绿色化学原理与绿色产品设计第5章 绿色纤维与纺织品

绿色纤维的定义、标准与分类
所谓绿色纤维至少应具备以下特征中的一项或多项： （1）生产纤维的原料主要来自于再生资源或可利用废弃物， 不会造成生态平衡的失调和掠夺性资源的开发； （2）纤维在生产或生产过程中未受污染，特别指原料种植过 程中农药、化肥的污染或生产中的一些有毒化工原料的污染； （3）纤维在生产过程中不会对环境造成污染； （4）纤维制成品用后可回收或能自然降解，不会对生态环境 造成危害； （5）纤维及其制成品对人体具有某种或多种保健功能。
绿色纤维简介
NMMO，H2O
纤维素浆粕
混合
NMMO，H2O
溶解
排放废水
洗涤 漂白 上油 干燥
过滤
纺丝
纺丝浴
NMMO回收
Lyocell
绿色纤维简介
Modal（莫代尔）纤维
Modal纤维是高湿模量的纤维素再生纤维，是从高质量的木桨 纤维中提炼后纺制而成的一种特殊的粘胶纤维。原料采用欧洲的榉 木。因该产品原料全部为天然材料，是100%的天然纤维，对人体 无害，并能够自然分解，对环境无害。Modal纤维的产品特点包括： 以天然原木为原料，柔软、顺滑、丝质感，穿着舒适、顺滑的质地、 真丝一般的光泽，频繁水洗后依然柔顺，极好的吸湿性和透气性， 富有亮丽的色彩，不会产生原纤化，是改善织物性能理想的混纺纤 维。
绿色纤维简介
目前，天然彩棉色谱不全，主要有棕色和绿色两种。与白色 常规棉相比，仍存在产量潜力不高的缺点。从棉花纤维品质方面 来看，无论是棕色还是绿色彩棉，与常规白色棉相比，纤维品质 性状仍较低，主要表现在纤维长度短，不利于纺精梳纱和高支纱。 纤维比强度低，形成的产品耐劳度不够，易损坏和变形。
绿色纤维简介
绿色纤维简介
山羊毛
绒毛山羊和普通山羊身上取下的粗毛和死毛统称为山羊毛， 山羊的毛发分为内外两层。内层为柔软、纤细、滑糯、短而卷曲 的绒毛，称山羊绒；外层为粗长而无卷曲的粗毛，即为山羊毛。 山羊毛由鳞片层、皮质层和髓质层组成，髓质层占纤维直径的一 半。山羊毛的平均直径为50～200μm，细并离散较大，长度束齐 度较差，皮质层多呈皮芯结构，其正皮质细胞主要集中在毛的中 心，而偏皮质细胞分布在周围，故山羊毛粗长而无卷曲。山羊毛 特定的结构使其具有粗、长、刚硬的外形，光滑、明亮、卷曲少、 摩擦系数小等特性，因而纤维间的抱合力小，可纺性差，末经处 理不能纺织加工。
绿色纤维简介
罗布麻
罗布麻纤维是一种韧皮纤维。纤维细长而有光泽，呈非常松 散的纤维束，个别纤维单独存在。罗布麻纤维是一种两端封闭。 中间有胞腔，中部粗而两端细的细胞状物体。截面呈不规则腰子 形，中腔较小。纤维纵向无扭转，表面有许多竖纹并有横节存在。 罗布麻纤维的平均纤度约为 0.3～0.4tex，长度与棉纤维相近，平 均长度为 20～25mm，长度分布不匀。罗布麻纤维色泽洁白，质 地优良。罗布麻具有优良的吸湿、透气、透湿性。
绿色纤维简介
大麻纤维
大麻纤维是取大麻韧皮经脱胶加工而成的纤维素纤维。我国 的大麻品质优良，产量居世界首位。大麻纤维分子的聚合度较小， 纤维中腔较大。大麻纤维表面很粗糙，纵向有许多裂隙和孔洞， 并与中腔相连，因此具有卓越的吸湿透气性能。大麻纤维横截面 比苎麻、亚麻、棉、毛都复杂，中腔常与外形不一。经光线照射， 一部分形成多层折射或吸收，大量形成了漫反射，使大麻织物不 仅看上去光泽柔和，而且具有优良的防紫外线辐射功能。
第五章 绿色纤维与纺织品
