再生纖維的物理機(jī)械性能

再生纖維的物理機(jī)械性能

自紡織原料以來，可回收纖維具有良好的耐濕性和耐用性，是紡織服裝行業(yè)最理想、最具潛力的紡織原料之一。近年來,在紡織生產(chǎn)中除使用粘膠纖維外,還使用了Tencel纖維、Modal纖維、大豆蛋白纖維、竹纖維及粘膠基甲殼素纖維等新一代再生纖維,為了更好地開發(fā)生產(chǎn)和選擇使用各種新型再生纖維紡織品,有必要認(rèn)識(shí)這幾種新型再生纖維并進(jìn)行鑒別分析。1一些新的可再生纖維的總結(jié)1.1不含二通道纖維素的纖維Tencel纖維是以針葉樹為主的木漿、水和溶劑氧化胺混合,加熱至完全溶解,在溶解過程中不會(huì)產(chǎn)生任何衍生物和化學(xué)作用,經(jīng)除雜而直接紡絲,其分子結(jié)構(gòu)是簡單的碳水化合物。Tencel纖維在泥土中能完全分解,對(duì)環(huán)境無污染;另外,生產(chǎn)中所使用的氧化胺溶劑對(duì)人體完全無害,幾乎完全能回收,可反復(fù)使用,生產(chǎn)中原料漿粕所含的纖維素分子不起化學(xué)變化,無副產(chǎn)物,無廢棄物排出廠外,可稱為環(huán)保或綠色纖維。該纖維織物具有良好的吸濕性、舒適性、懸垂性和硬挺度且染色性好,加之又能與棉、毛、麻、腈、滌等混紡,可以環(huán)錠紡、氣流紡、包芯紡,紡成各種棉型和毛型紗、包芯紗等。1.2環(huán)保纖維與雙組分纖維的混紡結(jié)構(gòu)層Modal纖維是一種全新的纖維素纖維,Modal纖維的原料來自于大自然的木材,使用后可以自然降解。由于這類纖維是采用天然纖維素為原料,具有生物降解性,并且在纖維生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生類似粘膠纖維的嚴(yán)重污染環(huán)境問題,是21世紀(jì)的新型環(huán)保纖維。Modal纖維價(jià)格是Tencel纖維的一半,系第二代再生纖維素纖維。Modal纖維可與多種纖維混紡、交織,發(fā)揮各自纖維的特點(diǎn),達(dá)到更佳的服用效果。Modal纖維面料吸濕性能、透氣性能優(yōu)于純棉織物,其手感柔軟,懸垂性好,穿著舒適,色澤光亮,是一種天然的絲光面料。1.3蛋白紡絲液用濕法紡絲工藝成分配成大豆大豆蛋白纖維是以出油后的大豆廢粕為原料,運(yùn)用生物工程技術(shù),將豆粕中的球蛋白提純,并通過助劑、生物酶的作用,使提純的球蛋白改變空間結(jié)構(gòu),再添加羥基和氨基等高聚物,配制成一定濃度的蛋白紡絲液,用濕法紡絲工藝紡成。豆粕是油脂車間的副產(chǎn)品,在我國資源十分豐富,屬廢物綜合利用,資源取之不盡,用之不竭。大豆蛋白纖維可稱為新世紀(jì)的“綠色纖維”。由于大豆蛋白纖維外層基本上是蛋白質(zhì),與人體皮膚親和性好,且含有多種人體所必須的氨基酸,具有良好的保健作用。在大豆蛋白纖維紡絲工藝中加入定量的有殺菌消炎作用的中草藥與蛋白質(zhì)側(cè)鏈以化學(xué)鍵相結(jié)合,藥效顯著且持久,避免了棉制品用后整理方法開發(fā)的功能性產(chǎn)品,其藥效難以持續(xù)的缺點(diǎn)。大豆蛋白纖維織物手感柔軟、光滑,具有良好的吸濕透氣性,有真絲般的光澤,抗皺性優(yōu)于真絲,尺寸穩(wěn)定性好。1.4功能性助劑紡絲竹纖維是繼大豆蛋白纖維之后我國自行開發(fā)研制并產(chǎn)業(yè)化的新型再生纖維素纖維,竹纖維分竹素纖維和竹原纖維。竹素纖維是以毛竹為原料,在竹漿中加入功能性助劑,經(jīng)濕法紡絲加工而成。竹原纖維是將毛竹經(jīng)天然生物制劑處理后所制取的纖維。作為紡絲原料的竹漿粕,來源于速成的鮮竹,資源十分豐富。其廢棄物土埋、焚燒不會(huì)造成環(huán)境污染,屬于環(huán)保型纖維,滿足綠色消費(fèi)的需求。竹纖維的性能與粘膠纖維相類似,竹纖維織物具有良好的吸濕、透氣性,其懸垂性和染色性能也比較好,有蠶絲般的光澤和手感,且具有抗菌、防臭、防紫外線功能。1.5基甲殼素纖維甲殼素廣泛存在于蝦、鱉等水產(chǎn)品和昆蟲等節(jié)肢動(dòng)物的外殼中,也存在于菌類、藻類的細(xì)胞壁中。