竹纤维

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竹纤维(Bamboo Fibre/Bamboo Fiber)

目录

什么是竹纤维

  竹纤维是指从自然生长的竹子中加工提取出来的纤维素纤维

竹纤维的分类[1]

  目前,纺织用竹纤维按照加工方法不同,分为竹原纤维、竹浆纤维和竹炭纤维三大类。

  1.竹原纤维

  竹原纤维又称天然竹纤维、原生竹纤维,有的学者认为天然竹纤维属于麻类,称之为竹麻纤维,较多的报道中称竹纤维,这与竹浆纤维容易混淆。竹原纤维是将天然的竹材,通过机械、物理方法和生物技术去除竹子中的木质素、多戊糖、竹粉、果胶等杂质,从竹材中直接分离出来的纤维。

  人们制取的竹原纤维是单纤维形态,还是纤维束纤维形态,学者们还持有争议。有的学者认为竹原纤维是以纤维束纤维形态存在,纤维束纤维(工艺纤维)线密度一般为20~50dtex,线密度变异系数为73%~82%,同一根纤维束纤维各部位粗细也不匀;纤维长度可达竹节长度,为10~260mm,平均长度在160mm左右,长度不匀率较大。由纤维束纤维离析出来的单纤维长度不足5mm,平均长度为2.37mm;纤维线密度为0.05~0.8dtex,这些短纤维靠胶质物黏接成较长的工艺性的纤维束纤维。有的学者认为竹原纤维是以单纤维形态存在,单纤维线密度一般为0.4~0.8tex,长度为1~220mm,平均长度为86.5mm的纤维在90%以上,长度为40mm的纤维少于8%,长度变异系数为7.91%,纤维直径变异系数为44.9%,硬丝、并丝疵点为11.9%,竹粒≤10粒/g。可纺纤维长度根据生产厂家要求可供棉型长度为38mm,中长纤维长度为50~76mm,毛型纤维长度为80~120mm。竹原纤维长度、细度能基本满足纺纱生产的要求。

  2.竹浆纤维

  竹浆纤维又称再生竹纤维、竹粘纤维、竹浆粘胶纤维、竹材粘胶纤维、竹素纤维,较多的报道中称竹纤维,这与竹原纤维容易混淆。竹浆纤维是以速生竹材为原料,经过人工催化、提纯,采用水解碱法及多段漂白等多道化学与物理技术制成竹浆粕,再经粘胶纺丝工艺(或其他工艺路线)加工成纤维。

  竹浆纤维的细度与长度由纺织产品确定。细度通过喷丝板孔径来调节,如1.67detx、1.33dtex、2.22dtex、2.78dtex、3.3dtex等;长度是切断长度,有38mm、51mm、76mm、80mm、115mm等。纤维细度变异系数较小,纤维的整齐度较好。不论纯纺纱或混纺纱都适纺中特、细特纱,纺纱性能好,纱线质量好。竹浆可以生产竹浆长丝,是针织品的最好纤维原料。

  3.竹炭纤维

  竹炭纤维是化纤或合成纤维在纺丝过程中加人竹炭粉末乳浆或竹炭母粒制成的纤维。竹炭纤维也是一种功能性纤维。目前产品有竹炭粘胶纤维、竹炭聚酯纤维、竹炭丙纶、竹炭涂层织物等。竹炭纤维的品种规格与普通粘胶纤维、涤纶、丙纶一样。纺纱、织造工艺也与粘胶、涤纶、丙纶纺纱、织造的常规工艺相同。目前,生产厂家已开发出9.7tex、14.6tex、18.2tex的纱线,竹炭纤维与PTT、天丝、精梳棉、长绒棉、涤纶、粘胶、莫代尔等纤维混纺面料,可以广泛地用于内衣、衬衫、运动休闲装、功能服装、家纺装饰、汽车内用纺织品及平衡保湿材料等多个领域。由于竹炭纤维纺织品吸湿性强,能保持室内干燥;能吸收异味,吸附甲醛类化学物质散发的有害气体,净化车内、室内空气,使空气清新;竹炭纤维制品保健功能强,穿着干爽、舒适,能促进血液循环,消除疲劳,具有安神等作用。竹炭纤维开发出的环保型保健纺织品用途极广。

竹纤维的特点[1]

  1.竹原纤维的主要特点

  (1)生态性。竹原纤维是天然的纤维素纤维,是一种碳水化合物,在自然条件下,纤维及纺织品废弃物能100%生物降解。在纤维制取与纺织品加工过程中对环境无污染,纺织品对人体无毒害,属绿色环保型的天然植物纤维。

  (2)吸湿性、透气性。竹原纤维具有良好的吸湿性、透气性。由于竹原纤维纵横结构特异,吸放湿速率极快,在人体开始发汗的短时间内,水分转移量高。这种吸湿排汗快,透气性好的特性,目前其他纤维无可比拟。竹原纤维被人们称为“会呼吸”的绿色纤维,是一种全新概念的凉爽、舒适性纤维。

