柔軟的衣服竟是木頭造？這到底是怎么回事？ “天絲”到底是什么絲？

說起各種衣物，我們多半會想到柔軟的觸感，不過你有沒有想過，有些柔軟的衣物其實是用木頭這種硬邦邦的原材料做出來的呢？為了更好地解釋這個過程，就讓我們先從一種目前挺熱門的紡織材料“天絲”說起吧。

在選購服裝時，大家經(jīng)常會遇到一個聽起來很高大上的詞“天絲”，這是一款近幾年比較流行的紡織材料，常用在夏季服裝上。那么“天絲”究竟是什么絲呢？又具有哪些特別的性能特點呢？

“天絲”有個大家族

現(xiàn)在選購服裝時，大家經(jīng)常會遇到一個聽起來很高大上的詞“天絲”。這是一款近幾年比較流行的紡織材料，柔軟舒適，常被用在夏季服裝上。那么“天絲”究竟是什么絲呢？

其實，“天絲”只是一這種紡織材料的中文商品名，它本來的名字叫萊賽爾纖維（Lyocell），屬于紡織纖維材料中的一類——再生纖維素纖維。紡織領(lǐng)域常用的粘膠纖維、莫代爾纖維、竹漿纖維、銅氨纖維也屬于再生纖維素纖維，算是天絲的“親戚”。那么問題來了：

再生纖維素纖維是什么？

不過“再生纖維素纖維”這個專業(yè)詞匯有點就更加拗口繞口，、讓人費解了。我們可以把“再生纖維素纖維”這個專業(yè)名詞拆開成“再生”、“纖維素”、“纖維”三個詞，來理解這類纖維的結(jié)構(gòu)與特點。

我們倒著來解釋這幾個個詞需要倒著來，。首先，我們來看“纖維”，纖維是紡織材料的最基本單位，按照來源分類，紡織纖維通常被分為天然纖維和化學(xué)纖維（見圖1）。

圖1 紡織纖維分類

從這張纖維分類圖上，“再生纖維素纖維”歸類在“化學(xué)纖維→人造纖維”之下，說明這不是天然存在的纖維，而是人類創(chuàng)造出來的纖維。

我們再看“纖維素”這個詞，指的是這類纖維的化學(xué)成分主要是纖維素。纖維素（cellulose）是由葡萄糖組成的大分子多糖，是植物細(xì)胞壁的主要成分，是自然界中分布最廣、含量最多的一種多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纖維素含量接近100%，為天然的最純纖維素來源，木材的纖維素約占40～50%。

最后看“再生”這個詞，這個詞既是將該類纖維區(qū)別于天然纖維素纖維（如棉纖維），也表明了這類纖維的特殊工藝，即通過人類發(fā)明的特定加工工藝，利用天然纖維素化合物為原料（通常有木材、竹子、無法直接紡紗的棉短絨和落棉等），經(jīng)化學(xué)方法加工制成高分子濃溶液，再經(jīng)紡絲和后處理而制得纖維。在這個過程中，自然界天然的纖維素經(jīng)過人之操作而“重生”，再次以纖維素的化學(xué)成分出現(xiàn)，但是物理結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了改變，成為“可紡”的纖維。而我們穿在身上的柔軟 “天絲”服裝，

原料就“天絲”萊賽爾纖維的原料是木材。

硬硬的木頭，怎樣變成軟軟的衣服？

還是以天絲為例，生產(chǎn)時，木材首先要被粉碎、制成纖維素木漿漿粕，使用一些化學(xué)試劑去除原料中的雜質(zhì)、非纖維素的成分，在這個過程中還會對纖維素的聚合度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

然后，使用一定濃度的溶劑N-甲基嗎啉-N-氧化物(簡稱NMMO)溶解對這個木漿漿粕進(jìn)行溶解，得到呈現(xiàn)“黏糊糊”狀態(tài)的溶解漿，再進(jìn)行“干噴濕紡”紡絲工藝來生產(chǎn)萊賽爾纖維。在這個生產(chǎn)過程中，使用的溶劑N-甲基嗎啉-N-氧化物（NMMO）水溶液無毒無害，可被回收重復(fù)使用，使得整個生產(chǎn)系統(tǒng)形成閉環(huán)回收再循環(huán)體系，沒有廢物排放，對環(huán)境無污染。

如前所述，纖維素是一種高分子化合物，是葡萄糖通過 β-1,4糖苷鍵連接起來的線性高分子，化學(xué)式為（C6H10O5）n(n為聚合度)。天然纖維素材料由很多長度不同的纖維素分子所組成，這些纖維素分子的聚合度從100到25000不等，分子量不均一且分布較寬。高分子化合物的一個特點是存在結(jié)晶現(xiàn)象（高分子聚合物結(jié)晶是高分子鏈部分排列起來的過程，在此過程中高分子鏈折疊起來形成有序的區(qū)域），纖維素里的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)相互交錯，天然纖維素的結(jié)晶度達(dá)到70%～80%。

