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[摘 要] 新型纤维纺织品的生产是一个系统工程，染整加工技术是其中的一部分。本文介绍了部分新型高模量再生纤维素纤维的染整技术。
[关键词] 新型再生纤维素纤维 Lyocell纤维 Polynosic纤维 染整技术
前言
Lyocell和Polynosic等高模量纤维的初始模量是普通粘胶纤维的数倍（见表1）。更有意义的是湿态下能保持很高的模量数，这在染整加工中是很重要的，因为它可以保证纤维在加工过程中，湿态条件下，也有良好的保形性和足够的强度。
表1几种再生纤维素纤维与棉、涤纶性能比较
Lyocell纤维和Polynosic纤维的干湿强度明显高于棉和其他再生纤维素的纤维，干强接近涤纶，湿态拉伸强度可以保持干态的80％左右。在染整加工和使用过程中没有象普通粘胶纤维一样，不能经受机械处理和水处理，而造成纤维损伤的问题。高强度的纱线在织造加工和染整加工中都十分有利，既可减少加工中次品的产生，又可提高生产效率，从而制造高支轻薄的优质织物。对企业而言，就能提高了经济效益。
因此，Lyocell纤维和Polynosic纤维是目前重点开发的再生纤维素纤维。
1.Lyocell纤维
它是从毛榉，按树等木材制作的木浆粕，以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂纺丝而得的再生纤维素纤维，废弃物可自然降解，生产中的氧化胺溶剂可99.5％可回收再用.毒性极低，且不污染环境，因此Lyocell纤维也被誉为二十一世纪的绿色纤维。1989年被人造丝及合成纤维国际标准局(BISFA)命名为Lyocell。1993年美国Cour Tauldo公司生产的这种纤维的商品名为Tensel，也即我国称之为“天丝棉”。
织物的前处理目的是充分去除坯布上的浆料、油剂、色素、污渍等杂质，使加工的织物对染料具有良好的亲和力，以便于染色和印花。Lyocell纤维的纯纺织物的前处理主要目的是去除浆料，根据不同浆料选择不同的退浆工艺。但是，因为Lyocell纤维的膨润度很高，所以不管哪一种退浆工艺，退浆后需要非常充分的水洗。
Lyocell短纤纯纺织物由于表面毛羽多，往往需要烧毛，以提高织物表面的光洁度，有利于后道的初级原纤化、酶处理和次级原纤化加工。另对需要印花的织物，此工序更尤其重要，因为如果毛羽多，在印花过程中就容易产生塞网现象，直接影响印花效果。
普通型的Lyocell纤维在湿加工过程中，在机械力的作用下，容易发生原纤化。其原因是Lyocell纤维具有较高的轴向取向度，微原纤间的空隙沿纤维轴向高度伸张，微原纤间的横向结合力较弱，而且湿态下纤维的高度膨化更加减弱了这种结合力。导致Lyocell面料制成的服装多次洗涤和穿着后产生严重的原纤化，容易起毛、起球、使色光改变，产生残旧感，严重影响服装的外观。
从根本上防止Lyocell的原纤化，最有效的方法是在纺丝阶段和印染加工中采取多官能团交联剂处理。例如在制备Fencel A100纤维(非原纤化纤维)时使用交联剂N，N，N-三丙烯酰均三嗪(THAT)处理。
H2C=HCOC
常见的Lyocell织物按外观主要分成两种类型，即桃皮绒织物和表面光洁织物。由于不同的Lyocell纤维的原纤化性能相差较大，因此必需按照产品的最终风格，合理选用纤维原料，并针对特定的纤维原料，织物组织结构，确定工艺过程和条件。对于桃皮绒织物，必须使Lyocell纤维发生充分的初级原纤化，并用纤维素酶充分去除初级原纤化时产生的较长和长短不齐的原纤。染色后使Lyocell发生次级原纤化，以获得桃皮绒风格的织物。如果织物表面要求比较光洁，则在酶去除原纤后再进行其他平幅加工。
