文档介绍:一、海丝纤维
海丝纤维是用纤维素和海藻制成的新型保健和医疗专用纤维,它是再生纤维素纤维。其主要成分是海藻和纤维素。海丝纤维属于海藻纤维(alginate fiber)中的一种,它是Zimmer公司与其子公司Alceru Schwarza采用纤维素工艺共同开发研制而成,是利用海藻内含有的碳水化合物、蛋白质(氨基酸)、脂肪、纤维素和丰富矿物质的优点所开发出的纤维,这种纤维的制法是以Lyocell纤维的生产制程为基础,故英文名为(Sea Cell),在纺丝溶液中加入研磨得很细的海藻粉末或悬浮物予以抽丝而成。
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海丝纤维
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区别
人造纤维的一种。泛指从海洋中一些棕色藻类植物中提取得到的海藻酸为原料制得的纤维。
海丝活性纤维
经活化的海丝纤维为称为海丝活性纤维,
商品为SeaCell Active 。
海藻纤维
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海丝纤维
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优点
海丝纤维的纤维具有良好的生物兼容性、可降解吸收性等特殊功能。使用时,海丝纤维中海藻的活性物质在湿环境中会从纤维中慢慢释放出来,使皮肤具有健康保健作用。海丝纤维还能使其可广泛应用于医疗纺织品领域。由海丝纤维制成的织物手感好,光滑柔软,吸湿透气,穿着舒适。
同Lyocell相比,在纺丝液中加入了海藻。由于海丝纤维中有海藻(常用的是棕藻和红藻)中的海藻酸分子,它富含有羧酸基团,可以和金属离子牢固结合,因此海丝纤维具有优良的金属或金属离子吸附性能。
海藻类植物所包含的成分多为与生命活动有关的化合物,如碳水化合物、氨基酸、脂肪和维生素。海藻中的矿物质可有效地促进皮肤再生,使皮肤保持新鲜、结实、光滑;一些成分有一定的抗菌作用,可以用来治疗皮肤病海藻中含有的胡萝卜素是合成维生素A的原料,对皮肤的健康有很重要的作用。
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海丝纤维
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二、海丝纤维的纺丝工艺
海丝纤维的纺丝工艺跟Lyocell 的纺丝工艺类似,首先,纤维素溶解在无毒的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液(简称NMMO),再将磨碎充分的海藻加入其中,通过溶剂法 (干湿法)纺丝成形或直接加工成纤维素纤维。在纺丝过程中,要求溶剂完全洗出和回收。回收的NMMO 溶剂可以再次使用,对环境友好。其生产流程如图1所示。
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海丝纤维
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木浆
湿木浆的预处理
纤维素溶液
木浆湿+酶预处理
溶液的过滤
纺丝
水洗
纤维的后处理
短纤维
海藻粉末喂入系统
海藻粉末悬浮液
磨碎
海藻
NMMO回收
水
NMMO
干木浆的预处理
图1 海丝纤维的生产过程
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海丝纤维
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三、海丝纤维结构
由于海丝纤维纺丝中加入了海藻颗粒,纤维内部紧密的结构在一定程度上受到破坏,与Lyocell纤维相比,其断裂时截面不像那样有许多沿着纤维方向的微纤维。纤维的断裂面很干净,说明纤维的原纤化得到了改善。从图2可以看出,经过磨碎的海藻粉末被均匀地分散在纤维的结构中。由于纤维素的含量大大高于海藻粉末的含量,海藻粉末被包含在纤维素中,有一定的稳定性,可以在使用过程中持续地释放出活性成分
图2 海丝纤维的截面结构
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海丝纤维
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四、性能
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采用电镜分析,海丝活性纤维晶区取向低,空隙度高。它具有很高的干/湿强度,几乎不缩水,具有很高的尺寸稳定性。海丝纤维成纱性能好,染色均匀,色彩鲜艳,其光泽和悬垂性都比粘胶纤维好。经验表明,在海丝活性纤维的生产过程中,纤维原有的高抗张强度和伸长性都不会改变。
抗菌杀菌性能:
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海丝纤维
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五、研究进展
目前对于海丝纤维研究主要是将海丝纤维活化,其过程为:将海丝纤维中的纤维素纤维置于稀释的银溶液中,整根纤维素纤维都能通过金属吸附吸收银离子,纤维素的膨胀使得金属离子紧紧地依附在纤维母体上,也促使海丝纤维中的海藻成分在纤维截面上均匀分布,这使得在碱性环境下的常规洗涤方法也不会影响海丝纤维中吸附的金属离子浓度。经活化的海丝纤维为称为海丝活性纤维,商品为SeaCell Active。另外,还可以用氧化锌等其他无机杀菌物质代替银的海丝活性纤维。
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海丝纤维
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海丝活性纤维
表 1 海丝纤维、海丝活性纤维和Lyocell的物理性能比较
参数
Lyocell
海丝纤维
海丝活性纤维
纤维度/dex
纸温强度/cN/tex
35. 5
湿强/cN/tex
低温延伸率/%
湿态延伸率/%
除低温延伸率下降明显外,海丝活性纤维其他物理性能与其余两种纤维基本相同。