生物基化学纤维之醋酸纤维(附图表)



醋酸纤维,又称醋酯纤维或醋酸纤维素纤维,先由纤维素经乙酰化反应得到醋酸纤维素,再经纺丝制得,属于纤维素衍生纤维。纤维素每个葡萄糖环上有3个醇羟基可被乙酰基取代,根据羟基取代度的不同分为二醋酸纤维素和三醋酸纤维素。一般情况下所说的醋酸纤维指的是二醋酸纤维素。


生物基化学纤维之醋酸纤维(附图表)


生产工艺

醋酸纤维取材于可再生的木浆或棉绒浆。使用的溶剂丙酮无毒,基本无有机挥发物产生,20 ℃条件下其蒸汽压力为181 mmHg,属绿色溶剂。依据瑞士Maurer(毛雷尔)工程公司的经验,目前纺织用醋酸纤维长丝的生产中,丙酮的回收率达到95%,实际水平已做到99%。溶剂单耗控制在100 ~ 120 kg/t产品。


生物基化学纤维之醋酸纤维(附图表)

酸纤维产业链示意图


醋片溶解工序可以选择分批溶解或连续式溶解方式。自上世纪60年代以来,醋酸纤维生产工厂的溶解工序多选择卧式釜,三釜串联工艺,溶解时间约 6 h;过滤工序选用连续反洗滤机,脱泡时间控制在12 h。醋酸纤维多采用干法纺丝生产,卷绕速度为500 ~ 700 m/min,卷装量视用户要求介于 6 ~ 12 kg之间。


结构与性质

1.形态结构:醋酸纤维的纵向表面光滑,但有明显的沟槽,截面呈苜蓿叶形,周边有少量锯齿,无皮芯结构。醋酸纤维的表面形态结构与制备方法及工艺条件密切相关。


生物基化学纤维之醋酸纤维(附图表)


2.热学性质:醋酸纤维作为非晶态高聚物,受热或者在不同温度条件下,纤维的形状和力学性质会发生转变,具有“三态两转变”的特性。当温度达到其熔点以后,醋酸纤维即进入热分解阶段,故不可直接进行熔融加工。

3.力学性质:醋酸纤维的干强比粘胶和涤纶都要小,湿态下和粘胶类似,强度损失较大,剩余强度约为干强的70%,干湿态的断裂伸长变化也较大。

生物基化学纤维之醋酸纤维(附图表)

醋酸纤维与粘胶纤维、聚酯纤维的力学性能比较


4.过滤吸附性质:醋酸纤维用于过滤材料时,对颗粒物的捕集主要有直接拦截、惯性碰撞、扩散沉积、重力效应和静电效应。除了常规纤维的过滤吸附性能以外,醋酸纤维还表现出对卷烟焦油的选择性过滤吸附能力。

5.染色性质:醋酸纤维多采用分散染料染色,而且在染色过程中,条件应控制在中温、弱酸,最好用宽幅卷染机或常压经轴染色机染色。

6.化学稳定性:醋酸纤维具有一定的耐酸能力,但是在浓酸条件下会发生水解。还原剂及低浓度氧化剂对醋酸纤维影响较小。


醋酸纤维的品种

1.  烟用滤材丝束

上世纪50年代,伊斯特曼-柯达公司开始了醋酸纤维烟用丝束的生产。目前,全球95%的香烟采用醋酸纤维作为滤嘴过滤材料,因为它质地坚挺、无毒无味、稳定性好、截滤效果显著,能选择性吸附卷烟烟气中的有害成分,同时又保留了一定的烟碱而不失香烟的口味。


生物基化学纤维之醋酸纤维(附图表)


烟用丝束滤棒一般由11000根醋纤组成,纤维组分大体占滤嘴体积的8%,其比表面积相当于A4复印纸的一半。烟民每消费 1 支香烟,滤嘴可屏蔽掉烟雾中超过40%的极细颗粒物。


2.  纺织用醋酸纤维

醋酸纤维是技术含量和附加值相对较高的纤维材料,具有可与真丝织物媲美的华丽外观和穿着舒适性,始终在高端服装面料、衬里和服饰产品领域占据着重要位置。醋酸长丝织物具有蚕丝般自然华贵的光泽,手感柔软爽滑,回潮率低、弹性好,且表现出优良的悬垂性、热塑性、尺寸稳定性。

纺织用醋酸长丝通常选用的规格为84 dtex/20 F ~ 166 dtex/34 F,粗旦纺织用醋酸长丝规格可做到333 dtex/44 F和666 dtex/70 F,它们既可交织,亦可与合成纤维纱合股或包缠加工,赋予混纤纱良好的服用性能和外观。醋酸纤维长丝亦可制作性能优异的包芯纱,把芯纱的强力和用作包辅纱的醋酸纤维的性能特点融合在一起,一般情况下加工过程的断头率可降低 1 倍,生产效率提高25% ~ 30%。


生物基化学纤维之醋酸纤维(附图表)





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