  (3)抗菌性、抑菌性。竹原纤维中含有一种抗菌、抑菌物质,具有自然的、持久的抗菌性。竹原纤维制取过程中,抗菌物质没有被破坏。始终结合在纤维大分子上,仍有抗菌、抑菌作用。

  2.竹浆纤维的主要特点

  竹浆纤维集天然的竹纤维素纤维与再生的竹纤维素纤维的优点于一身。它与竹原纤维一样,同样具有较好的生态性、吸湿性、透气性、抗菌性。竹浆纤维制取中消除了竹原纤维刚性大、硬挺等缺陷,获得手感柔软、光泽亮丽的纤维。竹浆纤维制取中纤维素的结晶区、结晶度随之减小,纤维的物理性能也发生变化,纤维的吸湿性、透气性仍然较强。竹浆纤维制取中只要采用科学的工艺处理,抗菌物质不被破坏,它仍永久性的吸附在纤维素大分子链上,竹浆纤维仍然显示出较好的抗菌性。日本研究人员、上海工业微生物研究所检测竹浆纤维,其不仅具有较强的抑菌性,还具有除体味等功能。

  3.竹炭纤维的主要特点

  (1)超强的吸附力。竹炭是多微孔质致密材料,孔径在2nm以下,每克竹炭的表面积高达700m2,吸附能力是木炭的5倍以上。在1009/m3竹炭条件下,3h后对有害气体的吸附速度快,而且去除效率高。对挥发期长达5—15年的甲醛类物质的去除效率为92%,对苯的去除效率为78%,对总挥发有机化合物(TVOC)浓度的去除效率为86%,竹炭粘胶纤维的去氨效率为54%,而普通粘胶纤维的去氨效率只有17.4%,竹炭纤维还具有吸收、分解异味和抑菌消臭等作用。

  (2)发射远红外线,蓄热保暖。在36℃时测定,远红外线发射率高达82%~87%,温热效果显著,能蓄热保暖,温升速度比普通棉织物快。

  (3)调湿,具有除湿与干燥的功效。高平衡回潮率和保水率,赋予竹炭纤维调湿的功能。

  (4)负离子发射浓度高,通常都市公园的负离子浓度为1000~2000个/cm3,郊外田野的负离子浓度为5000~50000个/cm3,竹炭纤维发射负离子的浓度为6800个/cm3,相当于郊外田野的负离子浓度,有益于身体健康。

  (5)矿物质含量丰富,有特殊的保健功能。竹炭纤维含有钾、钙等元素,是有益于身体的矿物质。

  此外,竹炭纤维还有抗电磁波辐射功能,可用它制备阻隔电磁波的遮蔽物。

竹纤维的形态结构[2]

  竹纤维的截面呈扁平状,纤维中间具有孔洞。经等离子刻蚀后的截面并未表现出形态结构的差异,说明竹纤维无皮芯层结构。竹纤维只有初生结构,没有次生结构,构造简单。竹纤维的内在结构多为环形网状结构,表面光滑,横截面上布满了椭圆形的空隙,呈梅花形排列,形成高度中空。竹纤维中细长的空洞和表面的沟槽决定了竹纤维的毛细管效应非常强,具有优良的吸湿性和放湿性。

竹纤维的制造过程[2]

  竹纤维的制造有两种方式:一种是利用竹浆采用黏胶纺丝的工艺生产竹浆黏胶纤维;另一种是将竹材通过整料、制竹片、浸泡、蒸煮、分丝、梳纤、筛选等工艺去除竹子中的木质素、多戊糖、竹粉、果胶等杂质,直接提取获得天然竹纤维。

  竹纤维的主要成分是纤维素,生产过程是将甲种纤维素含量在35%左右的竹纤维提纯到93%以上,采用水解一碱法及多段漂白精制成满足纤维生产要求的竹浆粕,再经纺丝制成竹纤维。竹纤维的纺丝工艺与黏胶纺丝的工艺流程类似,为:

  竹浆粕—粉碎—浸渍—碱化—黄化—初溶解—溶解—头道过滤—二道过滤—熟成—纺前过滤—纺丝—塑化—水洗—切断—精练—烘干—打包

竹纤维的应用[2]

  竹纤维的可纺性能优良,可以纯纺、与其他天然纤维化学纤维混纺或交织生产高档时装,以竹纤维生产的织物有较强的稳定性和防皱性,具有手感柔软、悬垂性好、穿着舒适凉爽和免熨烫的优良性能,极大地满足了消费者对面料的功能性、装饰性、保健性、舒适性和卫生性的需要。用其生产的面料经染整工艺加工后,容易着色,色牢度较强,光泽亮丽。竹纤维可与丝绸相媲美,利用其天然挺拔、抗皱眭强、吸湿凉爽等优点,与丝交织或混纺后生产的仿真丝产品,具有不贴身和不缩水的优点,极大地改善了丝绸产品的自身缺陷,使丝绸产品更加时尚化,目前产品有竹/毛交织、竹/毛型黏胶长丝交织等产品。竹纤维具有良好的吸湿、导湿、透气和易洗快干性能,同时还具有天然独特的抗菌功能,可加工高档且有特殊功能的纺织面料。

