竹纤维
2020-03-02 22:14:07 来源：范文大全收藏下载本文
对竹纤维的研究
竹子生长十分广泛，栽种成活后2~3年即可成林砍伐。利用竹子作为纺织原料，就能减少我国纺织品对原油的严重依赖，并且有利于森林资源的综合利用。竹纤维来源于天然可再生资源，原料来源环保；产品使用后可生物降解，符合环保要求。
目前，竹纤维主要有竹原纤维、竹浆纤维和竹炭纤维三大类。它们不但具有吸放湿快、透气性好的特性，而且具有抗菌、抑菌、防异味、抗紫外线等特殊功能。利用这些特性与功能，可将竹纤维纯纺或与其他纤维混纺，开发出品种繁多的高技术、高附加值的竹纤维纺织品。现在，国内生产厂家已开发出机织、针织竹纤维面料，深受国内外消费者欢迎。
〈一〉竹纤维分类
目前，纺织用竹纤维按照加工方法不同，分为竹原纤维、竹浆纤维和竹炭纤维。
一、竹原纤维
竹原纤维又称天然竹纤维、原生竹纤维。竹纤维是将天然竹材通过机械、物理方法和生物技术除去竹子中的木质素、多戊糖、竹粉、果胶等杂质，从竹材中直接分理处的纤维，其制造原理与麻相似，也可称之为竹麻纤维。
一般纺织纤维单纤细度不能低于0.67tex，并且必须用一定的柔软性及强力。而完全脱胶后的原生竹纤维，纤维细度约为0.05tex，长度不足5mm,不能在环锭纺纱机上加工。为解决这一问题，四川省外贸、东方远程机械有限公司和阆中棉纺织厂联合成立了厡竹纤维研制小组，对厡竹纤维及其在棉纺设备上的可纺性进行了研究和探索。经过了2年多的努力，于2000年4月底在阆中棉纺织厂出纱。其工序流程如下:
竹纤维素束纺纱 原生慈竹梳理去青、脱胶、轧压烘干上油
厡竹纤维多用于建筑材料、汽车制造、污水处理等行业。因厡竹纤维可纺性不佳，目前对其用作纺织品的研究不多。
二、竹浆纤维
竹浆纤维又称再生竹纤维、竹粘纤维、竹浆粘胶纤维等。竹浆纤维是以速生竹材为原料，经过人工催化、提纯，采用水解碱法及多段漂白等多道化学与物理技术制成竹浆粕，在经黏胶纺丝工艺加工成的纤维。
目前竹纤维浆粕的加工工艺主要有两种，一种是预水解—碱煮法，另一种为二次蒸煮法。
① 预水解—碱煮法
以河北吉藁公司的竹纤维浆粕制造工艺为例，其工艺流程如下：
预水解→蒸煮→氯化→碱精制→漂白→酸处理→抄造
② 二次蒸煮法
以上海浆粕总厂的竹纤维浆粕制造工艺为例，其工艺流程如下：
碱预浸渍→疏解→平板（带）式洗料→除砂、浓缩→渗漂、洗料→漂白→酸
处理、洗料→后除砂、浓缩→抄造
竹浆纤维的细度与长度由纺织产品确定。细度可以通过喷丝板孔径来调节，如1.67dtex、1.33 dtex、2.22 dtex等；长度是切断长度，如38mm、51mm、76mm、115mm等.纤维细度变异系数小，纤维的整齐度较好。不论纯纺或混纺都适纺中特、细特纱，纺纱性能好，纱线质量好。竹浆粕可以生产竹浆长丝，是针织品的很好纤维原料。
三、竹炭纤维
是化纤或合成纤维在纺丝过程中加入竹炭粉末乳浆或竹炭母粒制成的纤维。 几种竹炭纤维的生产工艺:1.纺丝过程中在纺丝液中加入纳米级竹炭粉末乳浆（以水为介质，在乳化分散剂作用下，借助机械搅拌，是竹炭微粉均匀分散形成的悬浮液）；2.是在合成纤维切片中加入制好的竹炭聚合物母粒进行复合纺丝；3.涂层法，在涤纶、丙纶、腈纶、粘胶纤维等表面涂上超细竹炭添加剂。
从竹炭性能的持久性和职务的手感方面考虑，采用复合纺丝途径生产的纺织品性能最佳。目前开发研究的有含竹炭粘胶纤维、含竹炭涤纶、含竹炭丙纶、含竹炭锦纶、含竹炭磁性纤维等。
