粘胶纤维

粘胶纤维，人造纤维的一个主要品种。由天然纤维素经碱化而成碱纤维素，再与二硫化碳作用生成纤维素黄原酸，溶解于稀碱液内得到的粘稠溶液称粘胶，粘胶经湿法纺丝和一系列后处理工序即成粘胶纤维。

1简介

粘胶（nianjiao)纤维（Viscose fiber），是粘纤的全称。它又分为粘胶长丝和粘胶短纤。

粘胶纤维

粘纤——又叫人造丝、冰丝。2000年后，粘纤又出现了一种名为天丝、竹纤维的高档新品种。粘纤是以棉或其它天然纤维为原料生产的纤维素纤维。在12种主要纺织纤维中，粘纤的含湿率最符合人体皮肤的生理要求，具有光滑凉爽、透气、抗静电、染色绚丽等特性。

2历史

粘纤是古老的纤维品种之一。在1891年，克罗斯（Cross）、贝文（Bevan）和比德尔（Beadle）等首先以棉为原料制成了纤维素磺酸钠溶液，由于这种溶液的粘度很大，因而命名为“粘胶”。粘胶遇酸后，纤维素又重新析出。根据这一原理，1893年发展成为一种制造纤维素纤维的方法，这种纤维就叫做“粘胶纤维”。到1905年，米勒尔（Muller)等发明了一种稀硫酸和硫酸盐组成的凝固浴，实现了粘胶纤维的工业化生产。

3分类

粘胶纤维属再生纤维素纤维。它是以天然纤维素为原料，经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素磺酸酯，再溶于稀碱液制成粘胶，经湿法纺丝而制成。采用不同的原料和纺丝工艺，可以分别得到普通粘胶纤维，高湿模量粘胶纤维和高强力粘胶纤维等。普通粘胶纤维具有一般的物理机械性能和化学性能，又分棉型、毛型和长丝型，俗称人造棉、人造毛和人造丝。高湿模量粘胶纤维具有较高的聚合度、强力和湿模量。这种纤维在湿态下单位线密度每特可承受22.0cN的负荷，且在此负荷下的湿伸长率不超过15%，主要有富强纤维。高强力粘胶纤维具有较高的强力和耐疲劳性能。

粘胶纤维可分为普通粘胶纤维、高湿模量粘胶纤维，强力粘胶纤维和改性粘胶纤维。[1]强力型粘胶纤维中，干态强度超过30.0cN/dtex的长丝称强力丝；超过38.0cN/dtex的称超强力丝；超过44.1cN/dtex的称二超强力丝;超过48.5cN/dtex的称三超强力丝；超过

53.0cN/dtex的称四超强力丝。高性能粘胶纤维中，在湿态下弹性模量较高的纤维，称波里诺西克纤维，也称高湿模量纤维，中国称富强纤维，简称富纤。湿模量介于普通型纤维和波里诺西克纤维之间，但具有较高勾结强度、脆性较小的纤维，称改良型高湿模量纤维。

4特点

粘胶纤维的基本组成是纤维素(C6H10O5)n o普通粘胶纤维的截面呈锯齿形皮芯结构，纵向平直有沟横。而富纤无皮芯结构，截面呈圆形。

粘胶纤维具有良好的吸湿性，在一般大气条件下，回潮率在13%左右。吸湿后显著膨胀，直径增加可达50%，所以织物下水后手感发硬，收缩率大。

普通粘胶纤维的断裂强度比棉小，约为1.6~2.7cN/dtex；断裂伸长率大于棉，为

16%~22%；湿强下降多，约为干强的50%，湿态伸长增加约50%。其模量比棉低，在小负荷下容易变形，而弹性回复性能差，因此织物容易伸长，尺寸稳定性差。富纤的强度特别是湿强比普通粘胶高，断裂伸长率较小，尺寸稳定性良好。普通粘胶的耐磨性较差，而富纤则有所改善。

粘胶纤维的化学组成与棉相似，所以较耐碱而不耐酸，但耐碱耐酸性均较棉差。富纤则具有良好的耐碱耐酸性。同样粘胶纤维的染色性与棉相似，染色色谱全，染色性能良好。此外粘胶纤维的热学性质也与棉相似，密度接近棉为1.50~1.52g/cm3。

