朱芯婭 聞井會 湯雅琪 鐘 暢

（遼東學院化工與機械學院，遼寧丹東，118001）

一、Lyocell 纖維的介紹

1.Lyocell 纖維

1980 年德國Akzo-Noble 公司首先取得Lyocell 纖維生產工藝和產品專利。其名稱早早被國際人造絲及合成纖維標準化局以及美國聯邦貿易委員會所認可。歐洲委員會已按照紡織品的承認法接受Lyocell 作為一種纖維屬名（縮略式為CLY）[1]。由于毒性極低且不污染環(huán)境，它被譽為21 世紀綠色纖維。

2.Lyocell 纖維結構

Lyocell 纖維的橫截面積與其他纖維不同，大多呈現出橢圓形或者與圓形近似。鑒于木質纖維素原本的晶體未遭損壞，紡絲以后形成含原來明顯的超分子結構，因此易產生原纖化現象。在濕法紡絲的過程中，Lyocell 纖維形成了特定程度上的皮芯層結構。

它的芯層最主要是由以下兩部分組成：第一部分，是經過纖維的軸向排列高度取向、結構比較規(guī)整、相互之間側向聯系比較薄弱的巨原纖，巨原纖的平均直徑在0.25～0.96 微米，長度一般在1 毫米以上；第二部分是，由巨原纖的四周有纓狀大分子和少量伸出巨原纖表面的基原纖構成的無定形區(qū)。這個無定形區(qū)被水或者氫氧化鈉溶液浸潤后可以發(fā)生劇烈的膨脹，將進一步削弱巨原纖之間的緊密聯系。這樣的結構特點正是Lyocell 纖維原纖化以及吸濕后橫向的膨潤率較大的原因。[2]

Lyocell 纖維其他結構特點還有以下幾點：1、橫截面形狀：圓形、橢圓形；2、橫截面形態(tài)：均相；3、結晶度：高；4、結晶長度：較大；5、結晶寬度：較窄；6、結晶部分取向度：高；7、無定形部分取向度：高。[3]

3.Lyocell 纖維的生產工藝

生產過程：以NMMO（N-甲基嗎啉-N-氧化物，又稱氧化胺）為溶劑紡絲法生產。NMMO 是一種無毒、無防腐性的有機溶劑，在室溫下為水合結晶體，NMMO 為環(huán)狀結構，與纖維素結構相似，符合相似相溶原理，所以有利于纖維素溶解。由于生產過程是純物理過程，無污染，并且NMMO無毒，在制造工藝中還可以回收再利用，Lyocell纖維在泥土中還可以完全分解，完全吻合環(huán)保的要求，故Lyocell 纖維被稱為綠色纖維。

Lyocell 纖維的生產過程只包含物理過程，沒有化學過程，它利用“NMMO/水溶液可以溶解纖維素”的特性，將原料纖維素漿粕直接地溶解在其中，獲得一定粘度的紡絲溶液，然后再經過干濕法紡絲，最終得到纖維素纖維，溶劑經回收利用，可循環(huán)使用，所以非常環(huán)保又節(jié)約。

二、Lyocell 纖維的應用和性能

1.應用

Lyocell 纖維長度多種多樣，纖維粗細不一，截面主要有圓形和異性兩種。不僅如此，Lyocell纖維可以與其他纖維混紡，能開發(fā)出更高附加值的衣物。這種面料具有穿著舒適、有很好的懸垂性、吸汗透氣等優(yōu)良特點，給人以高貴大方、舒適的感覺。

在服裝領域，Lyocell 纖維被廣泛應用于套裝、裙子、牛仔服、高檔女襯衫、休閑服等方面，還將被用于制作各種防護服以及護士服裝。日本對于Lyocell 纖維的年需求量非常大，僅用于服裝的Lyocell 纖維大約就有l(wèi)0000t。用它作縫紉線，有很多優(yōu)點，例如：強度高、耐磨性好等，非常適合高速的縫紉。另外，在產業(yè)領域Lyocell 纖維的需求量也非同小可，它可作過濾材料、涂層織物、耐磨基布和各種非織造織物，強度高，尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性都好，在木漿紙中加少量Lyocell 纖維可以提高紙張的撕破強度，可見Lyocell 纖維的用途非常之廣泛。不僅如此Lyocell 纖維還適宜與棉、麻、羊絨、羊毛、蠶絲、粘膠、滌綸、錦綸等其它纖維混紡，產品也是多種多樣，例如：機織物、針織物、仿綢類、仿毛類、桃皮絨類等，品種繁多。[5]

2.性能

（1）物理機械性能

首先，Lyocell 纖維取向度、強力都很好。由于有較高的結晶度, 它的干強遠超過其它的纖維素纖維，與聚酯纖維非常接近；濕強大約為干強的85%左右，是再生纖維素纖維中最好的纖維。

