醋酸纖維

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醋酸纖維又稱醋酸纖維素,即纖維素醋酸酯醋酸纖維素以醋酸和纖維素為原料經酯化反應制得的人造纖維。結構式可表示為:(C6H7O2)(OOCCH3)3n。

分類及發展

分類

  醋酯纖維分為二型醋酯纖維和三醋酯纖維兩類。通常醋酯纖維即指二型醋酯纖維。它是人造纖維的一種,一般用精製棉子絨為原料製成三醋酸纖維素脂,溶解二氯甲烷中成仿絲溶液而用干紡法成形,耐光性較好,染色性能較差,一般製成短纖維,可用作人造毛。也可製成強力醋酸纖維。

發展史

  醋酯纖維由瑞士人H.德雷富斯和C.德雷富斯兄弟開發。他們將生產清漆用醋酸纖維素溶於丙酮后經噴絲頭壓出,在熱空氣流中溶劑揮發,細流形成纖維。在20世紀20年代投入工業生產。1983年,世界產量為275kt,占人造纖維總產量的9.12%。   二型醋酯纖維 以三醋酸纖維素部分皂化所得的二醋酸纖維素(酯化度為230~250,溶於丙酮)為原料,經紡絲加工制得。二型醋酯纖維的吸濕性能良好,回潮率為6%,能用分散染料染色,並具良好的穿著性能。長絲光澤優雅,手感柔軟,有良好的懸垂性,酷似真絲,適於製作內衣、浴衣、童裝、婦女服裝和室內裝飾織物等,還可做香煙濾嘴。短纖維用於與棉、羊毛或合成纖維混紡,但在濕態下強度降低40%~50%,纖維在140~150℃時開始變形,176℃發生粘結。其中空纖維(見化學纖維)具有透析功能,可用於醫療和化工凈化分離等。二型醋酯纖維長絲常用干法紡絲制得。將二醋酸纖維素溶解在含少量水的丙酮溶劑中,配成濃度為22%~30%的紡絲液,經過濾和脫泡後送去紡絲。紡絲液細流與熱空氣流接觸,溶劑揮發,形成絲條,經拉伸制得纖維。短纖維以濕法紡絲制得。紡后需經水洗和凈化處理。   三醋酯纖維 以纖維素完全乙酰化所得的三醋酸纖維素(酯化度為270~300,不溶於丙酮)為原料,經紡絲制得。其性能與二型醋酯纖維相似,但濕態下強度降低達30%,耐熱性較優,經熱處理后能在240~250℃下不變形,回潮率僅為3.2%,但耐磨性較差。三醋酯纖維長絲一般也用干法紡絲制得,溶劑由二氯甲烷和少量乙醇組成,紡絲液濃度20%~22%,也可採用均相乙酰化所得三醋酸纖維素溶液為紡絲液,紡絲溫度稍低。短纖維也以濕法紡絲制得。   醋酸纖維誕生於20世紀初,于20世紀20年代初由英國試製成功並實現工業化生產,目前在纖維素纖維中是僅次於粘膠纖維的第二大品種。目前全球醋酸纖維總產量約為75~80萬噸,占世界化纖總產量的3%,占纖維素纖維產量的35%左右,其中煙用絲束約55~57萬噸,紡織用醋酸纖維約21~25萬噸。全球有醋酸纖維生產廠家20余家,主要生產廠家有美國的Celanese公司,占45%, Eastman Koclak公司,占9.3%, S.Amereic公司,占5.5%,義大利的Novaceta公司,占15.6%,日本的三菱醋酸纖維公司,占6.0%,帝人公司,占5.2%以及英國的考陶爾茲公司等,約占世界總產量的90%左右。   目前,醋酸纖維技術由國外幾家大公司壟斷,生產品種除了煙用絲束以及醫用、化工用絲束外,僅紡織用醋酸纖維就有十幾個品種,美國、英國、加拿大、義大利等國家現在正加速開發新品種,以適應流行面料市場的需要。現在,國際上市場上醋酸纖維的價格,長絲約4600美元/噸,絲束約3830美圓/噸。   而我國的醋酸纖維工業起步比較晚,在20世紀50年代末期開始,品種也僅限於煙用醋酸絲束,紡織用醋酸纖維依賴進口。我國紡織用醋酸纖維的進口主要從美國塞拉尼斯公司、日本三菱公司、英國的考陶爾茲公司等,每年進口約2000噸左右,另外還有直接進口面料700多萬米及相當數量的醋酸長絲織物,我國每年的醋酸纖維的需求量約在10000噸以上,目前國內醋酸纖維的市場價格約36000~38000元/噸。   我國醋酸纖維及醋酸絲束的主要生產廠家有南通醋酸纖維有限公司、廣東新會醋纖廠、西安惠安化工廠、吉林化工廠、無錫膠片廠、保定膠片廠、廣東中山糖衣醋酸纖維試驗車間、珠海醋酸纖維公司、昆明醋酸纖維公司等,總產量約為5.5萬噸醋片、9.6萬噸絲束。