竹炭纤维的品种规格与普通粘胶纤维、涤纶、丙纶一样。纺纱织造工艺也与粘胶、涤纶、丙纶纺纱织造的常规工艺相同。目前，生产厂家已开发出9.7 tex、14.6 tex、18.2 tex的纱线。竹炭纤维与PTT、天丝、精梳棉、长绒棉、涤纶、粘胶等的混纺面料，可以广泛地用于内衣、衬衣、运动休闲装、功能服装、家纺装饰、汽车内用纺织品及平衡保湿材料等过个领域。由于竹炭纤维纺织品吸湿性强，能保持室内干燥；能吸收异味，吸附甲醛内化学物质散发的有3害气体，净化车内室内空气，使空气清新；竹炭纤维制品保健功能强，穿着干爽、舒适，能促进血液循环，消去疲劳，具有安神等作用。竹炭纤维开发出的环保型保健纺织品用途极广。
〈二〉竹纤维的结构
竹纤维的主要成分是竹纤维素，结构和其他纤维素高聚物相似。竹浆纤维截面与普通粘胶纤维在横截面形态上是一致的，呈多边形不规则状，边缘呈锯齿形。竹原纤维的横截面呈不规则的椭圆形、腰圆形等，内有中腔，且边缘有裂纹，与苎麻纤维很相似。竹原纤维的纵向表面有横节和细状沟纹；竹浆纤维纵向平直，表面有沟槽。
〈三〉竹浆纤维性能及应用
一、性能
竹原纤维是以纤维束的形式存在的，纤维束细度为20~50tex,长度为
10~200mm,硬丝、并丝多，含水较大。由于含有余胶，颜色为浅黄色。干燥状态下粉尘较大，潮湿时强度非常低。纺丝形成的竹浆纤维的细度为0.56~22.22dtex,长度为50~120mm。目前，国内生产的竹纤维纺织品大多使用竹浆纤维制成，以下所提的竹纤维如没有特别说明均指竹浆纤维。
1、物理性能
竹浆纤维与其他几种纤维的物理性能比较见下表。竹浆纤维与棉、普通粘胶纤维的细度和密度接近。竹浆纤维的断裂强度与普通粘胶纤维相当，断裂伸长不如普通粘胶纤维。再生纤维素纤维的加工工艺决定了竹浆纤维是一种柔软性纤维，其湿态断裂强度较低，湿膨胀严重，因此，下水后易变形，保型性差。
几种纤维的物理性能比较
2、吸放湿性和透气性
竹浆纤维在标准状态下的回潮率为12%，与粘胶纤维接近；透气性优于蚕丝、粘胶纤维及一般化学纤维，比麻纤维高3.5倍。竹浆纤维具有优良的吸湿透气性，穿着舒适，可纯纺用作内衣织物，也可与低湿性的合成纤维混纺改善其服用性能。
3、抗菌性
竹原纤维与竹浆纤维都具有一定的抗菌功能，竹原纤维的抗菌性好于竹浆纤维的。竹纤维的抗菌性是由于纤维中含有一种名为“竹琨”的抗菌物质，具有天然抗菌、防螨、防臭的药物特性。目前，在竹浆纤维的加工过程中，采用竹浆粕变性生产工艺，将传统的硫酸盐法制浆技术和苛性钠法制浆技术进行巧妙结合，可成功地保持竹浆纤维的抗菌抑菌性能。
4、防紫外线性
竹纤维中所含有的叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂，因此竹纤维织物拥有出色的抗紫外线能力。竹浆纤维比棉具有更强的抗紫外线功能，同等条件下，竹浆纤维的紫外线穿透率为0.06%，棉的紫外线穿透率为25%，其抗紫外线能力是棉的41倍。而竹纤维面料对紫外线的反射率比麻织物、棉织物的低，这就表明竹纤维对紫外线有更强的吸收作用。
5、染色性好
竹浆纤维的染色性比粘胶纤维的更好。竹浆纤维具有与粘胶纤维相同的化学组成，可以使用直接染料、活性染料、还原染料及不溶性偶氮染料等进行染
色。其染色要点与普通粘胶纤维相似。
6、摩擦性能
竹浆纤维的动、静摩擦因数差值较大，与粘胶纤维接近，说明竹纤维具有较好的可纺性，这样可以使纺出的纱条间具有一定的摩擦力和抱合力。