相比較天然纖維素，可能有些朋友會問，天然纖維本身就挺好啊，純棉的衣服穿著多舒服啊，為什么還要這么費勁把木頭什么的做成再生纖維素纖維呢？

原來相比較天然纖維素，再生纖維素纖維里的纖維素分子的聚合度有所降低，分子量分布區(qū)間更加集中；材料的結(jié)晶度和取向度（高分子聚合物取向是高分子鏈沿外力作用的方向進(jìn)行有序排列的現(xiàn)象）均有所性質(zhì)發(fā)生了改變，從而對纖維的吸濕性能、物理機(jī)械性能等產(chǎn)生影響，為這些“新生的纖維素”賦予了不同的性能。通常來說，聚合度越高，纖維的斷裂強(qiáng)度越大；結(jié)晶度越高，分子間排列越緊密、作用力越大，纖維的拉伸強(qiáng)度就越好，但是纖維的吸濕性和柔軟性就會下降；取向度則會影響纖維的拉伸強(qiáng)度和伸長。

上面這張比較表中列出了纖維的一些特征，它們共同影響著纖維的斷裂強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、吸濕性與柔軟性等性質(zhì)，這直接關(guān)系到我們的穿著感受。

通過不同的工藝可制作出符合我們不同需求的再生纖維素纖維，比天然纖維更加靈活多樣，穿著也更舒適。

再生纖維素纖維，好在哪兒？

以吸濕性為例，再生纖維素纖維的吸濕性特別突出（見表3中公定回潮率指標(biāo)），比天然棉纖維的吸濕性還要好。這是因為再生纖維素纖維的分子結(jié)構(gòu)中含有大量親水的羥基，可以吸附水分子；再者，再生纖維素纖維的結(jié)晶度明顯低于棉纖維（見表2）。

高分子材料的結(jié)晶度越低，意味著非結(jié)晶區(qū)的含量越高，而非結(jié)晶區(qū)的大分子排列雜亂，空隙大而多，這些空隙可以很好的容納水分子，這使得再生纖維素纖維的吸濕能力比棉纖維強(qiáng)。

人類根據(jù)天然纖維素的特性設(shè)計開發(fā)出再生纖維素纖維的加工工藝，經(jīng)過加工的纖維素在結(jié)構(gòu)上發(fā)生了改變，帶來性能上的改變，從而可以紡紗織布制衣，而造福人類。

這些纖維，都是再生纖維素纖維

前文主要以天絲為例講解了再生纖維素纖維的生產(chǎn)和特點，下面再分別講講其他的再生纖維素纖維。

在纖維發(fā)展世上，粘膠纖維是最早被人類制備得到的再生纖維素纖維，又被稱為“人造絲”，也是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的再生纖維素纖維，在很多純紡和混紡面料中都可見到粘膠纖維。粘膠纖維還會被用于生產(chǎn)無紡布，用于生產(chǎn)一次性洗臉巾、濕巾等。

由于粘膠纖維的生產(chǎn)過程會產(chǎn)生一定量的污染，粘膠纖維的生產(chǎn)受到管控，近幾年的總產(chǎn)能幾乎沒有新增，而采用“迭代”工藝生產(chǎn)的綠色纖維——萊賽爾纖維的產(chǎn)量則增長明顯，越來越多的出現(xiàn)在我們的生活中。

而萊賽爾（Lyocell）纖維（也就是前面說的“天絲”）具有干、濕強(qiáng)度大、初始模量高、尺寸穩(wěn)定性好等特征，產(chǎn)品強(qiáng)度高、吸濕性能好、手感滑爽，集合成纖維和天然纖維的優(yōu)越性能于一身。正如前所述，萊賽爾纖維的生產(chǎn)系統(tǒng)形成閉環(huán)回收再循環(huán)體系，沒有廢物排放，對環(huán)境無污染，因此萊賽爾纖維還被稱為“二十一世紀(jì)的綠色纖維”。

莫代爾纖維也是一款常見的再生纖維素纖維，它吸濕性好、透氣性佳、斷裂強(qiáng)度較高、手感柔軟，常見于針織內(nèi)衣、睡衣等。竹漿纖維是采用竹子為原料而制成的再生纖維素纖維，具有優(yōu)良的吸濕透氣性能，其織物具有干爽舒適、柔軟懸垂、色澤亮麗等優(yōu)點。銅氨纖維的主要原料是棉短絨，由于其制備過程中使用的關(guān)鍵溶劑是為氫氧化銅或堿性銅鹽的濃氨溶液，而被稱為銅氨纖維。銅氨纖維吸濕性好、染色性佳，其織物懸垂性好、手感柔軟、光澤柔和、有真絲感，常用于西裝、女士套裝等高檔服裝產(chǎn)品。

纖維素是地球上最豐富的天然高分子，自然界每年通過光和作用可合成約1000億噸天然纖維素。相關(guān)研究表明，地球上平均每年在化學(xué)工業(yè)中消耗掉的纖維素原料，自然界只需要1個小時就可以重生。所以充分利用量大面廣的天然纖維原料，將有效替代不可再生的石油資源。再者，天然纖維素纖維制品在被棄用后，在一定條件下可以生物降解，對環(huán)境友好。所以，購買和使用再生纖維素纖維的服裝和紡織品也是一種促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的綠色消費行為。。

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作者：宋立丹中國紡織建設(shè)規(guī)劃院 高級工程師

審核：張杰中國紡織建設(shè)規(guī)劃院 總工程師

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