粘胶纤维

一、粘胶纤维简介

粘胶纤维，人造纤维的一个主要品种。由天然纤维素经碱化而成碱纤维素，再与二硫化碳作用生成纤维素黄原酸酯，溶解于稀碱液内得到的粘稠溶液称粘胶，粘胶经湿法纺丝和一系列处理工序后即成粘胶纤维。

粘胶（nianjiao)纤维（Viscose fiber），是粘纤的全称。它又分为粘胶长丝和粘胶短纤。粘纤——又叫人造丝、冰丝。2000年后，粘纤又出现了一种名为天丝、竹纤维的高档新品种。粘纤是以棉或其它天然纤维为原料生产的纤维素纤维。在12种主要纺织纤维中，粘纤的含湿率最符合人体皮肤的生理要求，具有光滑凉爽、透气、抗静电、染色绚丽等特性。

二、粘胶纤维截面

普通粘胶纤维的截面呈锯齿形皮芯结构，纵向平直有沟横。

三、粘胶纤维分类

按不同的原料和纺丝工艺：普通粘胶纤维，高湿模量粘胶纤维、高强力粘胶纤维和改性粘胶纤维。

普通粘胶纤维具有一般的物理机械性能和化学性能，又分棉型、毛型和长丝型，俗称人造棉、人造毛和人造丝。

强力型粘胶纤维中，干态强度超过30.0cN/tex的长丝称强力丝；超过38.0cN/tex的称超强力丝；超过44.1cN/tex的称二超强力丝;超过48.5cN/tex的称三超强力丝；超过53.0cN/tex的称四超强力丝。

高性能粘胶纤维中，在湿态下弹性模量较高的纤维，称波里诺西克纤维，也称高湿模量纤维，中国称富强纤维，简称富纤。湿模量介于普通型纤维和波里诺西克纤维之间，但具有较高勾结强度、脆性较小的纤维，称改良型高湿模量纤维。

四、粘胶纤维特点

1、粘胶纤维的基本组成是纤维素 (C6H10O5)_n，天然、无害、易降解。

2、粘胶纤维具有良好的吸湿性，在一般大气条件下，回潮率在13%左右。吸湿后显著膨胀，直径增加可达50%，所以织物下水后手感发硬，收缩率大。

3、粘胶纤维的化学组成与棉相似，所以较耐碱而不耐酸，但耐碱耐酸性均较棉差。富纤则具有良好的耐碱耐酸性。

4、粘胶纤维的染色性与棉相似，染色色谱全，染色性能良好。

5、粘胶纤维的热学性质也与棉相似，密度接近棉为1.50~1.52g/cm³。

6、纤维素的大分子的羟基易于发生多种化学反应，因此，可通过接枝等方法，对粘胶纤维进行改性，提高粘胶纤维性能，并生产出各种特殊用途的纤维。

7、不易起静电，有较好的可纺性能。

五、粘胶纤维工艺

　   由纤维素原料提取出纯净的α－纤维素（称为浆粕），用烧碱、二硫化碳处理，得到橙黄色的纤维素黄原酸钠，再溶解在稀氢氧化钠溶液中，成为粘稠的纺丝原液，称为粘胶。粘胶经过滤、熟成（在一定温度下放置约 18～30h，以降低纤维素黄原酸酯的酯化度）、脱泡后，进行湿法纺丝，凝固浴由硫酸、硫酸钠和硫酸锌组成。粘胶中的纤维素黄原酸钠与凝固浴中的硫酸作用而分解，纤维素再生而析出，所得纤维素纤维经水洗、脱硫、漂白、干燥后成为粘胶纤维。

工艺流程

① 粘胶的制备：包括浸渍、压榨、粉碎、老化、黄化、溶解、熟成、过滤、脱泡等工序。浆粕经浓度为18%左右的氢氧化钠水溶液浸渍，使纤维素转化成碱纤维素，半纤维素溶出，聚合度部分下降；再经压榨除去多余的碱液。块状的碱纤维素在粉碎机上粉碎后变为疏松的絮状体，由于表面积增大使以后的化学反应均匀性提高。碱纤维素在氧的作用下发生氧化裂解使平均聚合度下降，这个过程称为老化。聚合度下降的程度与温度、时间有关。老化后将碱纤维素与二硫化碳反应生成纤维素黄酸酯称黄化，使大分子间的氢键进一步削弱，由于黄酸基团的亲水性，使纤维素黄酸酯在稀碱液中的溶解性能大为提高。把固体纤维素黄酸酯溶解在稀碱液中，即是粘胶。刚制成的粘胶因粘度和盐值较高不易成形，必须在一定温度下放置一定时间称为熟成，使粘胶中纤维素黄酸钠逐渐水解和皂化，酯化度降低，粘度和对电解质作用的稳定性也随着改变。在熟成的同时应进行脱泡和过滤，以除去气泡和杂质。

