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再生纤维科普:粘胶、莫代尔和莱赛尔的深度解析及其区别

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文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2017-11-18 10:40:00

  再生纤维源自天然但并不是原始天然纤维的直接利用,而是经过各种物理化学处理变性后才能满足纺织要求的,目前已经被广泛用于纺织面料的再生纤维有粘胶、莫代尔和莱赛尔几大类。别看都属再生纤维,其品质、性能和功能都是有区别的,中冉小编本文就分享一下。

  很多朋友不明白,再生纤维也是从天然植物中取材,为什么不属于天然纤维?这里我们明确一下概念。天然纤维素纤维主要由纤维素大分子构成,来源于植物的种籽、果实、茎、叶等部位获得的纤维,如棉纤维、木棉纤维、亚麻纤维、苎麻纤维、汉麻纤维、黄麻纤维等。可以这样理解,天然纤维本身已经存在了,把其中的杂质、胶素等无用物质去除和净化,就可以直接利用的。天然纤维没有被实施再造变性等工艺,用于纺织面料的就是天然的原始纤维,所以叫天然纤维。而再生纤维则需要将天然纤维重塑才能达到纺织需求。树木、草类中也含有大量纤维素高分子,但是没有呈长纤维状态存在,无法直接当做纤维来使用,将这些富含纤维素的天然植物材料通过经过一系列的化学和物理加工后得到化学结构仍然是纤维素,只是其相对分子质量及其分布以及超分子结构发生了变化,这样的纤维即为再生纤维素纤维,简称再生纤维。再生纤维素纤维的起始原材料为纤维素,纤维结构中的纤维二糖结构单元含有大量亲水性基团——羟基,这是包括天然纤维素纤维在内的纤维素纤维具有良好吸湿性的原因所在。简单地说就是天然植物中的纤维没法直接做纺织面料,必须溶解提炼做成符合纺织要求的纤维。凡是富含纤维素的天然植物几乎都可以作为再生纤维素纤维与半合成纤维的原材料,例如棉籽绒、棉杆皮、针叶树与阔叶树的树干树枝、竹子的秆茎、甘蔗残渣、芦苇茎、汉麻、亚麻、苎麻等。再生纤维素纤维的种类。再生纤维素纤维包括:粘胶纤维(Viscose)、莫代尔纤维(Modal)、莱赛尔纤维(Lyocell)、汉麻秆芯粘胶纤维、竹(浆)纤维、醋酸纤维素酯纤维等。

1.常规粘胶纤维:采用化学精练的方法去除原材料中的杂质制成浆粕,经碱处理后用二硫化碳与碱纤维素进行黄酸化反应制成纺丝原液,后采用湿法纺丝工艺将从喷丝板中吐出的纺丝原液细流挤入由硫酸/硫酸钠/硫酸锌等组成的凝固浴中,重新再生为纤维素而凝固而成。
2.普通粘胶短纤:复杂成型过程的不均匀性会使常规粘胶纤维的横截面呈腰圆形或无规则状,内部有孔洞,纵向有无规则沟槽。粘胶具有优良的吸湿性、易染性,但是其模量、强度较低,尤其是湿强度低。
                           粘胶的横纵截面和纵向表面
                     
  3.莫代尔纤维。莫代尔纤维是高湿模量粘胶纤维的商品名,它与普通粘胶纤维的区别在于,莫代尔纤维改善了普通粘胶纤维在润湿状态下的低强度、低模量的缺点,在润湿状态下也具有较高的强度和模量,故常称为高湿模量粘胶纤维。不同纤维厂家的同类商品还有不同称谓,例如奥地利兰精公司的木代尔TM品牌纤维(Lenzing ModalTM)、玻璃诺西克纤维(Polynosic)、富强纤维、虎木棉及纽代尔(Newal)等品名。
莫代尔纤维的生产工艺与常规粘胶纤维相比,其生产工艺上的差别主要有:
(1)纤维素应具有较高的平均聚合度(约为450);
(2)制备的纺丝原液具有较高浓度;
(3)调配相应适宜的凝固浴组成(如提高其中硫酸锌的含量),并降低凝固浴温度,延缓成形速度。
莫代尔纤维特性:纤维内外层结构较均匀,纤维横截面的皮芯层结构没有普通粘胶纤维明显,截面形态趋于圆形或腰圆形,纵向较光滑,湿态下有较高强度和模量,吸湿性能优异。
                             莫代尔纤维横截面                          
                   
                             莫代尔纤维纵向表面
                  
  4.莱赛尔纤维。莱赛尔(Lyocell)纤维由英国考陶尔兹公司发明,目前广为行业所熟知的是奥地利兰精集团旗下的TENCELTM品牌莱赛尔纤维,其中文品牌名为天丝TM。莱赛尔是以N-甲基氧化吗啉(NMMO)水溶液为溶剂,可以直接将纤维素溶解于其中制成纺丝液,再采用湿法纺丝或干-湿纺丝方法,以一定浓度的NMMO-H2O溶液为凝固浴使纤维成形,再将初生纤维拉伸、水洗、上油、干燥等处理得到的纤维素纤维。
这种纺丝方法与常规粘胶纤维的生产方法相比,大的优点是NMMO可直接溶解纤维素浆粕,纺丝原液的生产流程可以大大简化,且NMMO的回收率可达到99%以上,生产过程几乎不污染环境。
莱赛尔纤维的特点:形态结构与普通粘胶完全不同,横截面结构均匀,呈圆形,且无皮芯层之分,纵向表面光滑无沟槽,具有比粘胶纤维优异的力学性能。
                             莱赛尔纤维横截面与纵向表面
                
 

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