绿色纤维Lyocell是20世纪末由奥地利伦青公司、英国考陶尔兹公司等开发成功的,它具有干、湿强力高伸率比棉好、湿强比普通粘胶高、吸湿性能好、透气性好等优点,因此问世以来受到纺织界及消费市场的欢迎发展速度很快,尤其在Lyocell纤维与羊毛混纺的各种针织及机织产品,使Lyocell纤维与羊毛纤维的特性得到很好地发挥,从而提高了羊毛纺织品的档次,尤其在生产混纺精梳纱产品上使织物具有轻柔、悬垂性好、弹性好、手感柔软、透气性好的风格,因此进一步开发生产各类Lyocell羊毛混纺产品将具有很大的发展潜力。
关键词:
Lyocell纤维、悬垂性、质地轻柔、透气性、弹性、混纺纱、机织针织、服装面料、混纺比例、牵切工艺。
传统的粘胶纤维是纤维素纤维的主要产品,它吸湿性好,质地柔软,穿着舒适及可生物降解等优点,棉毛及丝型类的粘胶长、短纤维及长丝纱线和织物,或者与其它天然纤维混纺的纱线及织物(棉、羊毛、合纤等)一直在服用领域占重要地位。近几年粘胶纤维在发展中国家发展速度较快,亚太地区更为突出,我国粘胶纤维年产量约65万吨,印度30万吨,印尼20万吨;世界共有粘胶纤维的260万吨,其中美国为60万吨。
粘胶纤维本身及生产工艺有许多缺点,不但工艺流程长而且在生产过程中由于使用CS2,使产出的废液及废气有毒,严重污染环境,此外,粘胶纤维的湿强力特别低(只有干强的50%),尺寸稳定性太差,会因织物中含水高低而伸长、缩短,这些缺点制约了粘胶纤维的发展。
一、20世纪90年代奥地利、英国及德国等相继研制开发了新型纤维素纤维—Lyocell(或称Tencel、中国起名斗天丝),它是以NMMD(N—甲基吗啉氧化物)作溶剂生产的比普通粘胶纤维有以下优点:
1、Lyocell纤维的生产工艺短,从原料(浆粕)投入到纺成纤维成品只要3小时,其工艺流程如下:纤维素木浆→含水溶剂NMMD溶介→过泸脱泡→挤压纺丝→水洗漂白→加油烘干→纤维。
普通粘胶纤维的工艺流程是:木浆投入→碱化→老成→黄化→溶介→熟成→过泸脱泡→水洗漂白、加油、烘干→纤维。
粘胶纤维生产周期24小时,而Lyocell纤维生产周期仅3小时,粘胶纤维是Lyocell纤维生产时间的6-7倍。
2、Lyocell纤维在生产全过程中以无毒的NMMP含水溶剂进行对浆粕的溶解,而且溶剂及水可全部回用,回收率约99.50%,不污染环境,被誉为绿色纤维。
二、Lyocell纤维性质的优点:
1、Lyocell纤维与棉及其它合成纤维普通粘胶纤维的性质相比较,主要有单强高、湿态强力高、吸湿性好等详见表1:
从表1中可看出
①Lyocell纤维强力比普通粘胶纤维高,比棉高,接近纤维。
②Lyocell纤维的湿态强力比普通粘胶纤维高的多,比棉纤维高,次于纤维。
③Lyocell纤维吸水能力65~70比普通粘胶纤维低,比棉纤维高。
④Lyocell纤维干态与湿态的伸长率基本一致,尺寸稳定性好,而普通粘胶纤维干态伸长为20~25湿态伸长增加到25~30,尺寸稳定性干、湿态变化显著,Lyocell纤维的湿模量高,纱线及织物缩水率低,尺寸稳定性比普通粘胶纤维好的多。
表1Lyocell纤维与其它天然纤维,纤维、粘胶纤维性质对比表
Lyocell纤维 | 普通粘纤 | 高湿模量纤维 | 棉 | ||
1、细度(旦) | 1.5 | 1.7 | 1.7 | - | 1.7 |
2、强度(CN/tex) | 39-42 | 22-26 | 32-36 | 20-24 | 55-60 |
3、伸长(%) | 10月15日 | 18-23 | 13-15 | 7月9日 | 25-30 |
4、湿强(CN/tex) | 34-38 | 10月15日 | 19-21 | 26-30 | 54-58 |
5、湿伸(%) | 10月18日 | 25-30 | 13-15 | 12月14日 | 25-30 |
6、5%初始湿模量(CN/tex) | 250-270 | 40-50 | - | 100 | 210 |
7、吸水能力 | 65-70 | 90-110 | - | 40-50 | 3 |
8、纤维形状 | 园形 | 异形 | 腰园形 | 园形 | |
9、聚合度 | 500-550 | 250-300 | - | 10000-15000 | - |
10、结晶度 | 50 | 30 | 50-70 | <75 |
①由于Lyocell纤维湿强比干强减少不多,湿强为干强的85%以上,而普通粘胶纤维湿强仅为干强的50%,因此Lyocell纤维织物适于印染后加工的拖拉牵引。
②Lyocell纤维湿模量高,更适于印染后的湿态加工。
3、Lyocell纤维可纺性能好,即可在棉毛等环锭纺纱系统中纺纱,还可在转杯纺、喷气纺及摩擦纺上加工纱线,棉结、纱线不匀率低、强度高。
将Lyocell纤维切成等长的短纤维,在喷气纺纱中因为是包缠纺,所以纺纱适应性比棉纤维好。纺纱质量因纤维细度的增加而相应提高。