Lyocell纤维为再生纤维素纤维，尽管很多染料可用于此纤维的染色，但很多厂家更多地选用活性染料。双活性基染料是目前最常用的活性染料，实际上这类活性染料是一种特殊的交联剂，能与Lyocell纤维大分子发生不同程度的交联，因此具有一定程度的防原纤化作用。经研究表明，三活性基染料(C．I．活性红228，及部分CtacronS型染料)的防原纤化作用优于双活性基染料，这种作用随染料浓度增加而增强。
Lyocell纤维的染色深度明显高于棉和粘胶纤维。在用Procion H-EXL浸染时，Fencell A100的染色深度是棉的2倍，比粘胶纤维提高50％，比Tencel高40％。Lyocell纤维要得到较深色品种，需选用提升力高的活性染料，不同染料结构的活性染料对同一种纤维的提升力是不同的，而同一种染料在不同纤维上的提升力也不同的。例如：Kayacelou Rad CN．B在不同纤维的提升力次序为：TencelA100>Tenel>粘胶纤维>棉。活性染料在Lyocell纤维上表现出更好的染深色性能。
根据Lyocell的染色热力学研究表明，Lyocell纤维在高温下染色有利于染深色性和匀染性。以上两类染料同属于高温染色用活性染料，Procion H．EXL在90℃一95℃时染色，Kayacelon React CN在100℃以上染色。在气流染色机中进行高温染色时，可以使Lyocell织物发生初级原纤化，染色和初级原纤化同时进行，缩短了工艺流程。
Lyocen和棉。粘胶等混纺织物的染色，将产生颜色深浅不一，色调不同，可通过选用染料和丝光处理来解决。
Lyocell纤维的染色牢色度与其他纤维素纤维并无明显的差别，耐洗和汗渍牢度基本相同，日嗮牢度稍高于棉和粘胶。Lyocell桃皮绒织物的摩擦牢度低于其他纤维素纤维织物。
与其他纤维素一样，为提高纺织性能和尺寸稳定性，免烫树脂整理是必不可少的。其他功能整理需视纺织面料和服装的需要进行。
2.Polynosic纖维(Richcel纤维)
Polynosic(波里诺西克)纤维是日本东洋纺生产的一种再生纤维素纤维，在中国注册的商品名Richcel(的赛)纤维。它的独特的加工工艺，选用上好的木材做木浆，省去了老化和成熟两个工序，避免了纤维素聚合度进一步降低，它的聚合度比粘胶纤维高。纤维素磺酸溶解于水中制成纺丝液，而不是溶解于稀碱中；凝固浴为较稀的硫酸，可减慢纤维素再生，从而可以进行较大的拉伸(200％～300％)。特殊的加工工艺，使Polynosic纤维中有特殊的原纤结构存在：它是全芯结构，没有皮层，纤维的圆形截面和纵向光滑表面，其织物具有优异的滑爽性和悬垂性；它具有较高的结晶度和拉伸度，其纺织品具有优良的尺寸稳定性。
从表2看出，Polynosic纤维在许多性能上与棉和粘胶不同。强力高于粘胶。
表2 Polynosic纤维与棉、粘胶纤维的性能比较
特别是湿态强力，基本上与棉相近，耐碱性较好，可做半丝光，提高上染性，以上特点都有利于染整加工；而回潮率大大高于棉而接近粘胶，又使其纺织品具有良好的舒适感。与Lyocell纤维相比，纤维结构性能比较接近，纤维易原纤化，可以做出桃皮绒风格的产品。
Polynosic纤维既能纯纺，也可混纺或交织。对Polynosic纤维纯纺织物的染整加工，采用的是两种不同风格的工艺路线，即：桃皮绒风格和仿真丝织物工艺。
仿真丝风格工艺：
烧毛→退浆→丝光→生物酶抛光处理→染色→树脂整理
仿桃皮绒风格工艺：
烧毛→退浆→初级原纤化→生物酶抛光处理→染色→次级原纤化→拉幅定形
