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    科普丨醋酸纖維99%的人都不知道它的優勢!

    發布時間:09-16 17:11   來源:來源  點擊:   發表評論

    醋酸面料

    醋酸纖維,英文名cellulose?acetate,簡稱CA。醋酸纖維分為二醋酯纖維和三醋酯纖維,它與粘膠、銅氨、lyocell等再生纖維素纖維不同,屬于纖維素衍生物纖維。以纖維素為原料,經化學合成法轉化成醋酸纖維素酯制成的化學纖維。首次制備于1865年,是纖維素的乙酸酯。纖維素以醋酸或醋酐在催化劑作用下進行酯化,而得到的一種熱塑性樹脂,纖維素分子中羥基用醋酸酯化后得到的一種化學改性的天然高聚物。其性能取決于乙?;潭?。



    生產工藝



    醋酸纖維取材于可再生的木漿或棉絨漿。使用的溶劑丙酮無毒,基本無有機揮發物產生,20 ℃條件下其蒸汽壓力為181 mmHg,屬綠色溶劑。依據瑞士Maurer(毛雷爾)工程公司的經驗,目前紡織用醋酸纖維長絲的生產中,丙酮的回收率達到95%,實際水平已做到99%。溶劑單耗控制在100 ~ 120 kg/t產品。

     


     

    酸纖維產業鏈示意圖


    醋片溶解工序可以選擇分批溶解或連續式溶解方式。自上世紀60年代以來,醋酸纖維生產工廠的溶解工序多選擇臥式釜,三釜串聯工藝,溶解時間約 6 h;過濾工序選用連續反洗濾機,脫泡時間控制在12 h。醋酸纖維多采用干法紡絲生產,卷繞速度為500 ~ 700 m/min,卷裝量視用戶要求介于 6 ~ 12 kg之間。


     



    醋酸纖維的分類


    根據纖維素中羥基被乙?;〈潭瓤煞譃槎姿崂w維和三醋酸纖維。

    二醋是一型醋酯經部分水解后形成,其酯化程度較三醋低。因此,受熱性能不及三醋,染色性能優于三醋,吸濕率較三醋高。

    三醋是一型醋酯,不經水解,其酯化程度較高。因此,耐光耐熱性強,染色性能較差,吸濕率(也稱回潮率)較低。

    在醋酸纖維的分子結構中,纖維素葡萄糖環上的羥基被乙?;〈?,形成酯鍵,二醋酸纖維的酯化程度由于水解作用而低于三醋酸纖維。二醋酸纖維的超分子結構中無定形區較大,而三醋酸纖維具有一定的結晶結構, 而且纖維大分子的對稱性、規整性、結晶度均比二醋酸纖維高。


     


      

    醋酸纖維結構


    縱向纖維表面形態光滑,較為均一,有明顯的溝槽;由其截面形態可看出,纖維無皮芯結構,呈苜蓿葉形,周邊較為光滑,少有淺的鋸齒。


     


    醋酸纖維與真絲對比

    桑蠶絲橫截面呈不規則三角,醋酯纖維橫截面呈不規則凹凸,二者的縱截面都有縱向條紋,使其橫向光為漫反射,縱向光亦為漫反射。折射率較低,為1.48。所以桑蠶絲和醋酸纖維呈現出珍珠般柔和的光澤。


     



    醋酸纖維的性能


    1.化學性能

    a. 耐堿性

        弱堿性堿劑對醋酸纖維基本上未造成損傷,纖維失重率很小 。遇到強堿后,尤其是二醋酸纖維,容易發生脫乙?;?,造成重量損失,強力和模量也隨之下降。因此,處理醋酸纖維的溶液,其pH值不宜超過10.5。在標準洗滌條件下,具有很強的抗氯漂白性能,還可用四氯乙烯進行干洗。

    b. 耐有機溶劑性能

        醋酸纖維在丙酮、DMF、冰醋酸中完全溶解,而在乙醇和四氯乙烯中則不溶解。根據這些特性,可以將丙酮作為醋酸纖維的紡絲溶劑,用四氯乙烯對醋纖織物進行干洗等。


    c. 耐酸性

        醋酸纖維的耐酸穩定性較好, 常見的硫酸、鹽酸、硝酸在一定濃度的范圍內對纖維的強力、光澤和伸長等都不會造成影響;但是可以溶解于濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸


    d. 染色性

        醋酸纖維雖然來源于纖維素, 但是在酯化過程中, 纖維素葡萄糖環上的極性羥基很大一部分被乙?;〈甚?, 因此, 纖維素纖維染色常用的染料對醋酸纖維幾乎就沒有親和力, 難以上染。最適合醋酯纖維用的染料是低分子量且染色上染速率相近的分散染料。

        用分散染料染出的醋酸纖維或織物色澤鮮艷亮麗,勻染效果好, 染料吸盡率高, 色牢度也高, 而且色譜齊全。


     


