等等。据统计，目前世界上每年木材的循环量达到1 5 亿吨，可用于再生纤 维素纤维；0 n - r 的材料达到1 5 0 0 力吨以上；竹材循环量达n 4 0 0 0 力吨，可用于再生纤维 素纤维加工的约5 0 0 万吨；棉纤维产量达n 2 4 0 0 力吨左右，可用于再生纤维素纤维加工 的棉短绒等1 0 0 力吨左右；麻类纤维材料产量达至l j 3 0 0 万吨以上，难以直接纺织利用的 麻类以及麻杆等都可用作再生纤维资源。据o e r l i k o n ( 欧瑞康) 集团发布的2 0 0 7 0 8 纤维年 报报道，世界再生纤维素纤维的市场动力十足，持续增长，增幅高达9 o ，产量达3 7 0 力吨( 表1 1 ) 。短纤维持续增长l o 5 ，产量为3 3 0 万吨，而长丝则维持y 4 4 ) j 吨的产量【】。 4 第一章绪论 1 1 3 我国再生纤维素的发展趋势 我国再生纤维素纤维的发展趋势主要有以下几个方面f 1 4 】： ( 1 ) 再生纤维素纤维的总产量将继续扩大，占全球纤维总产量的比例会不断提高。 这是由其原料来源的纯天然性和良好的町降解性所决定的，同时受耕地资源、石油资 源的限制，棉花和化纤产量不能无限制增长，必须有相应替代产品出现以满足生产发 展需要。 ( 2 ) 普通粘胶纤维作为一种最传统的再生纤维素纤维，在最近几年仍将出现较高速 度的增长，短期内可能出现供不应求的局面，但由于存在湿强低、水沈尺寸稳定性差、 生产过程污染大等情况，其在冉生纤维素纤维中的比例将不断降低。但差别化、功能 性粘胶纤维会有良好的发展空间。 ( 3 ) l y o e e u 、m o d a l 、丽赛纤维等经过改良的再生纤维素纤维由于较好地克服了传 统粘胶纤维的弱点，将会在再生纤维素纤维家族中扮演越来越重要的角色，其应用范 围和所占比例也将会迅速扩大，尤其是l y o c e l l 纤维和丽赛纤维实现国产化以后。 ( 4 ) 再生竹纤维和再生麻纤维由于原料的来源很丰富，将会具有一定的成本优势， 结合我国的农业、林业产业特色，这两种纤维是非常值得重点丌发和生产的。 1 2 丽赛纤维概述 在t e n c e l 纤维席卷全球的同时，另外一种性能与t e n c e l 接近的纤维p o l y n o s i c 纤 维又重新被人们记起。由于自身的优良性能和其绿色环保性，丽赛纤维受到了人们的 青睐，在纺织印染行业的应用越来越广泛。 丽赛纤维是种再生纤维素纤维，其英文名称为p o l y n o s i c ( 波罩诺西克1 ，是具有高 聚合度、高强度和高湿模量的新型粘胶短纤维的总称【1 5 j ，而丽赛( r i c h c e l ) 是由我国生产 s ill-rri- kiil -iii【irriir- lii-i-r- 青岛人学硕十学位论文 的该种纤维的商品名。 1 2 1 丽赛纤维的发展历史与现状 2 0 世纪3 0 年代，棉纤维短缺，粘胶纤维被作为衣料束使用。但存在着强度低，洗后 会收缩变型等众多缺点，于是丌始进行高聚合度短纤维的丌发。同本立川研究所于1 9 4 6 年推出了“虎木棉”，这便是p o l y n o s i c 纤维的雏形了。该种纤维虽然通过提高聚合度和 结晶度而提高了强度，但结节强度却降低了，即纤维不耐弯曲，因此不适合服用。此 后该研究所又相继推出了改良纤维“虎木棉5 l ”和“虎木棉6 l ”，进一步提高了其拉伸强 度和结节强度。1 9 6 1 年5 月，由c h i m i o t e x 公司在瑞士的同内瓦成立国际p o l y n o s i c 纤维协会( a s s o c i a t i o no fn t e r n a t i o n a lp o l y n o s i c s ，简称a 1 p ) ，各加盟协会的公司以 p o l y n o s i c 纤维的名称进行生产。至此p o l y n o s i c 这个名称才被统一使用【l 6 1 。 后来，由于各种原因，各公司相继退出制造p o l y n o s i c 纤维的行列，到了9 0 年代， 只剩下东洋纺织和富士纺织仍在生产，但产量都减少了。此时，英囤c o u r t a u l d s 公司推 出的聚合度5 0 0 、高结晶度、高取向度的新型纤维素系纤维t e n c e l ，并获得了巨大的成 功。受此启发，性能与t e n c e l 类似但价格便宜的p o l y n o s i c 纤维受到了重新评估。现在， 为了满足中国消费者对高性能纤维素纤维同益增长的需求，进一步降低纤维的生产成 本，我国月东化纤厂和保定依棉都引进了同本东洋纺的技术，原料及国际最先进的设 备，在中国市场上生产p o l v n o s i c 纤纠1 7 】。 1 2 2 丽赛纤维的概况 丽赛纤维是由高纯度精制木浆生产的一种高湿模量再生纤维素纤维【1 7 】。