人造纤维是用某些天然高分子化合物或其衍生物做原料，经溶解后制成纺织溶液，然后喷丝纺制成纤维状的材料。主要是以竹子、木材、甘蔗渣、棉子绒等自然植物而制造出的纤维原料。根据人造纤维的形状和用途，分为人造丝、人造棉和人造毛三种。重要品种有粘胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等。

简介

人造纤维是用木材、草类的纤维经化学加工制成的粘胶纤维；是一种再生纤维。根据人造纤维的形状和用途，分为人造丝、人造棉和人造毛三种。重要品种有粘胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等。具体又可分为：再生纤维素纤维、纤维素酯纤维、蛋白质纤维和其他天然高分子物纤维。

其性能与合成纤维相比，纤维强度稍低，吸湿性好，染色比较容易。产品形式有长丝（人造丝）和短纤维。是由提纯得到的某些线型天然高分子物为原料，经直接用溶剂溶解或制备成衍生物后用溶剂溶解，之后再经纺丝加工制得的多种化学纤维的统称。具体又可分为：再生纤维素纤维、纤维素酯纤维、蛋白质纤维和其他天然高分子物纤维。其性能与合成纤维相比，纤维强芳稍低，吸湿性好，染色比较容易。产品形式有长丝（人造丝）和短纤维。化学纤维的两大类之一。用某些天然高分子化合物或其衍生物做原料，经溶解后制成纺织溶液，然后纺制成纤维，竹子、木材、甘蔗渣、棉子绒等都是制造人造纤维的原料。

发展史

18世纪以前，东方丝绸制造术比欧洲先进得多。东方织物精细、华美，深受欧洲贵族们的喜爱，因此只能大量从东方高价购买。终于，欧洲人决心发明能够替代丝绸的纺织物。 

第一位立志要制造出人造丝的是一位瑞士科学家，名叫乔治.安德玛斯。1855年，安德玛斯使用硝化纤维素溶液模仿蚕吐丝的过程，制取了拉延的纤维。人工抽丝的成功使安德玛斯获得了专利。但这种纤维短而脆弱，还不具有实用价值。

1884年，著名细菌学家巴斯德的学生，法国化学家查唐纳特利用洗照片的溶液，进行小孔挤压实验。他把硝化纤维素放在洒精和乙醚里溶解后，制成一种粘稠的，叫作火棉胶的液体、把这种液体从直径1毫米的小孔中挤压出来，当洒精和乙醚挥发之后，就凝固成细长而美丽的丝了，这就是最早的人造丝。    

查唐纳特的发明在1889年伦敦国际博览会上展出后，极受好评。然而，那时的人们不了解，硝化纤维素是一种易燃物质，这一点，查唐纳特也疏忽了。在一次宴会上，一位妇人穿着人造丝纺制的美丽服装，博得全场的赞赏。不料，与会者吸烟的火星溅到她的身上，瞬时，衣服燃起火来。在场的人们尚未来得及采取营救措施，那位妇人全身已被烈火吞噬，悲惨地死去了。这一幕使查唐纳特受到了沉重的打击。但他没有放弃，继续深入研究，终于从硝化纤维素中把易燃物质提取出来，制成了“保险的丝”。l891年，查唐纳特在法国贝桑松建起了人造丝工厂，开始大批生产。但是，由于产品价格较贵，销路一直不好，原因之一是更廉价的人造丝已经面世。   

1890年，德国布伦内和弗雷梅利用在铜氨溶液中溶解纤维素的方法，制成铜氨人造丝，并获得发明专利。用铜氨法要比查唐纳特的硝化纤维素法生产成本低得多。 

1891年，英国化学家克鲁斯和贝文将纤维素用强碱和二硫化碳分解后，制成为易溶于水的粘稠物质，他们把这种物质叫作“粘胶”。然而用此法制出的人造丝永远带水而不凝固。两位科学家又研究出利用旋箱在离心力作用下边脱水边纺丝的方法，粘胶法是现在应用最广的生产人造纤维的方法。粘胶人造丝既安全又便宜，在各类纤维产量中仅次于棉花。

1865年，德国的秀吉贝尔发明了醋酸纤维素制造法，这也是生产人造丝原料的一种方法。

天然纤维和化学纤维的区别

天然纤维是指自然界中天然的纤维材料，像雪白的棉花、强韧的苎麻、卷曲的羊毛、光亮的蚕丝等等，都是天然纤维。

化学纤维是用化学方法加工制成的纤维。按照所用的原料和化学加工方法的不同，化学纤维又分成人造纤维和合成纤维两大类。 

人造纤维一般是用不能直接纺纱的纤维素材料（木材、棉籽短绒、甘蔗等）作原料，经过化学处理和机械加工而生产出来 的。像粘胶纤维、铜氨纤维、醋酸纤维和富强纤维等，都是人造纤维。人造纤维实质上都是天然纤维素经过溶解后“再生”的，所以也称为“再生”纤维。 

