新型纤维之Lyocell纤维纺织研14 汤立洋 2140310104Lyocell 纤维• Lyocell 纤维属于再生纤维素纤维Lyocell 是纤维的 学名，其商品名为Tencel，我国俗称天丝Lyoeell 纤维被称为“绿色纤维”早在70 年代Akzo 公司开始 研究溶剂法纺丝制造纤维素纤维，并取得了专利，而 后又分别授予lenzing 公司和courtauld 公司 Courtauld 公司经过10 年努力率先推出了以溶剂法纺 丝制造出来的纤维素纤维——Tencel，目前， courtaulds 公司Lyocell 纤维的总生产能力达到10 万 多吨Lyoeell 纤维的生产 • Lyocell是利用以针叶树木为主的木质浆粕 进行再生，生产过程中不产生化学变化 是将木质浆粕的天然特性完全再现，即使 纤维燃烧、腐烂、也能生物降解，无废弃 物，无副产品所使用的氧化胺溶剂对人 体完全无害，可以完全回收使用Lyoeell纤维的生产工艺与粘胶纤维生产工 艺相比不需要经过化学反应，纤维素分子 避免了因化学反应而引起的降解此工艺 为 首先将木浆粕溶解在NMMO溶剂中， 粘度在数万 ps.s,并除杂过滤；接着，采用 干喷湿纺工艺进行纺丝，然后对丝进行水 洗、干燥、卷曲和切断，同时，将几乎 100%的NMMO 溶剂回收后再利用。
加工工艺流程见表1LyoceIl 纤维的结构与性能 • Lyocell 纤维表面光滑，有完全圆形的横截面它 具有天然纤维素的一切舒适性，包括良好的吸湿 性、透气性、柔和光泽，优良的染色性，可制得 高聚度、高结晶度的纤维，从而使纤维强度增加 ，纤维总的物理性能、机械性能优于再生纤维素 纤维，因此被称为生态纤维或绿色纤维它具有 高干、湿强度、高湿模量、干湿强度相仿，收缩 率低等特性Tencel纤维与粘胶、棉、涤纶等纤维的性能 对比见表2Lyocell 纤维的强力• 由于Lyocell 纤维自身具有较高的结晶构造决定其 强力高，其干强接近涤纶纤维，湿强仅比干强低 l0％左右，比润湿的棉强力还高，在人造纤维中 是最好的，这使得Lyocell纤维的纺织加工性能更 接近于合成纤维，因此，相应产生较强的纱线， 有利于后道工序加工和成衣的耐久性另外，用 Lyocell 纤维可以织成轻薄型的织物，而且其织成 的织物缩水率较低，仅为2％左右Lyocell 纤维 能与棉、羊毛、亚麻、丝等纤维混纺，能提高和 改善织物的性能Lyocell纤维细特纱具有较高的强力，可用开 发轻薄织物，详见表3 Lyocell 纤维的原纤化 • Lyocell 纤维取向度高，芯层中原纤沿轴向 排列比较顺直，原纤长度长，而原纤间的 联系较为松散。
在碱性水溶液下水分子介 入到原纤之间，进一步削弱径向联系，在 外力作用下造成原纤分裂，称为原纤化 适度的原纤化，可以使织物表面形成桃皮 绒效果，绒毛纤细，色泽柔和，手感舒适 ；但过度原纤化，容易使布面起毛起球， 影响外观和使用性能影响Lyocell织物原纤化的因素 1.温度 温度越高，原纤化指数越大因此，在实 际生产中为了达到充分的原纤化，则使用 较高的温度，可以提高生产效率 2.PH值 水溶液的PH值升高，有助于Lyocell纤维的 溶胀，也就利于其原纤化因此，为提高 原纤化的效率，在可能的范围内，尽可能 的增加水溶液的PH值 3.时间 在处理时间90分钟以前，织物原纤化指数 与处理时间成线性关系，即处理时间增加 ，原纤化指数增加，而到90分钟以后，则 原纤化指数的增加十分缓慢因此，可以 认为对于这种织物在处理条件下，90分钟 的原纤化时间应该是充分的Lyocell二次原纤化 • Lyocell织物的风格是自身产生桃皮绒，因此，染 色后的Lyocell织物要用二次原纤化的工艺来产生 二次原纤这里产生的原纤较第一次产生的原纤 来说，应该细的多、短的多，是一层致密的短绒 （俗称桃皮绒） • 如果我们对Lyocell织物的第一次原纤化并且 生物酶抛光充分，那么第二次原纤化就能产生理 想的桃皮绒，而这时产生的桃皮绒是应当予以保 留的。