Polynosic纤维可以省略煮练和漂白工序，但烧毛必须彻底，必要时做二次烧毛。Polynosic织物坯布中较多使用PVA，淀粉或复合淀粉，退浆与棉纤维常规工艺相同。经5％～7％NaOH处理后，Polynosic纤维几乎保持原来的强力，纤维溶胀很小，与粘胶纤维相比，它的耐碱性，特别是张力状态下的耐碱性比较突出。
可以对Polynosic纯纺或棉纺织物进行半丝光处理，以提高上染性。
由于Polynosic纤维特殊的纺丝工艺和全芯结构，使其原纤化等级为3级(Lyocell为4级)。这种微原纤的存在，使纺织品具有桃皮绒风格；但也有些织物的风格要求表面光洁，仿丝感强，因此需要在染整过程中防止原纤化。两种不同风格的纺织品，在原纤化的控制上也是不同。Polynosic纤维原纤化指数与以下3个主要因素成正比：温度，pH值和时间。所以生产桃皮绒风格织物，初级原纤化需充分；而生产仿丝风格织物，在整个染整加工过程中注意温度，pH值和时间的控制。
生物酶抛光处理是去除初级原纤化产生的原纤。一般应以织物的失重率为3．5％左右为宜，如果失重率过低，则原纤的去除不够充分：而失重率过高，则造成织物强力损伤过大。
Polynosic纤维结构中的结晶度为45％～50％，其余为非结晶区。这些非结晶区透染性非常好，为染色加工提供了非常好的条件。经过上述前处理加工后，织物的毛效比较高，在相同的染色条件下，Polynosic纤维的上染率速度都好于棉纤维，所有染棉的染料都可以应用于Polynosic纤维，但大多数活性染料，双活性基的活性染料可以抑制进一步的原纤化，增加色牢度，使湿擦牢度明显提高，其鲜艳度和亮度都优于棉纤维。
桃皮绒风格的Polynosic纤维织物在染色后需要次级原纤化工序产生二次原纤，较初级原纤化产生的原纤细短的多，是一层致密的短绒(桃皮绒)。次级原纤化一般在气流柔软处理机中进行(Airo．1000)。在织物进行次级原纤化前加入柔软剂对产生次级原纤是有利的。如果采用树脂整理可以提高织物的弹性和抗皱性，也会使织物尺寸稳定性更好。■
[关键词] 新型再生纤维素纤维 Lyocell纤维 Polynosic纤维 染整技术
前言
Lyocell和Polynosic等高模量纤维的初始模量是普通粘胶纤维的数倍（见表1）。更有意义的是湿态下能保持很高的模量数，这在染整加工中是很重要的，因为它可以保证纤维在加工过程中，湿态条件下，也有良好的保形性和足够的强度。
表1几种再生纤维素纤维与棉、涤纶性能比较
Lyocell纤维和Polynosic纤维的干湿强度明显高于棉和其他再生纤维素的纤维，干强接近涤纶，湿态拉伸强度可以保持干态的80％左右。在染整加工和使用过程中没有象普通粘胶纤维一样，不能经受机械处理和水处理，而造成纤维损伤的问题。高强度的纱线在织造加工和染整加工中都十分有利，既可减少加工中次品的产生，又可提高生产效率，从而制造高支轻薄的优质织物。对企业而言，就能提高了经济效益。
因此，Lyocell纤维和Polynosic纤维是目前重点开发的再生纤维素纤维。
1.Lyocell纤维
它是从毛榉，按树等木材制作的木浆粕，以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂纺丝而得的再生纤维素纤维，废弃物可自然降解，生产中的氧化胺溶剂可99.5％可回收再用.毒性极低，且不污染环境，因此Lyocell纤维也被誉为二十一世纪的绿色纤维。1989年被人造丝及合成纤维国际标准局(BISFA)命名为Lyocell。1993年美国Cour Tauldo公司生产的这种纤维的商品名为Tensel，也即我国称之为“天丝棉”。
