再生纤维素纤维制造及改性.ppt

再生纤维素纤维制造及改性再生纤维素纤维制造及改性概述概述植物植物目前全球天然纤维素产量达到1000亿吨／年，而世界纺织业的纤维素用量不到2200万吨／年藻类藻类微生物微生物•1838年年，法国科学家安斯姆佩恩，法国科学家安斯姆佩恩（（Anselme Payen）发现大量植物细胞都）发现大量植物细胞都具有相同的一种物质，并将其命名为纤维具有相同的一种物质，并将其命名为纤维素（素（Cellulose）•1891年年，克罗斯（，克罗斯（Cross）、贝文）、贝文（（Bevan）和比德尔（）和比德尔（Beadle）等首先制）等首先制成了纤维素黄酸钠溶液，因其粘度很大，成了纤维素黄酸钠溶液，因其粘度很大，命名为命名为“粘胶粘胶”•1893年年，出现最早制备化学纤维的方法，出现最早制备化学纤维的方法（粘胶遇酸后，纤维素又重新析出）粘胶遇酸后，纤维素又重新析出）•1905年年，穆勒（，穆勒（Mueller）等发明了稀硫酸）等发明了稀硫酸和硫酸盐组成的凝固浴，使粘胶纤维的性和硫酸盐组成的凝固浴，使粘胶纤维的性能得到了较大改善，从而实现了粘胶纤维能得到了较大改善，从而实现了粘胶纤维的工业化生产的工业化生产。

再生纤维素纤维的生产方法有以下几种：再生纤维素纤维的生产方法有以下几种： ⑴⑴粘胶法粘胶法：粘胶纤维粘胶纤维⑵⑵溶剂法溶剂法：铜氨纤维；莱赛尔：铜氨纤维；莱赛尔（（Lyocell）纤维等 ⑶⑶纤维素氨基甲酸酯法纤维素氨基甲酸酯法（（CC法）：纤维法）：纤维素氨基甲酸酯纤维素氨基甲酸酯纤维 ⑷⑷闪爆法闪爆法：新纤维素纤维新纤维素纤维 ⑸⑸熔融增塑纺丝法熔融增塑纺丝法：新纤维素纤维新纤维素纤维目前，纤维素纤维的主要生产方法以粘胶目前，纤维素纤维的主要生产方法以粘胶纤维为主，产量占纤维为主，产量占90%以上所以，主要以上所以，主要介绍粘胶纤维介绍粘胶纤维•20世纪世纪30年代末期，出现了强力粘胶纤维；年代末期，出现了强力粘胶纤维；•50年代初期，高湿模量粘胶纤维实现了工业化；年代初期，高湿模量粘胶纤维实现了工业化；•60年代初期，粘胶纤维的发展达到高峰，产量年代初期，粘胶纤维的发展达到高峰，产量占化学纤维总产量的占化学纤维总产量的80%以上；以上；•60年代中期以后，发展趋于平缓；年代中期以后，发展趋于平缓；•70年代，发展处于停滞状态（年代，发展处于停滞状态（“三废三废”问题）；问题）；•但仍具有不可忽视的地位但仍具有不可忽视的地位—吸湿性好、透气性吸湿性好、透气性强、染色性好、穿着舒适、易于纺织加工、可强、染色性好、穿着舒适、易于纺织加工、可生物降解。

生物降解莫代尔•2009年，世界粘胶纤维的产量约年，世界粘胶纤维的产量约450万吨，约占万吨，约占化学纤维总产量（约化学纤维总产量（约7000万吨）的万吨）的6%2009年，年，我国粘胶纤维总产量达我国粘胶纤维总产量达140多万吨，居世界第一多万吨，居世界第一•改性改性—兼具粘胶纤维与合成纤维优良性能和特殊兼具粘胶纤维与合成纤维优良性能和特殊功能的纤维素纤维；功能的纤维素纤维；•开发环境友好型非粘胶法纤维素纤维开发环境友好型非粘胶法纤维素纤维绿色生产工绿色生产工艺艺生产纤维素纤维的基本原料生产纤维素纤维的基本原料一、植物纤维的原料来源及其化学成分一、植物纤维的原料来源及其化学成分 植物纤维（植物的一种细胞）是制造纤植物纤维（植物的一种细胞）是制造纤维素浆粕的原料，纤维素浆粕是生产再生维素浆粕的原料，纤维素浆粕是生产再生纤维素纤维的原料纤维素纤维的原料⒈⒈木材纤维木材纤维针叶木是制造纤维素纤维的优质原料针叶木是制造纤维素纤维的优质原料阔叶木也可以阔叶木也可以⒉⒉棉纤维棉纤维棉短绒（附着在棉籽壳上的短纤维）是棉短绒（附着在棉籽壳上的短纤维）是制造纤维素纤维的优质原料制造纤维素纤维的优质原料。

⒊⒊禾本科植物纤维禾本科植物纤维包括竹、芦苇、麦秆、甘蔗渣、高粱杆、包括竹、芦苇、麦秆、甘蔗渣、高粱杆、玉米杆和棉杆等目前，我国已将甘蔗渣、玉米杆和棉杆等目前，我国已将甘蔗渣、竹子浆粕用作粘胶纤维的原料竹子浆粕用作粘胶纤维的原料二、纤维素的结构与性能二、纤维素的结构与性能⒈⒈纤维素的结构纤维素的结构 纤维素是一种由大量纤维素是一种由大量葡萄糖残基葡萄糖残基彼此按照一彼此按照一定的联接原则，即通过第一个、第四个碳原子用定的联接原则，即通过第一个、第四个碳原子用β键连接起来的不溶于水的直接起来的不溶于水的直链状大分子化合物状大分子化合物分子通式分子通式为（（C6H10O5））n，，n为聚合度•纤维素的聚集态结构和其它固体高聚物一样纤维素的聚集态结构和其它固体高聚物一样，，是是十分复杂的十分复杂的•早期的微胞结构理论早期的微胞结构理论 纤维素分子聚集成微胞纤维素分子聚集成微胞，，每个微胞都有严格每个微胞都有严格整齐的界面整齐的界面，，象砖块堆砌起来一象砖块堆砌起来一样现代观点现代观点则认为这是不确切的则认为这是不确切的•缨缨状微胞结构理论状微胞结构理论 纤维素结构存在两个相态纤维素结构存在两个相态：：结晶区和无定形结晶区和无定形区区。

高序部分高序部分—大分子致密大分子致密、、平行排列平行排列、、定向良定向良好好 无定形部分无定形部分—致密度较小致密度较小、、大分子结合程度大分子结合程度较弱较弱、、有较大的空隙有较大的空隙、、分子链分布不完全平行分子链分布不完全平行 争论：争论： 无定形部分是由结无定形部分是由结晶晶部分伸出来的分子部分伸出来的分子链所组成链所组成，，结晶部分和无定形部分之间由结晶部分和无定形部分之间由分子链贯穿分子链贯穿，，而二者之间没有严格的界面而二者之间没有严格的界面纤维素的缨状微胞结构模型 有人则认为有人则认为结晶部分是由折叠链构成结晶部分是由折叠链构成缨缨状状微胞结构是普通粘胶纤维的结构形式微胞结构是普通粘胶纤维的结构形式修正的缨状微胞结构模型 缨缨状原纤结构理论状原纤结构理论 缨缨状微胞结构理论认为状微胞结构理论认为结晶区较短结晶区较短，，而而缨缨状原纤结构理论认为结晶区较长状原纤结构理论认为结晶区较长，，晶区是晶区是长链分子的小片断构成的长链分子的小片断构成的，，长链分布依次地长链分布依次地通过结晶的原纤和它们中间的非晶区通过结晶的原纤和它们中间的非晶区。

