摘要：竹纖維的概念已經(jīng)得到廣泛推展，真正意義上的竹纖維是指采用獨(dú)特的工藝從竹子中直接分離出來(lái)的纖維，即竹原纖維。文章介紹了竹原纖維的性能與產(chǎn)品開發(fā)，并闡述了竹原纖維紡紗、織造與染整等各工序的生產(chǎn)工藝及注意事項(xiàng)。 O、引言 我國(guó)的竹文化歷史悠久，竹子在人們?nèi)粘Ｉ畹氖场⒆?、行、娛?lè)等方面發(fā)揮著重要的作用，但在衣著方面卻罕有應(yīng)用。我國(guó)科研人員經(jīng)過(guò)多年努力，終于在2002年成功開發(fā)出竹原纖維，實(shí)現(xiàn)了竹在服用方面的應(yīng)用，填補(bǔ)了竹文化的一項(xiàng)空白。 1、竹原纖維的生產(chǎn)過(guò)程 竹原纖維是指采用獨(dú)特的工藝從竹子中直接分離出來(lái)的纖維。一般是根據(jù)紡織廠采用的紡紗系統(tǒng)的不同，將天然的竹材鋸成生產(chǎn)上所需要的長(zhǎng)度，采用機(jī)械、物理的方法去除竹子中的木質(zhì)素、多戊糖、竹粉、果膠等雜質(zhì)，從竹材中直接提取竹原纖維。竹原纖維與采用化學(xué)處理的方法生產(chǎn)的竹漿粘膠纖維(再生纖維素竹纖維)有著本質(zhì)上的區(qū)別。前者是純粹的天然纖維，屬綠色環(huán)保型纖維，纖維性能優(yōu)異，具有特殊的風(fēng)格，服用性能極佳，保健功效顯著，為區(qū)別于竹漿粘膠纖維，故取名為竹原纖維；而后者則屬于化學(xué)纖維中的再生纖維素纖維，竹纖維中的某些優(yōu)良的性能和含有的保健成分在化學(xué)加工中受到影響，加之化學(xué)加工造成的污染，所以它不是真正意義上的環(huán)保纖維。 1．1 前處理工序 前處理工序分為整料、制竹片、浸泡。首先將竹材去枝節(jié)與尖梢，根據(jù)紡紗系統(tǒng)的要求切成定長(zhǎng)竹簡(jiǎn)；然后采用機(jī)械或手工方式將竹筒劈裂成一定寬度的竹片；最后將竹片浸泡在特制的脫膠軟化劑中，浸泡一定時(shí)間。 1．2 分解工序 分解工序分3步：蒸煮、水洗、分絲。蒸煮：將竹片連同浸泡液一起加熱到某一溫度，同時(shí)施加一定的壓強(qiáng)，蒸煮一定的時(shí)間，對(duì)其進(jìn)行脫糖、脫脂、脫膠與殺菌。水洗：將蒸煮過(guò)的竹片取出，用水洗凈，去除附著的浸泡液。分絲：采取機(jī)械方式壓扁竹片，接著用成絲機(jī)分解出粗纖維。 1．3 成形工序 成形工序大致要經(jīng)過(guò)蒸煮、分絲、還原、脫水、軟化等幾個(gè)步驟。蒸煮：將分解工序獲得的粗纖維置于蒸煮皿中，加入浸泡液，加熱到一定的溫度，加壓處理一定的時(shí)間。分絲：將粗纖維分為更細(xì)的纖維，并用水沖洗脫膠。還原：將竹纖維置于浸泡液中，加入適量的助劑，由此來(lái)增加竹原纖維的強(qiáng)度。脫水：一般采用離心式脫水。軟化：采用軟化劑將竹纖維軟化，使其具有一定的柔軟度。 1．4 后處理工序 后處理工序一般分3步：干燥、梳纖、篩選檢驗(yàn)。在專用干燥設(shè)備上將纖維烘燥一定的時(shí)間，使含水率低于10％；用梳纖機(jī)對(duì)其進(jìn)行梳理，整理成竹纖維絲；去除短纖維及其粉末，對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，如果合格則打包。 2、竹原纖維的性能 2．1 竹原纖維的化學(xué)成分與組成 竹原纖維的化學(xué)成分主要是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素(表1)，3者同屬于高聚糖，總量占纖維干質(zhì)量的90％以上，其次是蛋白質(zhì)、脂肪、果膠、單寧、色素、灰分等，大多數(shù)存在于細(xì)胞內(nèi)腔或特殊的細(xì)胞器內(nèi)，直接或間接地參與其生理作用。

