粘膠纖維（Viscose），是粘膠纖維的全稱，與“木”作為原料，纖維素纖維是通過(guò)從天然木質(zhì)纖維素中提取纖維分子并對(duì)其進(jìn)行整形而獲得的。

粘膠纖維

粘膠纖維的吸濕性符合人體皮膚的生理要求，滑爽涼爽、透氣、抗靜電、抗紫外線，色澤鮮艷，染色牢度好等特點(diǎn)。它有棉花的精華和絲綢的品質(zhì)。是正宗的植物纖維，來(lái)源于自然，優(yōu)于自然。目前廣泛應(yīng)用于各類內(nèi)衣、紡織、服裝、無(wú)紡等領(lǐng)域。

粘膠纖維是古老的纖維品種之一。在1891年，克羅斯（Cross）貝文（Bevan）和比德?tīng)枺˙eadle）首先以棉花為原料制備纖維素磺酸鈉溶液，因其粘度高而得名“粘膠”粘膠遇到酸后，纖維素再次沉淀。根據(jù)這一原理，1893年發(fā)展成為制造纖維素纖維的方法，稱為“粘膠纖維”到1905年，M（Muller)發(fā)明了由稀硫酸和硫酸鹽組成的凝固浴，實(shí)現(xiàn)了粘膠纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。因此，粘膠纖維的名稱是其工藝過(guò)程中中間產(chǎn)品的狀態(tài)其實(shí)粘膠纖維是從天然木質(zhì)纖維中提取的纖維素纖維。 

粘膠纖維屬于纖維素纖維。它是以天然纖維（木纖維，棉短絨）為原料，經(jīng)堿化、老化、磺化等工藝制成可溶性纖維素黃原酸酯，再溶于稀堿溶液制成粘膠，經(jīng)濕法紡絲制成。采用不同的原料和紡絲工藝，可分別獲得普通粘膠纖維高濕模量粘膠纖維和高強(qiáng)度粘膠纖維。普通粘膠纖維具有一般的物理機(jī)械性能和化學(xué)性能，分為棉型、羊毛型和長(zhǎng)絲型，俗稱人造絲、人造毛和人造絲。高濕模量粘膠纖維具有較高的聚合度、強(qiáng)力和濕模量。這種纖維在潮濕狀態(tài)下能承受22特的壓力.0cN載荷，在此載荷下的濕伸長(zhǎng)不超過(guò)15%，主要是纖維豐富而結(jié)實(shí)。高強(qiáng)度粘膠纖維具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性。

粘膠纖維可分為普通粘膠纖維、高濕模量粘膠纖維強(qiáng)力粘膠纖維和改性粘膠纖維。在強(qiáng)力粘膠纖維中，干強(qiáng)度超過(guò)30.0cN/特克斯長(zhǎng)絲被稱為強(qiáng)力長(zhǎng)絲；超過(guò)38.0cN/特克斯被稱為超強(qiáng)長(zhǎng)絲；超過(guò)44.1cN/特克斯 s二階超強(qiáng)絲；超過(guò)48.5cN/Tex被稱為三重超強(qiáng)紗；超過(guò)53.0cN/Tex被稱為四倍超強(qiáng)長(zhǎng)絲。在高性能粘膠纖維中，濕態(tài)下彈性模量高的纖維稱為Porino Sike纖維，也叫高濕模量纖維，我國(guó)稱為付強(qiáng)纖維，簡(jiǎn)稱富貴纖維。濕模量介于普通纖維和polynosic纖維之間，但具有較高的結(jié)合強(qiáng)度、脆性較小的纖維稱為改性高濕模量纖維。