天然天然纤维素纤维、波里诺西克纤维和高纤维素纤维、波里诺西克纤维和高湿湿模量纤模量纤维都具有维都具有缨缨状原纤结构状原纤结构纤维素的缨状原纤结构模型纤维素的缨状微胞结构模型⒉⒉纤维素的分类纤维素的分类纤维素不是一种均一的物质，而是一种纤维素不是一种均一的物质，而是一种不同相对分子质量的不同相对分子质量的混合物混合物在工业上分在工业上分为：为：α-纤维素素β-纤维素素γ-纤维素素半纤维素半纤维素α-纤维素（聚合度纤维素（聚合度200以上）：植物纤维素在特定条件下以上）：植物纤维素在特定条件下不溶于不溶于20℃℃的的17.5%NaOH溶液的部分，溶解的部分称为半溶液的部分，溶解的部分称为半纤维素β -纤维素（纤维素（聚合度聚合度140-200）：以上溶解部分用醋酸中和）：以上溶解部分用醋酸中和又重新沉淀分离出来的那一部分纤维素又重新沉淀分离出来的那一部分纤维素γ-纤维素（纤维素（聚合度聚合度10-140 ）：不能沉淀的部分不能沉淀的部分⒊⒊纤维素的物理性质纤维素的物理性质 纤维素是纤维素是白色、无臭、无味白色、无臭、无味的物质的物质 不溶于水、稀酸、稀碱和一般的有机溶剂不溶于水、稀酸、稀碱和一般的有机溶剂 能溶解在能溶解在浓硫酸和浓氯化锌浓硫酸和浓氯化锌溶液中，同时发溶液中，同时发生一定程度的分子链断裂，使聚合度降低生一定程度的分子链断裂，使聚合度降低 能很好地溶解在能很好地溶解在铜氨溶液铜氨溶液和和复合有机溶液体复合有机溶液体系系中中 对金属离子具有对金属离子具有交换吸附交换吸附能力（木质素和半能力（木质素和半纤维素的作用）纤维素的作用） 具有良好的具有良好的对水和其他溶液的吸附性对水和其他溶液的吸附性，吸附，吸附性的强弱与纤维素结构及毛细管作用有关性的强弱与纤维素结构及毛细管作用有关 200 ℃℃以下热稳定性尚好，以下热稳定性尚好， 200 ℃℃以上聚合以上聚合度下降度下降⒋⒋纤维素的化学性质纤维素的化学性质⑴⑴氧化反应氧化反应分子中的分子中的部分羟基部分羟基被氧化成羧基或醛基，被氧化成羧基或醛基，同时分子链发生断裂。

同时分子链发生断裂⑵⑵与酸反应与酸反应适当条件下发生适当条件下发生酸性水解酸性水解（纤维素大分（纤维素大分子的配糖连接对酸不稳定），如条件剧烈，子的配糖连接对酸不稳定），如条件剧烈，则水解的最终产物为葡萄糖则水解的最终产物为葡萄糖⑶⑶与碱反应与碱反应在适当条件下发生在适当条件下发生配糖连接配糖连接碱性降解及碱性降解及端基的端基的“剥皮剥皮”反应，导致纤维素的聚合反应，导致纤维素的聚合度降低与浓度降低与浓NaOH溶液作用，生成碱纤维溶液作用，生成碱纤维素⑷⑷酯化反应酯化反应 与各种无机酸和有机酸反应，生成各种酯化与各种无机酸和有机酸反应，生成各种酯化物，如硝化纤维素、醋酸纤维素、纤维素黄酸酯物，如硝化纤维素、醋酸纤维素、纤维素黄酸酯等⑸⑸醚化反应醚化反应 与卤代烷、卤代酸或硫酸酯作用生成纤维素与卤代烷、卤代酸或硫酸酯作用生成纤维素醚三、纤维素浆粕的制造及质量要求三、纤维素浆粕的制造及质量要求⒈⒈纤维素浆粕的制造纤维素浆粕的制造与造纸工业的制浆过程区别不大与造纸工业的制浆过程区别不大⑴⑴备料备料 对制浆原料进行对制浆原料进行预处理预处理甘蔗渣要经过开松甘蔗渣要经过开松和除髓，棉短绒要进行开松、除尘，木材要经过和除髓，棉短绒要进行开松、除尘，木材要经过剥皮、除节、切片等处理。

剥皮、除节、切片等处理⑵⑵蒸煮蒸煮植物原料经过以上预处理后与植物原料经过以上预处理后与蒸煮药剂蒸煮药剂混合，混合，在规定的温度和压力下进行蒸煮成为浆料在规定的温度和压力下进行蒸煮成为浆料粘胶纤维浆粕生产的方法一般可分为三种粘胶纤维浆粕生产的方法一般可分为三种 ：：亚硫酸盐法亚硫酸盐法—适用于结构紧密原料，如针叶木；适用于结构紧密原料，如针叶木；预水解亚硫酸盐法预水解亚硫酸盐法—适用于树脂和多缩戊糖含适用于树脂和多缩戊糖含量高的原料，如阔叶树、甘蔗渣等；量高的原料，如阔叶树、甘蔗渣等； 苛性钠法苛性钠法—适用于棉短绒适用于棉短绒 在蒸煮过程中，纤维细胞发生在蒸煮过程中，纤维细胞发生膨润膨润，初，初生壁被破坏，浆粕反应性能提高，大部分生壁被破坏，浆粕反应性能提高，大部分半纤维素及其他非纤维素混合物得以除去，半纤维素及其他非纤维素混合物得以除去，浆粕的聚合度降低浆粕的聚合度降低⑶⑶精选精选 经过洗涤、打浆、筛选、除沙和浓缩等经过洗涤、打浆、筛选、除沙和浓缩等过程，以过程，以提高其纯度和反应性能提高其纯度和反应性能⑷⑷漂白漂白 除去浆料中的有色杂质和残存的木质素除去浆料中的有色杂质和残存的木质素、灰分、铁质，进一步提高纤维素的、灰分、铁质，进一步提高纤维素的反应反应性能性能，并，并最终调节纤维素的聚合度最终调节纤维素的聚合度。

⒉⒉粘胶纤维浆粕的质量要求粘胶纤维浆粕的质量要求 应具有纯度高、碱化及黄化时能与化学应具有纯度高、碱化及黄化时能与化学试剂试剂迅速而均匀地反应迅速而均匀地反应、纤维素酯在碱溶、纤维素酯在碱溶液中扩散及溶解性能良好等特点，并具有液中扩散及溶解性能良好等特点，并具有良好的过滤性能，以保证纺丝顺利进行良好的过滤性能，以保证纺丝顺利进行•α-纤维素含量高、半纤维素含量低，标志着纤维素含量高、半纤维素含量低，标志着浆粕纯度高浆粕纯度高•浆粕中的杂质包括浆粕中的杂质包括SiO2、铁、镁等，它们使、铁、镁等，它们使粘胶的粘度升高，并能与酸生成不溶性盐，粘胶的粘度升高，并能与酸生成不溶性盐，从而降低酸浴的透明度或堵塞喷丝头杂质从而降低酸浴的透明度或堵塞喷丝头杂质中的铁、铜、锰等能加速碱纤维素的老成降中的铁、铜、锰等能加速碱纤维素的老成降解木质素可降低浆粕的润湿能力，延缓老解木质素可降低浆粕的润湿能力，延缓老成速度，在漂白时生成有色物质，使纤维产成速度，在漂白时生成有色物质，使纤维产生色斑•聚合度要求：分布均匀，聚合度高于聚合度要求：分布均匀，聚合度高于1200及及低于低于200的部分越少越好的部分越少越好。

•总之，要求浆粕的总之，要求浆粕的反应性能好反应性能好（综合指标）综合指标）粘胶原液的制备粘胶原液的制备各种粘胶纤维的生产都必须经过下列四各种粘胶纤维的生产都必须经过下列四个过程：个过程：⑴⑴粘胶的制备粘胶的制备⑵⑵纺前准备纺前准备⑶⑶纤维成型纤维成型⑷⑷纤维的后处理纤维的后处理一、碱纤维素的制备一、碱纤维素的制备⒈⒈浆粕的准备浆粕的准备 通常采用多批混合的方法各批浆粕的通常采用多批混合的方法各批浆粕的品质差异应有一定的允许范围品质差异应有一定的允许范围 浆粕的含水率浆粕的含水率直接影响粘胶生产工艺直接影响粘胶生产工艺但含水率的高低并不是重要因素，重要的但含水率的高低并不是重要因素，重要的是是浆粕含水率的均匀性浆粕含水率的均匀性含水率波动，则含水率波动，则浸渍时渗透到浆粕内的碱液被稀释的浓度浸渍时渗透到浆粕内的碱液被稀释的浓度不同，浆粕的膨润不均匀，碱纤维素的生不同，浆粕的膨润不均匀，碱纤维素的生成也不均匀，从而使以后的老成和黄化反成也不均匀，从而使以后的老成和黄化反应不均匀，制得的粘胶过滤性能变差，成应不均匀，制得的粘胶过滤性能变差，成品纤维的品质下降品纤维的品质下降 含水率的波动应控制在含水率的波动应控制在±2%范围内。