合成纤维是人工合成的高分子物质纺制成的纤维，即先从简单的低分子物质，如天然气、石油、煤、石灰石等物质或棉籽 壳、玉米芯、蓖麻油、糠醛等农副产品中提炼出简单的有机化合物，经过复杂的化学“合成”作用，制成高分子物质，再利用纺丝设备纺成各种纤维。合成纤维品种很多，有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等等。 

天然纤维、人造纤维、合成纤维不但所用的原料和化学加工的方法不同，在性质方面也有许多不同之处。 

天然纤维是人类传统的服用纤维。它们有着许多化学纤维所没有的优良品性。像棉花，吸湿性能好，穿着透气、吸汗、舒 适，所以人们在选购内衣时，都喜欢选择纯棉纺织品。麻没有棉 花那样柔软，但韧性比棉好，是天然纤维中的强者，尤其是苎 麻，品质最好。麻织品一般都是用来做夏季服装，特别是苎麻。 因为苎麻布具有凉爽、吸湿、透气的特性，而且强度高、硬挺、 不沾身，所以很受人们欢迎。麻还具有耐磨性和极优良的耐霉抗 蚀性。所以人们用麻来做绳索、织渔网。羊毛的优点也很多，毛 织品坚牢耐穿，保暖性好，隔热也好。毛料服装经过熨烫，泥面 平整，裤线折痕持久挺直。毛织品也有良好的透气性和吸湿性， 还有手感柔软和不易沾污等优点。那纤细闪光的蚕丝，有着许多 优异的特性：吸水性和耐热性较强，保温性也很好。丝织品精美 华贵，被人们誉为“纤维皇后”。 

但天然纤维也有缺点。棉纤维长期和空气接触并受日光照晒就会逐渐被氧化，强力降低，失去柔软性而变脆。羊毛怕碱，遇 碱会溶解，也怕太阳晒，太阳光中的紫外线可以破坏羊毛的化学 组成，使羊毛强力下降，失去光泽。蚕丝怕碱、怕阳光，丝制品 在日光下曝晒，易老化脆损。 

人造纤维的性能一般近似天然纤维———棉花，但粘胶纤维（人们称为“人造棉”或“人造丝”）最大缺点是受湿后强度降低，不耐久穿。 

合成纤维可说是方兴未艾，天天要和我们打交道。合成纤维有许多独到之处：除具有强力高、不霉烂的通性外，还各有特点，如锦纶耐磨性能特别好，大约要高于棉纤维好几倍；涤纶纤维弹性最好，抗皱性和保形性也特别好；维纶纤维性能与棉纤维 相近，但耐磨性能比棉好；腈纶纤维性能与羊毛相近，而耐光性极好，比羊毛也轻；丙纶轻盈坚牢；氯纶保暖性很好，具有“特 异功能”，若是得了关节炎，在治疗的同时，买件氯纶内衣穿上， 有助于健康的恢复。合成纤维的主要缺点是透气性、吸湿性和耐热性都较差。

分类

根据人造纤维的形状和用途，分为人造丝、人造棉和人造毛三种。重要品种有粘胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等。人造丝是一种丝质的人造纤维，由纤维素（cellulose）所构成，而纤维素是构成植物主要组成部分的有机化合物。人造棉，棉型人造短纤维的俗称。主要品种为以纤维素或蛋白质等天然高分子化合物的原料经过化学加工纺制的如棉型黏胶短纤维。其规格与棉纤维相似。长度一般为35mm。纤度为1.5～2.2dtex。可在棉纺机上纯纺，也可与棉花或棉型合成纤维（如涤纶、锦纶等）混纺。由天然纤维素纺制的棉型短纤维。主要是粘胶短纤维。其特点是可染性好、鲜艳度和牢度高、穿着舒适、耐稀碱、吸湿性与棉接近。缺点是不耐酸、回弹性和耐疲劳性差、湿力学强度低。可以纯纺，也可以与涤纶等化学纤维混纺。棉与人造棉都是纤维素，与淀粉的构成是一样的不同的是分子量更大。人造棉是将纤维素溶解在溶剂中再从很细的喷嘴中喷出形成细丝，类似蜘蛛拉丝。所以用烧是无法区分的，主要靠手感了。人造棉的应该更光滑些。

