竹原纤维.doc

竹原纤维摘要：对竹原纤维进行调研收集，对其性能、结构、功能、制取工艺等进行了解。关键字：竹原纤维、性能、制取、鉴别。1 基本介绍竹原纤维即竹纤维，竹纤维就是从自然生长的竹子中提取出的一种纤维素纤维，是继棉、麻、毛、丝之后的第五大天然纤维。竹纤维具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性，同时又具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线功能化学成分。2 主要分类（1）天然竹纤维天然竹纤维主要是竹原纤维。竹原纤维是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维。（2）化学竹纤维化学竹纤维又可以分类：竹浆纤维、竹炭纤维。竹浆纤维：竹浆纤维是一种将竹片做成浆，然后将浆做成浆粕再湿法纺丝制成纤维其制作加工过程基本与粘胶相似。竹炭纤维：是选用纳米级竹香炭微粉，经过特殊工艺加入粘胶纺丝液中再经近似常规纺丝工艺纺织出的纤维产品。3 结构 （1）化学结构 竹原纤维的化学成分主要是纤维素、半纤维素和木质素，三者同属高聚糖，总量占纤维干质量的90%以上，其次是蛋白质、脂肪、果胶、单宁、色素、灰分等，大多数存在于细胞内腔或特殊的细胞器内，直接或间接地参与其生理作用。纤维素是组成竹原纤维细胞的主要物质，也是它能作为纺织纤维的意义所在。由于竹龄的不同，其纤维素含量也不同，如毛竹嫩竹为75%，1年生为66%，3年生为58%。竹原纤维中的半纤维素含量一般为14%25%，毛竹平均含量约为22.7%，并且随着竹龄的增加，其含量也有所下降，如2年生长竹24.9%，4年生23.6%。（2）形态结构 竹原纤维横截面和纵向的形态如图1和图2所示。其纵向有横节，粗细分布很不均匀，纤维表面有无数微细凹槽。横向为不规则的椭圆性腰圆形等，内有中腔，横截面上布满了大大小小的空隙，且边缘有裂纹。竹原纤维的这些空隙、凹槽与裂纹，犹如毛细管，可以在瞬间吸收和蒸发水分，故被专家们誉为“会呼吸的纤维”，用这种纯天然竹原纤维纺织成面料及加工制成的服装服饰产品吸湿性强、透气性好，有清凉感。 图1 竹原纤维截面形态 图2 竹原纤维纵向形态4 主要参数平均细度：6dtex平均强度：3.49CN/dtex平均长度：95mm5 主要用途竹纤维纱线用于服装面料、凉席、床单、窗帘、围巾等，如采用与维纶混纺的方法可生产轻薄服装面料。与棉、毛、麻、绢及化学纤维进行混纺，用于机织或针织，生产各种规格的机织面料和针织面料。机织面料可用于制作窗帘竹纤维纯色环保窗帘、夹克衫、休闲服、西装套服、衬衫、床单和毛巾、浴巾等。针织面料适宜制作内衣、汗衫、T 恤衫、袜子等。竹原纤维含量30%以下的竹棉混纺纱线更适合于内裤、袜子，还可以用于制作医疗护理用品。6 主要特点（1）吸湿透气在2000倍电子显微镜下观察，竹纤维的横截面凹凸变形，布满了近似于椭圆形的孔隙，呈高度中空，毛细管效应极强，可在瞬间吸收和蒸发水分，在所有天然纤维中，竹纤维的吸放湿性及透气性好居五大纤维之首，远红外发射率高达0.87，大大优于传统纤维面料，因此符合热舒适的特点。在温度为36C；相对湿度为100%的条件下，竹纤维的回潮率超过45%，透气性比棉强3.5倍，被美誉为“会呼吸的纤维”， 还称其为“纤维皇后”。（2）抗菌抑菌竹纤维产品具有天然的抗菌、抑菌、杀菌的效果，因为竹子里面具有一种独特物质“竹琨”，具有天然的抑菌、防螨、防臭、防虫功能。竹纤维毛巾即使在温暖潮湿的环境中也不发霉、不变味、不发粘。（3）抗紫外线紫外线的透过率取决于许多因素，比如组织结构、覆盖系数、颜色，在工艺加工中的化学添加剂和样品的处理等。竹纤维和棉的紫外线穿透率实验：经中国科学院上海物理研究所检测证明，对于200400nm紫外线，棉的穿透率为25%，竹纤维的穿透率不足0.6%，它的抗紫外线能力是棉的41.7倍。而这一波长的紫外线对人体的伤害最大，这是其它纺织品所不可比拟的。竹原织物和苎麻织物的紫外线透过率实验：根据试验可知天然竹原纤维面料的抗紫外线功能优于苎麻面料。（4）绿色环保竹子能够快速生长和更新，能够代替棉花，木材等资源，可持续利用。竹纤维制成的产品可在土壤中自然降解，分解后对环境无任何污染，是一种天然的、绿色的、环保型的纺织原料。