范围内⒉⒉纤维素浸渍纤维素浸渍⑴⑴浸渍过程中化学及物理变化浸渍过程中化学及物理变化 碱与纤维素的相互作用可分为两个阶段碱与纤维素的相互作用可分为两个阶段（化学变化），首先生成加成化合物（化学变化），首先生成加成化合物加成化合物还可进一步形成醇化物加成化合物还可进一步形成醇化物纤维素大分子上酸性较强的仲羟基生成酸性较弱的伯羟基则生成 物理变化：溶胀和部分低分子溶出，纤物理变化：溶胀和部分低分子溶出，纤维素的聚合度有所降低维素的聚合度有所降低⑵⑵影响纤维素溶胀作用的因素影响纤维素溶胀作用的因素 浆粕的膨润作用浆粕的膨润作用，包含了纤维间毛细管，包含了纤维间毛细管水的凝聚作用和纤维素分子上羟基的溶剂水的凝聚作用和纤维素分子上羟基的溶剂化作用主要受温度和碱液浓度影响主要受温度和碱液浓度影响⑶⑶浸渍过程的工艺参数浸渍过程的工艺参数①①碱液浓度碱液浓度 通常浸渍碱的质量分数控制在通常浸渍碱的质量分数控制在18%～～20%（最终会被稀释到（最终会被稀释到10%～～12% ，该浓，该浓度下溶胀最剧烈）度下溶胀最剧烈）②②浸渍时间浸渍时间 浆粕从浆粕从润湿到碱液逐步向纤维素内部渗润湿到碱液逐步向纤维素内部渗透透达到均匀的程度，需要一定的时间，达到均匀的程度，需要一定的时间，半半纤维素的溶出纤维素的溶出则需要更长的时间，而生成则需要更长的时间，而生成碱纤维素的反应时间很短。

浸渍时间的长碱纤维素的反应时间很短浸渍时间的长短主要取决于浆粕的结构形式、浸渍方式短主要取决于浆粕的结构形式、浸渍方式及浸渍工艺一般在及浸渍工艺一般在15～～60min③③浸渍温度浸渍温度 碱化反应是碱化反应是放热反应放热反应，低温有利于溶胀，低温有利于溶胀和使半纤维素充分溶出升高温度会使碱和使半纤维素充分溶出升高温度会使碱纤维素发生水解反应对不同的浆粕原料纤维素发生水解反应对不同的浆粕原料和设备，浸渍温度有较大的差异和设备，浸渍温度有较大的差异④④浸渍浴比浸渍浴比 浆粕的绝对干燥重量和碱液体积之比，浆粕的绝对干燥重量和碱液体积之比，称为浴比称为浴比⒊⒊碱纤维素的压榨与粉碎碱纤维素的压榨与粉碎 浆粕经过浸渍以后，必须与过剩的碱液浆粕经过浸渍以后，必须与过剩的碱液分离，因为过量的水和碱会直接影响黄化分离，因为过量的水和碱会直接影响黄化反应的正常进行，还会发生多种副反应，反应的正常进行，还会发生多种副反应，消耗大量的二硫化碳所以，要进行压榨，消耗大量的二硫化碳所以，要进行压榨，使使α-纤维素含量控制在纤维素含量控制在28%～～30%，，NaOH含量控制在含量控制在16%～～17% 粉碎粉碎—成细小的松屑粒状（增加反应的成细小的松屑粒状（增加反应的表面积）。

表面积）⒋⒋碱纤维素的老成碱纤维素的老成老成老成是借空气中的氧化作用，使碱纤维是借空气中的氧化作用，使碱纤维素分子链断裂，聚合度下降，以达到适当素分子链断裂，聚合度下降，以达到适当调整粘胶粘度的目的低温长时间老成调整粘胶粘度的目的低温长时间老成效果较好）效果较好）二、纤维素黄酸酯的制备二、纤维素黄酸酯的制备⒈⒈碱纤维素的黄化反应碱纤维素的黄化反应使难溶解的纤维素变成可溶性的纤维素使难溶解的纤维素变成可溶性的纤维素黄酸酯或或黄化反应首先发生在纤维素大分子的无定黄化反应首先发生在纤维素大分子的无定形区及结晶区表面，并逐步向结晶区内部形区及结晶区表面，并逐步向结晶区内部渗入 与此同时，碱纤维素的超分子结构受到与此同时，碱纤维素的超分子结构受到破坏，从而提高其溶解性破坏，从而提高其溶解性 ⒉⒉黄化时的副反应黄化时的副反应 碱纤维素中存在的大量游离碱与二硫化碱纤维素中存在的大量游离碱与二硫化碳发生一系列的副反应：碳发生一系列的副反应：副反应产物三硫代碳酸钠（副反应产物三硫代碳酸钠（Na2CS3）是一种油状橘红色）是一种油状橘红色物质，它使黄酸酯着色。

黄化反应中主、副反应同时进行，物质，它使黄酸酯着色黄化反应中主、副反应同时进行，可以根据体系色泽的变化来判断黄化反应的终点可以根据体系色泽的变化来判断黄化反应的终点⒊⒊黄化反应的机理黄化反应的机理⑴⑴主要是主要是气固相反应气固相反应，包括二硫化碳蒸，包括二硫化碳蒸汽按扩散机理从碱纤维素表面向内部渗透汽按扩散机理从碱纤维素表面向内部渗透的过程以及二硫化碳在渗透部分与碱纤维的过程以及二硫化碳在渗透部分与碱纤维素上的素上的羟基羟基进行反应的过程进行反应的过程⑵⑵是是放热反应放热反应，低温有利，高温易生成，低温有利，高温易生成更多的副产物更多的副产物⑶⑶是是可逆反应可逆反应二硫化碳对纤维素的渗二硫化碳对纤维素的渗透，在无定形区易于进行，而结晶区的二透，在无定形区易于进行，而结晶区的二硫化碳主要在微晶表面进行局部化学反应硫化碳主要在微晶表面进行局部化学反应在溶解过程中，甚至在以后的粘胶溶液中，在溶解过程中，甚至在以后的粘胶溶液中，二硫化碳继续向微晶内部渗透，称之为二硫化碳继续向微晶内部渗透，称之为“后黄化后黄化”因此，二硫化碳的因此，二硫化碳的扩散和吸附扩散和吸附对反应起着重要作用对反应起着重要作用。

三、纤维素黄酸酯的溶解和混合三、纤维素黄酸酯的溶解和混合⒈⒈纤维素黄酸酯的溶解纤维素黄酸酯的溶解 纤维素黄酸酯与纤维素黄酸酯与溶剂溶剂接触，首先黄酸基接触，首先黄酸基团会发生强烈的溶剂化重要，纤维素开始团会发生强烈的溶剂化重要，纤维素开始溶胀，大分子之间的距离增大，当有足够溶胀，大分子之间的距离增大，当有足够量的溶剂存在时，纤维素黄酸酯就大量吸量的溶剂存在时，纤维素黄酸酯就大量吸收溶剂分子而无限溶胀，纤维素的晶格彻收溶剂分子而无限溶胀，纤维素的晶格彻底破坏，大分子不断分散，直至形成均相底破坏，大分子不断分散，直至形成均相的粘胶溶液的粘胶溶液 溶解过程中，甚至溶解结束后若干小时溶解过程中，甚至溶解结束后若干小时内，黄酸基团沿着纤维素大分子链继续再内，黄酸基团沿着纤维素大分子链继续再分配，使黄化比较充分的黄酸基团部分结分配，使黄化比较充分的黄酸基团部分结合在黄化不充分的部分上，这种作用称之合在黄化不充分的部分上，这种作用称之为为脱黄化和再黄化脱黄化和再黄化⒉⒉碱纤维素黄酸酯的混合碱纤维素黄酸酯的混合 溶解结束后，为尽量减小各批粘胶间的溶解结束后，为尽量减小各批粘胶间的质量差异，需将溶解终了的数批粘胶进行质量差异，需将溶解终了的数批粘胶进行混合，使粘胶均匀，易于纺丝。