织物的前处理目的是充分去除坯布上的浆料、油剂、色素、污渍等杂质，使加工的织物对染料具有良好的亲和力，以便于染色和印花。Lyocell纤维的纯纺织物的前处理主要目的是去除浆料，根据不同浆料选择不同的退浆工艺。但是，因为Lyocell纤维的膨润度很高，所以不管哪一种退浆工艺，退浆后需要非常充分的水洗。
Lyocell短纤纯纺织物由于表面毛羽多，往往需要烧毛，以提高织物表面的光洁度，有利于后道的初级原纤化、酶处理和次级原纤化加工。另对需要印花的织物，此工序更尤其重要，因为如果毛羽多，在印花过程中就容易产生塞网现象，直接影响印花效果。
普通型的Lyocell纤维在湿加工过程中，在机械力的作用下，容易发生原纤化。其原因是Lyocell纤维具有较高的轴向取向度，微原纤间的空隙沿纤维轴向高度伸张，微原纤间的横向结合力较弱，而且湿态下纤维的高度膨化更加减弱了这种结合力。导致Lyocell面料制成的服装多次洗涤和穿着后产生严重的原纤化，容易起毛、起球、使色光改变，产生残旧感，严重影响服装的外观。
从根本上防止Lyocell的原纤化，最有效的方法是在纺丝阶段和印染加工中采取多官能团交联剂处理。例如在制备Fencel A100纤维(非原纤化纤维)时使用交联剂N，N，N-三丙烯酰均三嗪(THAT)处理。
H2C=HCOC
常见的Lyocell织物按外观主要分成两种类型，即桃皮绒织物和表面光洁织物。由于不同的Lyocell纤维的原纤化性能相差较大，因此必需按照产品的最终风格，合理选用纤维原料，并针对特定的纤维原料，织物组织结构，确定工艺过程和条件。对于桃皮绒织物，必须使Lyocell纤维发生充分的初级原纤化，并用纤维素酶充分去除初级原纤化时产生的较长和长短不齐的原纤。染色后使Lyocell发生次级原纤化，以获得桃皮绒风格的织物。如果织物表面要求比较光洁，则在酶去除原纤后再进行其他平幅加工。
Lyocell纤维为再生纤维素纤维，尽管很多染料可用于此纤维的染色，但很多厂家更多地选用活性染料。双活性基染料是目前最常用的活性染料，实际上这类活性染料是一种特殊的交联剂，能与Lyocell纤维大分子发生不同程度的交联，因此具有一定程度的防原纤化作用。经研究表明，三活性基染料(C．I．活性红228，及部分CtacronS型染料)的防原纤化作用优于双活性基染料，这种作用随染料浓度增加而增强。
Lyocell纤维的染色深度明显高于棉和粘胶纤维。在用Procion H-EXL浸染时，Fencell A100的染色深度是棉的2倍，比粘胶纤维提高50％，比Tencel高40％。Lyocell纤维要得到较深色品种，需选用提升力高的活性染料，不同染料结构的活性染料对同一种纤维的提升力是不同的，而同一种染料在不同纤维上的提升力也不同的。例如：Kayacelou Rad CN．B在不同纤维的提升力次序为：TencelA100>Tenel>粘胶纤维>棉。活性染料在Lyocell纤维上表现出更好的染深色性能。
根据Lyocell的染色热力学研究表明，Lyocell纤维在高温下染色有利于染深色性和匀染性。以上两类染料同属于高温染色用活性染料，Procion H．EXL在90℃一95℃时染色，Kayacelon React CN在100℃以上染色。在气流染色机中进行高温染色时，可以使Lyocell织物发生初级原纤化，染色和初级原纤化同时进行，缩短了工艺流程。
Lyocen和棉。粘胶等混纺织物的染色，将产生颜色深浅不一，色调不同，可通过选用染料和丝光处理来解决。
Lyocell纤维的染色牢色度与其他纤维素纤维并无明显的差别，耐洗和汗渍牢度基本相同，日嗮牢度稍高于棉和粘胶。Lyocell桃皮绒织物的摩擦牢度低于其他纤维素纤维织物。
与其他纤维素一样，为提高纺织性能和尺寸稳定性，免烫树脂整理是必不可少的。其他功能整理需视纺织面料和服装的需要进行。
