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第二章新型天然纤维2.1改性羊毛表面变性羊毛拉细羊毛超卷曲羊毛彩色羊毛对羊毛进行变性处理的目的主要是解决羊毛的轻薄化、防缩、机可洗及消除刺扎感等问题。（一）表面变性羊毛羊毛变性处理主要是使羊毛纤维的直径能变细，手感变得柔软、细腻，吸湿性、耐磨性、保温性、染色性等均有提高，光泽变亮。这种羊毛又称丝光羊毛和防缩羊毛。丝光羊毛和防缩羊毛同属于一个家族，两者都是通过化学处理将羊毛的鳞片剥除，而丝光羊毛比防缩羊毛剥取的鳞片更彻底。两种羊毛生产的毛纺产品均有防缩、可机洗效果，丝光羊毛的产品有丝般光泽，手感更滑糯，被誉为仿羊绒的羊毛。用氧化剂或碱剂使羊毛鳞片变质或损伤，羊毛失去缩绒性，但羊毛内部结构及机械性质没有太大改变。这种处理法以含氯氧化剂用的最多，其基本过程为：浸酸→氯处理（使鳞片膨化溶解）→脱氯处理拉细处理的羊毛长度伸长、细度变细约20%。拉细羊毛具有丝光、柔软效果，其价值成倍提高，但是拉细羊毛的断裂伸长率下降。拉细羊毛的基本原理是毛纤维在高温蒸汽湿透条件下拉伸、拉细，改变羊毛纤维的超分子结构，使其有序区大分子由螺旋链转变为曲折链，形成平行曲折链的整齐结晶结构；而无定形区大分子无规线团结构转变为大分子伸直的曲折链的基本平行结构。羊毛形态也变成伸直细长无卷曲的纤维，改变了羊毛纤维原有的卷曲弹性和低模量特征，提高了弹性模量、刚性，减少了直径，增加了光泽，本身提高了丝绸感，由于直径变细，可纺线密度变小，适合生产更轻薄型接近丝绸的面料。（二）拉细羊毛由于羊毛拉细后一系列物理性能发生了重大变化，所以产品设计、纺纱、织造、染整、成衣工艺均需有重大改变。产品轻薄、滑爽、挺括、悬垂性良好、有飘逸感、呢面细腻、光泽明亮、反光带有一定色度。穿着无刺扎、刺痒感，无粘贴感，成为新型高档服装面料。羊毛拉细技术的比较澳大利亚将一定质量的毛条经输理、扭转施以一定的捻度并拉伸至160%，然后进行定形处理成为拉细毛条。根据报道，该技术可使直径为22m纤维减小3～4m，长度增加15%左右，断裂强度增加30%，因大分子链取向度提高，纤维断裂伸长率有一定下降。日本从羊毛单纤维拉伸试验入手，采用各种方法探索了羊毛拉伸技术，最后确定了先对羊毛用蛋白酶脱鳞处理，然后在蒸汽中机械拉伸的工艺路线，现已向市场推出了名为“克拉利纳”的多种高附加值新型机织、针织纱和毛织物。通过对羊毛外观卷曲形态的变化，改进羊毛以及产品的有关性能，使羊毛可纺性提高，可纺支数增大，成纱品质更好。其方法可分为机械方法和化学方法。⑴化学方法如采用液氨溶液，使之渗入具有双侧结构（正偏皮质层）的毛纤维内部，引起纤维超收缩而产生卷曲。⑵机械卷曲主要有两种方法：采用填塞箱机械使纤维产生卷曲，再经过定型使羊毛卷曲状态稳定下来。国际羊毛局开发的羊毛超卷曲加工法：将毛条经罗拉牵伸装置拉伸，然后在自由状态下松弛，再在蒸汽中定型使加工中产生的卷曲稳定下来。这种处理只适合具有双侧结构的细羊毛。（三）超卷曲羊毛拉伸-松弛卷曲加工处理前后羊毛性质对比指标未处理处理后变化率%卷曲数（个/cm）2.162.6221.3卷曲率（%）3.738.54129.0剩余卷曲率（%）2.897.21149.5卷曲弹性率（%）77.6884.899.3断裂强度（cN/tex)18.720.610.2断裂伸长率（%）43.4440.40-7.0初始模量（cN/tex)29234618.5（四）彩色羊毛据报道，世界最大产毛国澳大利亚由身长蓝色毛的绵羊经配种繁殖了苏塞克斯种的彩色绵羊，这群羊繁殖数代羊毛没有褪色且毛质优良。科学家分析，这是羊体内主导基因所决定，找出主导基因则有望培育繁殖彩色绵羊，将会在彩色纤维家族增添天然彩色羊毛。