具体又可分为：

再生纤维素纤维、用纤维素为原料制成的、结构为纤维素II的再生纤维。由于耕地的减少和石油资源的日益枯竭，天然纤维、合成纤维的产量将会受到越来越多的制约；人们在重视纺织品消费过程中环保性能的同时，对再生纤维素纤维的价值进行了重新认识和发掘。如今再生纤维素纤维的应用已获得了一个空前的发展机遇。再生纤维素纤维的发展总体上可以分为三个阶段，形成了三代产品。第一代是20世纪初为解决棉花短缺而面世的普通粘胶纤维。第二代是20世纪50年代开始实现工业化生产的高湿模量粘胶纤维，其主要产品包括日本研发的虎木棉(后命名为Polynosic)和美国研发的变化型高湿模量纤维HWM以及兰精公司80年代后期采用新工艺生产的Modal纤维。60年代后期开始，由于合纤生产技术的迅速发展，原料来源充足和成本低廉，合成纤维极大地冲击了再生纤维素纤维的市场地位。许多研究机构和企业更多地关注了新合纤的开发和应用。在此期间，世界再生纤维素纤维的发展趋于停滞。第三代产品是以20世纪90年代推出的短纤Tencel(天丝)、长丝newcell为代表。受健康环保意识、崇尚自然等因素的影响，人们对再生纤维素纤维有了新的认识，新一代再生纤维素纤维的理化性能也有了充分的改进，因此，再生纤维素纤维的应用重新出现了迅猛的增长。

纤维素酯纤维，从天然蛋白质制成的性质类似羊毛的纤维。羊毛、蚕丝等为天然蛋白质纤维。1866年英国人E.E.休斯首先成功地从动物胶中制出人造蛋白质纤维。他将动物胶溶于乙酸，在硝酸酯的水溶液中凝固抽丝，然后以亚铁盐溶液脱硝，进一步加工得到蛋白质纤维，但未工业化。1935年意大利弗雷蒂才用牛乳内提取的奶酪素制成人造羊毛。天然蛋白质制成的蛋白质纤维与羊毛的性质差不多。基本结构单元都是氨基酸，以酰胺键（肽键）结合在一起的高分子。比天然羊毛优越之处在于不易皱缩，不易虫蛀，易保存；缺点是保暖性及柔软性较天然羊毛差些。工业生产蛋白质纤维的主要原料是乳酪素、花生蛋白及大豆蛋白等。指从木材、棉短绒等植物材料中提取得到的纤维素，与有机酸等反应所生成的纤维素衍生物——纤维素酯为原料制得的、最终纤维大分子化学结构仍保持纤维素酯结构的纤维均属之。

其性能与合成纤维相比，纤维强度稍低，吸湿性好，染色比较容易。产品形式有长丝（人造丝）和短纤维。

蛋白质纤维和其他天然高分子物纤维。

用途

基本化工原料、用于造纸、人造纤维、洗涤剂、医药、石油化工、水处理、精细化工、有机合成、纺织工业、印染、制皂、冶金、玻璃、陶瓷；性状：白色或微带颜色桶装固碱或片状固碱规 格 品级 优等品 一等品 合格品 指标 NaOH% 96.0 96.0 95.0 Na2CO3 1.3 1.4 1.6 NaCl% 2.7 2.8 3.2 Fe2O3% 0.008 0.01 0.02生产方法 蒸镏法用途：基本化工原料、用于造纸、人造纤维、洗涤剂、医药、石油化工、水处理、精细化工、有机合成、纺织工业、印染、制皂、冶金、玻璃、陶瓷用于制作衣着用品和室内装饰用品，也可用于制作轮胎帘子线、香烟过滤嘴等。

化纤行业的发展

化纤行业的发展主要受下游原材料和上游纺织行业的影响，从上游原料供应看，我国合成纤维的原料进口量随着经济的发展不断下降。这为化学纤维行业的发展带来了光明。2004年我国纺织品服装出口额已经达到约900亿美元。纺织行业的发展为化纤应用提供了更大的发展空间，且我国在不断研究开发化学纤维在其他非纺织品的应用。

近几年我国化学纤维出口数量增大，从2002年到2005年我国化学纤维进口的绝对数量下降，出口数量不断增大。化纤长丝2004年和2005年分别实现贸易顺差1358百万美元和2119百万美元，化纤短纤2004年和2005年分别实现贸易顺差为134百万美元和1133百万美元。由此可见，我国化纤行业的发展总体来说是健康的。

工艺

以天然聚合物（如纤维素、蛋白质等）为原料，经化学处理和机械加工而制得的化学纤维。人造纤维一般具有与天然纤维相似的性能，有良好的吸湿性、透气性和染色性能，手感柔软，富有光泽，是一种重要的纺织材料。它可以纯纺或与羊毛、丝等天然纤维、合成纤维混纺，制得各种衣料。粘胶纤维中的强力丝因强度高，抗多次变形性好，可用在工业方面。再生蛋白质纤维具有类似羊毛的性质，可代替羊毛。目前，可用蛋白质与其他纤维接枝共聚或共混以改善其他纤维的性质。1984年，人造纤维的产量约为3.1Mt，占化学纤维总产量的21.3％。