    2、物理性能

     a. 醋酸纖維既具有一定的吸水性, 又具有吸水后快速脫去的性能


    b. 醋酸纖維的熱穩定性較好,纖維的玻璃化轉變溫度在185 ℃左右,熔融終止溫度在310 ℃左右,升溫結束時,纖維的失重率為90.78%;醋酸纖維的斷裂強度為1.29 cN/dtex,而應變為31.44%。

    c. 醋酸纖維的密度比粘膠纖維的要小,和滌綸的較為接近;強度是三種纖維中最低的。

    d. 醋酸纖維的彈性相對較好,類似于蠶絲,羊毛。

    e.沸水收縮率較低,但是高溫處理會對纖維的強力和光澤等性能造成影響,因此溫度不宜超過85 ℃。


     



    二醋酸纖維與同類纖維的比較


    將多年生長的樹木制成木漿,將木漿雜質去除過濾,用醋酯酐處理形成纖維素酯,將醋纖維素酯通過溶解、脫泡、噴絲、凝固、牽伸、卷繞,就形成了纖維素纖維的醋酯纖維絲。


    二醋是一型醋酯經部分水解后形成,其醋化程度較三醋低。因此,受熱性能不及三醋,染色性能優于三醋(二醋酸一般85~100℃染色,三醋酸一般130℃染色),吸濕率較三醋高(相對溫度65%時,二醋酸回潮率6.5%,而三醋酸僅為3.5%)。


     


    二醋醋纖維酷似真絲,手感柔和,染色后色澤鮮艷,美觀漂亮,耐日曬,但其強度和耐磨性差,主要用于制作衣服(如內衣和針織品)占84%;家庭裝飾品(如家具套)占15%;工業用(如汽車坐墊)約1%。


    由三醋酸纖維素紡制成的纖維,有許多類似真正的人工合成纖維(例如聚丙烯纖維、尼龍和聚醋纖維)的特性?;瘜W纖維是疏水的,加熱處理可以提高結晶度,織物容易整理、抗皺、尺寸穩定、易干,其最大特點為形態穩定。醋酸纖維其紡織性能近似合纖。


     



    醋酸纖維市場分析


    全球生產醋酸纖維的廠家只有20多家,主要有美國的Eastman公司、Celanese公司、S.Amereic公司;意大利的Novaceta公司、日本的三菱醋酸纖維公司、帝人公司;英國的考爾茲公司等,約占世界總產量的90%。


    我國醋酸纖維工業在20世紀50年代末開始起步,近年來由于我國各行業需求拉動,醋酸纖維素產業發展進入加速成長的階段,但總體發展規模仍然偏小。同時,我國醋酸纖維素企業對下游產品開發不足,產品結構很不合理,生產品種也僅限于煙用醋酸絲束,紡織用醋酸纖維全部依賴進口,每年進口約2000噸左右,而我國每年的醋酸纖維需求量約10000噸以上。


     


    與產品鏈比較完備的美國伊士曼等跨國公司比較,我國的醋酸纖維素產業還沒有形成完備的產業體系。近年來,我國醋酸纖維素產銷保持同步增長,均呈現加速增長態勢。隨著人民生活水平的逐漸提高,煙用、醫藥、服裝等行業的高速發展,醋酸纖維素市場空間將進一步擴大。


     




    醋酸纖維運用于紡織領域



    醋酸纖維素是一種非常易得的人造再生纖維,成本低,具有很好的編織性能。其屬性使之成為美麗的纖維(beauty fiber),CA用于緞子、織錦、以及塔夫綢等織物內提高其光澤(luster)。


    1. 手感外觀:極佳的懸垂性和光澤、軟滑、有彈性;


    初始模量低,纖維在微小負荷作用下剛性弱易彎曲,表現為柔軟的性狀,因此令肌膚有嫩滑柔軟的舒適體感。但初始模量低太低則顯疲軟。

    初始模量高,纖維在微小負荷作用下剛性強不易彎曲 ,表現為硬挺的性狀。



    醋酯纖維有良好的熱塑性,在200℃~230℃時軟化,260℃時熔融,這一特征使醋酯纖維具有熱塑性與合成纖維類似,產生塑性變形后形狀不再回復,具有變形永久性。醋酸面料的成形性好,能美化人體曲線,整體大方優雅。


    2. 舒適性:透氣性好、干燥快、無靜電吸附;


    在相對濕度65%環境中,二醋具有與棉同等的吸濕性,比棉更好的速干性能,因而可以很好地吸收人體蒸發的水汽,并同時很好地排放出去。從而使人感到舒適。同時,良好的吸濕性能能夠減少靜電的積累,不易產生靜電現象。



    3、易打理:在家就能清洗,對紅酒、口紅清洗更干凈


    真絲一定不能用一般的肥皂、洗衣粉、洗衣液洗,因為里面的堿性物質會破壞蠶絲蛋白,讓真絲面料變脆、斷絲、抽絲、嚴重褪色。醋酸面料不帶電,不易吸附空氣中的灰塵;干洗、水洗及40℃以下機手洗均可,克服了絲毛織面料多帶菌;帶灰塵又只可干洗的弱點,也無毛織面料易蟲蛀的缺點,易于打理收藏,而且醋酸面料具有毛織面料的回彈性和滑爽的手感。


    醋酸水洗后不皺不發硬,醋纖對水分的膨脹性低,因此做成面料后良好的尺寸穩定性,保持衣著時的美觀,同時,因其纖維形態穩定,所以非常不易起皺。


     

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