纖維素是組成竹原纖維細(xì)胞的主要物質(zhì)，也是它能作為紡織纖維的意義所在。由于竹齡的不同，其纖維素含量也不同，如毛竹嫩竹為75%，1年生為66%，3年生為58%。竹原纖維中的半纖維素含量一般為14%～25%，毛竹平均含量約為22.7%，并且隨著竹齡的增加，其含量也有所下降，如2年生長(zhǎng)竹24.9%，4年生23.6%。 2．2 竹原纖維的結(jié)構(gòu)形態(tài) 經(jīng)掃描電子顯微鏡觀察，竹原纖維縱向有橫節(jié)，粗細(xì)分布很不均勻，纖維表面有無(wú)數(shù)微細(xì)凹槽。橫向?yàn)椴灰?guī)則的橢圓形、腰圓形等(圖1)，內(nèi)有中腔，橫截面上布滿了大大小小的空隙，且邊緣有裂紋，與苧麻纖維的截面很相似(圖2)。竹原纖維的這些空隙、凹槽與裂紋， 猶如毛細(xì)管，可以在瞬間吸收和蒸發(fā)水分，故被專家們譽(yù)為“會(huì)呼吸的纖維”，用這種純天然竹原纖維紡織成面料及加工制成的服裝服飾產(chǎn)品吸濕性強(qiáng)、透氣性好，有清涼感。

2．3 竹原纖維的性能 經(jīng)過(guò)傅立葉變換紅外光譜法、x射線衍射、電子顯微鏡、抗菌測(cè)試、熱重分析及其它常規(guī)測(cè)試儀器的測(cè)試，表明竹原纖維是一種服用性能極佳的天然纖維素纖維。 2.3.1 竹原纖維的物理性能 纖維的長(zhǎng)度可根據(jù)使用者的要求，制成棉型、中長(zhǎng)型和毛型所需要的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度整齊度較好。竹原纖維的一般技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。竹原纖維具有較強(qiáng)的毛細(xì)管效應(yīng)(試驗(yàn)條件：30℃，預(yù)張力4 g)，5min時(shí)為6.74cm，15min時(shí)為6.85cm，30min時(shí)為6.90cm，60min以后保持不變，略高于棉纖維，遠(yuǎn)高于苧麻、粘膠纖維和再生竹纖維。

2.3.2 竹原纖維的抗菌性能 竹原纖維具有較強(qiáng)的抗菌和殺菌作用，按照AATCC6538對(duì)竹原纖維、亞麻纖維、苧麻纖維與棉纖維進(jìn)行抗菌性能測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表3?？梢钥闯?，竹原纖維與亞麻、苧麻均具有較強(qiáng)的抗菌作用，其抗菌效果是任何人工添加化學(xué)物質(zhì)所無(wú)法比擬的，天然、環(huán)保、持久、保健等特點(diǎn)與人工加工的抗菌纖維截然不同，且其抗菌效果具有一定的光譜效應(yīng)。由于竹原纖維中含有葉綠素銅鈉，因而具有良好的除臭作用。實(shí)驗(yàn)表明，竹原纖維織物對(duì)氨氣的除臭率為70%～72%，對(duì)酸臭的除臭率達(dá)到93%～95%。另外，葉綠素銅鈉是安全、優(yōu)良的紫外線吸收劑，因而竹原纖維織物具有良好的防紫外線功效。