分类图表

人造纤维按其化学组成可分为再生纤维素纤维、纤维素酯纤维、再生蛋白质纤维三类（见表）。再生纤维素纤维以含纤维素的农林产物，如木材、棉短绒、甘蔗粕、芦苇等为原料制得，纤维的化学组成与原料相同，但物理结构发生变化。纤维素酯纤维也以纤维素为原料，经酯化后纺丝制得纤维，纤维的化学组成与原料不同。再生蛋白质纤维的原料则是玉米、花生、大豆以及牛乳酪素等蛋白质。

人造纤维的生产方法，是先将纤维素或蛋白质等天然高分子化合物溶解在一定溶液中，通过不同的方法制成纺丝液后，再进行纺丝。

人造纤维的性质及印花技巧

人造纤维是天然纤维经过化学方法、机械加工方法而制的的纤维。

由于人造纤维的基本原料本身也具有天然纤维的基本化学结构，化学加工的作用只是改变纤维物理特性的再生产过程，因此，人造纤维亦称作再生纤维。较多的称呼是人造棉、人造丝。

乙酸酯纤维

乙酸酯纤维是由纤维素与乙酸酐反应，得到在一个葡萄糖单元导航具有2-3个乙酰基团的产品，硫酸作为反应的催化剂，加入过量水终止反应，而使乙酸纤维沉淀下来。所得到的片状物质溶于丙酮或乙酸甲酯，这就是所谓的“干抻拉”，即当溶解蒸发时，纤维就形成了。对于合成纤维，其交联链段和形状，可以进行控制。再抻拉可以增加强度，纤维可以得到所需要的扭曲性能。

乙酸酯纤维的密度很大，没有空隙，抻拉纺织可能使纤维产生许多交联结，纤维的抻拉可得到高结晶度，因此增加了强度。添加剂可混入粘性溶液，以增加不透明性，同样，颜料也可以加入到“干纺”纤维中。

粘胶纤维

粘胶纤维的产量在人造纤维中居首位。它的原料是木材，在中国则以棉短绒占较大比例，其他还有竹、甘蔗渣、麦秆、和芦苇等。

例如将木材除去非纤维成分制的的纤维素浆，先用18%的氢氧化钠溶液处理生产碱纤维素，再在密闭容器中以二硫化碳处理，形成磺酸纤维素钠，溶于4%-6%可行钠溶液中成为粘液，将此粘液压过喷丝头抽丝，从喷丝头形成的粘胶细流进入含有无机酸、电解质的凝固浴中变成粘胶纤维。

普通粘胶纤维的性能与棉纤维相比，除吸湿性高、耐磨性好以外，其他如强度、延伸、耐光与耐化学性等匀较差。

在显微镜下，粘胶纤维的纵向剖面一般呈圆形，也有特别制成竹节状和麦秆状的。截面有各种形状，普通粘胶纤维为锯齿形，强力胶纤维等呈圆形或接近圆形或腰子型。

铜胺纤维

铜氨纤维的制法是将由天然纤维溶于铜胺溶液中，制成浓度很高的纤维素浆，采用漏斗式拉伸纺丝法，溶液从喷丝头喷出与水溶液一起从纺丝漏斗中流下，大约拉伸至400倍，逐渐固化为丝条。

铜氨纤维的截面不分皮芯层，可将二根或多跟单丝沾在一起，制成无捻丝。其截面呈圆形。铜氨纤维的外观和手感与蚕丝类似，赋予柔韧性，弹性和悬垂性，其他性质类似于粘胶纤维。随着粘胶纤维的兴起，铜氨纤维曾一度失去竞争能力，目前因为铜和氨的回收有较大的改进，又重新引起人们认识。

人造纤维可以用于棉花相同的染料进行染色。乙酸酯纤维常用分散染料来染，对于人造纤维，印花时非常普遍的事。根据极性溶解，因为这些溶剂对这些纤维有一定的溶解性，此外，强酸和强碱也使纤维降解。对于碱性溶液，三乙酸酯纤维是最稳定的，在室温下可容许PH值到9.5.在干洗中，如用三氯乙烯可能引起纤维降解。

还应该注意，人造纤维织物广泛应用印花工艺，因此，应该尽量避免漂白。对于这种人造纤维，可简单应用HLB值13以上的表面活性剂。对于未染色和未印花的织物，可用低浓度的碱，配入三聚磷酸钠，硅酸盐或碳酸钠。