第二節　化學纖維

一、黏膠纖維

黏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，經堿化、老化、磺化等工序制成可溶性纖維素黃原酸酯，再溶于稀堿液制成黏膠，經濕法紡絲而制成。目前我國生產的黏膠纖維有三個品種。

1.普通黏膠纖維

它的聚合度為250～500，有長絲和短纖之分。黏膠短纖又分為棉型、毛型和中長型三種，以便與相應的棉、毛和合成纖維混紡。長絲可與蠶絲、棉高支紗及合成長絲等交織成絢麗多彩的紡織品。

2.富強纖維

以優質漿料為原料，改變紡絲工藝，省去“老化”和“熟成”過程而紡制的纖維產品。該纖維聚合度較高，其截面近似圓形，其干、濕機械強度高于普通黏膠纖維，深受消費者歡迎。

3.強力黏膠纖維

強力黏膠纖維為全皮層結構，這是一種強度特別高又耐疲勞的黏膠纖維，其強度可達棉的兩倍以上，廣泛用于汽車輪胎的簾子線、傳輸帶、膠管和帆布等工業用品中。普通黏膠纖維具有一般的力學性能和化學性能，又分棉型、毛型和長絲型，棉型黏膠的切斷長度在35～40mm，線密度在1.1～2.8dtex，其中線密度小于1.33dtex的棉型黏膠在噴氣渦流紡工序的可紡性能較好。

普通黏膠纖維橫截面是不規則的鋸齒形，縱向呈平直立柱體狀，而富強纖維的截面比較規整，幾乎是圓形。普通粘纖從外向里共分四層，第一層是表皮層，很薄；第二層為內皮層，結構緊密，結晶度高；第三、第四層為中心層，結構疏松，結晶度較低。普通黏膠纖維的結晶區約占35%，非晶區約占65%，與棉纖維正好相反。由于黏膠纖維的結構比較疏松，有較多的空隙和內表面積，其吸濕性是化纖中最好的，20℃相對濕度為65%，標準氣壓下其回潮率可達13%，黏膠纖維吸濕膨脹后其截面可增大50%，故普通黏膠纖維織物下水后手感發硬，收縮率也較大，織物干后不能回復到原長。普通黏膠纖維的斷裂強度、耐磨性等均較差，特別濕強度僅為干強度的50%，耐磨性也僅為干態的20%～30%。

二、Modal纖維

國內市場上出現的Modal纖維，主要來自于蘭精公司生產，從其性能上看屬于變化型高濕模量纖維。該產品以櫸木漿粕為原料制成，采用的仍是高濕模量黏膠纖維的制造工藝。Modal纖維濕態條件下強力約下降40%，其濕伸長較少，為13%～15%，規格一般為1.0～1.33dtex、長度為34mm，在噴氣渦流紡工序可紡性能較好。

莫代爾纖維的干強接近于滌綸，濕強要比普通黏膠提高了許多，光澤、柔軟性、吸濕性、染色性、染色牢度均優于純棉產品。用它所做成的面料，展示了一種絲面光澤，具有宜人的柔軟觸摸感覺和懸垂感以及極好的耐穿性能。莫代爾纖維的特點如下。

1.可紡性和織造性好

莫代爾（Modal）具有高強力纖維均勻的特點，濕強力約為干強力的50%，優于黏膠的性能，具有較好的可紡性與織造性。黏膠、莫代爾、棉的干濕強度對比見表2-1。

表2-1　黏膠、莫代爾、棉的干濕強度對比

2.紗線縮水率低

莫代爾纖維具有濕模量較高，其紗線的縮水率僅為1%左右，而黏膠纖維紗線的沸水收縮率高達6.5%。

3.強度高

莫代爾纖維的高強度使它適于生產超細纖維，也能在環錠、轉杯和氣流紡紗機上紡紗，并可得到幾乎無疵點的細特紗，適于織造輕薄織物（如80g/m2的超薄織物）和厚重織物，制作的超薄織物的強度、外觀、手感、懸垂性和加工性能良好，制作的厚重織物厚重而不臃腫。

4.紗線條干均勻

莫代爾纖維紡紗可產生較均勻的條干，與其他纖維可以不同比例混紡，如與羊毛、棉、麻、絲、滌綸等混紡都可得到高品質的紗線。

5.適用傳統工藝

莫代爾纖維可用傳統的纖維素纖維的預處理，漂白和染色工藝加工。傳統的纖維素纖維染色用的染料，如直接染料、活性染料、還原染料、硫化染料和偶氮染料都可用于莫代爾織物的染色，且相同的上染率，莫代爾織物的色澤更好，鮮艷明亮，與棉混紡可進行絲光處理，且染色均勻、濃密，色澤保持持久。

6.光澤良好

莫代爾纖維良好的外觀使其織物具有絲綢般的光澤，顯得雍容華貴，大大提升了服裝的檔次。其良好的手感和懸垂性，使得服裝顯得更加飄逸，隨身性更強；極柔軟的觸感，賦予織品第二肌膚之美稱。

