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第二節 紡織竹纖維的分類及命名

一、竹材在紡織領域的應用

竹子是中國的特色資源,將竹材用于紡織領域是2001年后快速發展起來的一個新的竹材應用方向。竹材在紡織領域的應用方式主要有兩種:一種是先將竹材制成竹漿粕,再將提純、溶解后的竹纖維素噴絲制成紡織纖維;另一種是直接從竹材中分離出纖維束,用于紡織纖維。與兩種加工方式對應了三種纖維。

1.竹漿黏膠纖維

竹漿黏膠纖維屬再生纖維素纖維,它是以竹子為原料,經堿化、老化、磺化等工序制成可溶性纖維素磺酸酯,再溶于稀堿液制成紡絲液,然后經濕法紡絲而制成,它屬于黏膠纖維的一種。目前經過探索與實踐,企業已掌握了竹漿黏膠纖維的生產工藝,突破了紡紗和染整等難題,利用竹漿黏膠纖維生產的服裝和日用品已批量生產并投放市場,實現了工業化的目標。竹漿黏膠纖維是在棉漿、木漿黏膠纖維工藝基礎上發展起來的,目前在全國已經工業化生產和具有一定的市場銷售規模。

竹漿黏膠纖維紡織品具有手感柔軟、涼爽透氣的性能,通過紡織企業的聯合攻關,目前竹漿黏膠纖維可以純紡或與其他纖維混紡制成毛巾、T恤衫和襪子等多種產品。而且竹漿黏膠纖維利用了我國四川、貴州、湖南等地豐富的叢生竹資源,它生長周期短,一年可成材,因此相對于以棉短絨、木材為原料加工的黏膠纖維具有經濟上的優勢。同時,竹漿黏膠纖維也存在著黏膠纖維共同的缺點,如濕強度低、織品尺寸穩定性不好等。由于竹漿黏膠纖維的生產方式失去了竹材綠色環保的天然特性,竹纖維細胞結構被破壞,同時生產工藝過程過長、環境污染等問題,使其成為竹漿黏膠纖維的發展瓶頸。

2.竹萊賽爾纖維

紡織領域中萊賽爾(Lyocell)纖維也被稱為“天絲”(在中國的注冊商標)。它的制造方法是由德國Akzo-Nodel公司首先發明并取得專利,20世紀90年代在英國得以工業化生產。該纖維和黏膠一樣都是再生纖維素纖維,但是兩者的生產工藝截然不同,其纖維性能相差也較大。萊賽爾纖維大多以木漿為原料,采用溶劑法生產,即以N-甲基氧化嗎啉(NMMO)作為溶劑,溶解纖維素制成紡絲溶液,然后在水凝固浴中噴絲得到纖維,凝固后析出的溶劑可以通過蒸餾回收,回收率達到99%以上,可重復利用,生產過程污染小。

我國竹萊賽爾纖維正在研發過程中,福建農林科技大學等單位都投入了一定的人力、物力對其加以研究和開發,并在實驗室制出樣品。福建省科技廳已啟動“竹纖維紡織材料的研發及產業化”科技重大專項,主要用于研發竹萊賽爾纖維產品。萊賽爾纖維是當今國際上再生纖維素纖維的一個發展方向。竹萊賽爾纖維具有柔軟、懸垂、舒適性好和強度高等特點,加工工藝過程有機溶劑可以回收,環境污染小。但由于竹萊賽爾纖維制造工藝過程復雜,加工難度較大,投資高,目前我國若實現工業化生產還需要技術和設備上突破,提高溶劑回收率,降低生產成本。

3.天然竹纖維

紡織用天然竹纖維是指采用獨特的物理、化學或生物的方法部分去除竹材中的木質素和多糖等物質,部分脫膠后靠余膠將竹單根纖維縱向相互連接起來而制得的天然束纖維。由于是從竹子中直接分離出來的纖維,它保持了竹纖維原有的形態和特性,屬于純天然纖維,它的研制成功將在天然纖維大家族中增添一名新成員。

紡織竹纖維保持了天然纖維的形態和特性,是天然纖維中的一種,但其產品在國內外市場上還是空白。科技部“十一五”科技支撐計劃等國家級科研項目已將天然竹纖維的制取以及紡織加工工藝列入研究范圍(2006BAD19B07)。國際竹藤中心、北京服裝學院以及東華大學等單位積極開展了相關研發工作。目前中試樣品已經滿足紡紗的要求,成功試制了枕套、靠墊等產品。全國相關單位緊密協作聯合攻關,正在改進、完善和熟化工藝,加緊中試和產業化進程。另外,國際竹藤中心、北京服裝學院及相關單位還聯合制訂了“紡織用竹纖維”和“紡織用竹纖維鑒別試驗方法”等林業行業標準。天然竹纖維產品符合人們回歸自然和環保的理念,屬綠色產品,可以與棉、麻等天然植物纖維相媲美,同時具有自身優良的特點,是竹材加工和紡織業鼓勵發展的重要方向之一。目前全球對天然纖維的需求量,每年以1.4%以上速度遞增,特別是歐、美等發達國家,天然纖維產品已成為主導消費品,由此可見天然竹纖維產品具有巨大的市場潛力。

目前我國市場上的“竹纖維”產品都是竹漿黏膠纖維,后兩類產品尚在產業化進程中。竹漿黏膠纖維在市場的產品中,由于在很多研究文章中均被冠以“竹纖維”的名稱,這種錯誤的命名導致了竹纖維市場的混亂。

二、竹纖維的定義與命名

竹纖維的概念自2001年底引入紡織領域,曾引起極大轟動,也吸引了眾多科研人員的研究興趣,特別是隨著多項中國發明專利的申請、日本發明專利的批準,將竹纖維在紡織上的應用開發推向高潮。

然而,在中國竹纖維的命名和分類卻一直比較混亂,直到2008年發布了林業標準LY/T 1792-2008《紡織用竹纖維》,竹纖維被定義為“竹類植物的稈纖維,為單體纖維細胞或纖維束”,因此竹纖維僅指從竹材中直接分離提取的天然纖維。竹纖維可以是單體細胞即竹單纖維或竹單根纖維(Bamboo Single Fiber),也可以是多個細胞的纖維束即竹束纖維(Bamboo Bundle);在此標準中,紡織用竹纖維被定義為“竹材經直接分離后獲得的適于紡織加工要求的竹纖維,多為束狀竹纖維,又稱竹工藝纖維”(分為棉型和毛型竹纖維兩類);此外,標準中將竹纖維與竹原纖維的概念統一,并將竹漿黏膠纖維從竹纖維類別中劃出。本書下文中竹纖維均指天然竹纖維,不再贅述。

從目前市場來看,竹漿黏膠纖維已開發成功,并實現工業化生產,由于竹漿黏膠纖維在制漿、紡絲過程中,對竹材天然特性損傷嚴重,并且存在環保問題,因此竹漿黏膠纖維的加工工藝還有待改進。而天然竹纖維的開發更是任重道遠。竹材中的單纖維長度只有2mm左右(直徑8~14μm),長寬比僅為100~120,且竹材的脫膠遠比苧麻困難,要制得能滿足紡織加工需要的竹束纖維,這將是一項創造性的工作,它不僅為消費者帶來新型的服裝原料,而且對于保護生態環境、加速我國西部開發的步伐、提高竹材的使用價值,均有著積極的意義。

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