7、生态性
竹原纤维是天然的纤维素纤维，是一种碳水化合物；在自然条件下，竹原纤维及其纺织品废弃物能100%生物降解。竹纤维的制取与纺织品加工过程中对环境无污染，纺织品对人体无毒害，属绿色环保型纤维。
二、应用
竹浆纤维具有优良的吸湿放湿、透气及抗菌性能，以其制成的织物穿着凉爽舒适，适合制作夏季服装、贴身内衣、运动服、毛巾、床上用品等与人体肌肤亲密接触的纺织品。目前，所纺的竹浆纤维纱线主要用于针织面料、机织面料及巾被等家纺产品，有细特高密丝薄型和中厚型两个品种。
竹浆纤维的纱线生产可采用纯纺或混纺。由于竹浆纤维湿强度比较低，纯纺面料没有身骨。纺纱时混入适量的棉或涤纶，即可改善竹浆纤维的可纺性，又可优势互补、扬长避短，赋予产品独特的透气性、悬垂性、柔软性、使用舒适性、尺寸稳定性，还可以改善其抗起毛起球性。因此，在开发产品时可根据产品不同的使用目的，采用纯纺或与不同原料混纺。
〈四〉竹纤维的开发及前景
生态纤维是当今全球面料发展的一趋势，目前，国内外研究开发竹纤维正在兴起。20世纪80年代初，我国专家提出“多年生竹、芦苇及一年生的麦秆、甘蔗渣、高粱秆、玉米秆、棉秆等，可用作制造粘胶纤维的原料。”可是没有启动利用竹材开发竹纤维。20世纪末，日本三倍整热工业株式会社开发了一种竹纤维提取系统。1998年，日本Toyopre公司开发了一种可有效地将竹子分裂成纤维的系统，生产的竹纤维可替代玻璃纤维用于纤维增强整形材料。Deshpande AP介绍了一种可以提取竹纤维的化学机械联合加工工艺系统，该系统结合传统的压模工艺和碾模工艺，提取的竹纤维可用于各向同性的复合材料加工。日本
Marumasa公司从印度尼西亚进口竹材，生产的竹纤维用于夏季服装服饰等纺织品。美国也用高比例的竹纤维与粘胶纤维、Tencel纤维混纺，其面料投放市场潜力巨大。
2000年，我国也自主研发成功了竹纤维。目前，浙江缙云县南方竹木制品有限公司和江西奉新县富成竹制品有限公司，率先开发出竹原纤维。国内已有稳定的竹浆短纤维生产线，如河北吉藁化纤有限公司、吉林化纤集团、上海月季化纤公司等。生产竹纤维浆粕的有上冻潍坊海龙股份有限公司和四川宜宾化纤有限公司等企业。日本和我国台湾地区先于国内开发了竹炭聚酯纤维。竹炭纤维一伙的市场认可。近年，河南新乡白鹭化纤集团成功地研制出竹炭纤维。
竹炭纤维及其纺织品市场前景非常广阔，它的开发成功，以竹代木，以竹代棉，为纺织品找到了一个价廉质优的新型纤维原料，为毛竹资源开发利用开辟了一条新途径。
在全球石油资源紧缺的大背景下，合成纤维生产将比紧缩，新问世的环保型竹纤维为合成纤维提供了有效的原料。天然功能性纺织品已成为市场主流，随
着竹纤维产品精深加工，市场进一步拓展，将带动林业、纺织工业良性运行和持续保持较高的经济效益。
参考文献：《竹纤维及其产品加工技术》/张世源主编—北京：中国纺织出版社，2008.1，第一章第
一、二
节/第二章第
一、二节。
《新型服用纺织纤维及其产品开发》/王建坤主编—北京：中国纺织出版社，2006.5，第三章第三节。
《功能纺织材料和防护服装》/郝新敏、杨元编著主编—北京：中国纺织出版社，2010.11。 《新型纺织材料及应用》/宗亚宁主编—北京：中国纺织出版社，2009.10，第二章第三节。
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