3 竹原纖維的紡紗、織造與染整工藝 3.1 紡紗工藝 竹原纖維可在棉紡、毛紡、麻紡和絹紡系統(tǒng)的設(shè)備上進(jìn)行純紡或與棉、麻、絲、毛、化學(xué)纖維進(jìn)行混紡。根據(jù)不同的紡紗系統(tǒng)來(lái)選擇竹原纖維的長(zhǎng)度。在紡紗時(shí)必須根據(jù)竹原纖維的性能進(jìn)行合理的工藝設(shè)計(jì)，調(diào)節(jié)有關(guān)的工藝參數(shù)，并需對(duì)竹原纖維施加一定數(shù)量的專用油劑。采用專用油劑和專用工藝參數(shù)后便可順利進(jìn)行紡紗，目前紡紗線密度最低可達(dá)12.5tex (Nm80)，成紗質(zhì)量達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可供機(jī)織和針織使用。存進(jìn)行具體工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 1) 制條：宜采用低速度、輕定量，適當(dāng)?shù)膹埩可欤m當(dāng)提高纖維伸直度，同時(shí)還應(yīng)避免纖維的意外損傷； 2) 并條：宜采用低速度、輕定量、重加壓。在保證通道光滑的前提下，采用小口徑喇叭口喂入，以提高條干的均勻度和光潔度，使條子成形良好，同時(shí)加入專用油劑，以提高條子的可紡性和紗線的抱合力； 3) 粗紗：采用低速度、輕定量喂入，捻系數(shù)偏大掌握，以不出“硬頭”、不斷粗紗為準(zhǔn)； 4) 細(xì)紗：采用低速度、較小牽伸倍數(shù)，加壓適當(dāng)，適宜的羅拉隔距和紡紗張力，以減少毛羽，降低斷頭，提高條干均勻度，降低強(qiáng)力不勻率； 5) 溫濕度：為了提高紗線質(zhì)量，車間要求有較高的溫濕度環(huán)境，以減少纖維的飛逸散失。 3.2 織造工藝 1) 絡(luò)筒：以清除粗節(jié)、雜質(zhì)為主，使用電子清紗器和空氣捻接器，采用“低速度、少增毛羽”的工藝原則，適當(dāng)降低紗線張力，保證紗線通道光滑； 2) 整經(jīng)：由于竹原纖維紗線毛羽偏多，整經(jīng)宜采用“低速度、輕加壓、勻張力”的工藝配置原則，保證經(jīng)紗排列與張力均勻，避免因毛羽糾纏而造成斷頭； 3) 漿紗：根據(jù)竹原纖維紗線強(qiáng)力高、毛羽較長(zhǎng)、彈性差的特點(diǎn)，在漿料選擇上以高濃低粘為原則，漿紗配方必須保證漿膜的硬度和耐磨度。上漿采用重被覆、減磨為主，增強(qiáng)與保伸并重的“高濃、低粘、保彈性、保漿膜”的工藝路線。漿紗機(jī)可選用前、后雙漿槽漿紗機(jī)； 4) 機(jī)織：機(jī)織工藝參數(shù)是影響布面實(shí)物質(zhì)量、外觀疵點(diǎn)和織造效率的重要工藝因素，應(yīng)對(duì)竹原纖維織物的不同品種規(guī)格認(rèn)真優(yōu)選。在工藝參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，主要采用“中張力、大開口、遲引緯”的工藝原則，以減少由紗線間的摩擦及粘連所造成的開口不清、斷經(jīng)、斷緯等現(xiàn)象。織機(jī)速度不宜過(guò)高，車間溫濕度以偏大掌握為宜； 5) 針織：針織工藝參數(shù)會(huì)直接影響到布面實(shí)物質(zhì)量、外觀疵點(diǎn)和織造效率。應(yīng)根據(jù)織物的不同規(guī)格和用途進(jìn)行優(yōu)選?？椩鞎r(shí)宜采用低速度、中等而均勻的張力，同時(shí)，車間的溫濕度宜偏高掌握。 3.3 染整工藝 竹原纖維織物的染整工藝比較復(fù)雜，不同品種、規(guī)格，其染整工藝不同；即使相同品種，風(fēng)格要求不同，染整工藝也有較大的區(qū)別，選用不同的化學(xué)助劑及工藝參數(shù)，制定切實(shí)可行的染整工藝，以保證客戶的質(zhì)量要求。一般采用的工藝流程為：燒毛→退煮→漂白→酶處理→染色→拉幅→預(yù)縮。 3.3.1 燒毛 由于竹原纖維織物表面毛羽多而密，為使成品面料表面光潔，色澤均勻，必須經(jīng)過(guò)燒毛處理，而且要兩對(duì)火口加強(qiáng)燒毛。