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功能纖維 | 紡織界的新寵!被譽(yù)為“會(huì)呼吸”的竹漿纖維

我們來一起認(rèn)識(shí)一下,綠色環(huán)保的紡織用竹纖維,它是怎么生產(chǎn)出來的?有哪些優(yōu)異性能和發(fā)展前景?


1.原料來源及特點(diǎn)


中國有竹類植物39屬,500多種,面積、蓄積量、竹制品產(chǎn)量和出口額均居世界第一,竹林面積占世界總面積的1/3,是世界上竹類資源為豐富的國家,也是利用竹資源歷史悠久的國家,素有“竹子王國”之譽(yù)。


竹子生長期短,2-3年即可成材,而且一次種植長期經(jīng)營,竹子在一夜之間可以長高3英尺,它能夠快速生長和更新,能夠代替棉花、木材等資源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用。


竹纖維制成的產(chǎn)品可在土壤中自然降解,分解后對(duì)環(huán)境無任何污染,是一種天然的、綠色的、環(huán)保型的紡織原料,紡織行業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。


竹子的化學(xué)成分主要是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,三者同屬于高聚糖,總量占纖維干質(zhì)量的90%以上,其次是蛋白質(zhì)、脂肪、果膠、單寧、色素、灰分等,很特別的是竹子中含有一種叫做竹醌的物質(zhì),具有抗菌除螨特性。


組成竹纖維的主要物質(zhì)是纖維素,它的分子式為(C6H10O5)n,聚合度一般在1000000左右。其分子結(jié)構(gòu)式可用下式來表示:


2.竹纖維分類


竹漿纖維的原料是竹子,它是竹纖維的一類,但又與傳統(tǒng)的竹原纖維不一樣。竹纖維分為兩類,分別是竹原纖維和化學(xué)竹纖維,化學(xué)竹纖維又分為竹漿纖維和竹炭纖維。


竹原纖維是采用物理、化學(xué)相結(jié)合的方法直接從竹子中提取提取出的纖維,然后紡絲織布成衣,屬于天然纖維。制取過程為:竹材→制竹片→蒸竹片→壓碎分解→生物酶脫膠→梳理纖維→紡織用纖維。盡管竹原纖維性能優(yōu)越,且制備流程較竹漿纖維簡單,但工藝要求高,生產(chǎn)難度較大,難以量產(chǎn)。


竹漿纖維是把竹子粉碎提取纖維素做成漿粕,再通過化學(xué)方法溶解成粘膠狀竹漿,然后通過濕法紡絲制成的纖維,屬于化學(xué)纖維范疇。與常見的粘膠纖維和莫代爾纖維制備工藝相似,均屬于再生纖維素纖維。


竹漿纖維總體具有成本更低和良好的吸濕性與透氣性,被稱為“會(huì)呼吸的纖維”,制成的衣物穿著舒適,以及較好的可紡性,加工方便,加之具有抗菌除螨特性。因而受到人們的青睞,當(dāng)今市場上家紡類產(chǎn)品中所宣傳的竹纖維基本為竹漿纖維。


竹炭纖維是選用納米級(jí)竹炭微粉,經(jīng)過特殊工藝(以水為介質(zhì),在乳化分散劑作用下,借助機(jī)械攪拌,使竹炭微粉均勻分散形成的懸浮液)加入粘膠紡絲液中,再經(jīng)近似常規(guī)紡絲工藝紡織出的纖維產(chǎn)品。竹炭微粉是將竹子采用純氧高溫及氮?dú)庾韪粞訒r(shí)的煅燒新工藝,經(jīng)氣流粉碎及表面改性制成的,一般竹炭微粉的粒徑不超過3μm,用于紡制竹炭滌綸的竹炭微粉一般為0.5μm以下。然后采用紡前注射技術(shù)使之均勻的分散到粘膠溶液中,再經(jīng)濕法紡絲制得粘膠竹炭纖維[1]。


