竹纤维开发现状及应用前景
摘要 本文主要介绍了竹原纤维的性能及其相关的开发工艺,探
讨了其在纺织行业的应用前景。
关键词 竹原纤维;竹浆纤维;纺织材料
中图分类号ts10 文献标识码a 文章编号 1674-6708
(2010)33-0140-02
0 引言
随着社会的不断发展以及人们生活水平的不断提高,人们对与自
己生活息息相关的纺织材料的要求不断提高。以竹材为原料的竹纤
维的开发成功引起人们广泛关注,其制成品倍受青睐,产品需求量
逐年上升。同时由于竹子是一种速生材,一年即可生长成型,2年
~5年成熟后即可砍伐使用。我国竹材资源十分丰富,有竹林近500
亿亩,年产量约为1.3亿t,因此发展竹原纤维具有客观的经济效
益和可行性。
1 竹纤维的性能
1.1 竹纤维的概念
竹纤维按加工方法的不同可以分为竹原纤维和竹浆纤维两种。其
中竹原纤维是指通过物理、化学及生物技术等方法从竹材中直接制
取的一种纯竹纤维,其纤维光洁、无卷曲、粗且硬,为了与其他的
竹浆纤维区别而得名。而竹浆纤维主要是指通过采用传统加工粘胶
纤维的化学方法,先将竹材制成竹浆粕,然后经湿法纺织加工成竹
浆粕纤维,目前大部分用于纺织加工的竹纤维主要是指竹浆纤维。
由此看来,竹原纤维与竹浆纤维存在着根本的区别,竹原纤维属于
天然纤维,而竹浆纤维属于化学纤维。
1.2 竹纤维的化学成分与组成
1.2.1 竹原纤维的化学成分与组成
竹原纤维的主要化学成分包括纤维素、半纤维素以及木质素,三
者都属于高聚糖,其总量占到纤维干质量的90%左右,其他化学成
分包括蛋白质、脂肪、果胶、单宁、色素、灰分等。
纤维素是竹原纤维细胞的主要组成物质,也是竹原纤维能作为纺
织纤维的主要原因之一。根据竹龄的不同,其纤维素的含量也不一
样,例如毛竹嫩竹为75%左右,一年生为66%左右,三年生大概
为58%。竹原纤维中的半纤维素含量大概在14%~25%,而毛竹平
均含量约为22.7%,其含量随着竹龄的增加而略有下降,例如两年
生竹大概24.9%,四年生竹大概为23.6%。
1.2.2 竹浆纤维的化学成分与组成
竹浆纤维的主要化学组分与竹原纤维基本类似,主要是纤维素、
半纤维素和木质素等。由于其特定的加工过程,导致竹子中的天然
特性遭到破坏,纤维的除臭、抗菌等功能都明显下降。
1.3 竹纤维的结构形态及特点
1.3.1 竹纤维的结构
在电子显微镜下观察,竹原纤维的纵向有横节,粗细分布很不均
匀,纤维表面存在很多微小的凹槽,其中横向为不规则的椭圆形、
腰圆形等,其内有中腔,横截面上有大大小小的空隙,边缘有裂纹,
与苎麻纤维的截面类似。竹原纤维中的这些空隙、凹槽和裂纹就像
毛细管,能够在瞬间吸收和蒸发水分,故也被人们称为“会呼吸的
纤维”。由于竹纤维的这种优良的透气性,用它制成的纺织面料及
加工制成的衣服具有吸湿性强、透气性好的优点,尤其是对于夏季
衣物,清凉感尤佳。
1.3.2 竹纤维的特点
1)良好的吸湿排湿性:所有的纤维中,竹纤维的吸收湿性及透
气性是最好的,被专家美誉为“会呼吸的纤维“;
2)优良的抗紫外线能力:竹纤维的紫外线穿透率仅为万分之六,
其抗紫外线能力是棉的417倍,而且竹纤维由于不带任何自由电荷,
可以抗静电,止瘙痒;
3)抗菌性:竹纤维中所含有的“竹琨”是一种抗菌物质,对内
衣等贴身衣物来说有防臭、除异味的功效;
4)保健性:竹纤维中的抗氧化物能有效的清除体内的自由基;
5)其他方面的性能:舒适性,冬暖夏凉,能排除体内多余的热
气及水分;环保性,竹纤维是真正的环保绿色产品,其中的竹原纤
维无任何化学污染,其100%可生物降解。
2 竹纤维的开发的相关工艺
