人造纖維

化學纖維的兩大類之一。用某些天然高分子化合物或其衍生物做原料，經溶解後製成紡織溶液，然後紡製成纖維，竹子、木材、甘蔗渣、棉子絨等都是製造人造纖維的原料。根據人造纖維的形狀和用途，分為人造絲、人造棉和人造毛三種。重要品種有粘膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維等。

基本介紹

• 中文名：人造纖維
• 類型：化學纖維的兩大類之一
• 溶解：紡織溶液
• 品種：醋酸纖維、銅氨纖維

簡介

英文名稱：

artificial fiber；fiber made from natural polymers

人造纖維

人造纖維是化學纖維的兩大類之一。人造纖維是用某些線型天然高分子化合物或其衍生物做原料，直接溶解於溶劑或製備成衍生物後溶解於溶劑生成紡織溶液，之後再經紡絲加工製得的多種化學纖維的統稱。

竹子、木材、甘蔗渣、棉子絨等都是製造人造纖維的原料。

人造纖維可用於製作衣著用品和室內裝飾用品，也可用於製作輪胎帘子線、香菸過濾嘴等。

分類

人造纖維分為再生纖維和化學纖維兩種，其中再生纖維是用木材、草類的纖維經化學加工製成的粘膠纖維；化學纖維是利用石油、天然氣、煤和農副產品作原料製成的合成纖維。

根據人造纖維的形狀和用途，分為人造絲、人造棉和人造毛三種。重要品種有粘膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維等。

再生纖維可分為：再生纖維素纖維、纖維素酯纖維、蛋白質纖維和其他天然高分子物纖維。

其性能與化學纖維相比，短纖維。

再生纖維

再生纖維素纖維、用纖維素為原料製成的、結構為纖維素II的再生纖維。由於耕地的減少和石油資源的日益枯竭，天然纖維、合成纖維的產量將會受到越來越多的制約；人們在重視紡織品消費過程中環保性能的同時，對再生纖維素纖維的價值進行了重新認識和發掘。如今再生纖維素纖維的套用已獲得了一個空前的發展機遇。再生纖維素纖維的發展總體上可以分為三個階段，形成了三代產品。第一代是20世紀初為解決棉花短缺而面世的普通粘膠纖維。第二代是20世紀50年代開始實現工業化生產的高濕模量粘膠纖維，其主要產品包括日本研發的虎木棉(後命名為Polynosic)和美國研發的變化型高濕模量纖維HWM以及蘭精公司80年代後期採用新工藝生產的Modal纖維。60年代後期開始，由於合纖生產技術的迅速發展，原料來源充足和成本低廉，合成纖維極大地衝擊了再生纖維素纖維的市場地位。許多研究機構和企業更多地關注了新合纖的開發和套用。在此期間，世界再生纖維素纖維的發展趨於停滯。第三代產品是以20世紀90年代推出的短纖Tencel(天絲)、長絲Newcell為代表。受健康環保意識、崇尚自然等因素的影響，人們對再生纖維素纖維有了新的認識，新一代再生纖維素纖維的理化性能也有了充分的改進，因此，再生纖維素纖維的套用重新出現了迅猛的增長。

從天然蛋白質製成的性質類似羊毛的纖維。羊毛、蠶絲等為天然蛋白質纖維。1866年英國人E.E.休斯首先成功地從動物膠中制出人造蛋白質纖維。他將動物膠溶於乙酸，在硝酸酯的水溶液中凝固抽絲，然後以亞鐵鹽溶液脫硝，進一步加工得到蛋白質纖維，但未工業化。1935年義大利弗雷蒂才用牛乳內提取的乳酪素製成人造羊毛。天然蛋白質製成的蛋白質纖維與羊毛的性質差不多 。基本結構單元都是胺基酸，以醯胺鍵（肽鍵）結合在一起的高分子。比天然羊毛優越之處在於不易皺縮，不易蟲蛀，易保存；缺點是保暖性及柔軟性較天然羊毛差些。工業生產蛋白質纖維的主要原料是乳酪素、花生蛋白及大豆蛋白等。

纖維素酯纖維

纖維素酯纖維，指從木材、短絨棉等植物材料中提取得到的纖維素，與有機酸等反應所生成的纖維素衍生物——纖維素酯為原料製得的、最終纖維大分子化學結構仍保持纖維素酯結構的纖維均屬之。 蛋白質纖維和其他天然高分子物纖維。

