纺织新科/园地第27期/竹纤维资料 |
我国竹纤维开发状况
浙江省林业科学研究院 许炯
原载;《浙江印染信息与技术》2003/6
竹子生长快、成材早、产量高,在我国利用竹子有着悠久历史。我国竹类资源十分丰富,南方各省都有分布。根据资料,全国有竹林近500万公顷,产量1.3亿吨。目前竹子主要应用于农业、手工业,建筑业、人造板、造纸、竹笋、竹碳加工等。大多还停留在传统应用上,其加工水平有限。产品附加值不高。
我国每年可砍竹材1000余万m3,相当于年木材采伐量的1/5左右,竹子直径小、壁薄中空、各向异性明显,但竹材纤维含量较高,利用竹材纤维加工纺织、服装用纤维是一项比较值得研究的课题,有较好的市场前景。目前这类竹纺织纤维开发有以下几种途径。
1粘胶法加工竹纺织纤维
1-1生产工艺
我们是粘胶纤维生产大国,粘胶生产用的纤维浆粕一般采用棉花为原料,生产工艺如下:
由于粘胶生产工艺存在污染,近来一些发达国家重视环
境保护,减少粘胶纤维产量,粘胶纤维生产目前主要集中在一些发展中国家。
我国有许多企业从事过用竹浆代替棉浆生产粘胶纤维研究,近来,在国内取得成功,竹粘饺纤维和纺织品大量上市,成为一种新的亮点。
1-2 竹粘胶纤维优点
粘胶纤维有其自身的优点,大家对粘胶纤维都有比较深的认识,首先,竹粘胶纤维与普通粘胶纤维一样,具有相同的优良服用性能,其次以竹材为原料加工粘胶纤维比棉花还具经济上优势,竹材的亩产比棉花高,就高产的竹种而言,每亩山田可产竹浆粕800公斤,这是棉花无法比拟的,且竹子主要种植在山地、坡地、投人和维护成本相对较少;第三粘胶纤维生产工艺非常成熟,设备现成,竹粘胶纤维相对开发容易,开发成本相对较低。
1-3 竹粘胶纤维缺点
竹粘胶纤维采用传统粘胶生产工艺,在保持粘胶纤维优良性能同时,难免也存在与普通粘校纤维一样的缺点,如湿强度不够、下水发硬、织物易变形,生产工艺难克服对环境的污染,环保投人较大。
这种纤维的竞争对手是粘胶纤维。
2天然竹奸维
浙江省是竹业大省,有竹林64万公顷,产量1500万吨,"世界竹子看中国,中国竹子看浙江",浙江省在竹材利用和发展中一直走在全国前列。浙江丽水市成功地开发了天然竹纤维。
2-1 生产工艺
天然竹纤维是一种竹子本身原有的纤维束,在加工过程中,不破坏竹材的纤维束结构,只是去除纤维束外的植物组织,保留天然纤维束形态,工艺如下:
2-2 天然竹纤维优点
天然竹纤维保持了竹子纤维原有的天然特性,其微观结构与麻纤维相似,根据开发该纤维企业介绍,这种纤维具较高强度,它和其它纤维交织混纺性能良好,如与真丝、天丝等混纺。另外,该纤维与亚麻相似,具较强抗菌性能。
该纤维生产适合中小规模,设备投人较少,容易实现产业化。
2-3 天然竹纤维缺点
第一,天然竹纤维中的纤维并非单纤维,它是由单纤维叠合的纤维束,长度可达到竹材竹节之间长度,不可能象竹粘胶纤维那样生成长纤;第二,由于是天然的纤维束,纤维有粗细不均,细度不太可能小于6d,否则会造成纤维束分裂、强度大幅度下降,甚至不能纺织;第三,这种纤维只适合中小规模主产。
综合考虑这种纤维服用性能和价格与其相竞争的纤维应该是亚麻、苎麻。
3 竹Lyocell纤维
由欧洲Courtaulds公司和Lenzing公司相继开发成功的,以木浆为原料的新型溶剂纺丝工艺生产的纤维,它是以生长5~7年的速生树种为原料,加工成木浆后用特定的溶剂N-甲基氧化吗啉(NMMO),进行溶剂纺丝,生产被称为Lyocell的纺织纤维,我们根据我国资源结构特点,开发以竹浆为原料的竹Lyocell纤维,取得了初步成果。
3-1 生产工艺
竹Lyocell纤维是以我国资源极其丰富的竹材为原料,一般采用生长1~2年竹材,按以下工艺制造;
3-2 竹Lyocell纤维优点
首先,竹Lyocell纤维与普通的Lyocell纤维一样,加工过程对环境不产生污染,其纤维为纤维素结构,可天然降解;其次,这种纤维与普通Lyocell纤维一样也具棉的舒适性、聚酯纤维的强度、粘胶纤维的悬垂性和蚕丝般的柔感,具较好服用性能和市场前景。第三,竹Lyocell纤维符合我国资源结构特点,原料成本低于普通Lyocell纤维。第四,可生产长丝、短丝及功能化纤维,适合大规模生产。
3-3竹Lyocell纤维开发难点
我们虽然开发出竹Lyocell纤维样品,但实现工业化还有一些技术难点需要突破。首先,要解决竹Lyocell纤维制造过程中分子量控制,尽量减少降解。如开发高效、快速双螺杆纺丝机。争取在几分钟内实现从脱水、溶解、制胶、纺丝全过程,减少纤维素降解,第二,提高NMMO回用率。要提高NMMO回用率,一要减少制丝、NMMO回用和纯化等过程中的NMMO分解,二要减少NMMO随纤维、废水流失。NMMO的回用率高低,也是决定Lyocell纤维产业化成败关键。第三,实观竹Lyocell纤维产业化,需要跨行业、许多企业合作,才能从原料、工艺、设备多方面获得创新和突破。
4、我们工作进展
一方面我们目前和丽水有关企业合作在开展天然竹纤维品质改进研究和推广合作,解决一些尚需解决技术问题,进一步提高纤维质量,扩大织物品种。另一方面,我们正在进行竹Lyocell纤维开发研究,我们在二年前成功制造出竹Lyocell纤维样品,去年,我们研究NMMO的回用方法,其中将NMMO稀溶液浓缩、纯化方法申请专利。目前,重点是在开发双螺杆纺丝机,也取得了相当进展,并提出了专利申请。
我们愿意与社会各界合作,尽快实现竹Lyocell纤维商业化开发。有实力、有兴趣的单位可以与我们联系,我们热情欢迎各位加盟,联系电话13003680118,许炯。