再生竹纤维的开发应用及发展趋势
2020-03-01丁艳玉刘佳娣
丁艳玉 刘佳娣
(辽东学院,辽宁 丹东118000)
1 再生竹纤维的概念
再生竹纤维也叫竹浆纤维,竹浆纤维是一种将竹片做成浆,然后将浆做成浆粕再湿法纺丝制成纤维,其制作加工过程基本与粘胶相似。但在加工过程中竹子的天然特性遭到破坏,纤维的除臭、抗菌、防紫外线功能明显下降。
2 再生竹纤维的分类
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”191,就能体现出良好的抗菌性。
再生纤维素纤维是以天然纤维素棉、麻、竹子、树、灌木等为原料,不改变它的化学结构,改变天然纤维素的物理结构,从而制造出来性能更好的再生纤维素纤维。
3 再生竹纤维的制备方法
我国竹子资源丰富,占全世界资源的三分之一左右,并且竹纤维具有良好的品质,因此开发竹纤维特别是再生竹纤维具有十分重要的意义。再生竹纤维的制备方法主要有溶剂纺丝法和粘胶纺丝法。
3.1 溶剂纺丝法
再生纤维素溶剂纺丝法一般采用干喷、湿喷纺丝工艺,纺丝原液的制备常采用N-甲基吗啉氧化物、二甲基亚砜/聚甲醛作溶剂。由于溶液纺丝法的生产工艺条件苛刻,对浆粕品质要求较高,溶液回收难,最终产品成本高,从而限制了其应用,目前尚未见到采用溶剂法纺丝制备竹纤维的工业生产研究的报道。
3.2 粘胶纺丝法
粘胶纺丝法先用硫酸盐蒸煮、多段漂白工艺制备竹浆粕,使α-纤维素含量由35%提高到93%以上然后用碱和二硫化碳处理竹浆粕,使其溶解在NaOH溶液中成粘胶溶液,用湿法纺丝工艺制成竹纤维。
4 再生竹纤维的主要特点
第一可以透气清凉,具有良好的透气性,被誉为会呼吸的面料。夏天穿着不会感觉到闷热,由于纯棉的植物是理想的贴身织物和保健服饰产品,有利于人体的生理循环和健康。
第二可以吸湿排汗,它的性能和棉纤维接近,不同的是它的吸湿性与透气性能比棉纤维好,可以说它是所有化学纤维中吸湿性与透气性最好的一种。再生纤维素纤维的吸湿量高达13%到15%,比棉纤维高出6%到7%,具有良好的透气和调湿功能。
第三可以亲肤舒适,再生纤维素纤维的面料手感柔、顺光滑凉爽,不易起静电,具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽、舒适贴身、透气吸湿、弹性好。同时染色性能也是比较好的,因为它更容易上色,色彩纯正、艳丽、色牢度好、色谱也最齐全。
5 再生竹纤维的结构
竹纤维纵向表面具有光滑、均一的特性,纤维的纵向表面呈多条较浅的沟槽。横截面接近圆形,边沿具有不规则锯齿形。这种表面结构使得竹纤维的表面具有一定的摩擦系数,纤维具有较好的饱和力,而且利于纤维的成纱。
6 开发及应用
6.1开发的意义
(1)资源丰富、益于环保扩张和木材的滥伐使人造纤维原料日趋紧张;棉花的种植也不可能再有扩大。而我国竹子生产排名世界第一位,达4200公顷,年产1.3亿吨。竹子生长于山地和坡地,对土壤要求低,投入和维护成本较少,种植成活率高,生长周期短,3-5年即可成林成材。在很大程度上解决了纺织原料的紧缺问题。
(2)特性优良、益于健康 竹子大多来源于自然环境中,很少受到农药,有害物质的污染,以其为原料的竹纤维具有天然的无毒、无害、无污染等绿色环保优势,且秉承了竹子的凉爽、抗菌、抑菌等性能,纤维制品透气、吸湿性好,迎合了当前国内外市场纺织品“舒适化、功能化”的流行趋势。原生竹纤维(竹原纤维)
6.2应用
(1)竹纤维纱线是继天丝纱后又一新型产品,其手感柔软、光泽好,吸湿性极佳,又具有天然的抗菌性能,是织造贴身内衣、T恤、袜子、家纺用品的优选纱线。现已开发出100%竹纤维纱线,竹棉混纺纱,竹绢混纺纱,竹与MODAL纤维、睛纶纤维、涤纶纤维混纺纱等品种。
(2)竹纤维面料。该面料吸湿性好,透气性好,手感柔软,织物悬垂性好,上色容易,染色色彩亮丽。可用于制作内衣、贴身T恤衫、袜子等。同时竹纤维与棉、睛纶等原料混纺制成的面料也具有很好的效果。
(3)竹纤维无纺布。由100%竹浆纤维制成,性能上与粘胶纤维非常接近,但是竹纤维具有天然杀菌、抑菌的效果,因而在卫生材料如卫生巾、口罩、护垫、食品包装袋等方面具有无比广阔的应用前景。
(4)竹纤维卫生材料。有竹纤维纱布、手术衣、护土服等一系列产品。竹纤维毛巾、浴巾、脚垫、凉席:手感柔软舒适,同时有一种特殊的光泽,染色鲜明亮丽,吸水性好,脚垫及凉席不易滋生细菌。
(5)竹纤维床上用品
7 发展趋势
进入21世纪以来,随着世界人口增加和工业化规模扩大,能源危机、能源危机、粮食危机、资源枯竭现象相继出现,所以源于大自然的纤维素纤维备受关注。
随着生产利用技术的进一步成熟,再生竹纤维才以其绿色理念和独具的抗菌、除臭、吸湿放湿、抗紫外线性能得到了市场认可和迅速发展。国内外学者为开发出具有更广泛用途的竹纤维而进行不懈的努力。国外学者研究了赖氨酸二异氰酸酯(LDI)对聚合乳酸(PLA)/竹纤维(BF)和聚丁烯琥珀酸酯(PBC)/竹纤维性能的影响,指出LDI可提高PLA/BF和PBC/BF聚合物的耐水性、拉伸性、界面粘结性能。随着竹纤维新产品的不断推出,竹纤维的发展前景十分光明。