其次，它具有比較低的斷裂伸長。Lyocell 纖維的斷裂伸長在干態(tài)和濕態(tài)下差不多，所以織物經水洗后的變形也較小。

最后，它還具有較高的初始模量以及濕模量。和棉纖維一樣,在小負荷或者中等負荷作用下產生的變形不是很大，這樣就使織物具有較高的尺寸穩(wěn)定性，也比較耐折皺。

（2）手感

Lyocell 纖維分子間的排列緊密程度比較大，擁有獨特的光滑、柔軟手感。如果將它配以不同的后整理加工，可以獲得不同的非常好的手感效果。還可以通過酶整理獲得特有的桃皮絨的手感。

（3）懸垂性

Lyocell 纖維具有良好的吸濕性，濕潤后纖維的直徑會增加40%左右。利用這種膨潤特性，可有效地產生紗線間的空隙，以此來提升織物的懸垂性和流動性。經過對Lyocell 纖維織物進行多次濕潤、干燥處理這種性能會更加明顯。

（4）染色性

Lyocell 纖維的光澤和染色性能都較好，上染率也高，無論采用浸染還是軋染，染料均可深入到纖維內部，透染性較好。

（5）原纖化

Lyocell 纖維一般具有原纖化傾向。當然原纖化有利的方面，就是增加了風格和不同的手感。它也有相應的弊端，就是在后加工整理時，由于微原纖非常細，幾乎都是透明的，整理后會有一些泛白的現象，如果原纖化過度，會導致起球現象。但這種弊端也有解決的辦法，就是通過酶的處理，去除其中比較長的原纖，進行第二次原纖化，可以得到桃皮絨的效果。

（6）穩(wěn)定性

Lyocel 纖維具有良好的濕模量，在水中的收縮率比較低，所以在織物洗滌過程中具有穩(wěn)定性。

（7）吸濕性

Lyocell 纖維的主要成分是纖維素，具有很好的吸濕性，穿著的舒適度不輸棉麻絲毛等天然纖維。

（8）生物降解性等性能

Lyocell 纖維它是一種再生的纖維素纖維，在自然界中可完全降解，不會污染環(huán)境，這也符合綠色發(fā)展的要求。

（9）化學穩(wěn)定性

Lyocell 纖維具有耐酸性、耐氧化還原性能，這使它和天然纖維的性質類似，在生產的過程中，應盡量減小了酸、堿及氧化劑等化學試劑對纖維的損傷。Lyocell 纖維在常溫下對酸表現得比較穩(wěn)定，但一旦溫度升高后，它的耐酸性就會大大降低。 Lyocell 纖維對堿液的穩(wěn)定性較高，在20 攝氏度時，它的強力幾乎不會改變。由于其對堿溶液的穩(wěn)定性較高，使其與棉的混紡織物能經受絲光的處理。

三、Lyocell 纖維的問題與展望

1.發(fā)展中存在的問題

近些年來，我國粘膠纖維的發(fā)展非常迅速，產能已突破8 萬噸，這樣單線產能的提高非常有效地降低了投資成本和運行成本，但對于Lyocell 纖維來說，它的投資遠遠高于粘膠纖維，再加上目前核心生產裝備還未完全國產化，需要引進外來設備，這筆資金也不是少數，萬噸投資約為4.6 億元，預計還需要在國產技術方面投資3 億元以上。

目前國內生產Lyocell 纖維的各大企業(yè)都還缺乏成熟的技術、設計、建設經驗以及大規(guī)模生產經驗，僅僅引進了國外先進設備，在工藝技術方面全靠自身的摸索，大部分的工人都未經過實際的生產培訓，所以在生產過程中遇到比較多的困難。在生產Lyocell 纖維的過程中需要使用進口特殊的漿粕，水、電、汽的消耗也比較高，最終導致國內Lyocell 纖維生產企業(yè)的產品原料成本和生產成本都遠高于國外公司。加上國外公司的低價傾銷和市場壟斷，導致國內企業(yè)遭遇很大的挑戰(zhàn)。[6]

2.展望與發(fā)展

從20 世紀90 年代初期開始，我國就對Lyocell 纖維的紡絲工藝技術進行了探索試驗，眾多高校和科研院所為其進行了大量的研究工作。河北保定天鵝新型纖維制造有限公司作為最早引進Lyocell 纖維生產線的企業(yè)，2014 年正式投料生產，實現漿粕高效溶解，使纖維素降解和NMM0 分解有效控制，制備出性能優(yōu)良的紡絲原液；同時研發(fā)出復合無醛交聯劑及其處理技術，制備出抗原纖化的交聯型Lyocell 纖維[7]。

Lyoeell 纖維經過10 多年的研究，其紡絲機理和生產工藝已日趨完善與成熟，逐步進入工業(yè)化生產階段。已經在國際人造絲及合成纖維標準化局（BISFA）備案[8]?！吧鷳B(tài)優(yōu)先”、“綠色發(fā)展”是兩會上強調的兩個重要關鍵詞，也正在成為各行各業(yè)的生態(tài)實踐，綠色發(fā)展對于各行業(yè)的高質量發(fā)展，對于各企業(yè)的“強身健體”均至關重要，所以作為綠色纖維的Lyocell 纖維其應用前景是非常光明的。