用途

  醋酸纖維不易著火,可以用於製造紡織品、煙用濾嘴、片基、塑料製品等。

煙捲過濾材料

  醋酸纖維做捲煙過濾嘴材料,彈性好、無毒、無味、熱穩定性好、吸阻小、截濾效果顯著、能選擇性吸附捲煙中的有害成分,同時又保留了一定的煙鹼而不失香煙口味,自從1953年投入市場以來,深受歡迎,市場前景較好,而我國目前醋酸纖維絲束仍有相當數量的進口,缺口約2美元/噸左右,進口價格約每噸3830美元/噸左右。

醫療衛生用品

  醋酸短纖製成的無紡布可以用於外科手術包紮,與傷口粘連,是高級醫療衛生材料。醋酸短纖還可以與棉或合纖混紡,製成各種性能優良的織物。

服裝

  醋酸長絲在化學纖維中最酷似真絲,光澤優雅、染色鮮艷、染色牢度強,手感柔軟滑爽、質地輕,回潮率低、彈性好、不易起皺,具有良好的懸垂性、熱塑性、尺寸穩定性,可以廣泛地用來做服裝裡子料、閑暇裝、睡衣、內衣等,還可以與維綸、滌綸、錦綸長絲及真絲等複合製成複合絲,織造各種男女時裝、男女禮服、高檔運動服及西服面料,還可以開發緞類織物和編織物、裝飾用綢緞、綉製品底料、軋紋綢、色織綢、醋絲氨包紗等。目前在美國、英國、日本、義大利、墨西哥、韓國、俄羅斯、巴基斯坦等國家和地區受到消費者的青睞,特別是在美國市場出現了供不應求的情況,而我國每年的需求量約1萬噸以上,由於進口價格昂貴,約4600美元/噸,目前只有少量進口,每年約進口2000噸左右,不少紡織廠多用代替品來解決醋酸纖維的不足問題,因此紡織用醋酸纖維的市場前景十分看好。

生產及經濟效益

經濟效應

  根據美國塞拉尼斯公司的報價,建設年產6000噸的醋酸纖維長絲生產線,整套技術裝備引進約需要6000萬美元,其中醋片設備投資約占總投資的80%,制醋酸絲設備投資約占總投資地20%,如果走國產化道路,只引進關鍵設備,則該規模的生產線約投資3億元人民幣左右。生產二型醋酸長絲,單位成本約24300元/噸左右,產品單價約38000元/噸,則單位產品實現利稅13700元、利潤7520元、稅金2470元,投資回收期約4。5~5年,因此,投資建設我國醋酸纖維生產線,經濟效益良好,投資風險小。

生產

  就我國目前的醋酸纖維發展情況來看,主要是滿足國內需要,減少進口,生產規模應該根據資金投入國產化技術的發展及原料供應、產品市場需求情況選擇適宜的規模,然後隨著國產化技術的成熟和完善,再擴大規模。1、就醋酸絲束而言,以建設年產4000噸~6000噸的國產生產線為宜,紡織用醋纖可考慮建設年產2000噸~3000噸醋酸長絲生產線為宜,總規模可以考慮在6000噸~10000噸範圍內。2、就建設方式而言,可以考慮將醋片、絲束、長絲、短絲等項目集中建設,3、生產裝備而言,我國煙用醋絲生產設備大部分已能製造,個別關鍵設備或不見如捲曲機、噴絲頭、回收閥等國內製造難度大,需要引進,4、就生產方法及控制方法而言,主要採用干法紡絲,DCS集散控制系統。   總之,醋酸纖維性能優良,用途廣泛,產品附加值高,生產過程無污染,原料可以再生,適合可持續發展,而我國的煙用醋酸絲束還有一定量的進口,紡織用醋酸長絲生產仍然屬於空白,完全依賴進口,因此,我國應該加大發展醋酸纖維!,既節省了投資又增強了國際市場競爭能力。