竹纤维的发展前景

  竹纤维面料在床上用品的应用,给广大消费者带来一个健康、舒适、凉爽的夏季。竹纤维面料也被业内人士誉为“二十一世纪最具有发展前景的健康面料”。竹纤维虽然有诸多优点,但也有它的弱点。在加工工艺上,再生竹纤维生产工艺过程过长,对环境污染严重等问题。环保问题成了发展再生竹纤维的最大弊端,且其加工过程对竹材原料特性的破坏也是不可忽视的。因此,再生竹纤维的加工工艺有待完善。对于天然竹纤维的制取主要有两个难点:一是竹子单纤维太短,无法纺纱;二是纤维中的木质素含量很高,难以除去。常规的化学脱胶方法工艺流程长,周期长,需消耗大量的能量,且设备腐蚀较严重,对环境污染极为严重,加工出的纤维质量不够稳定。而生物脱胶法也有相当大的难度,由竹材自身结构紧密,密度很大,而且细胞组织中又有大量空气存在,浸渍液很难浸透,势必延长脱胶时间,且竹子本身具有多种抑菌物质,菌种的选择也有较困难。

  中国家纺市场在世界所占的地位是不容忽视的,1997年到2007年,中国家纺市场销售收入年均增长10.67%,今后中国的家纺市场同样会以更高的速度向前发展。然而在这样快速的发展过程当中,将会出现更多的问题,不得不引起我们的思考。在中国家纺市场,同质化竞争十分严重,产品雷同的结果,最终导致价格战,而忽视开发新产品、开拓“蓝海市场”成为许多企业家发展的瓶颈。与之相对应的是消费者选择的多元和审美档次的日趋提升。如今,家纺行业还没有领导性品牌,品牌现状不容乐观。要改变这种状况,业内人士分析,解决这些问题的根本方法就是:一切从根本入手,以新的产品风格、新的管理方法和全新品牌意识占领更广泛的市场。但是,要想占领如此庞大的家纺市场,仅凭中国现有的技术水平是不够的。积极引进外国技术,创建新的家纺产品才是突破家纺业瓶颈的关键所在。

  传统的纺织行业,多以棉、毛、麻、化纤等做为原材料,多年来一直拘泥于这一种形式,严重制约了中国家纺市场的发展。随着人们生活水平的提高和环境的改变,香薰竹家纺和竹纤维的出现是对传统纺织品的革命。谈竹庄竹纤维,以健康为新鲜的消费诉求,唤醒了消费者新一轮的消费热情,并且将内衣市场,床上用品市场、竹凉席市场、家居服饰市场.毛巾市场等归并一体,实行多元化开发。谈竹庄竹纤维产品没有保质期,人人都需要,是重复消费品,且运营资本较小,投入可大可小,销售技术含量低,便于操作,市场风险较小。随着人们对健康、生态、环保等理念的不断追求,竹纤维产业具有良好的消费增长空间和广阔的发展前景。在竞争激烈、前景广阔的家纺市场,一味的因循旧制只会限制了更多成功的机会。而谈竹庄竹纤维这种以生态产品立足的绿色产品品牌,跳出了传统家纺恶性竞争,另辟蹊径的做法,已经成为未来家纺业新的产值增长点。

  生活节奏的加快,不少年轻人对于生活的细节开始忽视,甚至从没重视过。以至于生活中存在很多健康的隐患,从而影响到身体健康。竹纤维面料作为二十一世纪最具有发展前景的健康面料,是一种真正的亲肤产品,有着其它产品不可替代的特殊属性以及优越性:

  科学家们发现竹子里具有一种独特物质,该物质被命名为“竹琨”,具有天然的防螨、防臭、防虫功能。竹纤维织物的天然抗菌、抑菌、抗紫外线作用在经多次反复洗涤、日晒后,仍能保证其原有的特点,对人体皮肤无任何过敏性不良反应,并对人体皮肤具有保健作用。现已大量应用于口罩、绷带、手术服、护士服等医用防护品和毛巾、袜子、内衣、床上用品等亲肤日用品。

  竹纤维的到来,对整个纺织业而言,具有深远的意义。竹纤维的产品价值塑造了消费者的品味与档次,它是一个空白市场,具有巨大的商机。

  虽然人们忽略了细节,但是对于品质却提高了一个新的台阶。绿色这个概念逐渐映入到消费者的心理,再高档的产品在绿色面前也只能降低档次。因为绿色将是一个长久不衰的流行趋势!竹纤维家纺也将必定成为家纺行业的领军者!

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参考文献

  1. 1.0 1.1 张世源主编;周湘祁副主编.第二章 竹纤维的分类、结构与性能竹纤维及其产品加工技术.中国纺织出版社,2008年01月第1版.
  2. 2.0 2.1 2.2 杭伟明主编.第三章 纤维素纤维 纤维化学及面料.中国纺织出版社,2009.03.
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