燒毛時(shí)要兩對(duì)毛刷正反刷毛，適當(dāng)使用刮刀，火口上方不宜使用涼水輥，實(shí)行透燒，以保證燒毛質(zhì)量。 3.3.2 酶處理 酶處理是利用酶的催化降解作用，使纖維發(fā)生部分水解作用，致使纖維變細(xì)，剛性降低，從而達(dá)到增強(qiáng)織物的柔軟度及懸垂度，改善織物服用性能的目的。在制定酶處理工藝時(shí)，為保證織物強(qiáng)力不過(guò)度受損，必須掌握好酶制劑的活力，嚴(yán)格控制其用量、處理時(shí)間、浴比、溫度及pH值，并及時(shí)使酶“失活”。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 1)隨著酶用量的增加，織物的減量增加，斷裂強(qiáng)力下降，手感明顯改善； 2)酶的作用效果取決于其活性的大小，而活性的大小與工作液的pH值密切相關(guān)，即在一定的pH值范圍內(nèi)，酶才會(huì)起作用； 3)溫度對(duì)酶的活性有很大的影響，溫度過(guò)高，則酶的活力降低，甚至“失活”，反之，溫度過(guò)低，則作用效率緩慢，因此，只有在最佳的溫度范圍內(nèi)，酶才能發(fā)揮最大的作用； 4)時(shí)間和機(jī)械的作用也會(huì)對(duì)酶處理的效果產(chǎn)生不同程度的影響，在使用時(shí)務(wù)必給予充分的考慮。 竹原纖維織物經(jīng)過(guò)酶處理后，一方面纖維分子無(wú)定形區(qū)的部分水解使結(jié)晶區(qū)之間的空隙變大；另一方面，結(jié)晶區(qū)分子的部分水解使結(jié)晶區(qū)尺寸變小。因此，在受到外力作用時(shí)，結(jié)晶區(qū)之間較容易產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致纖維的抗彎能力降低，剛度減弱，從而使織物服用性能得到改善。 4 竹原纖維的產(chǎn)品開發(fā) 竹原纖維可純紡，也可與羊毛、棉或彩色棉、絹絲、苧麻及滌綸、Tencel、Modal、大豆蛋白纖維、粘膠纖維等纖維混紡，用于機(jī)織或針織，生產(chǎn)各種規(guī)格的機(jī)織面料和針織面料及其服裝。機(jī)織面料可用于制作夾克衫、休閑服、西裝套服、襯衫、連衣裙、床上用品和毛巾、浴巾等。針織面料適宜制做內(nèi)衣褲、睡衣、汗衫、T恤衫、運(yùn)動(dòng)衫褲、襪子和嬰幼兒服裝等。 由于竹原纖維具有優(yōu)良的服用性能，又有極佳的保健作用，特別適合于嬰幼兒和老年人穿著。由湖南株洲雪松麻業(yè)有限責(zé)任公司獨(dú)家開發(fā)的竹原纖維純紡與混紡產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)1年多時(shí)間的精心研究與設(shè)計(jì)，已有數(shù)十種機(jī)織面料、服裝和針織產(chǎn)品推向國(guó)外市場(chǎng)。 5 結(jié)語(yǔ) 從竹子中制取可用于紡織的纖維是前所未有的創(chuàng)新，但目前僅僅處于起步階段，竹原纖維的許多基礎(chǔ)研究工作還有待探索，以為竹原纖維紡織產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)依據(jù)。為使竹原纖維紡織產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，必須投入大量人力、物力來(lái)研究、改進(jìn)加工設(shè)備，優(yōu)選工藝路線、工藝參數(shù)，生產(chǎn)出真正體現(xiàn)竹子優(yōu)良服用性能和風(fēng)格的紡織產(chǎn)品。