天然彩色棉天然彩色棉的发展天然彩色棉的形态特征天然彩色棉的物理性能天然彩色棉天然彩色棉天然彩色棉天然彩色棉天然彩色棉天然彩色棉的化学组成与分子构型天然彩色棉结晶结构天然彩色棉天然彩色棉成纱质量天然彩色棉天然彩色棉天然彩色棉天然彩色棉加工和使用中的问题一门全新技术混纺要注意色差加工对日晒色年度的影响彩色棉制品的洗涤方法天然彩色棉鉴别方法第三章新型纤维素纤维Tencel的纺丝特点Tencel纤维的物理性能Tencel纤维纱线Modal纤维特性与产品开发Tencel染色及后整理Lyocell纤维属于精制纤维素纤维，其生产专利归荷兰AkozoNobel公司所有，得到AkozoNobel公司短纤生产许可证的公司有：奥地利的兰精（Lenzing)公司和英国的考陶尔兹（Courtaulds)公司，实现了工业化生产。1993年Courtaulds公司生产出商品名为Tencel的短纤，开始向世界销售。1997年兰精公司生产出商品名为LenzingLyocell的短纤维。新型纤维素纤维的加工技术较粘胶纤维有改进，被誉为21世纪的“绿色纤维”。前言Lyocell纤维的生产者、品种及商标生产者地点（国别）商标类型/用途AcordisMobile（美国）/GrimsbyMobile/Grimsby（英国）TencelAcordisLyocell纺织用短纤维工业用短纤维LazingAgHeiligenkreuz（奥地利）LenzingLyocell短纤维AkozoNobelObernburg（德国）Newcell长丝TITKRudolstadt（德国）Alceru短纤维/长丝俄国研究所Mytishi（俄国）Ocel试验产品东华大学上海（中国）研究中（一）Tencel纤维的生产工艺生产原料：针叶树为主的木质浆粕溶剂：NMMO（N-甲基吗啉-N-氧化物，又称氧化胺），它是一种无毒、无腐蚀性的有机溶剂。NMMO溶解纤维的机理是：纤维素的羟基首先与胺氧化物之间形成较强的氢键，生成络合物，该络合物在过量NMMO中溶解。生产工艺：将浆粕与NMMO充分混合后，于90℃充分溶胀，在120℃减压下除去绝大部分水分，使其充分溶解，加入一定的添加剂和稳定剂，形成一定浓度的纺丝液，经过滤、脱泡后，从喷丝孔挤出，采用喷湿纺丝法纺入到含溶剂的水溶液凝固浴中，即沉淀析出纤维素并形成纤维，再经洗涤、拉伸、干燥、卷曲、切断，即形成可供纺织的纤维素纤维。其工艺流程如图所示。纺丝特点：与粘胶法相比，Tencel的生产工艺流程大为缩短，仅包括浆粕混合、热溶解、过滤、挤出纺丝、拉伸、水洗、敢作等工艺，省去了粘胶纤维制造过程中大量的处理工艺，如碱化、压榨、粉碎、老成、黄化、熟成以及复杂的后处理过程等，溶剂可完全回收，废水无害，数量较少，对环境影响小。成本的高低取决于高价NMMO溶剂的有效回收和循环利用。Tencel纤维由于聚合度高、结晶度高、纤维截面为圆形，因此，与其他纤维素纤维及天然纤维相比，具有高强度、高湿模量、干强湿强接近等特点。（二）Tencel纤维的物理性能1、Tencel纤维聚合度2、Tencel纤维的结晶度Tencel纤维与其他纤维素纤维结晶度比较纤维名称结晶度（%）Tencel纤维50普通粘胶纤维30波里诺西克纤维48高湿模量粘胶纤维443、Tencel纤维的结构Tencel纤维的生产方法属于湿法，即干喷湿纺法。普通粘胶纤维是在凝固浴中喷丝，Tencel纤维是在空气中喷丝，然后立即浸入水中凝固成丝。由于是在空气中牵伸，因此Tencel纤维的分子取向性好，分子排列的紧密程度高于粘胶纤维许多，强度变高。Tencel纤维最大的特点是易产生原纤化。原纤化产生的原因：Tencel纤维具有高结晶度，纤维截面均一，但原纤间结合较弱且没有弹性，如受机械摩擦，纤维外层会发生断裂，形成长度约1~4微米的毛茸，特别在湿态情况下，更易产生，严重时还会缠结成棉粒。原纤化具有双重效应。不均匀的局部原纤化会形成产品外观不均匀，导致品质差异、色相差异以及棉粒疵点等。原纤化的均匀产生可使织物呈绒面表观，成为桃皮绒风格的织物，也能使牛仔服更具自然感和陈旧感。利用原纤化的特性，还可制成非织造过滤材料和特种纸张。由此可见，对原纤化问题，必须人为地加以控制和利用。Acordis公司已开发出一种新的无原纤化的Lyocell纤维，品牌号为“A100”。