PLA天丝针织物结构及其吸湿速干性能分析【文献综述】

毕业设计文献综述纺织工程PLA/天丝针织物结构及其吸湿速干性能分析一、前言部分PLA是一种可生物降解、对环境友好的材料。

采用天然糖的发酵产物作为单体原料合成聚合物的方法发展非常迅速．以这些聚合物为原料制成的纤维和织物所拥有的性能被认为在天然纤维和合成纤维问搭起了一座独特的“桥梁”．它采用天然可再生的植物资源为原料，减少了对石油资源的依赖性，与常规的纤维材料相比，PLA纤维还具有独特的优异性能，比如：强度高、尺寸稳定性好、高回弹性、卷曲稳定性好：特别是PLA织物的抗紫外线性比大多数合成纤维都好，它还具有低燃性和低发烟性能，同时，其亲水性比普通聚酯要好。

它的杨氏模量也比PET要低，这就赋予PLA织物更好的悬垂性和更柔软的手感1。

PLA纤维所具有的这些优良性能，使得它的运用领域遍及了整个纺织工业。

它可制成复丝、单丝、短纤维、针织物、非织造布等，可作内衣、婴儿尿布、女性卫生用品、外套和袜子，以及医用纺织品如医生、护士、病人穿的手术衣、防护服、手术覆盖布和病床的床单等。

随着人们对环境的日益重视和聚乳酸树脂的大规模工业化生产以及PLA纤维应用领域的不断开发，PLA纤维必将成为21世纪最重要的纤维材料之一。

天丝（Tencel）纤维是一种全新的、具有特殊优良性能的新一代再生纤维素纤维，是由木桨通过溶液纺丝方法所形成的介于人造与天然间的环保新纤维，是本世纪纤维制造科技的一大突破，它的出现符合当今纺织业的需求，该纤维的物理性能首次达到和接近合成纤维，湿态强度高于棉纤维，且明显超过其他再生纤维素纤维。

其生产流程短，纤维在成丝过程中不会对环境产生任何影响，是绿色纺织的一大进步，其产品具有天然纤维的柔软、舒适感觉，而且拥有Tencel产品所独有的悬垂性好，触感优良滑爽，吸湿透气等优点，是近几年国际上最流行的产品.天丝(Tence1)的特点是柔软、舒适、纤维织物手感挺爽、吸湿透气性好、具有丝绸的悬垂性、触感可由棉变到毛、真丝以及各种感觉。

用天丝(Tence1)纤维制成的织物尺寸稳定性好，收缩率低、防皱不变形等。

天丝(Tence1)作为一个新兴的绿色环保纤维的问世，为我们开辟绿色环保纺织品奠定了基础。

与此同时，随着社会的发展和人们对生活质量的追求，人们对服装面料的功能性和舒适性的要求越来越高，而吸湿排汗更是受到消费者的青睐，“吸湿快干面料”就因此诞生了，所谓的吸湿快干面料就是使不亲水的织物同时具有吸水性和快干性。

但是，一般来说，无论是天然纤维或是合成纤维都很难兼具这两种性能，所以开发出一种具有良好的舒适性的功能性纤维就是当务之急。

PLA纤维和天丝是自然环保型纤维，而且它们融合了天然纤维和合成纤维的特点于一体。

另外，PLA 纤维和天丝均可以和多种纤维混纺，生产的织物弹性好，手感柔软，导湿透气，挺括抗皱，保形性好，耐用性佳，穿着轻盈舒适，面料有丝绸般的质感，并且尺寸稳定性好，易洗快干，具有优良的免烫性。

所以，本篇文论以PLA和天丝作为基本素材，对其结构和吸湿快干性能作出测试和分析，希望对吸湿快干面料开发有所帮助。

二、主题部分2.1 吸湿快干纤维发展及现状自从1982年初，日本帝人公司开始研究吸水性聚酯纤维后，美国杜邦公司于1986年首次推出CoolMax的吸湿快干聚酯纤维，由于其具有很好的吸湿快干性能，夏季穿着仍能保持皮肤干爽，此后在1999年美国杜邦公司结合研发的低药剂用量快干特性的专利技术，提出升级换代CoolMaXA1ta系列布料；自从杜邦公司推出的吸湿快干功能的CoolMax后，台湾许多纤维生产商依托自身的技术开发优势，相继研制、开发具有吸湿快干性能的纤维。

