銅氨纖維(cupro fibre),又稱銅氨人造絲、銅氨絲,是一種用銅氨法制取的再生纖維素纖維,以長絲為主,短纖維極少。其具有較高的強度、潔白的顏色、柔和悅目的光澤、柔軟蠶絲般的風格等特點,被廣泛應用于制作高檔內衣、絲織女裝襯衣、風衣、褲子及外套等服飾。
1857年,纖維素被發現能溶解在銅氨溶液當中,到了1892年,人們用纖維素銅氨溶液加工成水合纖維素纖維。到了1897年,格·巴烏里提出把銅氨纖維加工成紡織纖維。1899年,德國阿亨城的施把弗工廠開始生產銅氨纖維。到了1901年,又在漏斗式成形機構上成功紡制了高級銅氨纖維。1940年,連續式紡絲法成功,使銅氨纖維的發展獲得了新方向。截至2015年,只有美國、英國、日本、意大利等一些國家能夠自主生產銅氨纖維及其產品。
銅氨纖維是將棉短絨等天然纖維素高聚物溶解在氧化銅溶液中或堿性銅鹽的濃氨溶液內,制成紡絲液,再進行濕法紡絲和后加工制成。它的化學組成與棉纖維、黏膠纖維的基本組成相同,其大分子的聚合度接近黏膠纖維,而結晶度則高于黏膠纖維。銅氨纖維的縱向形態平直且光滑,截面呈圓形,不具備皮芯結構。
歷史發展
纖維素能溶解在銅氨溶液當中,這在1857年就已被發現。用纖維素銅氨溶液加工成水合纖維素纖維的方法是1892年實現的。當時用此法制得的長絲,作為白熾燈上的燈芯。到了1897年,格·巴烏里提出把銅氨纖維加工成紡織纖維。1899年,德國阿亨城的施把弗工廠開始了銅氨纖維的生產,當時每晝夜僅生產50公斤。到了1901年,在漏斗式成形機構上紡制高級銅氨纖維成功,于是生產又前進了一步。1940年,連續式紡絲法成功,使銅氨纖維的發展獲得了新方向。
截至21世紀,只有美國、英國、日本、意大利等一些國家能夠自主生產銅氨纖維及其產品。其中日本旭化成公司開發出了一種含電氣石的富有保健價值的銅氨纖維,且在2011年1月德國法蘭克福展覽會上,介紹了各種用于服裝和家用的銅氨纖維。旭化成公司是全球重要的銅氨纖維生產商,在一定程度上影響了銅氨纖維的研究開發進展。
分類
銅氨長絲
銅氨纖維的主要生產原料是棉短絨、經精煉和漂白處理后,用銅氨溶液溶解制成絲紡液,該液體為深藍色的粘稠液體,從噴絲頭上的細孔噴出后,凝固成細絲,經過拉伸、精煉、水洗、稀酸等處理,就成為銅氨長絲。銅氨長絲不僅具有優異的染色和顯色性,還具有良好的爽滑性和抗靜電性,可與任何材料復合,制成各種高檔絲織和針織物。銅氨長絲面料也有它的缺點,就是容易起皺,同時銅氨絲面料洗滌要求也非常嚴格,不能使用堿性洗滌劑,容易引起面料分解。
銅氨短纖
銅氨短纖的性能與真絲接近。銅氨纖維截面呈近似圓形,強度高,顏色潔白,光澤柔和悅目,手感柔軟;表面多孔,沒有皮層,所以 有優越的染色性能,吸濕,吸水;其體積質量較粘膠、真絲、滌綸等大,因此極具懸垂感;其回潮率較高,僅次于羊毛,與絲相等,而高于棉及其他化纖,因而吸濕效率高,使人們穿著更具舒適感。
區別
參考資料:
特性
物質結構
銅氮纖維與棉纖維、粘膠纖維的基本組成相同,為纖維素大分子(-C6H10O5-)n。大分子的聚合度與粘膠纖維相接近。其大分子結晶度較粘膠纖維高,因此結構較粘膠纖維緊密使其強力較粘膠纖維高,有很好的吸濕能力和染色能力。銅氨纖維的截面形狀為圓形,且有皮芯結構,縱向平直光滑。
纖維性能
物理性能
化學性能
其他性能
銅氨纖維具有較高的強度、潔白的顏色,光澤柔和,具有真絲感;手感柔軟;其纖維密度比真絲纖維大,因而具有極佳的懸垂感;因其吸濕、放濕效率較高,比電阻較低,所以其抗靜電性很好。
制備工藝
原料
銅氨纖維的主要生產原料是棉短絨,經精煉和漂白處理后,用銅氨溶液溶解制成絲紡液,該液體為深藍色的粘稠液體,從噴絲頭上的細孔噴出后,凝固成細絲,經過拉伸、精煉、水洗、稀酸等處理,就成為銅氨長絲。因為制造中以銅氨溶液作為溶解劑,故稱為銅氨纖維。
清棉工序
根據銅氨纖維整齊度好、雜質少等特點,盡量增加開松,減少打擊。減小塵棒間隔距,增大打手與塵棒間隔距。由于銅氨纖維電阻率較高,易產生靜電、粘卷,致使正卷率下降,為此主要采取以下措施:一是降低各打手速度,減少纖維損傷;二是加粗紗防粘卷,同時調節好車間溫濕度;三是進行設備吸補風改造,提高正卷率;四是棉箱運轉率達到90%以上。