2.Polynosic纖维(Richcel纤维)
Polynosic(波里诺西克)纤维是日本东洋纺生产的一种再生纤维素纤维，在中国注册的商品名Richcel(的赛)纤维。它的独特的加工工艺，选用上好的木材做木浆，省去了老化和成熟两个工序，避免了纤维素聚合度进一步降低，它的聚合度比粘胶纤维高。纤维素磺酸溶解于水中制成纺丝液，而不是溶解于稀碱中；凝固浴为较稀的硫酸，可减慢纤维素再生，从而可以进行较大的拉伸(200％～300％)。特殊的加工工艺，使Polynosic纤维中有特殊的原纤结构存在：它是全芯结构，没有皮层，纤维的圆形截面和纵向光滑表面，其织物具有优异的滑爽性和悬垂性；它具有较高的结晶度和拉伸度，其纺织品具有优良的尺寸稳定性。
从表2看出，Polynosic纤维在许多性能上与棉和粘胶不同。强力高于粘胶。
表2 Polynosic纤维与棉、粘胶纤维的性能比较
特别是湿态强力，基本上与棉相近，耐碱性较好，可做半丝光，提高上染性，以上特点都有利于染整加工；而回潮率大大高于棉而接近粘胶，又使其纺织品具有良好的舒适感。与Lyocell纤维相比，纤维结构性能比较接近，纤维易原纤化，可以做出桃皮绒风格的产品。
Polynosic纤维既能纯纺，也可混纺或交织。对Polynosic纤维纯纺织物的染整加工，采用的是两种不同风格的工艺路线，即：桃皮绒风格和仿真丝织物工艺。
仿真丝风格工艺：
烧毛→退浆→丝光→生物酶抛光处理→染色→树脂整理
仿桃皮绒风格工艺：
烧毛→退浆→初级原纤化→生物酶抛光处理→染色→次级原纤化→拉幅定形
Polynosic纤维可以省略煮练和漂白工序，但烧毛必须彻底，必要时做二次烧毛。Polynosic织物坯布中较多使用PVA，淀粉或复合淀粉，退浆与棉纤维常规工艺相同。经5％～7％NaOH处理后，Polynosic纤维几乎保持原来的强力，纤维溶胀很小，与粘胶纤维相比，它的耐碱性，特别是张力状态下的耐碱性比较突出。
可以对Polynosic纯纺或棉纺织物进行半丝光处理，以提高上染性。
由于Polynosic纤维特殊的纺丝工艺和全芯结构，使其原纤化等级为3级(Lyocell为4级)。这种微原纤的存在，使纺织品具有桃皮绒风格；但也有些织物的风格要求表面光洁，仿丝感强，因此需要在染整过程中防止原纤化。两种不同风格的纺织品，在原纤化的控制上也是不同。Polynosic纤维原纤化指数与以下3个主要因素成正比：温度，pH值和时间。所以生产桃皮绒风格织物，初级原纤化需充分；而生产仿丝风格织物，在整个染整加工过程中注意温度，pH值和时间的控制。
生物酶抛光处理是去除初级原纤化产生的原纤。一般应以织物的失重率为3．5％左右为宜，如果失重率过低，则原纤的去除不够充分：而失重率过高，则造成织物强力损伤过大。
Polynosic纤维结构中的结晶度为45％～50％，其余为非结晶区。这些非结晶区透染性非常好，为染色加工提供了非常好的条件。经过上述前处理加工后，织物的毛效比较高，在相同的染色条件下，Polynosic纤维的上染率速度都好于棉纤维，所有染棉的染料都可以应用于Polynosic纤维，但大多数活性染料，双活性基的活性染料可以抑制进一步的原纤化，增加色牢度，使湿擦牢度明显提高，其鲜艳度和亮度都优于棉纤维。
桃皮绒风格的Polynosic纤维织物在染色后需要次级原纤化工序产生二次原纤，较初级原纤化产生的原纤细短的多，是一层致密的短绒(桃皮绒)。次级原纤化一般在气流柔软处理机中进行(Airo．1000)。在织物进行次级原纤化前加入柔软剂对产生次级原纤是有利的。如果采用树脂整理可以提高织物的弹性和抗皱性，也会使织物尺寸稳定性更好。■