產品應用

  目前在美國、歐州、亞洲各國, 醋酸紗的織物廣受消費者的青睞。 產品應用在織造各種高級服裝、休閑裝、睡衣、內衣、婚紗及裡子料, 效果非常良好。在緞類織物、節日用的彩帶和綉製品底料的產品方面, 醋酸紗的特性也充份的展露出來。   另外, 醋酸紗也可與各種化纖產品如維綸、滌綸、錦綸、各類長絲及真絲等原料粘合, 製成複合絲, 織造各種男女時裝、禮服、高檔運動服、西服面料及家居裝飾方面的產品。

醋酸纖維的物理機械性能

  醋酸纖維的密度比粘膠纖維的要小,和滌綸的較為接近;強度是三種纖維中最低的,而且濕態下的強度損失較大,剩餘強度約為干強的70%,和粘膠的濕態強度差不多。因此,在醋酸纖維的拉伸和濕加工時一定要採取溫和的方式。但是醋酸纖維的斷裂伸長和粘膠相比要高,濕態下伸長更大。因此,醋酸纖維的彈性相對較好,類 似於蠶絲,羊毛。沸水收縮率較低,但是高溫處理會對纖維的強力和光澤等性能造成影響,因此溫度不宜超過85℃。回潮率要低於粘膠纖維,但是遠遠高於聚酯纖維,介於粘膠和聚酯之間。也就是說醋酸纖維既具有一定的吸水性,又具有吸水后快速脫去的性能。醋酸纖維的軟化溫度和熔點與聚酯相比較為接近,具有類似合成纖維的熱性能;鬆弛條件下的乾熱處理不會對纖維的性能造成影響。文化衫設計

醋酸纖維的化學性能

  醋酸纖維的耐酸穩定性較好,常見的硫酸鹽酸硝酸在一定濃度的範圍內對纖維的強力、光澤和伸長等都不會造成影響;但是可以溶解于濃硫酸濃鹽酸濃硝酸。醋酸纖維對鹼劑非常敏感,尤其是二醋酸纖維,遇到強鹼后,容易發生脫乙酰化, 空白文化衫造成重量損失,強力和模量也隨之下降。因此,處理醋酸纖維的溶液,其pH值不宜超過7.0。在標準洗滌條件下,具有很強的抗氯漂白性能,還可用四氯乙烯進行乾洗。