根据国际生态纺织品标准Oko-Tex Standard l00，对纺织品 中的禁用染料、有机氯载体、甲醛残留量、防腐剂、可溶性重金 属残留物、农药（杀虫剂）残留量、织物酸碱度（pH值）、染 色牢度和特殊气味（如霉味、恶臭味、鱼腥味或其他异味）等都 提出了检测标准。只有通过这种检测并合格后才能挂生态纺织品 标签，在国际市场上才能通行无阻。因此，绿色纺织品已成为当 今世界纺织品开发的主旋律。
第五章 绿色纤维与纺织品
生产出符合环保和生态指标要求的纺织品，降低或消除纺织 品生产、加工中的污染，做到“无过程污染”或“零污染”的 “绿色纺织品”，保护生态环境以及消费者的健康，已成为现代 纺织品生产开发的趋势和热点，尤其是在人类环保意识不断增强， 纺织品“生态标签”推行以来，“绿色纺织品”的研发，更是得 到了各国的重视。
绿色纤维简介
绿色有机棉认定的标准： 只有满足下列标准种植的棉花才能称为绿色有机棉： ①必须在停止喷洒化学肥料、农药三年以上的田地里种植， 并且种植有机棉的土地必须与非施行有机种植的土地分开； ②种子必须没有使用过杀虫剂； ③不能使用杀虫剂、除草剂和落叶剂；
绿色纤维简介
天然彩色棉纤维
天然彩色棉是一类含有天然色素的的棉花品种。天然彩色棉 纤维的颜色性状主要是纤维细胞中腔里色素物质的沉积所致，受 遗传因子的控制。天然彩色棉种植过程中抗虫害性明显，因而可 以少施农药，降低来自农药中有毒物质的污染。天然彩色棉的耐 旱性和耐脊薄性较好，特别适合于旱地种植，因而也可以减少化 肥的施用，防止土质恶化。
绿色纤维简介
Lyocell（天丝）纤维
Lyocell纤维是国际人造及合成纤维标准局为由有机溶剂纺丝法 制得的纤维素纤维所命名的属名。Tencel是Lyocell纤维的一个商品 名。Tencel由英国考陶尔兹（Courtaulds）公司生产并专利注册。 我国称为天丝纤维。Lyocell纤维性能优异，其物理机械性能远远 超过普通粘胶纤维，可与棉及合成纤维媲美，而且是一种性能优 良的可生物降解的化学纤维。
绿色纤维开发及发展现状
生物可降解纤维一直是绿色纤维的研究热点。生物可降解纤 维是指在自然界微生物如细菌，霉菌和藻类的作用下，可完全分 解为低分子化合物的纤维材料。目前，研究最多的生物可降解纤 维主要有海藻纤维、聚乳酸纤维，Lyocell纤维、牛奶纤维、甲壳 质与壳聚糖纤维等等。
绿色纤维简介
有机棉纤维
麻纤维
麻纤维是除棉纤维之外可用于纺织加工的另一大类天然植物 纤维。麻纤维是从某些植物茎、叶 等部分取得的供纺织用的韧皮 纤维和叶纤维的统称。苎麻、亚麻、黄麻、洋麻、大麻、青麻和 罗布麻都是韧皮纤维，蕉麻、剑麻和凤梨麻都是叶纤维。我国各 种麻类纤维资源十分丰富，苎麻尤为著名。麻类纤维一般强度较 高，不易腐烂，是纺制夏令衣着、帆布、消防水带、包装材料等 产品的原料。
绿色纤维简介
Richcel（丽赛）纤维
Richcel纤维是经典的高湿模量纤维素纤维，生产原料来源于 天然针叶树精制专用木浆，属于可再生资源。Richcel纤维的生产 工艺是采用高酯化度、高粘度的粘胶原液在多组分、低浓度的低 温凝固浴中纺丝成形；按照凝固－拉伸－再生的顺序进行；全程 清洁生产，安全环保；回收碱液采用膜分离技术。纤维及其制品 可再生、废弃物可自然降解，对环境友好，是符合可持续发展方 向的纤维材料。