目前開發(fā)研制的有竹炭粘膠纖維、竹炭滌綸、竹炭錦綸、竹炭磁性纖維等。竹炭粘膠纖維是在紡絲過程中加入納米級(jí)竹炭粉乳漿,通過溶液紡絲法制備;而竹炭滌綸、竹炭錦綸的生產(chǎn)是在切片中加入制作好的竹炭母粒,通過熔融紡絲法進(jìn)行紡絲[2]。竹炭微粒一般選用粘膠基材,因?yàn)槔w維素的透氣性比合成纖維樹脂切片要高很多,適于開發(fā)新一代功能纖維[3]。


3.生產(chǎn)工藝


竹漿纖維的制備方法與普通粘膠纖維相似,也可以用新溶劑紡絲法生產(chǎn)。


粘膠紡絲法是生產(chǎn)竹漿纖維廣泛采用的制備工藝。具體流程為:先用硫酸鹽蒸煮,多段漂白工藝制備竹漿纖維漿粕,然后用堿和二硫化碳處理漿粕,使其溶解于氫氧化鈉溶液中制成粘膠溶液,后用濕噴、濕紡工藝紡絲制成竹漿纖維。


4.竹漿纖維性能特點(diǎn)


由于其特殊的結(jié)構(gòu)與制備工藝,竹漿纖維具有保濕透氣性、抗菌性、抗紫外線作用等優(yōu)異性能。


(1)吸濕性、透氣性能好


竹漿纖維是再生纖維素纖維,其結(jié)構(gòu)為多孔隙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),且具有較多的親水性基團(tuán),具有良好的吸濕性,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率為 13%,吸濕速率居各纖維之首。


因此竹漿纖維紡織品使人感到特別涼爽舒適,冬春季節(jié)使用既蓬松舒適又能排除多余的熱氣和水分,被稱為“會(huì)呼吸”的生態(tài)產(chǎn)品。


(2)良好的抗菌性能


因竹子中含有抗菌除螨特性的竹醌因子,所以竹纖維具有天然抗菌性,而且不會(huì)對(duì)皮膚造成過敏性反應(yīng)。


(3)具有除臭作用


竹漿纖維具有天然的防臭性能,主要是因?yàn)槔w維中含有葉綠素和葉綠銅鈉等防臭物質(zhì),可以通過吸附臭味和氧化分解途徑去除臭味。


另外,竹漿纖維排汗快,使微生物的生存環(huán)境差,也能達(dá)到除臭的效果。


(4)具有防紫外線作用


竹漿纖維中含有葉綠素銅納是安全、優(yōu)良的紫外線吸收劑,能有效的阻擋紫外線對(duì)人體的輻射。


(5)優(yōu)異的染色性能和上染率


竹漿纖維具有多孔隙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)且結(jié)晶度低,活性染料能迅速吸附于竹漿纖維上,初染率高,染色時(shí)間短。


活性染料和竹漿纖維之間以氫鍵、范德華力形成多層物理吸附,上染率高。


(6)機(jī)械性能


5.應(yīng)用領(lǐng)域


由于竹漿纖維優(yōu)異的性能特點(diǎn),使其在紡織領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。


(1)針織面料


竹漿纖維生產(chǎn)的針織面料具有透氣、吸濕、抑菌、除臭等優(yōu)點(diǎn),因此特別適合作為內(nèi)衣襪子貼身服用。

(2)巾類紡織品


竹漿纖維巾類產(chǎn)品具有吸濕快干、柔軟舒適的特點(diǎn),市場上的相關(guān)產(chǎn)品主要包括浴巾、毛巾、方巾等,常以棉紗線作為地紗和緯紗,竹漿纖維紗線作為毛圈而織成。


(3)床上用品


竹漿纖維床上用品主要包括床品套件和被毯產(chǎn)品。竹漿纖維可與其他紡織材料混紡,竹漿纖維與亞麻混紡可優(yōu)化床品的干爽透氣性;與羊毛混紡使產(chǎn)品更加柔軟保暖;與蠶絲混紡可增加織物的高貴氣質(zhì)。


(4)衛(wèi)生用品


竹漿纖維制品具有多孔、透氣和抑菌性能,對(duì)有害細(xì)菌有很好的抑菌效果,因而可在衛(wèi)生材料如衛(wèi)生巾、口罩、護(hù)墊等中廣泛應(yīng)用。

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