第二节　化学纤维

一、黏胶纤维

黏胶纤维属纤维素纤维，它是以天然纤维（木纤维、棉短绒）为原料，经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素黄原酸酯，再溶于稀碱液制成黏胶，经湿法纺丝而制成。目前我国生产的黏胶纤维有三个品种。

1.普通黏胶纤维

它的聚合度为250～500，有长丝和短纤之分。黏胶短纤又分为棉型、毛型和中长型三种，以便与相应的棉、毛和合成纤维混纺。长丝可与蚕丝、棉高支纱及合成长丝等交织成绚丽多彩的纺织品。

2.富强纤维

以优质浆料为原料，改变纺丝工艺，省去“老化”和“熟成”过程而纺制的纤维产品。该纤维聚合度较高，其截面近似圆形，其干、湿机械强度高于普通黏胶纤维，深受消费者欢迎。

3.强力黏胶纤维

强力黏胶纤维为全皮层结构，这是一种强度特别高又耐疲劳的黏胶纤维，其强度可达棉的两倍以上，广泛用于汽车轮胎的帘子线、传输带、胶管和帆布等工业用品中。普通黏胶纤维具有一般的力学性能和化学性能，又分棉型、毛型和长丝型，棉型黏胶的切断长度在35～40mm，线密度在1.1～2.8dtex，其中线密度小于1.33dtex的棉型黏胶在喷气涡流纺工序的可纺性能较好。

普通黏胶纤维横截面是不规则的锯齿形，纵向呈平直立柱体状，而富强纤维的截面比较规整，几乎是圆形。普通粘纤从外向里共分四层，第一层是表皮层，很薄；第二层为内皮层，结构紧密，结晶度高；第三、第四层为中心层，结构疏松，结晶度较低。普通黏胶纤维的结晶区约占35%，非晶区约占65%，与棉纤维正好相反。由于黏胶纤维的结构比较疏松，有较多的空隙和内表面积，其吸湿性是化纤中最好的，20℃相对湿度为65%，标准气压下其回潮率可达13%，黏胶纤维吸湿膨胀后其截面可增大50%，故普通黏胶纤维织物下水后手感发硬，收缩率也较大，织物干后不能回复到原长。普通黏胶纤维的断裂强度、耐磨性等均较差，特别湿强度仅为干强度的50%，耐磨性也仅为干态的20%～30%。

二、Modal纤维

国内市场上出现的Modal纤维，主要来自于兰精公司生产，从其性能上看属于变化型高湿模量纤维。该产品以榉木浆粕为原料制成，采用的仍是高湿模量黏胶纤维的制造工艺。Modal纤维湿态条件下强力约下降40%，其湿伸长较少，为13%～15%，规格一般为1.0～1.33dtex、长度为34mm，在喷气涡流纺工序可纺性能较好。

莫代尔纤维的干强接近于涤纶，湿强要比普通黏胶提高了许多，光泽、柔软性、吸湿性、染色性、染色牢度均优于纯棉产品。用它所做成的面料，展示了一种丝面光泽，具有宜人的柔软触摸感觉和悬垂感以及极好的耐穿性能。莫代尔纤维的特点如下。

1.可纺性和织造性好

莫代尔（Modal）具有高强力纤维均匀的特点，湿强力约为干强力的50%，优于黏胶的性能，具有较好的可纺性与织造性。黏胶、莫代尔、棉的干湿强度对比见表2-1。

表2-1　黏胶、莫代尔、棉的干湿强度对比

2.纱线缩水率低

莫代尔纤维具有湿模量较高，其纱线的缩水率仅为1%左右，而黏胶纤维纱线的沸水收缩率高达6.5%。

3.强度高

莫代尔纤维的高强度使它适于生产超细纤维，也能在环锭、转杯和气流纺纱机上纺纱，并可得到几乎无疵点的细特纱，适于织造轻薄织物（如80g/m2的超薄织物）和厚重织物，制作的超薄织物的强度、外观、手感、悬垂性和加工性能良好，制作的厚重织物厚重而不臃肿。

4.纱线条干均匀

莫代尔纤维纺纱可产生较均匀的条干，与其他纤维可以不同比例混纺，如与羊毛、棉、麻、丝、涤纶等混纺都可得到高品质的纱线。

5.适用传统工艺

莫代尔纤维可用传统的纤维素纤维的预处理，漂白和染色工艺加工。传统的纤维素纤维染色用的染料，如直接染料、活性染料、还原染料、硫化染料和偶氮染料都可用于莫代尔织物的染色，且相同的上染率，莫代尔织物的色泽更好，鲜艳明亮，与棉混纺可进行丝光处理，且染色均匀、浓密，色泽保持持久。

6.光泽良好

莫代尔纤维良好的外观使其织物具有丝绸般的光泽，显得雍容华贵，大大提升了服装的档次。其良好的手感和悬垂性，使得服装显得更加飘逸，随身性更强；极柔软的触感，赋予织品第二肌肤之美称。