2.1 竹原纤维的纺纱工艺
由于竹原纤维的挺括性比较差,所以一般采取与棉、麻、毛丝以
及化学纤维等进行混纺的方式。竹原纤维可以在棉纺、麻纺、毛纺
以及绢纺系统的设备上进行混纺。在纺纱过程中要根据竹原纤维的
特殊性能在工艺方面进行合理的调节、优化,修改相关的工艺参数,
增加相应的工艺步骤。例如:在纺纱过程中可采用一定数量的专用
油剂,并采用合适的工艺参数。在进行工艺参数的设定时我们要从
以下几个方面考虑。
1)制条:应采用低速、轻定量,适当的张力牵引,以提高纱线
的直线度;
2)并条:应采用低速、轻定量,重加压的工艺。为达到提高条
干光滑度和均匀度的目的,可以在保证通道光滑的前提下以小口径
喇叭喂入,使之成型性能良好,同时可以加入相应的油剂,提高条
子的可纺性;
3)湿度:为了提高纱线质量,同时也为了减少纤维的飞散,车
间要求有较高的适度。
2.2 竹原纤维的织造工艺
1)络筒:以清除粗节以及杂质为主要目的,可以使用电子清纱
器和空气捻接器,以“低速、少增毛羽”为基本原则,保证纱线通
道光滑;
2)整经:竹原纤维的纱线毛羽较多,整经过程以“低速、轻压
力、匀张力”为基本工艺原则,保证经纱的排列与张力的均匀,减
少断头;
3)浆纱:根据竹原纤维的特殊性,在浆纱过程中要注意浆料的
选择,以高浓低粘为原则,保证浆膜的厚度及耐磨性,浆纱工艺可
以概括为“高浓、低粘、保弹性、低浆膜”。浆纱机可选用前后双
浆槽浆纱机;
4)机织:机织工艺参数的选择直接决定着布面质量、外观瑕点
以及制造效率。在对竹原纤维进行织造工艺设计时,以“中张力、
大开口、迟引纬”为原则,以达到减少开口不清、断经、断纬等现
象的发生。同时,织机的速度不能过高,车间湿度应偏高。
2.3 染整工艺
竹原纤维的染整工艺比较复杂,根据其品种的不同采用不同的染
整工艺。一般的染整工艺可以概括为:烧毛——退煮——漂白——
酶处理——染色——拉幅——预缩,下面主要就烧毛和酶处理两方
面来进行相关探讨。
1)烧毛:由于竹原纤维织物的毛羽多且密,为使面料表面光洁,
色泽较均匀,烧毛处理时必须的一个工艺过程,而且要两对火口加
强烧毛。烧毛时使用两对毛刷正反刷毛,同时可以适度采用刮刀,
以保证烧毛质量;
2)酶处理:酶处理是指利用酶的催化降解作用,使得面料纤维
发生部分水解作用,以增加织物的柔软度和垂度,改善面料的手感
及穿着舒适度。酶处理的关键是要把握好酶剂的用量、处理时间、
ph/以及温度等。在处理过程中要充分对以上几个因素加以考量。
3 竹纤维的应用前景
竹原纤维由于其本身的特殊性能,市场应用前景相当广泛,竹原
纤维纺织产品已成为纺织面料中的“新宠”,主要应用于以下几个
方面。
高档夏季服装面料:由于具有良好的透气性,利于透气散热,同
时还拥有良好的吸湿性与透湿性,竹原纤维成为了夏季服装面料的
首选。但其价格要比普通棉质面料高2倍~3倍,所以一般应用于高
档夏季服装上,但随着以后技术的更新以及产量的增加,一定会更
加普及。
保健内衣面料:内衣一般被称为“人体第二皮肤”,随着生活水
平的不断提高,消费者越来越关注内衣的质量及保健功能。竹原纤
维的独特特点使得它在保健内衣的开发上具有得天独厚的优势。
家居床上用品:床单、被罩、枕头等床上用品由于经常接触人体,
所以一般要求有较好的吸湿性、透气性以及良好的皮肤触感,而竹
原纤维不但有天然纤维的优良特性,还具有抗菌、保健功能,正契
合了这种要求。
参考文献
[1]黄知清,杨春波.竹及其纤维的研究开发状况和发展前景[j].
广西化纤通讯,2003(2):32-36.
[2]张世源.竹纤维及其产品加工技术[m].中国纺织出版社,
2008,1.