混合，使粘胶均匀，易于纺丝四、粘胶的纺前准备四、粘胶的纺前准备⒈⒈粘胶的熟成粘胶的熟成 纤维素黄酸酯在热力学上是不稳定的，纤维素黄酸酯在热力学上是不稳定的，即使在常温下放置也会逐步分解，酯化度即使在常温下放置也会逐步分解，酯化度下降粘胶在放置过程中会发生一系列的下降粘胶在放置过程中会发生一系列的化学和物理化学变化，称之为化学和物理化学变化，称之为粘胶的熟成粘胶的熟成⑴⑴粘胶在熟成过程中的化学变化粘胶在熟成过程中的化学变化①①水解反应水解反应②②皂化反应皂化反应 在熟成过程中，水解反应和皂化反应同时在熟成过程中，水解反应和皂化反应同时存在，存在，主要发生水解反应主要发生水解反应一些热力学上潜能一些热力学上潜能较高的副产物不断向潜能较低的产物转化较高的副产物不断向潜能较低的产物转化⑵⑵熟成过程中粘胶粘度的变化熟成过程中粘胶粘度的变化先急剧下降（粘胶中游离的二硫化碳进入纤维素的结晶部分，引起后黄化，使部分结晶区继续分散溶解于碱液中，分散粒子逐渐变小）经最低点后缓慢上升（随熟成继续进行，酯化度下降，使脱溶剂化和结构化程度增加）急剧上升（随着副产物的不断增加，酯化度进一步下降，纤维素大分子因氢键作用而不断凝聚，直至形成凝胶） ⑶⑶熟成过程中黄酸基团的再分配及熟成度的熟成过程中黄酸基团的再分配及熟成度的变化变化 由于仲羟基上黄酸基和伯羟基上黄酸基由于仲羟基上黄酸基和伯羟基上黄酸基的离解速度不同，随着熟成的进行，总的的离解速度不同，随着熟成的进行，总的酯化度呈缓慢下降的趋势，仲羟基位置上酯化度呈缓慢下降的趋势，仲羟基位置上的酯化度急剧下降，伯羟基位置上的酯化的酯化度急剧下降，伯羟基位置上的酯化度稍有上升，结果使黄酸基团在纤维素分度稍有上升，结果使黄酸基团在纤维素分子链上分布均匀，从而使粘胶均匀稳定。

子链上分布均匀，从而使粘胶均匀稳定 粘胶的熟成度粘胶的熟成度是指粘胶对凝固作用的稳是指粘胶对凝固作用的稳定程度，定程度，是粘胶的重要指标之一是粘胶的重要指标之一，直接影，直接影响纺丝成型过程的快慢及成品纤维的性能响纺丝成型过程的快慢及成品纤维的性能⒉⒉粘胶的过滤粘胶的过滤需过滤物质：需过滤物质：⑴⑴大量微粒大量微粒（未反应的纤维及其片断、未溶解（未反应的纤维及其片断、未溶解的纤维和溶解不完全的粘胶粒子以及半纤维素与的纤维和溶解不完全的粘胶粒子以及半纤维素与Fe、、Ca、、Cu的螯合体等）的螯合体等）⑵⑵原料、设备和管道中带入的原料、设备和管道中带入的各类杂质各类杂质通常，粘胶在纺丝前要经过三道过滤过滤介通常，粘胶在纺丝前要经过三道过滤过滤介质一般为绒布和细布质一般为绒布和细布⒊⒊粘胶的脱泡粘胶的脱泡气泡的存在将加速粘胶的气泡的存在将加速粘胶的氧化过程氧化过程成型时气成型时气泡会使纤维断头和产生疵点，微小的气泡容易形泡会使纤维断头和产生疵点，微小的气泡容易形成气泡丝，降低纤维的强度一般控制气泡在粘成气泡丝，降低纤维的强度一般控制气泡在粘胶中的体积分数在胶中的体积分数在0.001%以下以下。

五、粘胶的质量指标及分析方法五、粘胶的质量指标及分析方法⒈⒈过滤性能过滤性能 浆粕制造、浸渍、压榨、粉碎、黄化和溶浆粕制造、浸渍、压榨、粉碎、黄化和溶解各工序中存在的质量问题，将集中体现在粘解各工序中存在的质量问题，将集中体现在粘胶过滤性能的好坏上因此，胶过滤性能的好坏上因此，过滤性能是衡量过滤性能是衡量浆粕质量和粘胶制造工艺的一个重要指标浆粕质量和粘胶制造工艺的一个重要指标，并，并直接影响原材料的消耗和纺丝能否顺利进行直接影响原材料的消耗和纺丝能否顺利进行 在生产中，常采用阻塞值（在生产中，常采用阻塞值（Kw）表征粘）表征粘胶的过滤性能胶的过滤性能P1—恒压下恒压下20min后通过规定过滤介质的粘胶量后通过规定过滤介质的粘胶量P2—同一实验中继续测定同一实验中继续测定40min后通过规定过滤后通过规定过滤介质的粘胶量介质的粘胶量⒉⒉粘胶的组成粘胶的组成 粘胶中纤维素含量会影响成品纤维的粗粘胶中纤维素含量会影响成品纤维的粗细细 游离碱的含量对粘胶的性能影响很大游离碱的含量对粘胶的性能影响很大 粘胶的化学组成分析比较复杂粘胶的化学组成分析比较复杂，实际生，实际生产中一般通过黄化及溶解工序中加入的碱产中一般通过黄化及溶解工序中加入的碱量、二硫化碳量和水量来控制。

量、二硫化碳量和水量来控制⒊⒊粘胶的粘度粘胶的粘度可间接表示纤维的聚合度，粘胶的粘度可间接表示纤维的聚合度，粘胶的粘度直接影响纤维的强度直接影响纤维的强度生产中采用生产中采用落球法落球法测定低于测定低于20s或或大于大于50s，可纺性较差），可纺性较差）⒋⒋粘胶的熟成度粘胶的熟成度熟成度越低，成型速度越慢，所形成的熟成度越低，成型速度越慢，所形成的纤维结构紧密，染色越浅；熟成度越高，纤维结构紧密，染色越浅；熟成度越高，成型速度越快，纤维结构不均匀，则染色成型速度越快，纤维结构不均匀，则染色深且不均，纤维强伸度也明显降低深且不均，纤维强伸度也明显降低普通粘胶短纤维普通粘胶短纤维一、凝固浴的组成和作用一、凝固浴的组成和作用⒈⒈凝固浴的组成凝固浴的组成 是由硫酸、硫酸钠和硫酸锌按一定比例组成是由硫酸、硫酸钠和硫酸锌按一定比例组成的溶液单独的硫酸也能用于粘胶纤维成型，但的溶液单独的硫酸也能用于粘胶纤维成型，但所得纤维的质量很差，主要是因为纤维素黄酸酯所得纤维的质量很差，主要是因为纤维素黄酸酯的分解速度过快，大分子还来不及经受足够的拉的分解速度过快，大分子还来不及经受足够的拉伸定向，纤维素已经再生出来，使得纤维的结构伸定向，纤维素已经再生出来，使得纤维的结构疏松，内外层结构不匀，强度低，纤维无实用价疏松，内外层结构不匀，强度低，纤维无实用价值。