4、Lyocell纤维吸湿性好,所以抗静电性能好,生产的织物悬垂性好,手感柔软。
5、Lyocell纤维经过染色及后加工整理后,比粘胶等其它纤维的物理性能更好。如透气性好,吸湿性好等织物特性。像Lyocell纤维生产的牛仔布比纯棉牛仔布穿著特别舒适、透气性好。
6、由于Lyocell纤维具有原纤化的特性,因此可用来纺织具有桃皮绒外观的织物,尤其在加工生产细旦Lyocell纤维时更显露出桃皮绒的风格。
7、Lyocell纤维可与棉或Lycra弹力纤维混纺生产弹性服装面料;高档针织品乔赛就是利用Lyocell纤维与弹力纤维(Lycra)混纺后生产的。
三、Lyocell纤维与羊毛混纺生产高档服装面料:
1、Lyocell纤维与羊毛混纺工艺路线应尽量不在梳毛机上加工,应用牵切工艺技术单独加工Lyocell纤维,然后在并条机上与羊毛混纺,可大大提高混纺纱的外观及内在质量,使毛粒及短绒大大减少,在精梳毛纺环锭细纱机上断头减少,效率提高,这种工艺生产的混纺织物外观也十分清洁,疵点少。
2、羊毛与Lyocell纤维在混纺中要特别注意,混纺比例的分配,Lyocell纤维不能低于40%,以保持织物悬垂性及流度得到改进。最佳混纺比例是Lyocell纤维占70%羊毛纤维占30%,小比例的羊毛使生产工艺正常,羊毛的卷曲度使其分布在纱的表面,手感好,目前混纺纱线及织物已向多元化方向发展,但Lyocell纤维在混纺纱中占有的比例应当注意。
3、目前Lyocel纤维已开发出无原纤化的LyocellA100纤维与羊毛混纺可生产出各式纹路清晰的织物。
4、Lyocell纤维与羊毛混纺可更好的发挥各自的优势:在生产夏季服装面料时可在混纺纱中增加羊毛的混纺比;在生产冬季服装面料时可增加Lyocell纤维的混纺比。不仅使织物及服装风格因季节而变化,而且提高混纺织物的风格档次。此外还可生产超季节性的服装面料从休闲服到星期五服装等,使织物质地柔软、滑爽,具有弹性及悬垂性。此外,利用Lyocell纤维的尺寸稳定性的特点,可生产出不需要定型处理的各式服装。
5、羊毛是天然纤维Lyocell是高档次的纤维素纤维利用其原纤化的特性,在湿态研磨后表面形成微细纤维,以一种酶来控制原纤化的变化,原纤化纤维特性使Lyocell纤维与羊毛混纺后的织物会明显显出美丽的桃皮绒外观,提高羊毛混纺织物的品位档次。
6、Lyocell纤维与羊毛混纺生产的织物具有穿着舒适、吸湿透气,柔软等优点。
英国、德国及意大利的一些厂家,用3.3及1.7dtex 两种高断裂伸长的Lyocell纤维在精梳羊毛系统中可生产出很细的羊毛混纺纱。
7、在羊毛精梳生产线上还可生产出Lyocell纤维与纤维等合成纤维混纺的仿毛混纺产品。
8、用紧密纺环锭纺纱技术加工生产Lyocell/羊毛混纺纱会大大提高纺纱质量,使纱线毛羽少、强力高,不匀率进一步降低,而且紧密纺生产羊毛等中长纤维纱线或混纺纱,捻系数约减少20%,在一定的锭速下产量显著提高。
9、值得注意的是在印染后处理加工中,羊毛是低温/酸性的工艺条件,而Lyocell纤维则要高温/碱性的工艺,尤其在采用抗收缩羊毛进行防缩处理时要采取特殊工艺,使羊毛与Lyocell混纺织物能充分发挥羊毛Lyocell纤维的特点,显示出特殊的外观效应。
结语:
Lyocell纤维也斗Tencd纤维,中国称其为“天丝”,虽然是tencd的译音但也说明Lyocell纤维具有高档特性的纤维,近几年全世界Lyocell纤维生产能力已突破10万吨/年,发展速度很快。在服装领域多用来与羊毛棉等混纺,作为生产各式女外衣,内衣,具有质地柔软,透气性好、吸湿性好、悬垂性好及具有一定弹性的针织及机针面料,有时代潮流感,很受消费者欢迎。
Lyocell纤维与羊毛纤维混纺以及
与中空高收缩合成纤维混纺的产品,应用范围逐渐扩大。其混纺比例为7:3,最低不低于40%,混纺前要经过牵切工艺加工,以确保成纱质量及优质的织物外观。Lyocell纤维与羊毛混纺生产的精梳纱能发挥Lyocell纤维的优良特性,提高羊毛混纺制品档次,也提高了羊毛混纺织物的附加值,因此Lyocell纤维与羊毛混纺制品有限大优势、发展潜力很大,21世纪初将会加快发展速度。
此外,Lyocell纤维在工业用布等技术纺织品领域里也有很大的发展潜力,如无纺布、过泸布、特殊纸、帘子线、高档抹布、人造麂皮、涂层,布、医药棉签、医用材料基布、香烟过泸咀芯,用即弃及纱布等。
参改文献:
1、suzame walrins:“Tailormade for fomrrow’s market”text Asia 1999.7
2、秦贞俊:新型纤维素纤维—Cyoeell 安徽纺织1999.3
3、刑声远:21世纪绿色纤维—Tened 纺织科普报
4、秦贞俊:Lyocell纤维的新发展 2001年“中国化纤”上网资料