再生纤维素纤维摘要: 介绍了再生纤维素纤维的发展历程、生产现状以及若干改进方向，并从纤 维性能、环保性和原料来源等因素出发 , 分析了我国再生纤维素纤维的发展趋 势关键词: 再生纤维素纤维; 普通粘胶纤维; Lyocell 纤维; Polynosic 纤维；再生竹 纤维、八 、■前言再生纤维素资源是指可持续再生利用、可用于生产纤维的植物资源随着耕 地面积的日益减少和石油资源的逐渐枯竭，越来越多的因素将制约着天然纤维和 合成纤维的产量随着人们对纺织品的消费观念逐渐向环保、节能、保健方向转 移以及对再生纤维素纤维的价值的重新认识和发掘，新一代再生纤维素纤维的物 理化学性能也得到了很大的改进因此，再生纤维素纤维的应用出现了迅猛的增 长［1］一、世界再生纤维素纤维的发展历程再生纤维素纤维的发展总体上可以分为三个阶段 , 形成了三代产品第一代 是 20 世纪初为解决棉花短缺而面世的普通粘胶纤维第二代是 20 世纪 50 年 代开始实现工业化生产的高湿模量粘胶纤维 , 其主要产品包括日本研发的虎木 棉 （ 后命名为 Polynosic） 和美国研发的变化型高湿模量纤维 HWM 以及兰精 公司 80 年代后期采用新工艺生产的 Modal 纤维。
60 年代后期开始, 由于合成 纤维生产技术的迅速发展, 原料来源充足和成本低廉, 合成纤维极大地冲击了再 生纤维素纤维的市场地位许多研究机构和企业更多地关注了新合纤的开发和应 用在此期间, 世界再生纤维素纤维的发展趋于停滞第三代产品是以 20 世纪 90年代推出的短纤Tencel（天丝）、长丝Newcell为代表从国家分布来看，随 着发达国家环保法规的日益严格和治污费用的加大以及生产成本的增加和产品 竞争力的下降传统工艺纤维素纤维的生产在欧、美 .日等国正逐渐减少发达国 家的粘胶纤维企业逐步向发展中国家转移 二、再生纤维素纤维的研究及现状据专家预测，目前世界上可得到的石油资源到 2050 年左右将会用尽.石油资 源日益短缺的现状已经引起人们对纤维素的重新认识纤维素纤维由于在原料、 性能等方面的优势具有良好的发展前景而传统的粘胶法由于环境污染、生产工 艺冗长、投资和能耗高，对粘胶纤维的进一步发展具有一定局限性从 20世纪 60 年代起，人们开始致力于纤维素新生产方法的开发以取代粘胶法.更新换代 的纤维素纤维生产技术得到了发展1 普通粘胶纤维粘胶纤维是纤维素纤维中产量最大的品种.在纤维素纤维产量中占据绝对优 势。
由于粘胶纤维的污染等问题.西方发达国家传统工艺的粘胶纤维生产正逐步 减少人们对纺织和卫生工业用的具有改进性能的高质量现代粘胶纤维的兴趣证 实了粘胶工业的地位，如高湿强、高勾结强度、无氯、高吸收性、纺前染色、抗 菌、阻燃、微细纤维等［2］2 Lyocell 纤维Lyocell纤维以NMMO溶剂体系进行纤维素溶液纺丝，是于20世纪70年代 由德国Enka（恩卡）公司开发的德国AkzoNobel（阿克苏•诺贝尔）公司1978年取得 了专利.1994年在德国建立100 t/a的长丝中试工厂NMMO工艺是一种不经化 学反应而生产纤维素纤维的新工艺它利用NMMO中叔胺氧化物对纤维素的溶 解特性，将纤维素浆粕溶解得到粘度适宜的纺丝液（粘度在几万 Pa/ s 左右）.然后 经干喷湿纺得到纤维素纤维经过凝固浴洗除纤维素中的溶剂.同时凝固液、清洗 液中的NMMO被精制、回收利用纤维的生产过程形成了内循环状态,NMMO 溶剂在生产中约有 99.5%可回收再循环使用［2］3 Polynosic 纤维Polynosic 纤维属于 Modal 纤维中的一个种类由于 Polynosic 纤维在物理 性能 （ 如纤维形态） 和 Lyocell 纤维有着许多相似之外, 同时也具有良好的可降 解性, 人们开始重新重视这种纤维。
2000 年, 我国丹东化纤集团引进日本东洋纺 公司的生产技术, 于 2004 年正式实现了 Polynosic 纤维的国产化, 商品名称为 Richcel（ 丽赛） 纤维关于其产品应用和开发的文献报道较多, 本文不再赘述 丽赛纤维是我国自行生产的最早的高档再生纤维素纤维［3］4 再生竹纤维用于纺织原料的竹纤维分为原生竹纤维和再生竹纤维两类由于原生竹纤维 的处理工艺至今还不是十分完善, 因此要大规模用于纺织生产的条件尚不成熟 再生竹纤维是近年来我国自行研发成功的一种再生纤维素纤维 , 目前市场上有 天竹、云竹等名称由于竹子在生长过程中具有良好的抗菌性, 在生长过程中无 虫蛀、无腐烂、无需使用任何农药, 因此以竹浆为原料制成的再生纤维素纤维只 要工艺合理 , 能保留一定有效的抗菌成分 “竹醌”［6］, 就能体现出良好的抗菌性 能, 这是再生竹纤维区别于其他各种再生纤维素纤维的最大特点［3］三 再生纤维素纤维的若干改进1 工艺化改进工艺改进的重点在无污染零排放，绿色环保生产 ;此基础上量简化工艺流程 , 提高生产效率; 然后是尝试其它先进的纺丝或复合技术以提高性能传统的粘胶 工艺产生了大量的有害气体并伴有废液生成，因而消除污染成为改进的主导方 面，新型环保型工艺应运而生。