生产原料 主要来源于只本进口的天然针叶树精制专用木浆，生产技术采用闩本东洋纺专有特种 工艺纺丝技术，纺丝过程与一般高湿模量粘胶纤维类似，但丽赛纤维要求木浆聚合度 高且分子量分布窄；纺丝浴要求低温、低酸、低盐条件，并在丝束凝固后施以高延伸， 以提高结晶度和取向度；切断后的短纤维再投入弱碱浴中，使之膨涧除去延伸时的应 变，并提高结节强度和染色性【1 8 】。 该纤维素纤维从根本上克服了粘胶纤维的缺点，秉承了该系列纤维的所有优点， 实现了其它纤维素纤维所不能突破的优良性能：具有很高的湿强度，其优良的高湿模量 使生产与服用更理想；良好的干态与湿念强伸性能保证了织物具有良好的尺寸稳定性； 其光滑的圆形横截面和全芯性结构使纤维光泽好，极好悬垂性和滑爽感；较高的分子 取向度和适量稳定的结晶度，使纤维具有较高的干模量，使面料有身骨、回弹性好； 高吸湿性使织物具有良好的舒适感和皮肤亲和性；而纤维素纤维的属性，使该纤维可 染性好，鲜艳度极佳，并适合所有纤维素纤维的染整工艺和染料应用；较强的耐碱性， 6 第一章绪论 与棉混纺时可做各种碱处理，使混纺织物更具特色；其废弃物町自然降解，绿色环保【l9 1 。 了解丽赛纤维的这些性能特点，有利于在以后加工，特别是湿念加工过程中根据 纤维的性能特点选择合适的加工方法。 1 2 3 丽赛纤维的基本性能 1 2 3 1 形态结构及性能 丽赛纤维的细度主要为1 1 1 5 d ，比一般粘胶短纤维略细，纤维横截而结构与普 通粘胶纤维不同，为较圆滑、圆形的或接近圆形的全：卷层结构，具有较好的光泽【2 0 1 。 丽赛纤维的截面构造之所以呈圆形，是由于它在纺出时不经熟成工序，以低温低 酸进行纺丝，抑制了纤维素的再生，对刚凝固的纱条施加高延伸，待延伸完成后力使 其再生；并且牵伸速度、固化速度慢，纤维素分子是从内向外固化，所以没有皮芯结 构，截面为圆形，其分子内部结构整齐，耿向度、结晶度高。换言之，就是无法制造 出截面非圆形的丽赛纤维，甚至连纤维的内部都呈全芯层结构【2 。 丽赛纤维的特点是断裂强度高，断裂伸长小，吸水率低，织物形态、尺寸稳定性 好，耐碱性好，在与棉混纺时能经受丝光处理f 2 2 1 。纤维织物导湿透气，手感柔软滑爽、 有身骨，悬垂性好，弹性极佳，染色鲜艳，富有光泽。丽赛纤维的基本结构及性能见 下表【2 3 】： 表1 2 瓶赛纤维的基本结构及性能 t a b l e l 2b a s i cs t r u c t u r ea n dp e r f o r m a n c eo f r i c h c e lf i b e r 纤维结构纤维性能 横截面全j 占结构，圆形干强( c n d t e x )3 5 - 4 2 聚合度450550湿强( c n d t e x )2 6 3 4 微细胞结构有原纤结构态伸k ( )1 0 1 3 结品度( ) 4 5 5 0湿态伸长( ) 1 3 1 5 品区厚度( n m ) 8 。1 4 勾强( c n d t e x ) 2 2 2 6 取向度( ) 8 0 9 0初始模龄( 5 伸长) ( c n d t e x ) 9 0 黔基可及度( ) 4 5 5 5同潮率( )1 3 下表是丽赛纤维与其他纤维的性能比较： 7 青岛人学硕+ 学位论文 综合表1 2 、表1 3 可以看出： 丽赛纤维的性能普遍优于普通粘胶纤维：具有很高的湿强度，其优良的高湿模量使 生产与服用更理想；良好的干态与湿态强伸性能保证了织物具有良好的尺寸稳定性； 其光滑的圆形横截面和全芯性结构使纤维光泽良好，且有极好的悬垂性和滑爽感：较 高的分子取向度和适量稳定的结晶度，使纤维具有较高的干模量，使面料有身骨、回 弹性好；高吸湿性使织物具有良好的舒适感和皮肤亲和性；而纤维素纤维的属性，使 该纤维可染性好，鲜艳度极佳，并适合所有纤维素纤维的染整工艺和染料应用；较强 的耐碱性，与棉混纺时可做各种碱处理，使混纺织物更具特色；其废弃物可自然降解， 绿色环保i 2 4 j 。 部分指标接近或超过t e n c e l 纤维，因t e n c e l 纤维生产投资费用大、成本高以及专有 技术的制约，纤维产量低，价格昂贵【2 5 1 。而丽赛纤维生产工艺成熟，成本较低，具有 较为合适的价格，并且提供了优良的性能，因此丽赛纤维具有较强的市场竞争力。 1 2 3 2 原纤化性能 丽赛纤维的原纤化等级为3 ，仅次于天丝的4 级，高于棉的2 级，莫代尔的l 级，原 纤化成为该纤维的一个突出特点 2 6 】。即需要在染整过程中进行整理，防止原纤化，以 满足织物表面光洁明亮，仿丝感强的j x l 格要求，又需要利用原纤化，使某些纺织品风 格更加独特，亲肤性强，手感细腻柔软，穿着舒适。 1 2 3 3 染色性能 普通粘胶纤维具有皮芯层结构，容易因上染速度不同而引起染色不均匀。而丽赛 8 l i 第一章绪论 纤维是全芯层结构，上染速度均匀一致，从而在染色方面吏显优势。丽赛纤维的可染 性好，鲜艳度极佳，富有光泽，适合所有纤维素纤维的染整工艺和染料应用【2 7 】。 1 2 3 4 耐碱性 丽赛纤维虽然与普通粘胶纤维一样不耐酸，但它具有较强的耐碱性，其与棉混纺