值⒉⒉凝固浴的作用凝固浴的作用⑴⑴硫酸的作用硫酸的作用 一是使纤维素黄酸钠分解，再生出纤维一是使纤维素黄酸钠分解，再生出纤维素和素和CS2；二是中和粘胶中的；二是中和粘胶中的NaOH，使粘，使粘胶凝固；三是使黄化时产生的副产物分解胶凝固；三是使黄化时产生的副产物分解⑵⑵硫酸钠的作用硫酸钠的作用 抑制硫酸的解离，从而延缓纤维素黄酸抑制硫酸的解离，从而延缓纤维素黄酸钠的再生速度硫酸钠是一种强电解质，钠的再生速度硫酸钠是一种强电解质，能促使粘胶脱水而凝固，这些作用能改善能促使粘胶脱水而凝固，这些作用能改善纤维的物理机械性能纤维的物理机械性能⑶⑶硫酸锌的作用硫酸锌的作用 改进纤维的成型效果，使纤维具有较高改进纤维的成型效果，使纤维具有较高的韧性和较优良的耐疲劳性能的韧性和较优良的耐疲劳性能 两个特殊作用：一是能与纤维素黄酸钠两个特殊作用：一是能与纤维素黄酸钠作用生成稳定的中间产物作用生成稳定的中间产物—纤维素黄酸锌纤维素黄酸锌，，其分解速度比纤维素黄酸钠慢得多，有利其分解速度比纤维素黄酸钠慢得多，有利于拉伸，从而提高纤维强度；二是纤维素于拉伸，从而提高纤维强度；二是纤维素黄酸锌具有黄酸锌具有交联结构，能形成结晶中心交联结构，能形成结晶中心，，生成均匀而细小的结晶，避免大块晶体的生成均匀而细小的结晶，避免大块晶体的形成，从而使纤维结构均匀，强度、延伸形成，从而使纤维结构均匀，强度、延伸度和度和钩接强度钩接强度都得到适当提高。

都得到适当提高二、纺丝成型工艺二、纺丝成型工艺⒈⒈粘胶短纤维的成型特点粘胶短纤维的成型特点⑴⑴喷丝头的选用喷丝头的选用 采用直径较大或组合式喷丝头，单头孔数采用直径较大或组合式喷丝头，单头孔数上上千乃至数万千乃至数万、合并后的丝束总线密度在、合并后的丝束总线密度在百万分特百万分特以上以上，纺丝机的单台生产能力较大纺丝机的单台生产能力较大⑵⑵成型条件成型条件 喷丝孔有合理的排列和分布，酸浴的分配和喷丝孔有合理的排列和分布，酸浴的分配和流向均匀合理比长丝成型条件缓和，凝固浴中流向均匀合理比长丝成型条件缓和，凝固浴中硫酸含量略低，而硫酸钠含量稍高因此在塑性硫酸含量略低，而硫酸钠含量稍高因此在塑性条件下丝条能经受较大的拉伸条件下丝条能经受较大的拉伸⑶⑶双浴成型双浴成型经凝固成型后，丝束还要在专门的塑化经凝固成型后，丝束还要在专门的塑化槽中进行拉伸，纤维素在此完全再生，即槽中进行拉伸，纤维素在此完全再生，即双浴成型双浴成型从一浴中纺出的丝束，合并成从一浴中纺出的丝束，合并成丝束后，在丝束后，在95～～100℃℃的二浴中进行的二浴中进行60%～～100%的拉伸，并充分分解成水化纤维素的拉伸，并充分分解成水化纤维素。

⒉⒉成型过程中的化学及物理化学变化成型过程中的化学及物理化学变化粘胶纤维纺丝是将粘胶溶液通过多孔喷粘胶纤维纺丝是将粘胶溶液通过多孔喷丝头挤出进入凝固浴中，使纤维素黄酸酯丝头挤出进入凝固浴中，使纤维素黄酸酯凝固成为丝条，然后再分解成水化纤维素凝固成为丝条，然后再分解成水化纤维素凝固和分解两个过程往往同时发生，只是凝固和分解两个过程往往同时发生，只是前后程度有所不同前后程度有所不同⑴⑴成型过程中的化学变化成型过程中的化学变化①①纤维素黄酸酯遇酸的分解反应纤维素黄酸酯遇酸的分解反应②②粘胶中碱与酸的中和反应粘胶中碱与酸的中和反应③③纤维素黄酸钠与硫酸锌的过渡反应纤维素黄酸钠与硫酸锌的过渡反应④④粘胶中杂质与酸的各种反应粘胶中杂质与酸的各种反应⑵⑵成型过程中的物理化学变化成型过程中的物理化学变化当粘胶经过喷丝孔道时，在切向力作用当粘胶经过喷丝孔道时，在切向力作用下成为各向异性的粘胶细流粘胶细流和下成为各向异性的粘胶细流粘胶细流和凝固浴各组分的凝固浴各组分的双扩散双扩散结果，使纤维素黄结果，使纤维素黄酸酯被分解而析出再生纤维素细流被离酸酯被分解而析出再生纤维素细流被离析成双相，及以析成双相，及以纤维素网络结构为主的凝胶相和以低分子纤维素网络结构为主的凝胶相和以低分子物质为主的液相。

物质为主的液相 在初生的粘胶纤维中，原来在纤维中形在初生的粘胶纤维中，原来在纤维中形成的结晶粒子首先析出结晶粒子进一步成的结晶粒子首先析出结晶粒子进一步结合其他大分子或缔合体而不断增大，并结合其他大分子或缔合体而不断增大，并逐步形成较大的结晶区域由于纤维素大逐步形成较大的结晶区域由于纤维素大分子活动性较小，故结晶过程比较缓慢分子活动性较小，故结晶过程比较缓慢另外，溶剂的扩散速度常低于反应速度，另外，溶剂的扩散速度常低于反应速度，所以在纤维的表面首先形成皮膜，溶剂通所以在纤维的表面首先形成皮膜，溶剂通过皮膜向内部渗透，形成截面结构不均匀过皮膜向内部渗透，形成截面结构不均匀的皮芯层结构的皮芯层结构⒊⒊拉伸在粘胶短纤维成型中的意义拉伸在粘胶短纤维成型中的意义 短纤维拉伸一般由喷丝头拉伸、导盘拉短纤维拉伸一般由喷丝头拉伸、导盘拉伸和塑化拉伸三个阶段组成伸和塑化拉伸三个阶段组成⑴⑴喷丝头拉伸喷丝头拉伸 粘胶从喷丝头喷出时，粘胶细流尚处于粘胶从喷丝头喷出时，粘胶细流尚处于粘胶态，不宜施加过大的喷丝头拉伸，否粘胶态，不宜施加过大的喷丝头拉伸，否则容易造成断头和毛丝纤维品种不同，则容易造成断头和毛丝。

纤维品种不同，酯化度不同，喷丝头拉伸率有较大差异酯化度不同，喷丝头拉伸率有较大差异（正拉伸、负拉伸）正拉伸、负拉伸）⑵⑵导盘拉伸导盘拉伸 也称空气浴拉伸，在导盘与第一集束辊也称空气浴拉伸，在导盘与第一集束辊之间进行此时丝束上附着有一部分凝固之间进行此时丝束上附着有一部分凝固浴液，纤维素黄酸酯继续凝固并分解，大浴液，纤维素黄酸酯继续凝固并分解，大分子活动能力降低经拉伸的纤维素大分分子活动能力降低经拉伸的纤维素大分子可以沿轴向达到一定程度的排列但这子可以沿轴向达到一定程度的排列但这一阶段的拉伸率较小一阶段的拉伸率较小⑶⑶塑化拉伸塑化拉伸 在第一集束辊与第二集束辊之间进行在第一集束辊与第二集束辊之间进行纤维丝束在高温酸性塑化浴中一方面得到纤维丝束在高温酸性塑化浴中一方面得到完全再生，另一方面使丝条处于可塑状态，完全再生，另一方面使丝条处于可塑状态，大分子链有较大的活动余地，加以强烈的大分子链有较大的活动余地，加以强烈的拉伸，就能使大分子和缔合体沿拉伸方向拉伸，就能使大分子和缔合体沿拉伸方向取向在拉伸的同时，纤维素基本全部再取向在拉伸的同时，纤维素基本全部再生，使拉伸效果得到巩固生，使拉伸效果得到巩固。