制备粘胶的设备主要有古典法、连续浸渍压榨

粘纤工艺流程

粉碎和五合机等三种形式。

② 纺丝成形：采用湿法纺丝。粘胶通过喷丝孔形成细流进入含酸凝固浴，粘胶中碱被中和，细流凝固成丝条，纤维素黄酸酯分解再生成水化纤维素。凝固和分解可同时发生，也可先后进行。在同一浴中完成凝固和分解的方法称单浴法纺丝。粘胶长丝用单浴法纺丝。在一浴内凝固而在另一浴中分解再生的方法称二浴法纺丝。强力丝或短纤维一般用二浴法纺丝。为改善纤维的某些性能，也有采用三浴法、四浴法甚至五浴法的。凝固浴是硫酸和硫酸锌的水溶液，各组分的含量因纤维品种而不同。

③ 后处理：成形后纤维需经过水洗、脱硫、酸洗、上油和干燥等后处理加工。水洗是除去附在纤维表面的硫酸及其盐类和部分硫。脱硫可在氢氧化钠、亚硫酸钠或硫化钠的水溶液中进行。金属离子可用盐酸处理去除。上油可降低纤维的摩擦系数，减少静电效应，改善纤维手感，提高纤维的可纺性能。上油后的丝条经过干燥即可包装出厂。粘胶短纤维的切段工序通常在后处理以前进行。强力丝主要作为轮胎或运输带的帘子布，对纤维的外观无特殊要求，只需用热水洗去纤维上硫酸及其盐类，经上油、干燥后即可，后处理可在纺丝机上进行。

六、粘胶纤维应用

普通粘胶纤维

（1）粘胶棉型短纤维切断长度35~40mm，纤度1.1~2.8dtex(1.0~2.5旦)与棉混纺可做细布、凡立丁、华达呢等。

（2）粘胶毛型短纤维，切断长度51~76mm，纤度3.3~6.6dtex(3.0~6.0旦)，可纯纺，也可与羊毛混纺，可做花呢，大衣呢等。

富强纤维

（1）是粘胶纤维的改良品种。

（2）纯纺可做细布、府绸等。

（3）与棉、涤等混纺，生产各种服装。

（4）耐碱性好，织成织物挺括，洗涤后不会收缩和变形，较为耐穿耐用。

粘胶丝

（1）可做服装、被面、床上用品和装饰品。

（2）粘胶丝与棉纱交织，可做羽纱，线绨被面。

（3）粘胶丝与蚕丝交织，可做乔其纱，织锦缎等。

（4）粘胶线与涤、锦长丝交织，可做晶彩缎、古香缎等。

粘胶强力丝

（1）强力比普通粘胶丝高一倍。

（2）加捻织成帘子布，用于汽车、拖拉机、马车轮胎。

高卷曲高湿模量粘胶纤维

高卷曲高湿模量粘胶纤维(以HR表示)是新一代粘胶纤维，它具有较高的强度和湿模量、适中的伸长和良好的卷曲性能，加上粘胶纤维本身又具备优良的吸湿性、透气性、不产生静电、染色性能好、纤度和长度可灵活调整等特点，是一种性能较为全面的纺织纤维原料，可根据不同的需要用它来纯。粘纤的吸湿性能与染色性能和纤维本身含有大量羟基（—OH）有着密切关系，羟基（—OH）基团大量吸附水分子或其它分子，吸湿性越好的纤维染色性就越好。粘胶纤维由于它在制造过程中经历过多次物理和化学反应造成纤维素大分子团裂解，使其大分子变短，分子间隙较大，排列也疏松零乱，分子中的羟基（—OH）可极性也好，在这些方面要比棉花更胜一筹。所以粘胶纤维的染色性比棉花要好一些，不仅适用染料多、色谱广，染色的色彩也鲜艳。