粘膠基甲殼素纖維是以甲殼素、殼聚糖與纖維素混合通過常規(guī)的濕紡工藝制成的纖維。它具有生物活性、生物降解性和生物相容性,具有優(yōu)良的吸濕保濕功能。采用甲殼素纖維與棉混紡的織物服用性能優(yōu)良,柔軟滑爽,對(duì)人體無刺激性,具有抗菌除臭的功能,在保健服飾應(yīng)用開發(fā)方面有著廣闊的發(fā)展前景。2纖維物理機(jī)械性能的比較將Tencel纖維、Modal纖維、大豆蛋白纖維、竹纖維及粘膠基甲殼素纖維與粘膠纖維、棉、蠶絲、羊毛、滌綸纖維的物理機(jī)械性能進(jìn)行對(duì)比,見表1。3纖維種類的選擇將Tencel纖維、Modal纖維、大豆蛋白纖維、竹素纖維及粘膠基甲殼素纖維與粘膠纖維、棉、蠶絲、羊毛及滌綸纖維分別用顯微鏡法,溶解法、燃燒法及著色法這幾種鑒別方法來進(jìn)行鑒別和比較。3.1纖維形態(tài)檢測(cè)制作纖維的縱向片子和橫截面切片,在顯微鏡下觀察纖維的縱向及橫向形態(tài),根據(jù)形態(tài)特征差異來鑒別纖維,試驗(yàn)結(jié)果見表2中纖維縱橫向形態(tài)的語言描述,并見圖1～6。3.2燃燒法燃燒法是根據(jù)纖維燃燒時(shí)和燃燒后的特征來區(qū)分纖維種類,試驗(yàn)結(jié)果見表3。3.3護(hù)色法著色法是將纖維放在碘-碘化鉀溶液中顯色,根據(jù)纖維顯色差別來鑒別纖維,試驗(yàn)結(jié)果見表3。3.4溶解法溶解法是根據(jù)纖維在不同的化學(xué)溶劑中、不同溫度下的溶解特性來確定纖維品種,試驗(yàn)結(jié)果見表4。4纖維截面形態(tài)的觀察目前,在紡織生產(chǎn)上開發(fā)利用的幾種新型再生纖維與其它多種紡織纖維進(jìn)行混紡、交織,生產(chǎn)出各種新型紡織面料,對(duì)這些面料的成分鑒別,我們通常是將織物的經(jīng)緯紗線拆出后,再將紗線退捻拆出纖維,鑒別分析情況如下:(1)先做纖維縱向片子,在顯微鏡下觀察纖維縱向形態(tài),可明顯區(qū)分出是否含有棉及羊毛,大豆蛋白纖維的縱向形態(tài)是有不規(guī)則溝槽和海島狀的凹凸、表面不光滑,其與Tencel纖維、Modal纖維、竹纖維及粘膠基甲殼素纖維的縱向形態(tài)表面的溝槽是有所不同的,也能初步區(qū)分。(2)再用切片器做紗線的切片,在顯微鏡下觀察紗線截面,很容易判斷出是否含有棉纖維、蠶絲、Tencel纖維、Modal纖維、大豆蛋白纖維。(3)Modal纖維的截面形態(tài)類似腰圓形且較圓滑并有皮芯層,其與棉纖維的截面形態(tài)為有中腔的腰圓形是明顯不同的,與維綸纖維的截面形態(tài)為有皮芯層的腰圓形也是明顯不同的,是可以區(qū)分的。(4)Tencel纖維的截面形態(tài)是圓形,與滌綸、晴綸相似;大豆蛋白纖維的截面形態(tài)呈扁平狀啞鈴形和腰圓形,與維綸相似;蠶絲的截面形態(tài)為三角形,與截面為三角形的化學(xué)纖維相似;這些均可再用燃燒法和溶解法加以區(qū)分,判斷出纖維素纖維及植物蛋白纖維還是化學(xué)纖維。(5)竹纖維與粘膠纖維的截面形態(tài)雖比較相似,都為鋸齒型,較難區(qū)分,因此可通過著色法和燃燒法來區(qū)分,也可再通過比較它們的拉伸性能來區(qū)分,竹素纖維的拉伸斷裂強(qiáng)度高于粘膠纖維,拉伸斷裂伸長率比粘膠纖維小;粘膠基甲殼素纖維與粘膠纖維的截面形態(tài)雖也比較相似,其邊緣也都為鋸齒型,但粘膠基甲殼素纖維截面芯層有明顯的細(xì)小空隙(見圖5),而粘膠纖維的截面形態(tài)為鋸齒形,有皮芯層(見圖6)。再用燃燒法加以驗(yàn)證,其灰燼顏色稍有不同,竹素纖維和粘膠基甲殼素纖維的灰燼為灰黑色,而粘膠纖維為灰白色。5纖維素纖維在紡織中的應(yīng)用a)再生纖維素纖維和植物蛋白纖維資源豐富,可再生且環(huán)保,其不僅性能優(yōu)良,而且隨著新型溶劑制造工藝的出現(xiàn),徹底改變了再生纖維素纖維傳統(tǒng)生產(chǎn)中的環(huán)境污染問題,因此再生纖維素纖維和植物蛋白纖維必然是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的紡織纖維。b)新型再生纖維中大豆蛋白纖維成分比較容易鑒別出,再生纖維素纖維的