塑化拉伸是拉塑化拉伸是拉伸中最有效的部分伸中最有效的部分三、粘胶短纤维的后处理三、粘胶短纤维的后处理⒈⒈后处理方式及工艺流程后处理方式及工艺流程 很多工厂采用切断后再进行后处理的方很多工厂采用切断后再进行后处理的方法，流程：水洗法，流程：水洗→脱硫脱硫→水洗水洗→漂白漂白→水水洗洗→酸洗酸洗→水洗水洗→上油上油→烘干烘干→打包⒉⒉后处理各工序的作用后处理各工序的作用⑴⑴水洗水洗洗去纤维上的硫酸、硫酸盐及部分硫磺洗去纤维上的硫酸、硫酸盐及部分硫磺水温要适当要使用软水，尽量回收利用水温要适当要使用软水，尽量回收利用⑵⑵脱硫脱硫附着在纤维上的硫磺会使纤维带有淡黄附着在纤维上的硫磺会使纤维带有淡黄色，并使纤维手感粗糙，在以后的纺织加色，并使纤维手感粗糙，在以后的纺织加工中产生灰尘，恶化车间环境工中产生灰尘，恶化车间环境表面硫磺在热水中容易被洗掉，而内部表面硫磺在热水中容易被洗掉，而内部的胶质硫磺难以洗去，需要用的胶质硫磺难以洗去，需要用脱硫剂脱硫剂⑶⑶漂白漂白一般采用次氯酸钠和过氧化氢作为漂白一般采用次氯酸钠和过氧化氢作为漂白剂，它们能氧化色素使纤维变白剂，它们能氧化色素使纤维变白⑷⑷酸洗酸洗为了除去纤维在处理过程中生成的不溶为了除去纤维在处理过程中生成的不溶性氢氧化铁及其他重金属。

常用盐酸或硫性氢氧化铁及其他重金属常用盐酸或硫酸⑸⑸上油上油目的在于改善粘胶纤维的纺织加工性能，目的在于改善粘胶纤维的纺织加工性能，调节纤维的表面摩擦力，使纤维既具有柔调节纤维的表面摩擦力，使纤维既具有柔软、平滑的手感，又具有适当的抱合力软、平滑的手感，又具有适当的抱合力上油率控制在上油率控制在0.15%～～0.3%为宜⑹⑹切断切断为使粘胶短纤维能像毛、棉纤维一样进行纺织为使粘胶短纤维能像毛、棉纤维一样进行纺织加工，或与其他纤维进行混纺，就要将它切断成与加工，或与其他纤维进行混纺，就要将它切断成与毛、棉纤维相近的长度毛、棉纤维相近的长度棉型：棉型：38mm，毛型：，毛型：76～～114mm，中长型：，中长型：51～～76mm⑺⑺烘干烘干纤维在烘干前要先进行脱水，使含水率由纤维在烘干前要先进行脱水，使含水率由300%～～400%降至降至130%～～150%一般短纤维用一般短纤维用压辊脱水机脱水烘干通常采用热风烘干，速度取压辊脱水机脱水烘干通常采用热风烘干，速度取决于热空气的温度、湿度、循环速度以及纤维厚度、决于热空气的温度、湿度、循环速度以及纤维厚度、开松程度烘干后纤维含水率一般为开松程度。

烘干后纤维含水率一般为6%～～8%，产，产品回潮率控制在品回潮率控制在8%～～13%⑻⑻打包打包短纤维经烘干和干开棉后，借助气流或短纤维经烘干和干开棉后，借助气流或输送带被送入打包机，打成一定规格的包，输送带被送入打包机，打成一定规格的包，以便运输和储存成包质量一般为以便运输和储存成包质量一般为100～～200kg包上应注明生产厂家、纤维规格等包上应注明生产厂家、纤维规格等级、重量、批号和包号等级、重量、批号和包号等普通粘胶长丝普通粘胶长丝一、粘胶的制备特点一、粘胶的制备特点 长丝用纤维素浆粕的长丝用纤维素浆粕的α-纤维素含量、粘纤维素含量、粘度均高于粘胶短纤维浆粕，对树脂、灰分、度均高于粘胶短纤维浆粕，对树脂、灰分、白度、含铁等指标的要求也高于粘胶短纤白度、含铁等指标的要求也高于粘胶短纤维浆粕长丝用纤维素浆粕的质量应具有维浆粕长丝用纤维素浆粕的质量应具有如下特点如下特点⒈⒈ α-纤维素含量高，波动范围小纤维素含量高，波动范围小 我国规定长丝浆粕的我国规定长丝浆粕的α-纤维素含量纤维素含量不低不低于于89%⒉⒉半纤维素含量低半纤维素含量低 如果半纤维素含量高，会使浸渍、老成、黄如果半纤维素含量高，会使浸渍、老成、黄化及碱液回收等工艺发生困难，影响粘胶质量，化及碱液回收等工艺发生困难，影响粘胶质量，最终影响长丝的物理机械性能。

最终影响长丝的物理机械性能⒊⒊聚合度及其分布要适中聚合度及其分布要适中⒋⒋杂质含量低杂质含量低 浆粕中的树脂、蜡质含量高，尤其是浆粕中的树脂、蜡质含量高，尤其是Ca、、Mg、、Fe、、Si等灰分含量高，会增加粘胶过滤和纺等灰分含量高，会增加粘胶过滤和纺丝的困难并降低长丝的白度丝的困难并降低长丝的白度二、粘胶长丝的成型工艺二、粘胶长丝的成型工艺⒈⒈成型速度成型速度 成型速度首先决定于所采用的纺丝机类型成型速度首先决定于所采用的纺丝机类型 筒管式纺丝机：筒管式纺丝机：65～～90m/min 某些特殊构造的筒管式纺丝机：某些特殊构造的筒管式纺丝机：125～～130m/min 离心式纺丝机：离心式纺丝机： 60～～100m/min 连续式纺丝机：连续式纺丝机： 50～～80m/min⒉⒉凝固条件凝固条件 酸浴的温度一般为酸浴的温度一般为40～～55℃℃温度过高，温度过高，黄酸酯分解过快，易产生毛丝，发生绕辊黄酸酯分解过快，易产生毛丝，发生绕辊等现象；温度过低，则丝条凝固慢，成品等现象；温度过低，则丝条凝固慢，成品中的胶块多中的胶块多 凝固浴的组成应根据喷丝头的规格、拉凝固浴的组成应根据喷丝头的规格、拉伸方式、及其分配、纺丝速度、粘胶组成伸方式、及其分配、纺丝速度、粘胶组成等确定。

等确定普通粘胶长丝成型时凝固浴的组成及浓度普通粘胶长丝成型时凝固浴的组成及浓度一般为：一般为：H2SO4为为120～～140g/L，， Na2SO4为为260～～280g/L，， ZnSO4为为15～～20g/L⒊⒊浸没长度浸没长度丝条在酸浴中的浸没长度一般为丝条在酸浴中的浸没长度一般为20～～38cm，浸没时间为，浸没时间为0.1～～0.2s丝条越粗，酸浴扩散至纤维内层的速度丝条越粗，酸浴扩散至纤维内层的速度就越慢一般可采用增加丝条浸没长度的就越慢一般可采用增加丝条浸没长度的方法来保证纤维素黄酸酯分解完全浸没方法来保证纤维素黄酸酯分解完全浸没长度越长，成型越均匀，纤维的强度越高，长度越长，成型越均匀，纤维的强度越高，柔软性及韧性越好柔软性及韧性越好⒋⒋凝固浴循环速度凝固浴循环速度为保证在整个纺丝机上的凝固浴浓度和温度为保证在整个纺丝机上的凝固浴浓度和温度均匀，凝固浴的循环量应每锭不少于均匀，凝固浴的循环量应每锭不少于40L/h或或每千克丝每千克丝900～～950L，控制凝固浴中的硫酸浓，控制凝固浴中的硫酸浓度落差不大于度落差不大于2～～3g/L三、粘胶长丝的后处理及加工三、粘胶长丝的后处理及加工粘胶长丝的后处理工艺过程和短纤维的基本粘胶长丝的后处理工艺过程和短纤维的基本相同，只是设备和后处理方式有所不同。