（5）天然保健本草纲目中有24 处阐述了竹子的不同药用功能和方剂，民间更是有近千种竹子的药方。现代医学认为：“竹元素”中的抗氧化化合物能有效的清除体内的自由基和酯类过氧化合物，并能阻断强致癌物质 N亚硝酸氨化合物，不仅能显著提高机体免疫能力，而且具有滋润皮肤和抗疲劳、抗衰老的生物功效。由于竹纤维产品天然的抗菌功能，因而制成的产品不需添加任何人工合成的抗菌剂，不会引起皮肤的过敏现象。能显著提高机体免疫能力，而且还具有滋润皮肤和抗疲劳、抗衰老的生物功效，是真正的纯天然的绿色健康产品。（6）除臭吸附竹纤维内部特殊的超细微孔结构使其具有强劲的吸附能力，能吸附空气中甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质，并消除不良异味。（7）耐热、耐磨及染色性 实验发现，竹原纤维在200以后颜色开始微黄，300变成淡黄色。竹原纤维织物的耐磨性较好，染色性良好。 7 主要性能（1）物理性能纤维的长度可根据使用者的要求，制成棉型、中长型和毛型所需要的长度，长度整齐度较好。竹原纤维的一般技术参数见表1。表1 竹原纤维与其他几种纤维素纤维的物理机械性能纤维种类干强（cN/dtex）湿强 （cN/dtex）伸长率(%)初始模量（cN/dtex）最大吸水率(%)竹原纤维2.2-10 6.322.775竹浆纤维1.92.21.21619- 棉纤维1.93.5 2.23.67104.44555粘胶纤维 1.52.0 0.71.11824 6.032.95590苎麻纤维 6.66.8 8.38.54158.3223.175（2）化学性能竹原纤维具有较强的抗菌和杀菌作用，竹原纤维与亚麻、苎麻均具有较强的抗菌作用，其抗菌效果是任何人工添加化学物质所无法比拟的，天然、环保、持久、保健等特点与人工加工的抗菌纤维截然不同，且其抗菌效果具有一定的光谱效应。由于竹原纤维中含有叶绿素铜钠，因而具有良好的除臭作用。实验表明，竹原纤维织物对氨气的除臭率为70%72%，对酸臭的除臭率达到93%95%。另外，叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂，因而竹原纤维织物具有良好的防紫外线功效。图1是天然竹纤维与两种化学竹纤维的工艺流程图。图1 天然竹纤维与两种化学竹纤维的工艺流程图8 制取工艺（1）天然类制取过程：竹材制竹片煮炼竹片压碎分解蒸煮竹丝生物酶脱胶梳理纤维纺织用纤维。（2）化学类化学竹纤维包括竹浆纤维和竹炭纤维。竹浆纤维：竹浆纤维是一种将竹片做成浆，然后将浆做成浆粕再湿法纺丝制成纤维，其制作加工过程基本与粘胶相似。但在加工过程中竹子的天然特性遭到破坏，纤维的除臭、抗菌、防紫外线功能明显下降。竹炭纤维：是选用纳米级竹香炭微粉，经过特殊工艺加入粘胶纺丝液中，再经近似常规纺丝工艺纺织出的纤维产品。竹炭纤维制取过程：竹材炭化竹炭活性化竹炭的粉碎均匀分散纺丝。9 提取工序（1）用碾压机沿竹子生长方向碾压；（2）用具有一专门机构的锤磨型研磨机使从第一道工序所得的辗碎了的竹子纤维化；（3）从第二道工序制得的纤维中分离出混合在其中的竹内薄皮部分。10 纺织工艺竹原纤维可以进行纯纺和混纺，是毛纺、麻纺、绢纺、棉纺、色纺、半精纺等企业开发和推广新产品所要选择的新原料之一，混纺产品更是走向内衣、袜子等领域不可或缺的品种之一。竹原纤维纯纺支数可达60Nm，面料生产企业可以选用圣竹竹原纱线进行交织，增加面料的功能性，面料在保留麻产品风格的同时，又增加了产品的抗菌除臭功能，提高了产品附加值。11 鉴别方法（1）观察法 （2）燃烧法12 竹原纤维的应用 竹原纤维是一种纯天然竹纤维，它是继麻纤维之后又一具有发展前景的生态功能性纤维，由于竹原纤维具有优良的抗菌性、除臭性，所以更能适应家用纺织品的应用，特别是床上用品。在服装面料上，织物挺阔、洒脱、亮丽、豪放，尽显高贵风范。针织面料上，织物吸湿透气、滑爽悬垂、防紫外线。床上用品上，有凉爽舒适、抗菌抑菌、健康保健等性能。袜子浴巾，有抗菌抑菌、除臭无味等功效。竹原纤维作为一种绿色天然的资源性纤维，随着人们对“生态、健康、环保”理念的不断追求，竹原纤维产业更具有广阔的发展前景。竹原纤维的开发突破了传统的竹材应用领域，丰富了竹文化的内涵，符合开发绿色纺织品