品種

粘膠纖維

1848年J.默塞發現棉纖維素被濃鹼液浸漬後，化學反應靈敏性增加。此後英國人C.克羅斯和E.貝文用二硫化碳與鹼纖維作用獲得溶解性纖維素黃酸酯，從而製得粘膠纖維。後來出現了離心罐式繞絲器，使粘膠纖維有了工業化生產的條件。

硝酸酯纖維

又稱硝酸人造絲。1855年，英國人將纖維素硝化後溶解成膠液並擠壓成絲。1884年，脫硝方法研究成功，硝酸法製造人造絲正式投產。

醋酯纖維

將棉短絨在以冰醋酸為主的試劑中醋化形成纖維素醋酸酯，溶解在三氯甲烷的漿液中經過紡絲獲得三醋酯纖維。如將纖維素醋酸酯局部皂化，則獲得溶於丙酮的纖維素醋酸酯，紡絲後所得纖維稱二醋酯纖維。

銅氨纖維

採用氫氧化四氨合銅溶液作溶劑，將棉短絨溶解成漿液紡絲製得的人造絲。絲質精細優美，但成本較高。

人造蛋白纖維

英國人最早研究從動物膠中提取蛋白製造人造蛋白纖維。1935年義大利有人試驗從牛乳中提取乳酪素，製成人造羊毛。此後，一些國家相繼以大豆蛋白、花生蛋白製取人造纖維獲得成功。由於這類纖維的實用性能和製造成本存在問題，產量極少。

纖維面料

(一) 人纖織物的特點

人造纖維織物基本上是指粘膠纖維長絲和短纖維織物，即人們所熟知的人造棉、人造絲等。此外，也包含部分富纖織物和介與長絲與短纖維間的中長纖維織物。因此，人纖織物的性能主要由粘膠纖維特性決定。

人造纖維被

1. 人造棉、人造絲織物具有手感柔軟、穿著透氣舒適、染色鮮艷等特點。

2. 人造纖維織物具有很好的吸濕性能，其吸濕性在化纖中最佳。但其濕強很低，僅為乾強的50%左右，且織物縮水率較大，因此在裁剪前應預先縮水為好。

3. 普通粘膠織物具有懸垂性好，剛度、回彈性及抗皺性差的特點，因此其服裝保形性差，容易產生折皺。

4. 粘膠纖維織品的耐酸鹼性、耐日光性及耐其它藥品性能均較好。

(二) 人纖織物的品種

人造纖維織物的品種很多，除自身的純紡外，還有許多品種屬於粘膠纖維與其它纖維的混紡織物或交織物。

1. 人造棉織物
   以100%棉型或中長型普通粘膠纖維或富纖為原料織成的織物。如：人棉布、富纖布等。其中，人棉布是由100%粘纖織造而成的平紋組織織物，具有布身薄而柔軟、紗支細、密度小、透氣性好、染色鮮艷等特點，適宜做夏服與被面，價格便宜。富纖布是用棉型富纖為原料織成的平紋、斜紋等織物，即富纖細布、富纖斜紋布或富纖華達呢等，具有許多與粘纖織物相似的特點，所不同的是其染色不夠鮮艷，手感挺爽且堅牢耐用，適宜做夏裝或童裝面料。
2. 人造絲織物
   以粘膠長絲或富纖長絲為原料織成的絲綢織物。如：無光紡、有光紡、美麗綢、利亞絨、人絲綃等。這些品種已在“絲型織物”一節中有所敘述，這裡不再贅述。
3. 粘膠纖維混紡、交織物 這裡主要描述粘膠纖維與合成纖維間或粘纖長絲與短纖維間的混紡、交織產品。

如：滌粘混紡織品、高捲曲粘膠紡毛織物、中空粘膠針織物等。它們均以高比例的粘纖混合低比例的滌綸纖維而製得，或各占50%的比例製成。象高捲曲粘膠仿毛織物是用67%的細旦高捲曲粘膠與33%滌綸混紡高支紗加工而成，具有手感豐潤、毛感強、類似於凡立丁的外觀風格，適合製作女用衣裙、便衣等。羽紗、富春紡則屬人絲與人纖紗或棉紗的交織產品，具有質地堅牢，布面柔滑挺實，價格便宜等特點，常可用做服裝里料。

總之，人造纖維面料以其優良的吸濕性取勝於其它化纖面料，但由於其織物下水後會變硬、強力變差，因此洗滌時須注意不要用力揉搓。此外，在裁剪時要將折邊留的寬一些，並需碼邊，以免紗線滑脫，出現“扒絲”現象。