溶剂化改进的重点是在尽量使纤维素溶解不降解的前提下，溶剂纤维素生产 过程中不但工艺流程短，而且无环境污染开发一种溶解性能优良、易回收、无 污染、绿色的纤维素溶剂将对发展纤维素产品有着十分重要的意义，将为再生纤 维素工业注入新的活力［4］2 功能化改进较之天然纤维，再生纤维素纤维的性能有所降低，所以进行功能改进也是再 生纤维素纤维的研发重点之一从总体来看，功能化改进是目标，工艺化改进是 实现目标的手段，二者是并行的如不同的溶剂影响到纤维的直径及分布；静电 纺出纤维素超细纤维可以提高织物的吸湿性与吸附结合性；复合纤维则可以提高 强度、成型能力、生物相容性；而与丝素和甲壳素的结合更是希望将天然纤维的 舒适性以及抗菌性等引入纤维素纤维力学性能的改进一直是再生纤维素纤维的研究重点之一，一般从增大取向度、 聚合度和结晶度入手，使分子间相互排列致密结构紧凑分子间作用力增大使力学 性能增加3 原料多元化传统的制取再生纤维素纤维的原料，主要是木材、棉短绒等，其a纤维素含 量较高按一般的经验，纤维素浆泊中的纤维素的含量愈高，半纤维素含量愈少， 则纺出来的纤维会愈好 但从目前的研究看，这一观点正在面临着挑战。
研究 发现半纤维素含量高的浆泊（a纤维素的含量为80%）在较高浓度下也可纺出 Lyocell纤维，与半纤维素含量较低的浆泊（a纤维素的含量为91%）的纺丝进行 对比，结果发现前者的机械性能有所改善；有较好的抗原纤化性，染色性有所提 高；取向性略有提高，结晶度略有下降，结构趋于稳定这表明廉价的半纤维素 同样具有开发的价值此外，非主流的纤维素原料农作物秸秆在不同的工艺条件下，同样可以制作 再生纤维素纤维以NMMO溶剂，采用溶液纺丝，用稻草秸秆原料制得的再生 纤维素纤维其直径在10〜25pm，初始模量在11〜13GPa,其结构为典型的纤维素 II型结构除了陆地植物外，海洋生物同样也有开发利用的潜力海鞘膜（Ascidian tunic）也可以用来制取纤维素及其再生纤维素纤维它先是参照纸浆制作工艺制 备出海鞘膜浆泊，其中a纤维素的含量为98%，聚合度为918，结构为纤维素I 型然后以NMMO为溶剂，进行干湿纺丝，制备出新的再生纤维素纤维，与一般 的再生纤维素纤维相比，它具有较高的湿／干强比［4］四 展望由于再生纤维素纤维的独特特性，长期以来，再生纤维素纤维在纤维市场中 一直占有稳定的份额，有良好的发展前景。
特别是近年来人们的环保意识增强， 崇尚绿色生活，由于它的自然可降解性，人们对再生纤维素纤维的认识进一步增 强随着人们生活水平的提高和消费观念的转变，在穿着方面更注重舒适、安全、 保健性能，差别化、功能性纤维素纤维的发展潜力巨大尽管到目前为止，人们对纤维素纤维的研究比较全面、彻底，下列课题将是 纤维素化学家们将来研究的重点和难点:①进一步研究纤维素超分子结构，寻找其 不同结构的本质原因，例如生物合成、氢键以及纤维素分子自组装性能;②寻找纤 维素的新工业级原料，例如国外正在研究的能源植物等;③寻找可以完全溶解纤维 素并且不降解的绿色溶剂;④控制和优化细菌纤维素的合成条件;⑤寻找植物合成 纤维素纤维的机制;⑥进一步研究人工合成纤维素纤维的其他途径和化学合成条 件，解决室内无需光合作用即可合成纤维素纤维的难题;⑦进一步高效地分离出纤 维素纳米级原纤，达到节省能源、减少污染、提高效率的目的;⑧从分子水平上研 究控制合成纤维素衍生物、再生纤维素以及纤维素晶体的物理化学结构，研究它 们的自组装机理，从而获得特殊性能的新型功能精细化工产品;⑨开拓纤维素纤维 在新技术、新材料和新能源中的新应用，如液晶、色谱分离、绿色涂料、高效再 生纤维素膜等[5]。
参考文献[1] 孙建磊,张胜靖,李龙.再生纤维素纤维的研究进展[J].合成纤维工 业,2010,05:49-51.[2] 刘海洋,王乐军,李琳,丁兆涛,陈云法,崔玉祥. 再生纤维素纤维的现状与发展方向[J].纺织导报,2006,04:57-59+103.⑶石东亮,李茂松•我国再生纤维素纤维的现状及发展趋势[J].丝 绸,2007,10:44-46.[4]秦中悦. 再生纤维素纤维的若干改进方向 [J]. 苏州科技学院学报 (工程技术 版),2010,02:22-25+31.⑸刘文，蒲俊文.再生纤维素纤维的发展[J].中国造纸,2010,11:65-69.⑹俞忠明•长效抗菌竹纤维[J].福建轻纺,2005(1): 28.。