普通粘膠纖維結(jié)晶度和取向度較低，截面呈不規(guī)則鋸齒形，皮芯結(jié)構(gòu)明顯不均勻，皮層較薄。

粘膠纖維

強(qiáng)力粘膠纖維具有細(xì)小均勻的微晶結(jié)構(gòu)，取向適中，截面均勻、輪廓光滑的全真皮結(jié)構(gòu)。Porino Sike纖維具有高結(jié)晶度、較大的晶區(qū)尺寸和較高的取向度，截面近似圓形。Porino Sike纖維成型的主要特點(diǎn)是盡可能避免纖維素的降解，在溶解和固化過(guò)程中盡可能保持天然纖維素的結(jié)構(gòu)不變，采用溫和均勻的固化條件，如低酸、低鹽、低溫和低紡速?？勺兏邼衲Ａ坷w維屬于厚皮層皮芯結(jié)構(gòu)，截面外緣光滑。表層提供韌性，而芯層保持剛性。其韌性低于高強(qiáng)絲但高于波里諾絲克，剛性高于高強(qiáng)絲但低于波里諾絲克它是一種結(jié)合了Porino Sike和高強(qiáng)度紗線特性的纖維。纖維的結(jié)晶度、晶粒尺寸和取向低于Porino Sike，但高于高強(qiáng)度線材。其成形特性與高強(qiáng)絲基本相似。永久卷曲粘膠纖維的橫截面形狀是不對(duì)稱的、皮層厚度分布不均勻，橫向鼓面各部分存在大小不一的內(nèi)應(yīng)力。粘膠纖維永久卷曲的工藝特點(diǎn)是提高粘膠的成熟度指數(shù)，凝固路徑中硫酸濃度低、梳酸鈉濃度較高、當(dāng)浴溫較高時(shí)，適當(dāng)增加拉伸倍數(shù)，特別是在塑化和拉伸控制后增加一段空氣拉伸，有利于增加纖維的卷曲度。

粘膠纖維的基本成分是纖維素（C6H10O5）n普通粘膠纖維的橫截面為鋸齒形皮芯結(jié)構(gòu)，縱向平直，橫向有溝槽。然而，富含纖維的無(wú)皮層芯結(jié)構(gòu)具有圓形橫截面。

粘膠纖維吸濕性好，回潮率為13%左右。吸潮后膨脹明顯，直徑增大50%所以面料水后手感硬，縮水率大。

普通粘膠纖維的斷裂強(qiáng)度比棉小，約為1.6~2.7cN/dtex；斷裂伸長(zhǎng)率大于棉，為16%~22%濕強(qiáng)度下降很大，約為干強(qiáng)度的50%，濕伸長(zhǎng)增加了約50%其模量低于棉，小載荷下易變形，但彈性回復(fù)性能差，因此織物易拉伸，尺寸穩(wěn)定性差。富纖維的強(qiáng)度尤其是濕強(qiáng)度比普通粘膠高，斷裂伸長(zhǎng)率較小，尺寸穩(wěn)定性好。普通粘膠的耐磨性較差，而富纖維則有所提高。

粘膠纖維的化學(xué)成分和棉相似，所以耐堿比耐酸強(qiáng)，但耐堿耐酸比棉差。豐富的纖維具有良好的耐堿性和耐酸性。同樣，粘膠纖維的染色性能與棉相似，染色色譜完整，染色性能良好。此外，粘膠纖維的熱性能與棉相似，密度與棉接近，為1.50~1.52g/cm。

纖維素大分子的羥基容易發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)因此，可以通過(guò)接枝等方法對(duì)粘膠纖維進(jìn)行改性，改善其性能，生產(chǎn)各種專用纖維。

普通粘膠纖維吸濕性好，易染色，不易靜電，可紡性好。短纖維可純紡或與其他紡織纖維混紡，織物柔軟、光滑、透氣性好，穿著舒適，染色后色澤鮮艷、色牢度好。適宜于制做內(nèi)衣、大衣和各種裝飾品。長(zhǎng)絲織物輕薄，可用作服裝面料，也可用作被套和裝飾織物。這種粘膠纖維的缺點(diǎn)是牢度差，濕模量低，收縮率高易變形，彈性和耐磨性差。