工藝

以天然聚合物（如纖維素、蛋白質等）為原料，經化學處理和機械加工而製得的化學纖維。人造纖維一般具有與天然纖維相似的性能，有良好的吸濕性、透氣性和染色性能，手感柔軟，富有光澤，是一種重要的紡織材料。它可以純紡或與羊毛、絲等天然纖維、合成纖維混紡，製得各種衣料。粘膠纖維中的強力絲因強度高，抗多次變形性好，可用在工業方面。再生蛋白質纖維具有類似羊毛的性質，可代替羊毛。可用蛋白質與其他纖維接枝共聚或共混以改善其他纖維的性質。1984年，人造纖維的產量約為 3.1Mt，占化學纖維總產量的21.3%。

人造纖維製品

行業發展

化纖行業的發展主要受上游原材料和下游紡織行業的影響，從上游原料供應看，我國合成纖維的原料進口量隨著經濟的發展不斷下降。這為化學纖維行業的發展帶來了光明。2004年我國紡織品服裝出口額已經達到約900億美元。紡織行業的發展為化纖套用提供了更大的發展空間，且我國在不斷研究開發化學纖維在其他非紡織品的套用。

人造纖維製成的衣服

近幾年我國化學纖維出口數量增大，從2002年到2005年我國化學纖維進口的絕對數量下降，出口數量不斷增大。化纖長絲2004年和2005年分別實現貿易順差1358百萬美元和2119百萬美元，化纖短纖2004年和2005年分別實現貿易順差為134百萬美元和1133百萬美元。由此可見，我國化纖行業的發展總體來說是健康的。

印花技巧

(一)乙酸酯纖維

乙酸酯纖維是由纖維素與乙酸酐反應，得到在一個葡萄糖單元導航具有2-3個乙醯基團的產品，硫酸作為反應的催化劑，加入過量水終止反應，而使乙酸纖維沉澱下來。所得到的片狀物質溶於丙酮或乙酸甲酯，這就是所謂的“乾抻拉”，即當溶解蒸發時，纖維就形成了。對於合成纖維，其交聯鏈段和形狀，可以進行控制。再抻拉可以增加強度，纖維可以得到所需要的扭曲性能。

乙酸酯纖維的密度很大，沒有空隙，抻拉紡織可能使纖維產生許多交聯結，纖維的抻拉可得到高結晶度，因此增加了強度。添加劑可混入粘性溶液，以增加不透明性，同樣，顏料也可以加入到“乾紡”纖維中。

(二)粘膠纖維

粘膠纖維的產量在人造纖維中居首位。它的原料是木材，在中國則以棉短絨占較大比例，其他還有竹、甘蔗渣、麥稈、和蘆葦等。

例如將木材除去非纖維成分制的的纖維素漿，先用18%的氫氧化鈉溶液處理生產鹼纖維素，再在密閉容器中以二硫化碳處理，形成磺酸纖維素鈉，溶於4%-6%可行鈉溶液中成為粘液，將此粘液壓過噴絲頭抽絲，從噴絲頭形成的粘膠細流進入含有無機酸、電解質的凝固浴中變成粘膠纖維。

普通粘膠纖維的性能與棉纖維相比，除吸濕性高、耐磨性好以外，其他如強度、延伸、耐光與耐化學性等勻較差。

在顯微鏡下，粘膠纖維的縱向剖面一般呈圓形，也有特別製成竹節狀和麥稈狀的。截面有各種形狀，普通粘膠纖維為鋸齒形，強力膠纖維等呈圓形或接近圓形或腰子型。

(三)銅氨纖維

銅氨纖維的製法是將由天然纖維溶於銅氨溶液中，製成濃度很高的纖維素漿，採用漏斗式拉伸紡絲法，溶液從噴絲頭噴出與水溶液一起從紡絲漏斗中流下，大約拉伸至400倍，逐漸固化為絲條。

銅氨纖維的截面不分皮芯層，可將二根或多跟單絲沾在一起，製成無捻絲。其截面呈圓形。銅氨纖維的外觀和手感與蠶絲類似，賦予柔韌性，彈性和懸垂性，其他性質類似於粘膠纖維。隨著粘膠纖維的興起，銅氨纖維曾一度失去競爭能力，因為銅和氨的回收有較大的改進，又重新引起人們認識。

人造纖維可以用於棉花相同的染料進行染色。乙酸酯纖維常用分散染料來染，對於人造纖維，印花時非常普遍的事。根據極性溶解，因為這些溶劑對這些纖維有一定的溶解性，此外，強酸和強鹼也使纖維降解。對於鹼性溶液，三乙酸酯纖維是最穩定的，在室溫下可容許PH值到9.5.在乾洗中，如用三氯乙烯可能引起纖維降解。