三、天絲纖維

天絲（Tencel）是Lyocell纖維的商品名稱，是英國Acordis公司以從桉樹中提取的100%天然木漿為原料研制的，被稱為“21世紀的纖維之夢”。天絲纖維是采用N-甲氧基嗎啉（簡稱NMMO）的水溶液溶解纖維素后，進行濕法紡絲生產的一種高濕模量再生纖維素纖維。天絲纖維有長絲和短纖維兩種，短纖維分普通型（未交聯型）和交聯型。前者就是Tencel G 100，后者是Tencel A 100。普通型Tencel G 100纖維具有很高的吸濕膨潤性，特別是徑向膨潤率高達40%～70%。當纖維在水中膨潤時，纖維軸向分子間的氫鍵等結合力被拆開，在受到機械作用時，纖維沿軸向分裂，形成較長的原纖。利用普通型Tencel G 100纖維異于原纖的特性可將織物加工成桃皮絨風格。交聯型Tencel A 100纖維素分子中的羥基與含有三個活性基的交聯劑反應，在纖維素分子間形成交聯，可以減少天絲纖維的原纖化傾向，可以加工光潔風格的織物，而且在服用過程中不易起毛起球。天絲纖維規格一般為1.0～1.33dtex、長度為38mm，在噴氣渦流紡工序可紡性能較好。

四、滌綸

滌綸即聚酯纖維，它是由短脂肪烴鏈、酯基、苯環、端醇羥基所構成。滌綸分子中除存在兩個端醇羥基外，并無其他極性基團，因而滌綸親水性極差。采用熔紡法制得的滌綸在顯微鏡中觀察到的形態結構具有圓形的截面和無特殊的縱向結構，在電子顯微鏡下可觀察到絲狀的原纖組織。

異形滌綸可改變纖維的彈性，使纖維具有特殊的光澤與蓬松性，并改善纖維的抱合性能與覆蓋能力以及抗起毛起球、減少靜電等性能。如三角滌綸有閃光效應；五葉形滌綸有肥光般光澤，手感良好；中空滌綸由于內部有空腔，密度小，保暖性好。一般在噴氣渦流紡工序使用較多的是普通滌綸，纖維規格為細密度1.33dtex、長度38mm，可紡性能較好。滌綸表面油劑較多，在噴氣渦流紡工序生產時，油劑容易聚集在紡錠上，造成纖維包纏效果較差，形成強度很弱的紗（俗稱弱捻紗）。需要人工對紡錠上的油劑進行擦拭，以加強纖維的包纏效果。日本村田公司的噴氣渦流紡設備目前已經針對此類問題進行了升級改進，能夠對油劑進行有效清除，減輕了工人的勞動強度，提高了生產效率。

五、腈綸

腈綸又叫聚丙烯腈纖維，聚丙烯腈纖維的性能極似羊毛，彈性較好，伸長20%時回彈率仍可保持在65%左右，蓬松卷曲且柔軟，保暖性比羊毛高15%，有合成羊毛之稱。纖維強度為22.1～48.5cN/tex，比羊毛高1～2.5倍。固體腈綸在腈綸所有的種類中是占比較多的一種，其斷裂強度比天絲、Modal、滌綸都要小，但斷裂伸長率最大，纖維的彈性很好。腈綸在噴氣渦流紡工序生產過程中，因其纖維的回彈性較高，在纖維頭端進入紡錠后，其尾端受到旋轉氣流的作用，容易產生纖維伸長，伸長的纖維在回彈過程中受到摩擦力的作用，會與其周圍的纖維共同進入紡錠，造成紡錠堵塞。所以，噴氣渦流紡生產腈綸需要在工藝參數（如前羅拉到紡錠的距離等）的設置上重點進行調整。

目前，聚丙烯腈纖維幾乎全部用于生產短纖維，經過改性處理的腈綸具有特白、熱穩定、抗污、難燃、抗靜電、吸濕、手感特柔等優點。隨著腈綸工業產業的不斷擴大，出現了幾種常見的差別化腈綸。有納米防螨抗菌腈綸、高收縮腈綸、超細旦腈綸、有色腈綸、阻燃腈綸、遠紅外腈綸、抗靜電腈綸、異形腈綸等。

阻燃腈綸是一種新型功能性纖維，與普通腈綸的物理性能非常相似，回潮率小于2%，具有強度高、強度好、尺寸穩定的優點。同時也具有良好的染色性能和很強的耐化學品性能。阻燃腈綸生產噴氣渦流紡紗線已經在山東德州華源生產科技有限公司批量化生產，主要用于沙發、車內裝飾用品等。

目前阻燃腈綸有三種生產方法。

1.高聚物分子鏈的化學改性

包括共聚合、分子鏈的交聯及環化，將含有阻燃元素的乙烯基化合物作為共聚單體，與丙烯腈進行共聚制取阻燃改性腈綸。

2.紡絲原液的物理改性

包括共混入低分子添加劑，與高聚物一起混合紡絲，在紡絲原液中混入添加型阻燃劑，從而實現阻燃改性。

3.阻燃后處理

阻燃后處理是指在紡絲成型過程中，把阻燃劑涂抹到腈綸表面，從而使腈綸具有一定的阻燃性能。