但粘相同，只是设备和后处理方式有所不同但粘胶长丝后处理完成后还需进行胶长丝后处理完成后还需进行加捻加捻、、络筒、分级和包装等工序，也络筒、分级和包装等工序，也称之为后加工一般长丝在成称之为后加工一般长丝在成型过程中已加捻，所以加捻工型过程中已加捻，所以加捻工序可省去序可省去⒈⒈络筒络筒络筒是把后处理好的丝饼打成筒子或成络筒是把后处理好的丝饼打成筒子或成丝绞，以便丝绸厂使用丝绞，以便丝绸厂使用⒉⒉分级和包装分级和包装粘胶长丝在出厂前需进行检验分级，确粘胶长丝在出厂前需进行检验分级，确定等级，以便用户使用丝筒经分级后进定等级，以便用户使用丝筒经分级后进行必要的包装行必要的包装再生纤维素纤维的改性再生纤维素纤维的改性1、高吸水粘胶纤维、高吸水粘胶纤维 高吸水性粘胶短纤维主要用于医疗卫生高吸水性粘胶短纤维主要用于医疗卫生方面方面,如用作药棉、抹布、绷带、婴儿尿布、如用作药棉、抹布、绷带、婴儿尿布、止血纱布等它可以通过化学改性和物理止血纱布等它可以通过化学改性和物理改性方法得到改性方法得到 化学改性：化学改性：粘胶纤维大分子链本身具有大粘胶纤维大分子链本身具有大量的羟基，对水分子有很大的吸引力，只量的羟基，对水分子有很大的吸引力，只是受大分子链的紧密度和堆积状态所限制。

是受大分子链的紧密度和堆积状态所限制当对纤维素进行当对纤维素进行醚化处理醚化处理在纤维素分子链在纤维素分子链上上引入醚键引入醚键，它尽管与羟基的相互吸引力小，，它尽管与羟基的相互吸引力小，但是醚基使大分于链之间相互作用力减小，但是醚基使大分于链之间相互作用力减小，使大分子链碓砌密度下降，从而改善了纤维使大分子链碓砌密度下降，从而改善了纤维的吸水性通过在分子链上接枝一些的吸水性通过在分子链上接枝一些吸水性吸水性长链聚合物长链聚合物也是一种有效的方法，由于接枝也是一种有效的方法，由于接枝上的长链体积大，使纤维素大分子链之间作上的长链体积大，使纤维素大分子链之间作用力大大减小，结构更加疏松，水分子容易用力大大减小，结构更加疏松，水分子容易进入一般的接枝进入一般的接枝单体聚合物有：丙烯酸、丙烯酰胺等吸水性单体聚合物有：丙烯酸、丙烯酰胺等吸水性物质另外，物质另外，其共混纺丝法也是一种重要的其共混纺丝法也是一种重要的方法，将纤维素与一种性质完全不同的聚合方法，将纤维素与一种性质完全不同的聚合物混合进行纺丝，它不容易产生结晶，结构物混合进行纺丝，它不容易产生结晶，结构疏松，水分子容易渗透进去如果引入亲水疏松，水分子容易渗透进去。

如果引入亲水性聚合物也可以和水分子产生作用不但吸性聚合物也可以和水分子产生作用不但吸水量大，而且保水性好如工业化了的高吸水量大，而且保水性好如工业化了的高吸水性聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、水性聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇等混合纺丝得到的改性聚乙烯醇、聚乙二醇等混合纺丝得到的改性粘胶纤维、保水量约为粘胶纤维、保水量约为170%物理改性：通过物理改性：通过改变成形条件改变成形条件和和不同的物理不同的物理方法方法生产高吸水性粘胶纤维，主要是使纤维生产高吸水性粘胶纤维，主要是使纤维含有很大的含有很大的内表面内表面和和外表面外表面如：中空纤维、如：中空纤维、扁平纤维和充气纤维它们的吸水性很好，扁平纤维和充气纤维它们的吸水性很好，保水量达到保水量达到 120—300%主要是通过特殊主要是通过特殊的喷丝头或在粘胶中添加碳酸钠、碳酸氢钠的喷丝头或在粘胶中添加碳酸钠、碳酸氢钠而得到丝条进入凝固浴后，碳酸纳或碳酸而得到丝条进入凝固浴后，碳酸纳或碳酸氢钠与酸发生反应，二氧化碳气体在刚形成氢钠与酸发生反应，二氧化碳气体在刚形成的纤维内产生，从而其气体吹人纤维产生空的纤维内产生，从而其气体吹人纤维产生空心结构，使其具有更大的表面，它们的吸水心结构，使其具有更大的表面，它们的吸水性和保水性好。

性和保水性好2、阻燃粘胶纤维、阻燃粘胶纤维 阻燃粘胶纤维广泛用于交通工具和宾馆的装饰阻燃粘胶纤维广泛用于交通工具和宾馆的装饰材料、特殊用途工作服以及儿童和老人的被褥等材料、特殊用途工作服以及儿童和老人的被褥等制造阻燃纤维素纤维的方法即施加阻燃剂的方法大制造阻燃纤维素纤维的方法即施加阻燃剂的方法大致有以下三种致有以下三种1）后处理法：在纺丝成形的初生纤维中施加阻燃）后处理法：在纺丝成形的初生纤维中施加阻燃剂，剂，赋于纤维表面具有阻燃性能此法操作简单，赋于纤维表面具有阻燃性能此法操作简单，成本低，但洗涤时阻燃剂容易脱落，缺乏耐久性；成本低，但洗涤时阻燃剂容易脱落，缺乏耐久性；（（2）化学反应法：将阻燃剂与纤维素纤维接枝共聚，）化学反应法：将阻燃剂与纤维素纤维接枝共聚，阻燃剂与纤维大分子链发生了化学反应此种方法阻燃剂与纤维大分子链发生了化学反应此种方法可使阻燃剂能长期而稳定地存在于纤维表面，阻燃可使阻燃剂能长期而稳定地存在于纤维表面，阻燃效果耐久此法工艺方便，生产的成本低，但是，效果耐久此法工艺方便，生产的成本低，但是，接枝反应会产生大量的接枝反应会产生大量的均聚物均聚物，从而导致纤维各项，从而导致纤维各项物理机械性能明显下降；物理机械性能明显下降；也可通过也可通过酯化、羟化酯化、羟化其他反应等方法赋予纤维阻燃其他反应等方法赋予纤维阻燃性能。

如用烷基取代的磷酸二酰氯与粘胶纤维进行性能如用烷基取代的磷酸二酰氯与粘胶纤维进行酯化反应酯化反应,当含磷量占纤维的当含磷量占纤维的2%时时,其阻燃性良好其阻燃性良好 （（3）共混法：在纺丝原液中加入阻燃剂进行纺丝，）共混法：在纺丝原液中加入阻燃剂进行纺丝，使纤使纤维具有永久的阻燃效果，此法目前使用较多维具有永久的阻燃效果，此法目前使用较多因为在纺丝时，溶液凝固形成的纤维把阻燃剂包住，因为在纺丝时，溶液凝固形成的纤维把阻燃剂包住，成纤后阻燃剂的残留率一般可达成纤后阻燃剂的残留率一般可达90％左右在手感、％左右在手感、耐洗涤性，耐光性、物理机械性能、皮肤接触毒性耐洗涤性，耐光性、物理机械性能、皮肤接触毒性等方面均较优越等方面均较优越共混法在以上几种方法中应用较多但对阻共混法在以上几种方法中应用较多但对阻燃剂的要求较高燃剂的要求较高粘胶纤维用添加型阻燃剂，粘胶纤维用添加型阻燃剂，除了一般要求外，还要求在溶液中的分散性除了一般要求外，还要求在溶液中的分散性好，稳定性好，耐酸耐碱，凝固浴中流失量好，稳定性好，耐酸耐碱，凝固浴中流失量低，在纤维中渗入率较高（即残留量高），低，在纤维中渗入率较高（即残留量高），对纺丝、凝固及成形没有不利的影响。

