1. 简单百科
  2. 铜氨纤维

铜氨纤维

铜氨纤维(cupro fibre),又称铜氨人造丝、铜氨丝,是一种用铜氨法制取的再生纤维素纤维,以长丝为主,短纤维极少。其具有较高的强度、洁白的颜色、柔和悦目的光泽、柔软蚕丝般的风格等特点,被广泛应用于制作高档内衣、丝织女装衬衣、风衣、裤子及外套等服饰。

1857年,纤维素被发现能溶解在铜氨溶液当中,到了1892年,人们用纤维素铜氨溶液加工成水合纤维素纤维。到了1897年,格·巴乌里提出把铜氨纤维加工成纺织纤维。1899年,德国阿亨城的施把弗工厂开始生产铜氨纤维。到了1901年,又在漏斗式成形机构上成功纺制了高级铜氨纤维。1940年,连续式纺丝法成功,使铜氨纤维的发展获得了新方向。截至2015年,只有美国、英国、日本、意大利等一些国家能够自主生产铜氨纤维及其产品。

铜氨纤维是将棉短绒等天然纤维素高聚物溶解在氧化铜溶液中或碱性铜盐的浓氨溶液内,制成纺丝液,再进行湿法纺丝和后加工制成。它的化学组成与棉纤维、黏胶纤维的基本组成相同,其大分子的聚合度接近黏胶纤维,而结晶度则高于黏胶纤维。铜氨纤维的纵向形态平直且光滑,截面呈圆形,不具备皮芯结构。

历史发展

纤维素能溶解在铜氨溶液当中,这在1857年就已被发现。用纤维素铜氨溶液加工成水合纤维素纤维的方法是1892年实现的。当时用此法制得的长丝,作为白炽灯上的灯芯。到了1897年,格·巴乌里提出把铜氨纤维加工成纺织纤维。1899年,德国阿亨城的施把弗工厂开始了铜氨纤维的生产,当时每昼夜仅生产50公斤。到了1901年,在漏斗式成形机构上纺制高级铜氨纤维成功,于是生产又前进了一步。1940年,连续式纺丝法成功,使铜氨纤维的发展获得了新方向。

截至21世纪,只有美国、英国、日本、意大利等一些国家能够自主生产铜氨纤维及其产品。其中日本旭化成公司开发出了一种含电气石的富有保健价值的铜氨纤维,且在2011年1月德国法兰克福展览会上,介绍了各种用于服装和家用的铜氨纤维。旭化成公司是全球重要的铜氨纤维生产商,在一定程度上影响了铜氨纤维的研究开发进展。

分类

铜氨长丝

铜氨纤维的主要生产原料是棉短绒、经精炼和漂白处理后,用铜氨溶液溶解制成丝纺液,该液体为深蓝色的粘稠液体,从喷丝头上的细孔喷出后,凝固成细丝,经过拉伸、精炼、水洗、稀酸等处理,就成为铜氨长丝。铜氨长丝不仅具有优异的染色和显色性,还具有良好的爽滑性和抗静电性,可与任何材料复合,制成各种高档丝织和针织物。铜氨长丝面料也有它的缺点,就是容易起皱,同时铜氨丝面料洗涤要求也非常严格,不能使用碱性洗涤剂,容易引起面料分解。

铜氨短纤

铜氨短纤的性能与真丝接近。铜氨纤维截面呈近似圆形,强度高,颜色洁白,光泽柔和悦目,手感柔软;表面多孔,没有皮层,所以 有优越的染色性能,吸湿,吸水;其体积质量较粘胶、真丝、涤纶等大,因此极具悬垂感;其回潮率较高,仅次于羊毛,与丝相等,而高于棉及其他化纤,因而吸湿效率高,使人们穿着更具舒适感。

区别

参考资料:

特性

物质结构

铜氮纤维与棉纤维、粘胶纤维的基本组成相同,为纤维素大分子(-C6H10O5-)n。大分子的聚合度与粘胶纤维相接近。其大分子结晶度较粘胶纤维高,因此结构较粘胶纤维紧密使其强力较粘胶纤维高,有很好的吸湿能力和染色能力。铜氨纤维的截面形状为圆形,且有皮芯结构,纵向平直光滑。

纤维性能

物理性能

化学性能

其他性能

铜氨纤维具有较高的强度、洁白的颜色,光泽柔和,具有真丝感;手感柔软;其纤维密度比真丝纤维大,因而具有极佳的悬垂感;因其吸湿、放湿效率较高,比电阻较低,所以其抗静电性很好。

制备工艺

原料

铜氨纤维的主要生产原料是棉短绒,经精炼和漂白处理后,用铜氨溶液溶解制成丝纺液,该液体为深蓝色的粘稠液体,从喷丝头上的细孔喷出后,凝固成细丝,经过拉伸、精炼、水洗、稀酸等处理,就成为铜氨长丝。因为制造中以铜氨溶液作为溶解剂,故称为铜氨纤维。

