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粘膠纖維(Viscose fibre), 簡稱粘纖,又名黏膠絲,人造纖維的一種。 粘膠纖維是人造纖維的主要品種,
是中國產量第二大的化纖品種,其主要原料是化學漿粕,包括棉漿粕和木漿粕兩種,
通過化學反應將天然纖維素分離出來再生而成,國內所用原料主要是棉漿粕.
粘膠纖維吸濕性好,易於染色,不易起靜電,有較好的可紡性能,被廣泛應用於各類紡織、服裝等領域。
中文名粘膠纖維 外文名Viscose fibre
別 名粘纖、黏膠絲性 質人造纖維 用 途紡織、服裝
歷史
粘纖是古老的纖維品種之一。1891年,克羅斯(Cross)、貝文(Bevan)和比德爾(Beadle)等首先以棉為原料製成了纖維素磺酸鈉溶液,
由於這種溶液的粘度很大,因而命名為「粘膠」。粘膠遇酸後,纖維素又重新析出。根據這一原理,1893年發展成為一種製造纖維素纖維的方法,
這種纖維就叫做「粘膠纖維」。1905年,米勒爾(Muller)等發明了一種稀硫酸和硫酸鹽組成的凝固浴,實現了粘膠纖維的工業化生產。
分類
粘膠纖維屬纖維素纖維。它是以天然纖維(木纖維、棉短絨)為原料,經鹼化、老化、磺化等工序製成可溶性纖維素黃原酸酯,
再溶於稀鹼液製成粘膠,經濕法紡絲而製成。採用不同的原料和紡絲工藝,可以分別得到普通粘膠纖維,高濕模量粘膠纖維和高強力粘膠纖維等。
普通粘膠纖維具有一般的物理機械性能和化學性能,又分棉型、毛型和長絲型,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、
強力和濕模量。這種纖維在濕態下單位線密度每特可承受22.0cN的負荷,且在此負荷下的濕伸長率不超過15%,主要有富強纖維。高強力粘膠纖維具有較高的強力和耐疲勞性能。
粘膠纖維可分為普通粘膠纖維、高濕模量粘膠纖維、強力粘膠纖維和改性粘膠纖維。強力型粘膠纖維中,干態強度超過30.0cN/tex的長絲稱強力絲;
超過38.0cN/tex的稱超強力絲;超過44.1cN/tex的稱二超強力絲;超過48.5cN/tex的稱三超強力絲;超過53.0cN/tex的稱四超強力絲。高性能粘膠纖維中,
在濕態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,中國稱富強纖維,簡稱富纖。濕模量介於普通型纖維和波里諾西克纖維之間,
但具有較高勾結強度、脆性較小的纖維,稱改良型高濕模量纖維。
結構
普通粘膠纖維的結晶度和取向度較低,橫截面為不規則的鋸齒狀,有明顯不均勻的皮芯結構,皮層較薄。強力粘膠纖維有微細而均勻的微晶結構,
取向度適中,橫截面為均勻、輪廓圓滑的全皮結構。波里諾西克纖維為具有較高的結晶度、較大的晶區尺寸以及較高的取向度,橫截面近似圓形
的全芯層結構。波里諾西克纖維成形時的主要特點是儘量避免纖維素的降解,使天然纖維素結構儘可能在溶解和凝固過程中保持不變,
採用緩和而均勻的凝固條件,如低酸、低鹽、低溫和低紡速。變化型高濕模量纖維屬於厚皮層的皮芯結構,橫截面外緣比較圓滑。皮層提供韌性而芯層保持剛性。
其韌性低於低於強力絲而高于波里諾西克,剛性則高於強力絲低于波里諾西克,是一種結合波里諾西克和強力絲特點的纖維。纖維的結晶度、
晶粒尺寸和取向度都低于波里諾西克,而高於強力絲。其成形特點基本與強力絲相近似。永久捲曲粘膠纖維的橫截面形狀不對稱、皮層厚度分布不均勻,
在橫鼓面各部分存在君大小不等的內應力。永久捲曲粘膠纖維的工藝特點是提高粘膠的熟成指數,凝固路中硫酸的濃淀偏低、梳酸鈉濃度較高、
浴溫較高,適當地增加拉伸倍數,特別是在塑化控伸後再增加一段空氣拉伸,有利於增加纖維的捲曲性。
特點
粘膠纖維的基本組成是纖維素(C6H10O5)n普通粘膠纖維的截面呈鋸齒形皮芯結構,縱向平直有溝橫。而富纖無皮芯結構,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。吸濕後顯著膨脹,直徑增加可達50%,所以織物下水後手感發硬,收縮率大。
普通粘膠纖維的斷裂強度比棉小,約為1.6~2.7cN/dtex;斷裂伸長率大於棉,為16%~22%;濕強下降多,約為干強的50%,濕態伸長增加約50%。
其模量比棉低,在小負荷下容易變形,而彈性回復性能差,因此織物容易伸長,尺寸穩定性差。富纖的強度特別是濕強比普通粘膠高,
斷裂伸長率較小,尺寸穩定性良好。普通粘膠的耐磨性較差,而富纖則有所改善。
粘膠纖維的化學組成與棉相似,所以較耐鹼而不耐酸,但耐鹼耐酸性均較棉差。富纖則具有良好的耐鹼耐酸性。同樣粘膠纖維的染色性與棉相似,
染色色譜全,染色性能良好。此外粘膠纖維的熱學性質也與棉相似,密度接近棉為1.50~1.52g/cm3。
纖維素的大分子的羥基易於發生多種化學反應,因此,可通過接枝等方法,對粘膠纖維進行改性,提高粘膠纖維性能,並生產出各種特殊用途的纖維。
普通粘膠纖維吸濕性好,易於染色,不易起靜電,有較好的可紡性能。短纖維可以純紡,也可以與其他紡織纖維混紡,織物柔軟、光滑、透氣性好,
穿着舒適,染色後色澤鮮艷、色牢度好。適宜於製做內衣、外衣和各種裝飾用品。長絲織物質地輕薄,除適用作衣料外還可織制被面和裝飾織物。
這類粘膠纖維的缺點是牢度較差,濕模量較低,縮水率較高而且容易變形,彈性和耐磨性較差。[1]