棉花在栽培中，会受到农药杀虫剂、除草剂以及化肥的严重 污染。棉花中含有大约35种杀虫和除草剂，一些国家棉花作物一 季喷洒农药30~40次，这些对人体健康和生态环境有害的物质会残 留在纤维内，成为潜在的健康危害。因此，在棉花种植过程中， 应采用有机耕作，多施有机农肥，对棉铃虫害采用生态防治方法， 尽量少用或不用农药和化肥，以保证收获的棉花是不含毒害物质 的绿色有机棉纤维。
绿色纤维简介
乌苏里貉毛
乌苏里貉是经济价值较高的野生动物，近年来随着饲养技术 的提高，貉已被大量人工养殖，貉皮以毛绒丰厚、保暖性好而著 称，目前主要以裘皮形式应用。据有关文献对乌苏里貉毛与阿尔 巴斯白山绒及美利努超细羊毛进行了测试对比。
乌苏里貉毛具有优异纺织加工性能，手感柔软蓬松，色泽自 然柔和，柔韧有弹性，可与山羊绒媲美；且其长度比山羊绒长， 故较山羊绒更容易纺出高支数的纱线，它在高档新原料、新面料 的开发上，具有很高的开发价值。
绿纤维开发及发展现状
绿色纤维主要来源于天然纤维以及人们利用新的纤维原料和 生产工艺制得的绿色纤维。传统天然的植物和动物纤维，如棉、 麻、丝、毛作为主要的纺织原料，从人类文明起一直占据统治地 位。随着纺织工业纤维原材料的深度开发和科学技术的不断提高， 新型绿色纤维不断被研究开发利用。
绿色纤维开发及发展现状
第五章 绿色纤维与纺织品
2003年我国第一个有关纺织品生态安全性能要求的国家强制 标准 GB 18401－2003《国家纺织产品基本安全技术规范》正式 出台。其考核内容包括 pH值、甲醛含量、色牢度（耐水、耐汗、 耐干摩和耐唾液）、禁用偶氮染料和异味。相对于国际上现有的 一些生态纺织品标准，该强制标准对纺织品生态安全性能考核只 选择了上述五项基本的要素，被认为是保证纺织产品对人体健康 无害而提出的最基本要求。
绿色纤维简介
竹纤维
竹纤维的原料是竹子，它是一种速生材，一年即可生长成型， 2～5年成熟后 可砍伐使用。因为竹子的生长不需施用各类化肥， 其自身又能产生负离子和防虫抗菌作用，因此其生长过程中因无病 虫害而免除了农药的污染。
竹纤维具有良好的绿色环保性，制品质地柔软、滑爽，亲和 肌肤，能改善人体的微循环血流，激活组织细胞，有效调节神经系 统 ，疏通经络，使人体产生温热效应，改善睡眠质量，具有很好 的保健功能。
绿色纤维简介
蚕丝纤维
蚕丝由丝胶和丝素两部分组成。在外面的是丝胶，它约占蚕 丝的25％～30％，溶解于水；在里面的是丝素，亦即所谓的真丝， 它约 占 蚕丝的70％～75％，不溶解于水；其它尚有蜡质脂肪、灰 份等。桑蚕丝由18种氨基酸组成，它和人体皮肤有极好的相容性。 真丝纤维较细 ，表面十分光滑，它和人体的皮肤摩擦刺激的系数 在各类纤维中是最低的(纱布为36.7％，棉为20.5％，麻为20.0％， 羊毛为16.7％，蚕丝仅为7.4％)。真丝的pH值也是 6～6.5，与人体 皮肤表面的pH（约为 6～6.5）相近。
5.1 绿色纤维
绿色纤维的定义、标准与分类 绿色纤维开发及发展现状 绿色纤维简介
绿色纤维的定义、标准与分类
“绿色” 的真正涵义包括生命、节能和环保三个方面。 绿色纤维必须符合以下标准： 首先是对生命的保护。 其次，在制造过程中不能采用有氯漂白处理，不能进行防霉蛀 整理和阻燃整理，不能使用可分解有毒偶氮染料和致癌、过敏染 料，产品中甲醛含量、可提取重金属含量、浸出液pH值、色牢度 及杀虫剂残留量等指标符合绿色标准。 第三，产品质量和制造环境符合国际标准要求。