因此对纺丝、凝固及成形没有不利的影响因此通常采用相对分子质量较高的疏水性线形含通常采用相对分子质量较高的疏水性线形含磷化合物为添加型阻燃剂在粘胶中掺混溴、磷化合物为添加型阻燃剂在粘胶中掺混溴、磷等卤素化合物后进行纺丝磷等卤素化合物后进行纺丝,可得到阻燃粘可得到阻燃粘胶纤维3、中空粘胶纤维和充气中空粘胶纤维、中空粘胶纤维和充气中空粘胶纤维 目前，生产纤维素中空纤维膜的方法有：目前，生产纤维素中空纤维膜的方法有：粘胶粘胶法、铜氨法、溶剂法法、铜氨法、溶剂法中空粘胶纤维是采用特殊的中空粘胶纤维是采用特殊的喷丝头纺制的在粘胶中添加一定的致孔剂使中空喷丝头纺制的在粘胶中添加一定的致孔剂使中空纤维壁上形成大量微孔形成中空纤维目前纤维壁上形成大量微孔形成中空纤维目前,用铜用铜氨溶液法及新溶剂法纺制的这类中空纤维较多氨溶液法及新溶剂法纺制的这类中空纤维较多,而而粘胶法纺制的较少粘胶法纺制的较少 充气中空粘胶纤维的纺制是在粘胶中加入充气中空粘胶纤维的纺制是在粘胶中加入碳酸碳酸钠或碳酸氢钠钠或碳酸氢钠,在纺丝时受硫酸作用分解出大量的在纺丝时受硫酸作用分解出大量的C02气体气体而形成充气中空纤维。

它的保暖性、吸湿而形成充气中空纤维它的保暖性、吸湿性、蓬松性好性、蓬松性好,在民用纺织品等方面有广泛的用途在民用纺织品等方面有广泛的用途4、导电粘胶纤维、导电粘胶纤维导电纤维一般是指电阻率在导电纤维一般是指电阻率在108Ω.cm(20C,45%R.H)以下以下的纤维，而普通粘胶纤维一般不能导电的纤维，而普通粘胶纤维一般不能导电导电粘胶纤维的制造方法有：导电粘胶纤维的制造方法有：（（1）在粘胶中）在粘胶中添加能导电的炭黑或聚醚添加能导电的炭黑或聚醚，然后纺丝得到，然后纺丝得到导电粘胶纤维；导电粘胶纤维；（（2）将粘胶纤维进行改性，然后在）将粘胶纤维进行改性，然后在粘胶纤维上镀金属或粘胶纤维上镀金属或处理处理，从而得到导电粘胶纤维；，从而得到导电粘胶纤维；（（3）将粘胶纤维进行）将粘胶纤维进行碳化碳化，得到导电粘胶碳纤维；，得到导电粘胶碳纤维；（（4）将粘胶纤维进行改性，然后在粘胶纤维上）将粘胶纤维进行改性，然后在粘胶纤维上镀金属离镀金属离子子，如离子喷镀、化学沉积和真空沉积等方法，从而得，如离子喷镀、化学沉积和真空沉积等方法，从而得到导电粘胶纤维；还可以对粘胶纤维进行导电性处理，到导电粘胶纤维；还可以对粘胶纤维进行导电性处理，如在纤维表面聚合一种导电性高分子材料聚吡咯或聚苯如在纤维表面聚合一种导电性高分子材料聚吡咯或聚苯胺，也可以把导电微粒粘附在纤维表面，从而得到能导胺，也可以把导电微粒粘附在纤维表面，从而得到能导电的复合纤维。

电的复合纤维其中，在粘胶中添加一定量的其中，在粘胶中添加一定量的炭黑炭黑，然后纺制的导电粘，然后纺制的导电粘胶纤维在德国已经有工业化生产胶纤维在德国已经有工业化生产5、蓄热保温纤维、调温纤维、蓄热保温纤维、调温纤维 调温纤维的制造方法有：调温纤维的制造方法有：（（1）介质溶解析出调温纤维）介质溶解析出调温纤维：将：将CO2等溶解在溶剂等溶解在溶剂中，填充到纤维中空部分，然后封闭中空，温度下中，填充到纤维中空部分，然后封闭中空，温度下降，液体固化，气体在其中溶解度下降，从而使纤降，液体固化，气体在其中溶解度下降，从而使纤维有效体积增大，纤维绝热性能提高维有效体积增大，纤维绝热性能提高2））相变调温纤维：将带结晶水的无机盐或相变调温纤维：将带结晶水的无机盐或PEG充填到粘胶纤维的中空中，如充填到粘胶纤维的中空中，如SrCl2·6H2O，无机盐，无机盐结晶时放热升温，结晶熔融时吸热降温该类纤维结晶时放热升温，结晶熔融时吸热降温该类纤维可以作飞行服、消防服、运动服等可以作飞行服、消防服、运动服等6、抗菌防臭、消臭粘胶纤维、抗菌防臭、消臭粘胶纤维 将具有抗菌性的将具有抗菌性的小分子或大分子抗菌剂小分子或大分子抗菌剂连接到连接到纤维素上或添加到纤维素中即可制备出具有抗菌性纤维素上或添加到纤维素中即可制备出具有抗菌性的纤维素使用的抗菌剂不同可以制备出不同类型的的纤维素使用的抗菌剂不同可以制备出不同类型的抗菌纤维素。

抗菌纤维素用于纤维和织物抗菌防臭的抗菌剂有用于纤维和织物抗菌防臭的抗菌剂有多种，主要有以下几类：多种，主要有以下几类：（（1）金属及其盐类，如：）金属及其盐类，如：Ag、、Cu、、Zn、、Cd、、Zr等；等；（（2）有机季胺盐类，如聚氧乙烯三甲基氯化铵；）有机季胺盐类，如聚氧乙烯三甲基氯化铵；（（3）芳香族卤素化合物，如）芳香族卤素化合物，如2，，4，，4/-三氯三氯-2/-羟基羟基-二苯醚；二苯醚；（（4）有机酚类和有机氮化合物，如吡啶、吡喹等化）有机酚类和有机氮化合物，如吡啶、吡喹等化合物；合物；（（5）天然物质，如氨基葡萄糖苷、壳聚糖等天然物质，如氨基葡萄糖苷、壳聚糖等 抗菌机理主要有以下四种：抗菌机理主要有以下四种：（（1）菌体蛋白变性或沉淀，高浓度的酚类和）菌体蛋白变性或沉淀，高浓度的酚类和金属盐及醛类都属于这种抗菌机理；金属盐及醛类都属于这种抗菌机理；（（2）妨碍菌体代谢的某些环节，如通过氧化）妨碍菌体代谢的某些环节，如通过氧化剂的氧化作用、金属盐类与剂的氧化作用、金属盐类与-SH基的结合破基的结合破坏菌体的代谢；坏菌体的代谢；（（3）破坏菌体的细胞膜，如季胺化合物吸附）破坏菌体的细胞膜，如季胺化合物吸附于细菌表面，改变细胞壁的通透性，使胞质于细菌表面，改变细胞壁的通透性，使胞质内容物漏出而使细菌死亡；内容物漏出而使细菌死亡；（（4）影响细菌代谢，使细菌坏死。

影响细菌代谢，使细菌坏死发展趋势发展趋势 随着国内对环境保护越来越重视，传统随着国内对环境保护越来越重视，传统的粘胶纤维生产方法面临越来越多的困难，的粘胶纤维生产方法面临越来越多的困难，加强技术改造，减少环境污染，是相关企加强技术改造，减少环境污染，是相关企业的必修课，同时，开发绿色环保的纤维业的必修课，同时，开发绿色环保的纤维素纤维新型生产工艺和方法才是纤维素纤素纤维新型生产工艺和方法才是纤维素纤维生产企业未来发展的趋势和方向维生产企业未来发展的趋势和方向。