纤维素的大分子的羟基易于发生多种化学反应，因此，可通过接枝等方法，对粘胶纤维进行改性，提高粘胶纤维性能，并生产出各种特殊用途的纤维。

普通粘胶纤维吸湿性好，易于染色，不易起静电，有较好的可纺性能。短纤维可以纯纺，也可以与其他纺织纤维混纺,织物柔软、光滑、透气性，穿着舒适，染色后色泽鲜艳、色牢度好。适宜于制做内衣、外衣和各种装饰用品。长丝织物质地轻薄，除适用作衣料外还可织制被面和装饰织物。这类粘胶纤维的缺点是牢度较差，湿模量较低，缩水率较高而且容易变形，弹性和耐磨性较差。[2]

5生产方法

由纤维素原料提取出纯净的α－纤维素（称为浆粕），用烧碱、二硫化碳处理，得到橙黄色的纤维素黄原酸钠，再溶解在稀氢氧化钠溶液中，成为粘稠的纺丝原液，称为粘胶。粘胶经过滤、熟成（在一定温度下放置约18～30h，以降低纤维素黄原酸酯的酯化度）、脱泡后，进行湿法纺丝，凝固浴由硫酸、硫酸钠和硫酸锌组成。粘胶中的纤维素黄原酸钠与凝固浴中的硫酸作用而分解，纤维素再生而析出，所得纤维素纤维经水洗、脱硫、漂白、干燥后成为粘胶纤维。

工艺流程

①粘胶的制备：包括浸渍、压榨、粉碎、老化、黄化、溶解、熟成、过滤、脱泡等工序。浆粕经浓度为18%左右的氢氧化钠水溶液浸渍，使纤维素转化成碱纤维素，半纤维素溶出，聚合度部分下降；再经压榨除去多余的碱液。块状的碱纤维素在粉碎机上粉碎后变为疏松的絮状体，由于表面积增大使以后的化学反应均匀性提高。碱纤维素在氧的作用下发生氧化裂解使平均聚合度下降，这个过程称为老化。聚合度下降的程度与温度、时间有关。老化后将碱纤维素与二硫化碳反应生成纤维素黄酸酯称黄化，使大分子间的氢键进一步削弱，由于黄酸基团的亲水性，使纤维素黄酸酯在稀碱液中的溶解性能大为提高。把固体纤维素黄酸酯溶解在稀碱液中，即是粘胶。刚制成的粘胶因粘度和盐值较高不易成形，必须在一定温度下放置一定时间称为熟成，使粘胶中纤维素黄酸钠逐渐水解和皂化，酯化度降低，粘度和对电解质作用的稳定性也随着改变。在熟成的同时应进行脱泡和过滤，以除去气泡和杂质。

制备粘胶的设备主要有古典法、连续浸渍压榨

粘纤工艺流程

粉碎和五合机等三种形式。

②纺丝成形：采用湿法纺丝。粘胶通过喷丝孔形成细流进入含酸凝固浴，粘胶中碱被中和，细流凝固成丝条，纤维素黄酸酯分解再生成水化纤维素。凝固和分解可同时发生，也可先后进行。在同一浴中完成凝固和分解的方法称单浴法纺丝。粘胶长丝用单浴法纺丝。在一浴内凝固而在另一浴中分解再生的方法称二浴法纺丝。强力丝或短纤维一般用二浴法纺丝。为改善纤维的某些性能，也有采用三浴法、四浴法甚至五浴法的。凝固浴是硫酸和硫酸锌的水溶液，各组分的含量因纤维品种而不同。

③后处理：成形后纤维需经过水洗、脱硫、酸洗、上油和干燥等后处理加工。水洗是除去附在纤维表面的硫酸及其盐类和部分硫。脱硫可在氢氧化钠、亚硫酸钠或硫化钠的水溶液中进行。金属离子可用盐酸处理去除。上油可降低纤维的摩擦系数，减少静电效应，改善纤维手感，提高纤维的可纺性能。上油后的丝条经过干燥即可包装出厂。粘胶短纤维的切段工序通常在后处理以前进行。强力丝主要作为轮胎或运输带的帘子布，对纤维的外观无特殊要求，只需用热水洗去纤维上硫酸及其盐类，经上油、干燥后即可，后处理可在纺丝机上进行。[1]

6应用范围