普通粘膠纖維

1）粘膠棉短纖維的切斷長(zhǎng)度為35~40mm，旦數(shù)為1.1~2.8dtex（1.0~2.5旦）與棉花混合制成精細(xì)的布料、凡立丁、華達(dá)呢等。

2）粘膠羊毛短纖維，切長(zhǎng)51~76mm，旦數(shù)3.3~6.6dtex（3.0~6.0旦），可以純紡，也可以與羊毛混紡，可以制成花呢大衣等。

富強(qiáng)纖維

1）它是粘膠纖維的改良品種。

2）純紡可做細(xì)布、府綢等。

3）與棉、滌綸等混紡面料，制作各類服裝。

4）耐堿性好，織出的面料挺括，洗后不會(huì)縮水變形，經(jīng)久耐用。

粘膠絲

1）可做服裝、被面、床上用品和裝飾品。

2）粘膠紗和棉紗交織成羽毛紗和線被套。

3）粘膠絲與蠶絲交織，可做喬其紗織錦。

4）粘膠線與滌、錦緞和長(zhǎng)絲交織成水晶緞、古香緞等。

粘膠強(qiáng)力絲

1）強(qiáng)度是普通粘膠絲的兩倍。

2）捻織成簾子布，用于汽車、拖拉機(jī)、馬車輪胎。

高卷曲高濕模量粘膠纖維

高卷曲高濕模量粘膠纖維（以HR表示）是新一代高強(qiáng)度高濕模量的粘膠纖維、伸長(zhǎng)適中，卷曲性能好，加上粘膠纖維本身具有優(yōu)異的吸濕性、透氣性、不產(chǎn)生靜電、染色性能好、細(xì)度和長(zhǎng)度可靈活調(diào)節(jié)，是一種綜合性能優(yōu)良的紡織纖維原料，可根據(jù)不同需要用于提純。粘膠纖維的吸濕性和染色性以及纖維本身含有大量的羥基（OH）有密切的關(guān)系，羥基（OH）該基團(tuán)吸收大量水分子或其他分子，吸濕性越好，纖維的可染性越好。粘膠纖維在制造過(guò)程中發(fā)生了許多物理化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致纖維素大分子開裂，使其大分子變短，分子間隙變大，排列松散雜亂，分子中的羥基（OH）但是極性不錯(cuò)，在這些方面都比棉花好。所以粘膠纖維的可染性比棉好，不僅適用染料多、色譜寬，染出的顏色鮮艷。

醋酸纖維屬于纖維素再生纖維（包括二醋酸纖維和三醋酸纖維）然而，它們的染色性能明顯不如粘膠纖維。這是因?yàn)榇姿崂w維分子中的大部分羥基（OH）乙?；纬墒杷鶊F(tuán)。所以粘膠纖維和棉花可以用染料，但不一定管用。可以看出，在纖維素纖維中，粘膠纖維的可染性最好，容易染色，印染成本也較低。

雖然活性染料可以替代一些有害的化學(xué)染料，但是在印染過(guò)程中會(huì)形成很多有色污水。此外，粘膠纖維在某些印染中的色牢度和耐光牢度不如某些合成纖維。雖然這與染料性能和工藝有關(guān)，但是粘膠纖維的可染性、色譜全、色澤鮮艷、成本低還是一大優(yōu)勢(shì)。

純?chǔ)潦菑睦w維素原料中提取的－纖維素（稱為漿粕），用燒堿、經(jīng)二硫化碳處理后，得到橙黃色的纖維素黃酸鈉，再溶于稀氫氧化鈉溶液中，成為粘稠的紡絲原液，稱為粘膠。粘膠經(jīng)過(guò)濾、熟成（在一定溫度下靜置約 18~30h，以降低纖維素黃原酸酯的酯化度）脫泡后進(jìn)行濕法紡絲，凝固浴采用硫酸、硫酸鈉和硫酸鋅。粘膠中的纖維素鈉黃原酸鹽在凝固浴中與硫酸反應(yīng)分解，纖維素再生沉淀，所得纖維素纖維水洗、脫硫、漂白、干燥后成為粘膠纖維。