清棉工序

根据铜氨纤维整齐度好、杂质少等特点,尽量增加开松,减少打击。减小尘棒间隔距,增大打手与尘棒间隔距。由于铜氨纤维电阻率较高,易产生静电、粘卷,致使正卷率下降,为此主要采取以下措施:一是降低各打手速度,减少纤维损伤;二是加粗纱防粘卷,同时调节好车间温湿度;三是进行设备吸补风改造,提高正卷率;四是棉箱运转率达到90%以上。

梳棉工序

梳棉的关键是纺出高质量的棉网,增加对铜氨纤维的梳理作用,去除和防止棉结的产生。因此,应提高刺辊与锡林、锡林与道夫间的转移率,杜绝缠绕返花现象,确保棉网清晰。根据原料特点,后部隔距适当加大,如小漏底的进出口隔距放大,抬高除尘刀位置,大角度安装。锡林与盖板间隔距不宜过小。否则在梳理过程中将纤维拉断,损伤纤维;隔距过大,梳理和转移纤维过程中,易造成纤维间扭结,形成棉结。棉网张力也要适当调整保证好各分梳件针布状态良好,避免针布伤痕。同时,加强运转管理,减少粘、缠、挂、带。

并、粗工序

由于铜氨纤维表面光滑,纤维间抱合力差,并条工序应保证通道光洁,车速不宜过快,并合理分配主、后区牵伸倍数。选择粗纱捻系数时,以不影响细纱牵伸为前提,偏大掌握。卷绕张力偏小掌握尽量减少须条意外牵伸,粗纱伸长率控制在1.2%左右。

细纱工序

为控制成纱质量,达到良好的条干水平,采取以下措施:一是采用“大隔距、重加压”的基础工艺;二是优选粗纱捻系数与细纱后区牵伸倍数之间的匹配;三是选用性能优良的胶辊,以提高成纱条干水平;四是合理选配钢领、钢丝圈。

铜氨溶液

铜氨溶液是深蓝色的液体,它是将氢氧化铜溶解于浓的氨水中制得,反应式为:

即四个氨分子与铜离子配位结合形成铜氨络离子,是二价的强碱,常解离如下:

铜氮络离子在有过剩的氨存在时很稳定,但无法分离出来。当氮的浓度较低时,平衡反应移向左方,主要以[Cu(NH3)4(OH)2]存在;氨的浓度增加时,铜氨络离子的浓度亦随之增加,但同时形成NH3:NH3,不具有溶解铜的能力,其溶解能力在6N附近达到极大值。

应用领域

传统纺织领域:铜氨纤维主要应用于传统纺织领域,因纤维细软,光泽适宜,常用做高档丝织或针织物。其服用性能较优良,吸湿性好,极具悬垂感,服用性能近似于丝绸,符合环保服饰潮流。一般应用于内衣里布,能避免产生闷热的不舒适感。另外,铜氨纤维已成为高级套装的面料。作为面料它手感柔软,光泽柔和,符合环保服饰潮流,所以常用做高级织物原料,特别适用于与羊毛、合成纤维混纺或纯纺,做高档针织物,如做针织和机织内衣、女用袜子以及丝织缎绸女装衬衣、风衣、裤料、外套等。

医疗领域:铜氨纤维具有抗菌性能,可以用于制作医用口罩、手术服、护士服等医疗用品,减少交叉感染的风险。

其他领域:铜氨纤维的导电性能可以用于制作传感器,将智能模块嵌入纺织品中,实现对体温、心率、呼吸等生理参数的实时监测。

现状

目前在世界上有美国、英国、日本、德国、意大利等国家生产铜氨纤维产品。日本旭化成工业开发的一种铜氨纤维,该纤维素的铜氨络合物含均匀分散的电气石的铜氨纤维经葡萄糖处理而制成。该纤维增大活性电子的放出量,由身体细胞给予高活化作用。

发展趋势

绿色环保生产

随着消费者对健康与环保意识的增强,对功能性纤维材料的需求逐渐增加。铜氨纤维作为一种具有抗菌、防臭、吸湿排汗等功能的纤维,能够满足消费者对健康舒适生活的追求。

制备工艺的优化

随着制备工艺的不断优化,铜氨纤维的性能将进一步提升,生产成本将降低,市场竞争力将增强。

新材料的研发

新型抗紫外线添加剂和纤维材料的研发将为铜氨纤维行业带来新的发展机遇。这些新材料将提高铜氨纤维的抗紫外线性能、环保性能和舒适性,满足更多领域的应用需求。

应用领域的拓展

铜氨纤维不仅在传统纺织领域有广泛应用,如高档丝织或针织物,还在医疗领域、智能家居、电子智能化产品等新兴市场领域展现出巨大潜力。

参考资料

纺织人,服装中流行的铜氨纤维,你了解吗?.微信公众平台 中国纤检.2024-09-03

铜氨纤维主要市场用途及行业未来发展前景分析.中研网.2024-09-03

铜氨丝是什么?铜氨丝有什么优缺点?.全球纺织网.2024-09-10

..2024-08-19