醋酸纖維的染色性能

  醋酸纖維雖然來源於纖維素,但是在酯化過 程中,纖維素葡萄糖環上的極性羥基很大一部分 被乙酰基取代成酯,因此,纖維素纖維染色常用 的染料對醋酸纖維幾乎就沒有親和力,難以上染。從理論上來說,醋酸纖維通過部分皂化還原出原來的羥基后,則也是可以用直接、活性等染料進 行染色。但是,這是不可行的。此外,因為纖維素醋酸酯上的羰基氧原子及殘留的羥基帶有一定量的負電荷,所以也有人實驗用陽離子染料對二醋酸纖維染色,但結果表明,只能染得淺色。醋酯纖維的染色性能與聚酯或尼龍 較相似,只有精細分散的非水溶性染料才可以在一定溫度的條件下XX醋酸纖維內部,對纖維上染。最適合醋酯纖維用的染料是低分子量且染色 上染速率相近的分散染料。而實際上,第一支分散染料的誕生也是由於醋酸纖維染色的需要。用分散染料染出的醋酸纖維或織物色澤鮮艷亮麗,勻染效果好,染料吸盡率高,色牢度也高,而且色譜齊全。文化衫廠家   醋酸纖維的染色工藝對染色效果有很大的影 響,尤其是對溫度的控制。溫度較低,容易造成染色 不盡;溫度較高,則會由於上染過快而造成染色不 勻。對用其生產的醋酸纖維織物給 出了如下的染色工藝:   助劑:27℃下螯合劑0.33 g/L,磷酸二氫鈉0.08 g/L,陰離子凈洗劑0.07 g/L;   pH值:6.5~7.0   溫度:71℃加入染料,緩慢升溫至82~88℃染色   時間:60 min   排液,清洗   醋酸纖維與各種天然纖維或人造纖維的混紡織物可以進行交染,即在一浴染色中產生雙色效應。對醋酸纖維純紡織物,應該在寬幅的卷染機上或常壓經軸染色機上染色,以減少織物折   醋酸纖維素是源於自然,而具有特殊性能的一種人造纖維,不管它是單獨使用或與其他天然的、人造的、合成紗或纖維混紡,都是一種能給服裝帶來美觀、實用和舒適的織物。 文化衫定做   醋酸纖維紗還能賦予織物以下特性:   -天然的奢華感   -絲綢般的感覺   -舒適   -優雅的懸垂感   -透氣性   -降低引起過敏反應   -生物分解   -色彩亮麗不易褪色   -交染染色性   -結構穩定   3、醋酸纖維素在襯裡中的使用   根據GAMA(全球醋酸纖維素質製造協會)的統計,世界範圍內超過40%的醋酸纖維素消費量都用在襯裡中。這是因為醋酸纖維素增加了襯裡的價值和品質。醋酸纖維素用在襯裡中體現的價值包括:武漢廣告衫   a 提升服裝內部的外觀美   -覆蓋住服裝內部輔料(墊肩、線帶、貼邊)   -隱藏縫製細節(接縫、鬆開線頭)   -增加時尚感和奢華感    b 提升穿著者的舒適性   -通過提供吸濕層,幫助服裝「呼吸」   -粗糙和有毛感的面料使用這種襯裡增加光滑感   -讓穿著者易於伸展自如   c 提升服裝的懸垂感   -消除靜電吸附使服裝自然下垂   -帶走使面料吸附身體濕氣和油膩   -抵抗外力使服裝保型   d 延長服裝面料的壽命   -抗污性能好   -抗外力性能好   e 增加視覺感和熱隔離   -消除透視感   -增加一保暖層   f 手感   -柔軟,光滑,乾燥,起縐,有彈性   g 舒適性   -透氣,吸濕,乾燥快,無靜電無吸附   -懸垂性   -服裝適體,懸垂性好   h 色彩   -色牢度要求滿足鮮艷的色彩和藝術圖案的印染   i 光澤   -在日光反XX下形成特殊的外觀效果   醋酸纖維也是環保的,因為它是由重造樹林的木漿製成。廣告衫製作   醋酸纖維素在服裝中的使用   很多年以來,醋酸纖維素一直被局限使用於襯裡中,但是隨著人們對人造纖維在服裝中使用興趣的增加,它已經變得非常流行。   醋酸纖維素在服裝界應用的主要終端客戶集中在女裝。服裝界使用醋酸纖維素開始於六十年代,那時候醋酸纖維素主要用在與真絲混紡以增加強度和降低成本。七十年代後期,醋酸纖維素被用來和黏膠纖維混紡,從而生產出著名的「CADY」,一種有乾燥手感的縐綢,主要用於正裝禮服。   今天,醋酸纖維素幾乎能被運用於所有的服裝面料中,從高級成衣到高級時裝。它被用來和天然纖維、人造的或合成的纖維或紗線混紡,生產出了無數的梭織纖維面料,如:中國縐紗、喬其紗、緞子、山東綢、華達呢、天鵝絨。還有在針織服裝方面,有質地精緻的醋酸聚酰胺針織物,加入萊卡的彈力針織物和彈力提花織物。設計師選擇了這些織物,是因為它們的手感、極好的懸垂性、舒適性、光澤感等等。其主要用途:晚禮服正裝、禮服、新娘禮服、日常服裝等等。   醋酸纖維素可以從頭到腳去裝飾人們。