其悬垂性极好，染色性能也好。Lyocell的长丝纤维Newcell的原纤化程度明显比Tencel纤维减少。（三）Tencel纤维纱线1、Tencel纤维质量检验检验项目：每包质量（270kg）、聚合度、纤维油剂附着量、强度、伸度、白度、卷曲数、卷曲率、染色性、短纤形状等。2、Tencel纤维可纺线密度棉纺纱：纤维线密度0.17tex，可纺纱的线密度有58.3tex、29.2tex、19.4tex、14.6tex、11.7tex；纤维线密度0.11tex，可纺纱有9.7tex、7.3tex、5.8tex。精纺毛纱：纤维线密度0.24tex，可纺纱有29.4～19.2tex。气流纱：纤维线密度0.17tex，可纺纱83.3tex、58.3tex、36.4tex、29.2tex。混纺纱：与棉混纺可纺19.4和4.6tex纱；与毛混纺可纺29.4和19.2tex的精纺纱以及62.5和41.7tex的粗纺纱。3、Tencel纤维纱与其他纤维纱性能对比Tencel短纤纱的物理性能与棉纱相类似，与其他纤维素纤维纱相比，显著特点是强度高，伸度稍低，如表中IPI值所示那样，纱非常均匀且漂亮。4、使用Tencel纤维纱应注意事项（四）Modal纤维特性与产品开发Modal纤维是奥地利兰精公司生产的新一代纤维素纤维，由山毛榉木浆粕制成。Modal纤维具有光亮型和暗光型两种。此外，兰精公司还开发了具有新型纤维功能的Modal纤维，如应用纳米技术开发的Modal抗菌纤维、Modal抗紫外线纤维、与Lyocell纤维混纺的Promodal纤维、彩色Modal纤维及超细Modal纤维。Modal纤维2000年进入我国市场，2001年上半年原料进口数量已超过2000年全年的进口数量总和，开发的产品也增加到数百种。Modal纤维具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽，吸水透气性都优于棉，且染色性好，色泽鲜艳明亮。1、Modal纤维特性2、Modal与棉混纺织物的开发（五）Tencel染色及后整理大豆蛋白纤维大豆蛋白纤维的发展大豆蛋白纤维性能大豆蛋白纤维纺纱大豆蛋白纤维印染加工特点大豆蛋白纤维织物湿热舒适性能（一）大豆蛋白纤维的发展再生蛋白质纤维是从天然动物牛乳或植物（如花生、玉米、大豆等）中提炼出的蛋白质溶解液经纺丝而成。分为再生动物蛋白纤维和再生植物蛋白纤维。大豆蛋白纤维是一种再生植物蛋白质纤维。国外早期的再生蛋白质纤维研制情况如下：再生蛋白纤维的研究历史较早，大约在19世纪末和20世纪初国外就开始了研究。1894年，在明胶液中加入甲醛进行纺丝，制得明胶纤维。1935年和1936年，意大利SNIA公司和英国Courtaulds公司分别开发了酪素纤维。1938年，英国ICI公司制备了花生蛋白纤维，商品名为Ardil。1938年，日本油脂公司开发了以大豆为原料的纤维。1939年，CornProductRefining公司制得玉米蛋白纤维。1945年左右，美国杜邦、日本研究了大豆蛋白纤维，商品名分别为Soylon和Sikool。1948年，美国VarginiaCarolChemical公司开发了玉米蛋白纤维——Vicara。1969年，日本东洋纺公司研制和试生产了牛奶蛋白纤维，命名为Chinon（希农）。牛奶蛋白纤维由日本东洋纺公司开发，以新西兰牛奶为原料与丙希腈接枝聚合物的再生蛋白纤维“Chinon”，它是世界上唯一实现了工业化生产的酪素蛋白纤维。牛奶蛋白纤维具有天然丝般的光泽和柔软手感，有较好的吸湿和导湿性能、极好的保温性，穿着舒适，但纤维呈淡黄色，耐热性差，在干热120℃以上易泛黄。玉米蛋白纤维由美国DuPont公司研制，将玉米蛋白溶解于溶剂中可进行干法纺丝；将球状玉米蛋白质溶解于碱液中并加入甲醛等交联剂可进行湿法纺丝。玉米蛋白纤维具有耐酸、耐碱、耐溶剂性和防老化性能，切不蛀不霉，它具有棉的舒适性、羊毛的保暖性和蚕丝的手感特性。