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人造纤维

    研发历史

 

    天然界除棉花、麻类外,树木、草类也大量生长着纤维素高分子,然而树木、草类生长的纤维素,不是呈长纤维状态存在,不能直接当作纤维来应用。将这些天然纤维素高分子经过化学处理,不改变它的化学结构,仅仅改变天然纤维素的物理结构,从而制造出来可以作为纤维应用的而且性能更好的纤维素纤维,这个技术称为人造纤维技术。人造纤维是化学纤维的一种,合成纤维是化学纤维的另一种。目前的人造纤维仅有粘胶丝(称人造棉)一个种类,它的化学成份是纤维素高分子。

 

    以造纸浆粕的纤维素高分子为原料的人造纤维最早出现于19世纪未叶,1890年出现了将纤维素分子硝化改性后溶于乙醇或乙醚做成溶液,而后经喷丝板挤出成丝,在凝固浴中凝固成型的湿法纺丝人造纤维技术。1905年进一步改进成将纤维素分子直接溶于碱性二硫化碳溶液,然后再湿法纺丝的技术,这种纤维称为粘胶丝。之后又出现铜氨溶液技术。以二硫化碳为溶剂的纺丝技术和铜氨溶液技术一直应用到上世纪6070年代,后因所用溶剂的环境污染问题,而渐渐被淘汰。上世纪80年代初,欧洲出现了可溶解纤维素高分子的“N-甲基吗啉氮氧化合物的新溶剂,这种溶剂无毒而且可以回收,因此出现了对环境无污染的绿色粘胶丝新工艺(Lyocell)的研发,并于90年代初工业化。我国的绿色粘胶丝技术(Lyocell),从2000年起开始逐步产业化。

 

    产品应用

 

    粘胶丝主要用于代替部分棉花,做各种织物及服装等。粘胶丝纤维还可用做碳纤维的原料,来烧制高强度高模量碳纤维,还可以在成纤过程中将纤维素溶液纺制成中空的管状纤维,用做污水处理,饮用水净化技术(制作饮用矿泉水)中的膜分离材料。

 

    天然纤维及人造纤维产业主要在纺织领域,研发各种适于市场需求的物美价廉纺织产品及服装制品等,是纺织行业的主要目标之一。而天然纤维作为高分子来讲,研究它的化学改性及高分子资源的综合利用,是天然纤维资源另一方面的研究课题。

 

(撰稿 胡汉杰)  

 

    主要参考文献:

    1.《高分子科学今天与明天》(P.104,213) 施良和  胡汉杰 主编 1994年出版

    2.《高分子科学技术发展的简史》  钱保功 王洛礼 王霞瑜 编著 1994年出版