梳棉工序
梳棉的關鍵是紡出高質量的棉網,增加對銅氨纖維的梳理作用,去除和防止棉結的產生。因此,應提高刺輥與錫林、錫林與道夫間的轉移率,杜絕纏繞返花現象,確保棉網清晰。根據原料特點,后部隔距適當加大,如小漏底的進出口隔距放大,抬高除塵刀位置,大角度安裝。錫林與蓋板間隔距不宜過小。否則在梳理過程中將纖維拉斷,損傷纖維;隔距過大,梳理和轉移纖維過程中,易造成纖維間扭結,形成棉結。棉網張力也要適當調整保證好各分梳件針布狀態良好,避免針布傷痕。同時,加強運轉管理,減少粘、纏、掛、帶。
并、粗工序
由于銅氨纖維表面光滑,纖維間抱合力差,并條工序應保證通道光潔,車速不宜過快,并合理分配主、后區牽伸倍數。選擇粗紗捻系數時,以不影響細紗牽伸為前提,偏大掌握。卷繞張力偏小掌握盡量減少須條意外牽伸,粗紗伸長率控制在1.2%左右。
細紗工序
為控制成紗質量,達到良好的條干水平,采取以下措施:一是采用“大隔距、重加壓”的基礎工藝;二是優選粗紗捻系數與細紗后區牽伸倍數之間的匹配;三是選用性能優良的膠輥,以提高成紗條干水平;四是合理選配鋼領、鋼絲圈。
銅氨溶液
銅氨溶液是深藍色的液體,它是將氫氧化銅溶解于濃的氨水中制得,反應式為:
即四個氨分子與銅離子配位結合形成銅氨絡離子,是二價的強堿,常解離如下:
銅氮絡離子在有過剩的氨存在時很穩定,但無法分離出來。當氮的濃度較低時,平衡反應移向左方,主要以[Cu(NH3)4(OH)2]存在;氨的濃度增加時,銅氨絡離子的濃度亦隨之增加,但同時形成NH3:NH3,不具有溶解銅的能力,其溶解能力在6N附近達到極大值。
應用領域
傳統紡織領域:銅氨纖維主要應用于傳統紡織領域,因纖維細軟,光澤適宜,常用做高檔絲織或針織物。其服用性能較優良,吸濕性好,極具懸垂感,服用性能近似于絲綢,符合環保服飾潮流。銅氨纖維的用途與粘膠纖維大體一樣,但銅氨纖維的單纖比粘膠纖維更細。一般應用于內衣里布,能避免產生悶熱的不舒適感。另外,銅氨纖維已成為高級套裝的面料。作為面料它手感柔軟,光澤柔和,符合環保服飾潮流,所以常用做高級織物原料,特別適用于與羊毛、合成纖維混紡或純紡,混紡可增強抗靜電與吸濕排濕性能,做高檔針織物,如做針織和機織內衣、女用襪子以及絲織緞綢女裝襯衣、風衣、褲料、外套等。
醫療領域:銅氨纖維具有抗菌性能,可以用于制作醫用口罩、手術服、護士服等醫療用品,減少交叉感染的風險。
其他領域:銅氨纖維的導電性能可以用于制作傳感器,將智能模塊嵌入紡織品中,實現對體溫、心率、呼吸等生理參數的實時監測。
現狀
目前在世界上有美國、英國、日本、德國、意大利等國家生產銅氨纖維產品。日本旭化成工業開發的一種銅氨纖維,該纖維素的銅氨絡合物含均勻分散的電氣石的銅氨纖維經葡萄糖處理而制成。該纖維增大活性電子的放出量,由身體細胞給予高活化作用。
發展趨勢
綠色環保生產
隨著消費者對健康與環保意識的增強,對功能性纖維材料的需求逐漸增加。銅氨纖維作為一種具有抗菌、防臭、吸濕排汗等功能的纖維,能夠滿足消費者對健康舒適生活的追求。
制備工藝的優化
隨著制備工藝的不斷優化,銅氨纖維的性能將進一步提升,生產成本將降低,市場競爭力將增強。
新材料的研發
新型抗紫外線添加劑和纖維材料的研發將為銅氨纖維行業帶來新的發展機遇。這些新材料將提高銅氨纖維的抗紫外線性能、環保性能和舒適性,滿足更多領域的應用需求。
應用領域的拓展
銅氨纖維不僅在傳統紡織領域有廣泛應用,如高檔絲織或針織物,還在醫療領域、智能家居、電子智能化產品等新興市場領域展現出巨大潛力。
參考資料 >
紡織人,服裝中流行的銅氨纖維,你了解嗎?.微信公眾平臺 中國纖檢.2024-09-03
銅氨纖維主要市場用途及行業未來發展前景分析.中研網.2024-09-03
銅氨絲是什么?銅氨絲有什么優缺點?.全球紡織網.2024-09-10
銅氨纖維(CUPERENE FIBER).中國質量新聞網.2025-07-18