縱觀許多設計師的服裝系列我們不難從中發現,它可以怎麼使用,在什麼地方使用。   醋酸纖維素有一種天然的柔和的光澤,它能完美的吸收各種色彩,賦予織物華美品質企業宣傳促銷文化衫,從而使織物獲得不同的效果:閃光、粗糙、明亮、凹凸等等。   醋酸纖維素和針織物   由於醋酸纖維紗的特殊性能(懸垂性、涼爽性、舒適性)和其他紗線的一些特性(堅韌性、彈性),使得它無論是未經處理的紗還是染色紗、純紡或者與其他天然、合成紗線混紡,都已經在針織業中的獲得了巨大的成功。    醋酸纖維素   Cusuan Xianweisu   Cellulose Acetate   [9004-35-7]   本品為部分或完全乙酰化的纖維素。按乾燥品計算,含乙酰基(C2H3O)應為29.0%~44.8%。含乙酰基應為標示量的90.0%~110.0%。   【性狀】本品為白色、微黃白色或灰白色的粉末或顆粒;有引濕性。   本品在甲酸、丙酮及甲醇與二氯甲烷的等體積混合液中溶解,在水或乙醇中幾乎不溶。   【鑒別】取本品適量溶於二氧六環中,取1滴滴于溴化鉀晶片中,105℃乾燥1小時后測定,其紅外光吸收圖譜應與對照品的圖譜一致。   【檢查乾燥失重 取本品,在105℃乾燥3小時,減失重量不得過5.0%(中國藥典2005年版二部 附錄Ⅷ L)。   熾灼殘渣 取本品2.0g,依法檢查(中國藥典2005年版二部 附錄Ⅷ N),遺留殘渣不得過0.1%。   重金屬 取熾灼殘渣項下遺留的殘渣,依法檢查(中國藥典2005年版二部 附錄Ⅷ H 第二法),含重金屬不得過百萬分之十。   遊離 取本品5.0g,精密稱定,加新沸過的冷水150ml,振搖,放置3小時。濾過,濾渣用水洗凈,合併濾液與洗液,加酚酞指示液2~3滴,用氫氧化鈉滴定液(0.01mol/L)滴定至粉紅色。每1ml氫氧化鈉滴定液(0.01mol/L)相當於0.6005mg的遊離酸。按乾燥品計算,含遊離酸不得過0.1%。   殘留溶劑 取本品約0.1g,精密稱定,置頂空瓶中,精密加水5ml,加無水硫酸鈉1.0g,密封瓶口,作為供試品溶液;精密取二氯甲烷、三氯甲烷、1,1,2-三氯乙烯和二氧六環適量,加水製成每1ml中含二氯甲烷、三氯甲烷、1,1,2-三氯乙烯和二氧六環分別為12μg、1.2μg、1.6μg和7.6μg的溶液,精密取5ml,置頂空瓶中,加無水硫酸鈉1.0g,密封瓶口,作為對照品溶液。照殘留溶劑測定法(中國藥典2005年版二部 附錄Ⅷ P第一法)測定,以5%苯基95%甲基聚硅氧烷化學交聯石英毛細管柱為色譜柱,柱溫為35℃;檢測器為氫焰離子化檢測器(FID),檢測器溫度為260℃;進樣口溫度為100℃。頂空進樣,頂空瓶溫度為80℃,平衡時間為60分鐘,進樣體積為1.0ml。取對照品溶液頂空進樣,各成分峰之間的分離度均應符合要求。分別取供試品溶液與對照品溶液頂空進樣,記錄色譜圖,按外標法以峰面積計算,應符合規定。   【含量測定】 乙酰基含量低於42.0%的照本法測定。   取本品約2.0g,精密稱定,置錐形瓶中,加丙酮100ml和水10ml,密塞,用磁力攪拌器攪拌至完全溶解,精密加入氫氧化鈉滴定液(1.0mol/L)30ml,繼續攪拌30分鐘,加熱水100ml,沖洗錐形瓶內壁,再繼續攪拌2分鐘,放冷至室溫,加酚酞指示液2~3滴,用硫酸滴定液(0.5mol/L)滴定至終點,並將滴定的結果用空白試驗校正。每1ml硫酸滴定液(0.5mol/L)相當於43.05mg的C2H3O。   乙酰基含量高於42.0%的照本法測定。   取本品約2.0g,精密稱定,置錐形瓶中,加二甲基亞碸30ml和丙酮100ml,密塞,用磁力攪拌器攪拌16小時,精密加入氫氧化鈉滴定液(1.0mol/L)30ml,繼續攪拌6分鐘,靜置60分鐘,加熱水100ml,沖洗錐形瓶內壁,再繼續攪拌2分鐘,放冷至室溫,加酚酞指示液4~5滴,用鹽酸滴定液(0.5mol/L)滴定至終點,精密滴加過量的鹽酸滴定液(0.5mol/L)0.5ml,攪拌5分鐘,靜置30分鐘,用氫氧化鈉滴定液(0.5mol/L)滴定至粉紅色,並將滴定的結果用空白試驗校正。每1ml鹽酸滴定液(0.5mol/L)相當於21.525mg的C2H3O。   【類別藥用輔料。   【規格】包裝上標示乙酰基量。   【貯藏】密封保存

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