Lyocell 纤维产品开发 • Lyocell 纤维集天然纤维与合成纤维的优异性能于 一身，能开发出多种新颖独特的产品在服用、 装饰及产业用三大领域都有广泛的应用现主要 用于制作高档衬衣、套装，也可用于休闲服、牛 仔服等服装面料；同时，还可利用纤维的原纤化 开发桃皮绒、仿麂皮等产品Lyocell 纤维不仅拥 有人造纤维的丝绸般质感、柔软舒适、透气性好 ，而且具有合成纤维的实用性，防皱不变形，强 度高此外,Lyocell对健康也非常有益.国外已有人 从医学和运动生理学方面做了探讨,将 Lyocell与棉比较,心电图的变化显示两者之 间有着有意义的差别,Lyocell与副交感神经 的作用居优势,Lyocell还因其有舒适性,有利 于促进穿着者入眠,就运动中和运动后的心 跳数,血压,氧摄入量来说,Lyocell显示值低于 棉,说明它可能减轻运动时的人体负担程度.• 此外,Lyocell对健康也非常有益.国外已有人 从医学和运动生理学方面做了探讨,将 Lyocell与棉比较,心电图的变化显示两者之 间有着有意义的差别,Lyocell与副交感神经 的作用居优势,Lyocell还因其有舒适性,有利 于促进穿着者入眠,就运动中和运动后的心 跳数,血压,氧摄入量来说,Lyocell显示值低于 棉,说明它可能减轻运动时的人体负担程度.Lyocell 纤维的染整加工 • Lyocell 纤维的化学结构，使其可以用其它纤维素纤 维相同的染料进行染色，如直接、活性、还原、硫 化和纳夫妥染料等。
其上染率类似于粘胶，但高于 棉纤维传统的纤维素纤维织物的染色方法均可用 于Lyocell 纤维织物的染色，如连续和间歇式平幅染 色、浸轧染色、卷染机染色、经轴染色、浸轧一焙 烘染色、浸轧一汽蒸染色等 • Lyocell 纤维的原纤化倾向无疑是染整厂应注意的最 主要问题，也是在工艺过程中必须考虑的问题本 色纱染色时，在溶胀状态下偏离轴向的纤维开始原 纤化毛羽和原纤化两种作用相辅相成，使纱线产 生不光滑、毛茸茸的外观染深色时，最好使用多 键活性染料，以充分利用它们的交联作用Lyocell 纤维的优势1. 生产工艺上的环保优势随着人类保护生态环境意识的日益加强，无污染 的高新技势必成为下一个世纪的重要课题 Lyocell 纤维生产工艺摒弃了传统粘胶生产带来的 污染严重、生产流程长、能耗大等缺点，采用封 闭式的溶解、纺丝、溶剂回收工艺，可以生产出 高性能的无污染纤维；而且该纤维能够被生物降 解，可回归大地，不产生废弃物；所使用的溶剂 NMMO对人体完全无害，可以被完全回收使用， 原料浆粕中的纤维素没有发生化学反应，因而可 以称得上是“下一个世纪的绿色纤维”2.原料上的优势Lyocell纤维采用封闭型生产工艺，解决了 大量浪费水资源的问题；尤其是目前世界 林业工业已解决了3年成材速生林的种植技 术，为再生纤维素纤维提供了丰富的资源 。
可以预见，今后纤维会取得更大的发展 ，成为21世纪中化学纤维的主要品种之一 Lyocell 纤维的缺点Lyocell纤维的缺点是，它有明显的原纤化倾向，纤维在湿 态中或在机械应力作用下，沿着纤维轴方向分裂出原纤 原纤化使纤维加工困难，使织物表面易起毛、起球但另 一方面，人们也可利用原纤化倾向开发具有特殊效果的织 物表面结构，例如桃皮绒织物；在卫生、医用领域，也可 利用原纤化倾向开发具有隔离效果的非织造布克服原纤 化倾向，成为目前各大公司所关注的问题据最近报导， Courtaulds 公司经过多年努力，已在克服原纤化倾向上取 得实质性进展，目前正尝试推向市场，商品名为Tencel A 100主要用作生产针织品Lenzing 公司也采用自己新开 发的助剂AE4425 来处理溶剂纺纤维，开发了降低原纤化 倾向的新型溶剂纺纤维素纤维Lyocell LFLyocell 纤维的建议我国研究溶剂纺纤维素纤维的工作已经起 步，这是一个可喜的开端基于上述该纤 维的诸多优点，以及国际上研究开发的进 展，建议有关领导部门加大投入，组织攻 关，形成合力，加强开发力度除了攻克 上述关键工艺之外，还应重视解决溶剂的 回收问题，克服原纤化倾向，降低成本， 提高加工性能，有针对性地开发后续性产 品。