理论教育 Lyocell:环保的绿色纤维

Lyocell:环保的绿色纤维

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:Lyocell纤维属精制纤维素纤维,以植物纤维素为原料制得,其生产及使用过程均属环保型产品。由于是在空气中牵伸,因此Lyocell纤维的分子取向度较高,分子排列的紧密程度高于棉和黏胶纤维,因而其强力较高。原纤化是Lyocell纤维的特点之一。Lyocell纤维织物不易破损,拥有独特的柔软和光滑感,经原纤化后具有麂皮绒感。由于Lyocell纤维具有较高的湿模量,因此其织物的收缩率较低,在纬编和经编织物中其收缩率仅为2%左右,尺寸稳定性良好,具有洗可穿性能。

Lyocell:环保的绿色纤维

Lyocell纤维是国际人造纤维及合成纤维标准化局(BISFA)为有机溶剂纺丝法制得的新纤维所确定的属名。英、美等国该纤维的注册商标为Tencel,我国俗称为天丝。Lyocell纤维属精制纤维素纤维,以植物纤维素为原料制得,其生产及使用过程均属环保型产品。

1.Lyocell纤维的制造

Lyocell纤维的制造生产工艺流程如图2-3所示,是一种溶剂循环封闭式的干湿法纺丝技术路线。Lyocell纤维通常可选用木材或其他植物为原料,首先将木材刨成片,经蒸煮漂洗制得一种纤维素含量大于96.5%、聚合度大于600的较高纯度的木浆粕,然后以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂,将木浆粕溶解,再经纺丝而制成。NMMO在制造过程中可以回收再利用,目前其回收率约在99.5%。

图2-3 Lyocell纤维的制造生产工艺流程

由此工艺流程可知,它不同于普通黏胶纤维,不需碱化、老成、磺化和热成工序。将天然纤维素原料直接溶解在无毒的NMMO和水的混合溶剂中制成纺丝液,因而在制造过程中不污染环境,对人体的健康也无影响,溶剂几乎全部可回收并循环使用。从投入浆粕到纤维打包只需8h,而一般黏胶纤维生产则需24h,因此能耗少,是名副其实的绿色工艺。

Lyocell纤维的纺丝采用干湿法,即干喷湿纺法,这与普通黏胶纤维纺丝方法不同。普通黏胶纤维是在凝固浴中喷丝,而Lyocell纤维是在空气中喷丝,然后立即浸入水中凝固成丝。由于是在空气中牵伸,因此Lyocell纤维的分子取向度较高,分子排列的紧密程度高于棉和黏胶纤维,因而其强力较高。

2.Lyocell纤维的分类

Lyocell纤维分两类,即标准Tencel纤维(有原纤化);Tencel A100(没有原纤化)纤维。原纤化是Lyocell纤维的特点之一。原纤化的原因是,Lyocell纤维是高结晶纤维,由取向度很高的纤维素分子的集合体原纤或微原纤沿纵向平行排列而成,相邻的原纤与原纤之间以氢键等微弱的结合状态相联结,这种结构一方面使纤维具有较高的纵向强度;另一方面导致在润湿状态时,纤维径向的强度变得非常小。这时若加以机械性摩擦处理,原纤与原纤之间的结合被切断而发生分离,从而出现原纤化现象。(www.daowen.com)

利用Lyocell纤维的这种性质,采用物理化学相结合的处理方法来控制其原纤化程度,就可使织物表现出各种外观和风格,如高蓬松感、高回弹性和悬垂性,适度的防皱性和较好的尺寸稳定性。但这需要很高的调整控制原纤化程度的技术,否则就不能获得所希望的风格。特别是近来Lyocell的纺丝技术趋向多样化,纤维的性质也变得多样化,所以原纤的发生和原纤化程度的控制技术也变得复杂起来。如果原纤化程度的控制技术不熟练,反而会造成染色状态不良等现象。

Lyocell原纤化的缺点是,纤维加工困难和织物表面易起毛起球。为此,考陶尔兹公司采用专利技术开发了无原纤化产品Tencel A100。

Tencel A100为非原纤化纤维,因为它在加工过程中进行了化学交联处理,原纤化在纤维制造阶段已受到控制,从而在以后的染整加工中,织物表面不再产生原纤化。A100纤维主要应用于针织物、色织物、匹染织物及需要成衣水洗的布料。A100和其他纤维混纺可提高混纺纱的强度和降低不匀率,与天然纤维混纺能增强织物的柔软性和悬垂性。A100不必用烧毛处理,也不用烧碱处理,这些处理可能会使纤维失去抗原纤化的特性。

3.Lyocell纤维的性能

Lyocell纤维以天然纤维素为原料,加工方法与合成纤维相似,它集天然纤维和合成纤维的优点于一身。与其他纤维素纤维及天然纤维相比,具有高强度、高湿模量,干强、湿强接近等特点,其干强与聚酯纤维相当,湿强也特别高,只比干强低15%左右。这说明Lyocell纤维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,其织物尺寸稳定性好。Lyocell纤维除具有天然纤维本身的舒适性、光泽性、染色性、防静电、良好的吸湿性,其吸水率约70%,与棉纤维吸水率50%、黏胶纤维吸水率90%相比,恰到好处。它的沸水收缩率仅为0.44%,还具有较好的折皱恢复功能、舒适的弹性及生物降解性。

4.Lyocell纤维的应用

Lyocell纤维的用途较为广泛,不仅能单独使用,还能与棉、毛、麻、腈纶、涤纶、锦纶等交织。可加工成机织物、针织物和非织造布。其机织物主要用于制作牛仔裤、男衬衫、夹克衫、套装、连衣裙、高尔夫球裤、窗帘床上用品及睡衣裤等。其针织物主要用于制作套衫、运动衫及各种内衣等。Lyocell纤维织物不易破损,拥有独特的柔软和光滑感,经原纤化后具有麂皮绒感。由于Lyocell纤维具有较高的湿模量,因此其织物的收缩率较低,在纬编和经编织物中其收缩率仅为2%左右,尺寸稳定性良好,具有洗可穿性能。在产业和非织造布中主要用于特种纸张、过滤纸、工业过滤布、帘子线、装饰布、高档抹布、人造麂皮、涂层基布、医用药签、医用材料基布、香烟过滤嘴芯、纱布、一次性使用织物等。

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