现在吸湿快干纤维种类繁多。

例如：美国杜邦公司的CoolMax，远纺开发研制成功的TOPCooL，中兴纺织出品的十字断面C001plus，韩国晓星公司研制的Aeroc001等，最近日本东洋纺公司还开发了呼吸的聚酯织物Ekslive，它具有“活跃释放”、“自干”的性能，在服装领域内创造出了一种舒适的微气象。

2.2 聚乳酸纤维的背景与开发现状人类进入21世纪后，环境与可持续发展是各国面临的一项战略目标。

聚乳酸产品的研究开发，对综合利用资源，减少环境污染有着重要的意义。

目前，只有美国、日本及德国多家公司对聚乳酸的制造和后加工进行了研究和开发。

在德国，可生物降解的聚合物被认为是对传统聚合物的一种环境亲和型的替代物。

该国除了用黑麦生产聚乳酸外，还约有120万公顷的农业土地没有用的生产粮食而被闲置。

如果种植甜菜作原料，只需要2万公顷的农业土地就可生产10万吨聚乳酸。

根据报导，目前德国聚乳酸潜在市场为3～5万吨每年，聚乳酸的市场价格为l 1～2．2美元／kg。

随着乳酸原料和聚台技术的改进以及需求量的增长，其价格有望继续下降。

日本钟纺公司是领先生产PLA纤维的公司之，而且在1994年采用熔纺设备和自己开发的技术，开发出牌号为Lactron的聚乳酸纤维，并在1998年的比野冬季奥运会上展示了用聚乳酸纤维或混纺纤维制做的服装。

此外，日本的尤尼吉卡和仓敷公司也相继使用Cargill—Dow的PLA聚合物纺制PLA长丝、短纤维或纺粘无纺布等产品。

上海华源股份有限公司是中国大陆第一家同美国Cargill—Dow公司合作开发PLA纤维的化纤企业。

华源公司的PLA纤维加弹丝和拉伸丝及布样已在2003年3月的上海国际面料展亮相。

上海第十化纤厂目前也正在通过有关途径同Cargill—Dow公司探讨共同开发PLA短纤维产品的可能性。

迄今为止，全球已有85个公司参与Cargill—Dow公司的PLA的开发和PLA纤维生产销售网，其中包括日本东丽、伊藤忠以及中国台湾省的远纺集团和上海世好公司等。

2.3PLA纤维的纺织加工和应用聚乳酸经挤压纺丝可以制成长丝，短丝、啦丝、扁平丝，行可进一步加工成机织物、针织物、无纺布等产品。

在这些用途中，聚乳酸纤维的性能成为台成纤维和天然纤维之间的“天然桥梁”。

聚乳酸的纺丝可以采用干纺和熔纺。

从所得到的纤维性能来看，干纺纤维的机械性能优于熔纺。

但熔纺不需要溶剂和溶剂回收处理装置，对环境无污染，成本低，所以目前各国的研究开发主要放在熔纺上。

PLA纤维产品的主要市场力向是：服装、装饰织物、粘台用纤维、填充用纤维、抹布、保健织物、农用织物等。

抹布主要供家庭用和工艺用，保健织物主要用于尿布的吸水层和表层，妇女用保健织物，农用织物主要用于控制水土流失、植物育种材料等，还可以用于事外防紫外线织物，如帐篷布、地垫布等。

聚乳酸纤维价格以美国Cargill—Dow原料制成纤维售价为4. 4—6.6美元／kg．据介绍2003年可望下降到2.2美元／kg。

PLA纤维具有很多优异的性能①比PET芯吸性更好，亲水性好；悬垂性、手感和舒适性很好；回弹性好；较好的卷曲性和卷曲持久性；收缩率可以控制；强度高达6．23 cN／dtex；常温下可用分散染料染色；成形加工性好；织物具有较好的穿着舒适性、很好的定形性和抗皱性，具有较好的光泽、优雅的真丝观感、丝绸般极佳的手感、良好的吸湿性和快干效应，适合于动感装、军装、内衣及运动衫等。

②具有抗紫外稳定性好，密度小，可燃性差、燃烧热低、发烟量小等特性；这些特性加上优异的弹性使聚乳酸纤维在家用装饰领域有广阔的市场空间，用于悬挂物、室内装饰品、面罩、地毯、填充件等。