① 粘膠的制備：包括浸漬、壓榨、粉碎、老化、黃化、溶解、熟成、過(guò)濾、脫泡等工序。漿紗濃度為18%氫氧化鈉溶液浸漬，使纖維素轉(zhuǎn)化為堿纖維素，半纖維素溶解，聚合度部分下降；然后通過(guò)擠壓去除多余的堿液。塊狀堿纖維素在粉碎機(jī)中粉碎后成為松散的絮狀物，由于表面積的增加，提高了以后化學(xué)反應(yīng)的均勻性。堿纖維素在氧氣作用下的氧化裂解，降低了平均聚合度，稱為老化。聚合度下降和溫度升高、時(shí)間有關(guān)。堿纖維素老化后與二硫化碳反應(yīng)生成纖維素黃原酸酯，進(jìn)一步削弱大分子間的氫鍵由于黃原酸酯基團(tuán)的親水性，纖維素黃原酸酯在稀堿溶液中的溶解度大大提高。將固體纖維素黃原酸酯溶解在稀堿溶液中是粘膠。新做的粘膠粘度大，鹽值高，不易成型必須在一定的溫度下靜置一定的時(shí)間，使粘膠中的纖維素鈉黃原酸鹽逐漸水解皂化，降低酯化度，改變粘度及其對(duì)電解質(zhì)作用的穩(wěn)定性。熟化過(guò)程中要進(jìn)行消泡過(guò)濾，去除氣泡和雜質(zhì)。

制備粘膠纖維的設(shè)備主要有經(jīng)典法、連續(xù)浸漬壓榨

粘膠纖維

粉碎和五合一機(jī)等。

② 旋壓成形：采用濕法紡絲。粘膠通過(guò)噴絲孔形成細(xì)流進(jìn)入含酸凝固浴，粘膠中的堿被中和，細(xì)流凝固成長(zhǎng)絲，纖維素黃酯分解生成水合纖維素。固化和分解可以同時(shí)或相繼發(fā)生。在同一浴中完成凝固和分解的方法稱為單浴紡絲。粘膠長(zhǎng)絲采用一浴法紡絲。在一個(gè)浴中固化，在另一個(gè)浴中分解再生的方法稱為兩浴紡絲。高強(qiáng)度長(zhǎng)絲或短纖維通常采用兩浴法紡絲。為了改善纖維的某些性能，還采用了三浴法、四浴甚至五浴。凝固浴是硫酸和硫酸鋅的水溶液，各組分的含量因纖維品種而異。

③ 后處理：形成的纖維需要用水清洗、脫硫、酸洗、上油干燥等后處理。水洗是去除硫酸其鹽類和一些附著在纖維表面的硫。脫硫可以在氫氧化鈉中進(jìn)行、亞硫酸鈉或硫化鈉水溶液。金屬離子可以通過(guò)鹽酸處理去除。上油可以降低纖維的摩擦系數(shù)，減少靜電效應(yīng)，改善纖維的手感，提高纖維的可紡性。涂油后的絲條干燥后即可包裝出廠。粘膠短纖維的切斷工藝通常在后處理之前進(jìn)行。強(qiáng)力紗主要用作輪胎或傳送帶的簾布，對(duì)纖維的外觀沒(méi)有特殊要求只需用熱水洗去纖維上的硫酸及其鹽類，然后上油即可、干燥后，可在紡絲機(jī)上進(jìn)行后處理。

