新型再生纖維素纖維的性能及應(yīng)用

劉 云，高秀麗，姚永標(biāo)

(河南工程學(xué)院，河南 鄭州 450007)

新型再生纖維素纖維的性能及應(yīng)用

劉 云，高秀麗，姚永標(biāo)

(河南工程學(xué)院，河南 鄭州 450007)

介紹了近年開發(fā)和研制的幾種新型再生纖維素纖維，如萊麻纖維、薄荷纖維、絲麻纖維，以及新型再生纖維素纖維的制備與結(jié)構(gòu)性能。

萊麻纖維；薄荷纖維；絲麻；新型再生纖維素

近年來天然無污染的功能型保健再生纖維素纖維越來越受到國內(nèi)外客商和消費者的青睞，各國都投入了大量的人力、物力和財力開發(fā)新型可持續(xù)發(fā)展的再生纖維素纖維。再生纖維素纖維以高吸濕、超柔軟、親肌膚的優(yōu)良性能，以及原料天然生長，可降解的生態(tài)性成為市場的新寵，世界各國及著名紡織科研機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行此類纖維的開發(fā)應(yīng)用，再生纖維素纖維的開發(fā)應(yīng)用獲得了一個空前的發(fā)展機(jī)遇。

1 萊麻纖維

萊麻纖維是我國自主創(chuàng)新研發(fā)的一種新型再生纖維素纖維，2012年吉林化纖集團(tuán)有限責(zé)任公司利用具有“綠色環(huán)保之稱”的天然麻為原料，采用全球獨創(chuàng)的生產(chǎn)工藝，開發(fā)的一種具有獨特風(fēng)格和性能的新型紡織原料——萊麻纖維(又稱LIGHTMAXTM纖維)。

從圖1可以看出，萊麻纖維的橫截面呈鋸齒形,縱向分布有溝槽。萊麻纖維濕模量高，為普通再生纖維素纖維的3倍以上，較高的濕模量特性克服了織物易變形的弱點，纖維本身鮮亮，具有天然的抗菌防螨性[1]。萊麻纖維具有良好的吸濕、透氣性、舒適性、懸垂性、硬挺度、色澤亮麗，能完全自然降解，不污染環(huán)境，能與棉、毛、絲、腈、滌、錦等混紡，織物手感柔軟滑爽、懸垂性好，是一種集穿著舒適、綠色保健為一體的紡織新纖維。萊麻織物可用來開發(fā)吸濕透氣的夏季服裝，以及抗菌防螨的貼身內(nèi)衣和兒童服裝等。

2 薄荷纖維

2.1 纖維的制備

青島邦特纖維有限公司開發(fā)的薄荷纖維是一種新型的植物抗菌纖維，采用高科技萃取技術(shù)，提取薄荷中的薄荷醇等有效成分，利用納米技術(shù)粉碎薄荷提取物，再加入一定量的軟水和分散劑使薄荷提取物微粉均勻地分散，配制成薄荷漿料。薄荷纖維的制備工藝流程為：

2.2 結(jié)構(gòu)與性能

由圖2可知，薄荷纖維截面比普通粘膠截面平滑，外緣形狀的曲率變化率較小，圖2中黑點為薄荷提取物[2]。

薄荷纖維是一種新型的植物抗菌纖維，采用高科技萃取技術(shù)，提取優(yōu)質(zhì)薄荷中的薄荷醇等有效成分，不但保留了薄荷原有的藥理功效，如清涼、提神、醒目等，更重要的是賦予了纖維優(yōu)良的抗菌性能，對金色葡萄球菌、大腸桿菌都具有較好的抗菌、抑菌效果[3]，通過國家纖維檢驗機(jī)構(gòu)和日本JIS標(biāo)準(zhǔn)檢驗。

(1)天然抗菌防臭。薄荷纖維對金色葡萄球菌、大腸桿菌的抑菌率很高，通過國家纖維檢驗機(jī)構(gòu)和日本JIS標(biāo)準(zhǔn)檢驗，測試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為GB/T20944.3-2008。測試結(jié)果如表1所示。

微生物標(biāo)準(zhǔn)值抑菌率/%金黃色葡萄球菌ATCC6538≥7094大腸桿菌8099≥7092白色念珠菌ATTC10231≥6069

(2)冰涼觸感。接觸冷感指的是織物與人體接觸，皮膚瞬間熱量散失過多而產(chǎn)生的一種冰涼感，瞬間導(dǎo)走熱量越多，人就感覺越冰涼，它是對織物冷感判定的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。接觸冷暖感測定儀以瞬間接觸涼感Q-max為指標(biāo)，模擬人體接觸織物時，皮膚表面瞬間熱量流失之最大值，亦即為織物瞬間最大熱流通過量(W/cm2)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定接觸冷感織物的冷感系數(shù)Q-max值≥0.200[4]，經(jīng)SGS檢測，薄荷纖維Q-MAX平均值達(dá)到0.384，遠(yuǎn)超出國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在同類產(chǎn)品中能保持巨大優(yōu)勢。

(3)天然綠色環(huán)保。薄荷萃取物從天然薄荷葉中將其有效成分萃取出來，進(jìn)行超細(xì)粉碎，萃取過程無添加任何化學(xué)物質(zhì)。

(4)吸濕透氣。

(5)美膚保健。薄荷具有醒目、清涼、預(yù)防傷寒、幫助消化、消炎等作用，提取其主要成分，對皮膚有很好的保健功效。薄荷纖維是制作嬰幼兒服飾、家紡、寢裝產(chǎn)品、內(nèi)衣、內(nèi)褲、襪子、家居服系列、填充物、醫(yī)護(hù)用品、高檔服裝面料等的最佳選擇。

3 絲麻纖維

3.1 纖維制備

山東銀鷹化纖有限公司和青島百草纖維科技有限公司合作，成功研發(fā)出絲麻粘膠纖維[5]。該產(chǎn)品在國內(nèi)麻漿纖維的基礎(chǔ)上，利用超細(xì)粉體化技術(shù)，將蠶絲蛋白粉碎成粒徑適合的蛋白粉體，對其進(jìn)行耐堿保護(hù)處理，通過特殊紡麻成型工藝的粘膠纖維生產(chǎn)工藝路線制備出的麻漿改性蛋白纖維素纖維。

絲麻纖維以粘膠為載體，通過交聯(lián)、共混等技術(shù)手段，將蠶絲蛋白和麻纖維素與粘膠漿粕形成穩(wěn)定的結(jié)合方式。麻漿粕的加入，提高纖維的導(dǎo)濕和透濕性，涼爽透氣性，突出麻類纖維的特點。在纖維成型過程中，通過延緩成型技術(shù)，使纖維內(nèi)部形成細(xì)小的空腔效應(yīng)，提高纖維的骨架感，克服普通粘膠纖維過于柔軟而缺少挺括和骨架感，體現(xiàn)出麻類纖維的風(fēng)格特點。通過交聯(lián)技術(shù)有效控制蠶絲蛋白質(zhì)和麻纖維素在纖維表面的分布，讓纖維外層均勻分布蠶絲蛋白，纖維內(nèi)層是麻纖維素與粘膠形成共混結(jié)合，纖維的手感和光澤就具備真絲的特點，而整體的力學(xué)性能上又具有一定的麻類纖維特點，實現(xiàn)兩種成分特點在纖維上的共同體現(xiàn)。該纖維不同于傳統(tǒng)的再生蛋白質(zhì)纖維制備技術(shù)，避免了蛋白質(zhì)溶解，不會破壞蛋白質(zhì)纖維原有的結(jié)構(gòu)，也杜絕了傳統(tǒng)工藝在后續(xù)交聯(lián)固化工序造成的環(huán)境污染，在微觀結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)了麻漿纖維素材料和蛋白質(zhì)材料的完美共存。

3.2 結(jié)構(gòu)與性能

3.2.1 結(jié)構(gòu)

由圖3知，絲麻纖維橫向為圓邊“花瓣”形截面，主要是由于絲蛋白粉的加入，蛋白質(zhì)遇堿后發(fā)生溶脹，對粘膠鋸齒截面破壞，形成圓邊“花瓣”形截面，采用延緩成形技術(shù)，絲蛋白粉均勻分布于纖維表面，麻纖維素與粘膠形成的共混結(jié)合在纖維內(nèi)層，纖維內(nèi)部形成細(xì)小的空腔，提高了纖維的骨架感，加入的麻漿粕，提高了纖維的導(dǎo)濕透濕性、透氣性、抑菌，突出麻類纖維的特點。絲麻纖維縱向有溝槽，同時也提高了纖維的導(dǎo)濕透濕性。

3.2.2 性能

絲麻纖維的外層均勻分布有通過交聯(lián)技術(shù)結(jié)合的蠶絲蛋白，纖維內(nèi)層是麻纖維素與粘膠形成的共混結(jié)合。絲麻纖維是將絲和麻兩種不同材料的風(fēng)格、特點通過一定的技術(shù)手段緊密復(fù)合在一起，形成一種全新的面料風(fēng)格，稱之為“絲麻風(fēng)格”。

(1)挺爽透氣的的麻類風(fēng)格。延緩成型技術(shù)使纖維具有空腔結(jié)構(gòu)[6]，提升了纖維的骨感，改變了普通粘膠的柔軟特點，賦予面料良好的挺爽性能。

(2)真絲般的光澤感。絲蛋白的嵌入和圓邊花瓣截面的形成，賦予絲麻面料良好的光澤效應(yīng)，展現(xiàn)出真絲般的光澤。

(3)蛋白質(zhì)纖維的絲滑般手感。絲蛋白均勻分布在纖維表面，絲麻纖維賦予面料柔順、絲滑的蛋白質(zhì)手感。

(4)良好的親膚和護(hù)膚作用。絲麻纖維表面的蛋白質(zhì)中含有多種氨基酸，賦予面料不僅是蛋白質(zhì)纖維的體現(xiàn)，同時具有親膚和護(hù)膚的作用。

(5)良好的吸濕、導(dǎo)濕和透氣性。真絲和麻纖維都具有良好的吸濕和導(dǎo)濕性，絲麻纖維具有兩個組分的共同特點，賦予面料良好的吸濕、導(dǎo)濕性能以及穿著的舒適性能。

絲麻織物集蛋白質(zhì)纖維和麻漿再生纖維素纖維的優(yōu)點于一身，吸濕透氣性優(yōu)良、舒適性好，顏色鮮艷柔和，光澤度高，手感柔軟光滑，且具有良好的親膚性和保健功能，可以用在貼身的T恤、內(nèi)衣，兒童服裝及運動服裝等。

4 結(jié)語

萊麻纖維具有良好的吸濕性、透氣性、舒適性，色澤亮麗，能完全自然降解，不污染環(huán)境；薄荷纖維具有吸濕、透氣、抑菌、抗炎等功效以及良好的涼感性能；絲麻纖維集優(yōu)質(zhì)蠶絲蛋白質(zhì)纖維和麻漿再生纖維素纖維的優(yōu)點于一身，具有羊絨般的柔軟手感，保暖性能優(yōu)良，富含氨基酸，具有良好的親膚性和保健功能。這幾種新型再生纖維素纖維集舒適、保健、綠色環(huán)保于一身，具有良好的發(fā)展前景。

[1] 劉慧娟,王 偉,張海霞.萊麻纖維的性能研究[J].印染助劑，2014,31(8):47-49.

[2] 陳翠翠,李德樸,于湖生.薄荷粘膠纖維基本性能的研究[J].山東紡織科技,2010，(5):56.

[3] 杜 梅,趙 磊,王 前,等.薄荷粘膠纖維混紡紗的抗菌性能測試與研究[J]. 輕紡工業(yè)與技術(shù),2015，(4):9-11.

[4] 孫海燕,劉逸新,于湖生.薄荷粘膠纖維與普通粘膠纖維針織物性能的對比研究[J].山東紡織科技,2014，(6):55-56.

[5] 馬峰剛,閆應(yīng)泉.銀鷹化纖成功研發(fā)絲麻粘膠纖維[J].人造纖維,2014，(4)：38.

[6] 忻裕靜.再生纖維素纖維的新成員：絲麻纖維[J]. 紡織裝飾科技,2015，(2):7-8.

Properties and Applications of New Regenerated Cellulose Fiber

LIU Yun, GAO Xiu-li, YAO Yong-biao

(Henan Institute of Engineering, Zhengzhou 450007, China)

Some kinds of new regenerated cellulose fibers were introduced, such as LIGHTMAXTM, mint fibers and linen fibers. The preparation and structural properties were described.

LIGHTMAXTM; mint fiber; linen fiber; new regenerated cellulose

2016-04-15；

2016-04-19

河南省教育廳高等學(xué)校重點科研項目：萊麻纖維針織產(chǎn)品的研發(fā)(15A540012)

劉 云(1976-)，女，講師，碩士，主要從事針織新產(chǎn)品的開發(fā)，E-mail：yunliu135@163.com。

TS

A

1673-0356(2016)06-0015-03