三、天丝纤维

天丝（Tencel）是Lyocell纤维的商品名称，是英国Acordis公司以从桉树中提取的100%天然木浆为原料研制的，被称为“21世纪的纤维之梦”。天丝纤维是采用N-甲氧基吗啉（简称NMMO）的水溶液溶解纤维素后，进行湿法纺丝生产的一种高湿模量再生纤维素纤维。天丝纤维有长丝和短纤维两种，短纤维分普通型（未交联型）和交联型。前者就是Tencel G 100，后者是Tencel A 100。普通型Tencel G 100纤维具有很高的吸湿膨润性，特别是径向膨润率高达40%～70%。当纤维在水中膨润时，纤维轴向分子间的氢键等结合力被拆开，在受到机械作用时，纤维沿轴向分裂，形成较长的原纤。利用普通型Tencel G 100纤维异于原纤的特性可将织物加工成桃皮绒风格。交联型Tencel A 100纤维素分子中的羟基与含有三个活性基的交联剂反应，在纤维素分子间形成交联，可以减少天丝纤维的原纤化倾向，可以加工光洁风格的织物，而且在服用过程中不易起毛起球。天丝纤维规格一般为1.0～1.33dtex、长度为38mm，在喷气涡流纺工序可纺性能较好。

四、涤纶

涤纶即聚酯纤维，它是由短脂肪烃链、酯基、苯环、端醇羟基所构成。涤纶分子中除存在两个端醇羟基外，并无其他极性基团，因而涤纶亲水性极差。采用熔纺法制得的涤纶在显微镜中观察到的形态结构具有圆形的截面和无特殊的纵向结构，在电子显微镜下可观察到丝状的原纤组织。

异形涤纶可改变纤维的弹性，使纤维具有特殊的光泽与蓬松性，并改善纤维的抱合性能与覆盖能力以及抗起毛起球、减少静电等性能。如三角涤纶有闪光效应；五叶形涤纶有肥光般光泽，手感良好；中空涤纶由于内部有空腔，密度小，保暖性好。一般在喷气涡流纺工序使用较多的是普通涤纶，纤维规格为细密度1.33dtex、长度38mm，可纺性能较好。涤纶表面油剂较多，在喷气涡流纺工序生产时，油剂容易聚集在纺锭上，造成纤维包缠效果较差，形成强度很弱的纱（俗称弱捻纱）。需要人工对纺锭上的油剂进行擦拭，以加强纤维的包缠效果。日本村田公司的喷气涡流纺设备目前已经针对此类问题进行了升级改进，能够对油剂进行有效清除，减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率。

五、腈纶

腈纶又叫聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维的性能极似羊毛，弹性较好，伸长20%时回弹率仍可保持在65%左右，蓬松卷曲且柔软，保暖性比羊毛高15%，有合成羊毛之称。纤维强度为22.1～48.5cN/tex，比羊毛高1～2.5倍。固体腈纶在腈纶所有的种类中是占比较多的一种，其断裂强度比天丝、Modal、涤纶都要小，但断裂伸长率最大，纤维的弹性很好。腈纶在喷气涡流纺工序生产过程中，因其纤维的回弹性较高，在纤维头端进入纺锭后，其尾端受到旋转气流的作用，容易产生纤维伸长，伸长的纤维在回弹过程中受到摩擦力的作用，会与其周围的纤维共同进入纺锭，造成纺锭堵塞。所以，喷气涡流纺生产腈纶需要在工艺参数（如前罗拉到纺锭的距离等）的设置上重点进行调整。

目前，聚丙烯腈纤维几乎全部用于生产短纤维，经过改性处理的腈纶具有特白、热稳定、抗污、难燃、抗静电、吸湿、手感特柔等优点。随着腈纶工业产业的不断扩大，出现了几种常见的差别化腈纶。有纳米防螨抗菌腈纶、高收缩腈纶、超细旦腈纶、有色腈纶、阻燃腈纶、远红外腈纶、抗静电腈纶、异形腈纶等。

阻燃腈纶是一种新型功能性纤维，与普通腈纶的物理性能非常相似，回潮率小于2%，具有强度高、强度好、尺寸稳定的优点。同时也具有良好的染色性能和很强的耐化学品性能。阻燃腈纶生产喷气涡流纺纱线已经在山东德州华源生产科技有限公司批量化生产，主要用于沙发、车内装饰用品等。

目前阻燃腈纶有三种生产方法。

1.高聚物分子链的化学改性

包括共聚合、分子链的交联及环化，将含有阻燃元素的乙烯基化合物作为共聚单体，与丙烯腈进行共聚制取阻燃改性腈纶。

2.纺丝原液的物理改性

包括共混入低分子添加剂，与高聚物一起混合纺丝，在纺丝原液中混入添加型阻燃剂，从而实现阻燃改性。

3.阻燃后处理

阻燃后处理是指在纺丝成型过程中，把阻燃剂涂抹到腈纶表面，从而使腈纶具有一定的阻燃性能。