③结晶熔融温度在120～170℃范围内变化；热粘结温度可以控制；可成为双组分纤维的最佳选择之一。

双组分纤维主要有皮芯型、并列型、分割型、海岛型等结构，可用于自卷曲、超细纤维和热粘结纤维领域。

④聚乳酸纤维的湿度吸收及扩散能力、稍呈酸性的pH值，与人体皮肤相同，具有优良的生物相容性，同时，它还有生物降解性和安全性(低毒性)，在医疗、医学领域具有广泛的应用前景，非织造布用于手术衣、手术覆盖布、口罩等，纤维用作手术缝合线、纱布、绷带等。

⑤聚乳酸纤维具有较好透气性、芯吸性及弹性，使其在非织造布领域也有发展潜力，可用纺粘或熔喷法直接制成非织造布，也可纺制成短纤维，经干法或湿法成网制得非织造布。

2.4 天丝的背景及发展英国考陶尔兹公司1989年研制出第一个生产工艺无污染的人造天然纤维素纤维．商标名——Tencel，是该公司独家正式注册的产品。

1989年国际人造及合成纤维标准局将其定名为Lyocell。

在我国其商品名称为天丝，于1993年开始批量生产．并向全世界销售。

天丝可自行分解，它所用溶剂无毒．且回收率高。

目前日本是天丝纺织品的最大开发者。

这类纤维寨纤维可称为第三代再生纤维素纤维。

2.5 天丝的性能分析采用溶剂纺丝工艺，在物理作用下生产完成，整个制造过程无毒、无污染，原料来自木材，属纤维素纤维，可不断自然再生，产品使用后的废品可生化降解，称21世纪绿色纤维。

天丝纤维主要性能与特点是：(1)高的干湿强度。

(2)高溶胀性能。

(3)原纤化。

(4)良好的可纺性：可纯纺；可与棉、毛、丝、麻、化纤、羊绒等纤维混纺或交织。

(5) 天丝纤维具有良好的吸水性和吸湿性.吸湿透气，手感柔滑，垂坠飘逸。

(6) 缩水率很低天丝纤维纱线缩水率仅为0．44％．干态及湿态的断裂伸长较小．其织物水洗后变形较小。

(7)普通型和AIO0型兼顾梭织、针织服装的特性，应用范围广阔。

(8) 天丝具有良好的可纺性和应用领域，它能纯纺并与任何纤维混纺，天丝产品蕴藏着显著的生命.。

2.6吸湿快干面料的应用随着人们生活水平的不断提高，服装的舒适性越来越受到广泛关注，而服装的吸湿快干性能是织物服用性能的子课题，是影响服装穿着舒适性的重要因素。

其包括两方面：1）织物的吸湿。

即被定义为控制水汽和液态水（汗）从皮肤表面通过织物到达空气中的一种运动。

2）织物的速干。

是指织物可以将水分快速的蒸发到空气中，保持衣物的干燥性。

吸湿速干纤维可纯纺，也可与棉、毛、丝、麻及其他化纤混纺或交织；既可机织，也可针织，其纺织品主要用于运动服、休闲服、紧身衣裤、内衣、外套、袜类、手套、护膝、帽子、毛巾等。

现分述如下：紧身衣裤：调查发现，生活中有80%以上的女性对紧身衣裤的闷热和出汗感到非常不满，因此，在紧身衣裤中，使用吸湿速干面料具有独特的优势。

它可以改善紧身衣裤与皮肤表面间水分及湿度的内气候，缓解紧身衣裤与皮肤接触时的压力及触感等。

休闲服：虽然吸湿速干面料最先是从衬衫、西装、内衣等女式服装开始的，但是，目前已经推广到西服长裤、成套内衣、休闲短裤等男式服装领域。

由此可见其穿着舒适性是受青睐的关键。

运动服：过去，人们都喜欢用棉纤维作为运动服的纺织原料，因为棉纤维本身具有亲水基团，吸水性好，但是，亲水基的棉制品既能吸湿也能保湿，会使皮肤有潮湿黏糊之感。

而吸湿速干面料在人体出汗时不会令衣服贴于皮肤表面，因此在运动服上被大量使用。

2.7 吸湿快干面料测试研究而在吸湿快干面料风靡于世的同时，也产生了不少的问题。