粘膠纖維是最早投入工業(yè)化生產(chǎn)的纖維素纖維之一。由于其良好的吸濕性，舒適的穿著和優(yōu)良的可紡性，它經(jīng)常與棉一起使用、羊毛或各種合成纖維混紡、交織、用于各種服裝和裝飾紡織品。高強(qiáng)度粘膠纖維也可用于輪胎簾線、傳送帶等工業(yè)用品。粘膠纖維是一種應(yīng)用廣泛的纖維素纖維。

50年代開發(fā)的高濕模量粘膠纖維具有較高的強(qiáng)度、延伸度低、高濕模量和耐堿性的特點(diǎn)基本克服了普通粘膠纖維的缺陷。其織物牢度、耐水洗性、形態(tài)穩(wěn)定性接近高品質(zhì)棉。波里諾賽克纖維是一種高強(qiáng)度高濕模量的粘膠纖維，又稱富纖維或富纖維它在水中的溶脹度低，彈性回復(fù)率高，所以織物的尺寸穩(wěn)定性好。

強(qiáng)力粘膠纖維強(qiáng)度高，抗變形能力好，可用作輪胎簾子線、傳送帶、三角皮帶、繩索和各種工業(yè)織物，如帆布、塑料涂層織物等。

改性粘膠纖維有多種用途例如，與聚丙烯腈或聚乙烯醇復(fù)合的粘膠纖維具有羊毛感和膨松感，適合制作西服、毛毯和裝飾織物。具有扁平的形狀和粗糙的感覺(jué)“稻草絲”即扁絲)適用于針織女帽、包和各種裝飾用具。接枝丙烯酸的粘膠纖維具有較高的離子交換容量，可用于回收廢液中的金、銀、汞等貴重金屬。含有多種阻燃劑的粘膠纖維可用于高溫和防火工業(yè)部門。粘膠纖維經(jīng)過(guò)處理后，還可以制成止血纖維中空粘膠纖維可用作具有透析功能的人工腎，含鋇粘膠長(zhǎng)絲適用于醫(yī)用縫合線。此外，由粘膠纖維制成的碳纖維和石墨纖維具有較高的強(qiáng)度和模量，由粘膠纖維和環(huán)氧樹脂制成的復(fù)合材料可用作空間技術(shù)的燒蝕材料；由粘膠和硅酸鈉共混原絲制成的陶瓷纖維經(jīng)處理后可作為耐高溫酚醛樹脂的增強(qiáng)材料，用于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴和空間再入裝置的隔熱罩。

粘膠纖維生產(chǎn)中的主要污染是嚴(yán)重的廢水污染。

粘膠纖維生產(chǎn)中的廢水主要包括酸性廢水和堿性廢水，其中酸性廢水主要來(lái)自紡絲車間和酸站，包括塑化槽溢流水、洗紡絲機(jī)水、酸站過(guò)濾器洗滌水、洗絲水和后處理酸洗水等：堿性廢水主要來(lái)自堿站的排水、原液車間廢水橡膠罐及設(shè)備沖洗水、濾布洗滌水、脫硫廢水與出水及更換噴絲板時(shí)的后處理。粘膠纖維生產(chǎn)廢水主要含有酸、鋅離子和少量有機(jī)物。

粘膠纖維生產(chǎn)混合廢水中的特征污染物是硫酸、硫化物、鋅鹽和纖維素。其中硫酸、硫化物(主要是H2S、CS2等)鋅鹽主要以硫酸鋅和纖維素磺酸鋅形式存在：纖維素主要是堿性廢水和酸性廢水中的粘膠纖維素混合后酸沉產(chǎn)生的。

粘膠纖維生產(chǎn)中的老化、發(fā)黃過(guò)程中會(huì)有CS2、H2S等廢氣的產(chǎn)生和泄漏會(huì)造成廢氣污染，并可能引起安全問(wèn)題。

粘膠纖維生產(chǎn)會(huì)使用大量蒸汽，鍋爐會(huì)排放大量燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣。