作者：陶丽珍1，蔡苏英1，蒋耀兴2
(1．常州纺织服装职业技术学院，江苏常州 213004；2．苏州大学材料学院，"2r-苏苏州215021) 0 前言
根据竹纤维的加工方法可将用于纺织原料的竹纤维分为两种，一种是竹原纤维，另一种是再生竹纤维或称竹浆纤维。竹原纤维为物理方法生产，即先将竹子反复轧压，再经高温蒸煮等处理，脱胶、去糖、去杂。然后xx，{zh1}晾干制成；竹浆纤维则采用化学方法生产，即先将竹子切片、风干，然后经水解、碱处理及多段漂白精制成竹浆粕，{zh1}经溶解、纺丝而成。
竹纤维具有其它纤维所不具备的优良特性，如吸湿快干、凉爽透气、强度高、弹性好、耐磨、悬垂、抑菌、防臭、染色性能好，此外，还具有抗紫外线等功能，被人们称为“会呼吸的纤维”。而竹原纤维在原料的提取和生产制造过程中，因符合生态纺织加工要求，所制成的纤维{zd0}程度地保留了竹子的原有特性，故称为“绿色环保型纺织原料”。用其生产的针织、机织面料及其服装，表现出独特的服用风格。
竹原纤维和棉、麻同属xx纤维素纤维，化学组成基本梧似，主要含有纤维素、半纤维素、木质素和灰分等组分。但竹原纤维的形态和超分子等结构与棉、麻不同，故其在物理机械性能和化学性能方面与棉、麻存在一定差异。如竹原纤维截面呈椭圆形，中间有孔洞，只有初生结构，纤维素含量远低于棉和麻，结晶度和取向度高等，所以吸湿性好、强度高、弹性好。目前，竹原纤维产品主要有纯纺和与不同xx纤维、化学纤维进行各种比例的混纺或交织，如竹原／棉、竹彤竹粘、竹原／天丝等混纺产品。
目前，对于竹原纤维及其产品的研究还刚刚起步，加工技术还不够完善。本课题重点研究丝光、碱缩工艺对竹原纤维纱线强力、光泽、吸附性能和尺寸稳定性的影响，以为竹原纤维纱线的纺织、染整生产加工提供理论依据。 1 试验部分
1．1试验材料、药品及仪器
1．1．1材料
28 tex／2竹原纤维纱、20 tex／2竹膨棉(55／45)混纺纱(湖南雪松麻业有限公司)
1．1．2 药品
NaOH(工业用)，盐酸(分析纯)，酚酞指示剂、氢氧化钡(分析纯)
1．1．3仪器
@=================@###page###@=================@ 测色配色仪(Datacolor公司)、Instron 4411强力测试仪、Y801 A型恒温烘箱。
1．2试验条件
1．2．1丝光工艺
将纱线均匀圈绕在丝光架上(每圈定长为60cm)，浸渍于不同浓度(100、150、200、250、300g／L)的烧碱溶液中，纱线维持原长于室温处理2min。取出经热水、冷水充分洗涤至中性，晾干。
1．2．2碱缩工艺
纱线以绞纱状态(每匝定长1m)置于烧碱溶液(100、150、200、250、300 g／L)中，室温松弛2min。取出经热水、冷水充分洗涤至中性，晾干。
1．3测试方法
1．3．1强力测定
按GB／T 3916--1983单根纱线的断裂强力试验方法测定。
1．3．2钡值测定
按照棉布丝光钡值测定方法测定。
1．3．3反射率测定
用Datacolor测色配色仪测定。
1．3．4丝光缩水率、碱缩收缩率的测定
丝光前绕在丝光架上纱线每根定长60cm，分别测出丝光后经缩水处理纱线的长度，共测20根，取平均值，计算其缩水率。

式中：L1——丝光后纱线长度；
L2——缩水处理后纱线长度。
碱缩前每根纱线定长为1 m，测量碱缩后每根纱线的长度，共测20根取平均值，计算其收缩率。

2试验结果与分析
2．1丝光、碱缩工艺对竹原纤维纱线强度的影响
纤维素纤维在丝光、碱缩过程中发生充分膨化，大分子间氢键断裂，作用力削弱，xx了纤维中由于不均匀形变而产生的内应力，减少了薄弱环节。尤其是丝光工艺，在张力条件下，使原来部分弯曲的大分子缓缓舒展、伸直，取向排列，有利于纤维大分子相互贴近，进一步增强分子间的作用力，减少在外力作用下，纤维大分子间的相对滑移和应力集中所造成的纤维断裂现象，有利于提高纱线的强度。
@=================@###page###@=================@ 图1、2分别为纯竹原纤维纱线和竹原／棉混纺纱线经不同浓度的烧碱丝光、碱缩后，其强度变化的情况。
试验结果表明，丝光、碱缩处理后，竹原纤维及其混纺纱线强度均有明显提高。随碱液浓度提高，纱线强度逐渐增大，当碱液浓度达到200 g／L时，强度接近

图1 丝光工艺对竹原纤维纱线强度的影响

图2碱缩工艺对竹原纤维纱线强度的影响

{zd0}值。此时随着碱液浓度的提高，纱线强度呈下降趋势，尤其是纯竹原纤维纱线强度降低较明显。这是因为碱液浓度过高时，纤维素纤维发生剧烈膨胀，且竹原纤维较棉纤维吸湿性大，对碱液的吸收能力更强，使大分子间作用力遭受严重破坏，导致强度明显降低。
从强度角度考虑，竹原纤维及其棉混纺产品的丝光、碱缩处理，其碱液浓度以200～250 g／L为宜。
2．2 丝光、碱缩工艺对竹原纤维纱线钡值的影响
纤维素纤维在浓碱液中膨胀后，无定形区分子间作用力大大破坏，同时碱液渗透人无定形区与晶区的边缘，导致部分晶区分子间的氢键被拆开，无定形区增大，结晶区变小。此时，由于纤维素大分子链中葡萄糖剩基绕链的主价键发生了旋转，使原来在水溶液中的部分不可及羟基变成为可及羟基，染料和其它化学试剂更容易渗入并参与反应。因此，纤维制品的吸附性能和反应性大大提高。此项性能常用钡值表示。
图3、4分别为纯竹原纤维纱线和竹原／棉混纺纱线经不同浓度烧碱丝光、碱缩后，其钡值变化的情况。


图3丝光工艺对竹原纤维纱线钡值的影响 图4碱缩工艺对竹原纤维纱线钡值的影响
试验结果表明，纯竹原纤维纱线丝光和碱缩钡值随碱液浓度的提高而提高，当碱液浓度达到250 g／L左右时，钡值达{zd0}值，继续提高碱液浓度，钡值则有所降低。纯竹原纤维纱线经丝光、碱缩后，钡值比竹原／棉混纺纱线提高明显，这可能是竹原纤维在加工制造过程中已经过高温蒸煮等处理，纤维得到了初步提纯，加之本身吸湿性能比棉好，所以对碱液的吸收比较充分。而棉纤维尚未经过精练处理，导致其对浓碱液的吸收困难，故丝光钡值提高不明显。
@=================@###page###@=================@ 因此，从钡值角度而言，竹原纤维及其棉混纺产品的丝光、碱缩处理，碱液浓度控制在250 g／L较合适。
2．3 丝光工艺对竹原纤维纱线尺寸稳定性的影响
纤维素纤维在烧碱溶液中发生膨润的同时，拆散了原大分子间不稳定的交联，内应力xx。若在张力状态下，可使大分子重新有序排列，然后经水洗、烘干，在新的位置上重新建立更为稳固的分子间作用力，达到稳定尺寸和降低缩水率的效果。
图5为纯竹原纤维纱线和竹原／棉混纺纱线经不同浓度的烧碱丝光后，缩水率变化的情况。

图5丝光工艺对竹原纤维纱线缩水率的影响
试验结果表明，丝光处理后，竹原纤维纱线及其混纺制品的缩水率较小，尺寸稳定性较好。当碱液浓度达到250 g／L以上时，缩水率呈上升趋势。这可能是因为碱液浓度太高，纤维的膨化作用加剧，导致无定形区增多，此时，纤维的吸湿膨化增强，缩水率提高。因此，通过丝光来降低竹原纤维及其棉混纺制品的缩水率是可行的。但丝光碱液浓度不宜过高，以低于250 g／L为宜。
2．4碱缩工艺对竹原纤维纱线缩率的影响
纤维素纤维在用烧碱溶液处理时，若没有张力，则纤维大分子间不稳定的交联被破坏后，将自由收缩，纤维变粗的同时长度缩短，使纤维制品结构紧密，从而富有弹性。
图6为纯竹原纤维纱线和竹原／棉混纺纱线经不同浓度的烧碱碱缩后，其收缩率变化的情况。

图6碱缩工艺对竹原纤维纱线收缩率的影响
试验结果表明，碱缩处理对竹原纤维纱线收缩率的影响很大，且随碱液浓度的增加而明显提高，{zg}可达45％左右。纯竹原纤维纱线的收缩率比竹膨棉混纺纱线大，这说明碱对竹原纤维的膨化作用比棉纤维大。因此，竹原纤维纱线及其棉混纺制品在进行碱缩加工时，应施加适当张力，以控制其收缩率。
2．5丝光、碱缩工艺对竹原纤维纱线光泽的影响
纤维素纤维用浓碱液处理时，在引起纤维膨化的同时，使胞壁膨胀，截面变得更为肥圆，纵向表面光滑，并且胞腔(或孔洞)变小，纤维对光的反射更有规律，从而增进了光泽。
图7、8分别为纯竹原纤维纱线和竹膨棉混纺纱线经不同浓度烧碱丝光、碱缩后，其反射率变化的情况。


@=================@###page###@=================@ 图7丝光／碱缩工艺对竹原纤维纱线反射率的影响 图8丝光,／碱缩工艺对竹原／棉混纺纱线反射率的影响
从图7、8知，竹原纤维纱线经丝光和碱缩后，光泽稍有变化，即随碱液浓度的提高，光泽有所降低，当丝光碱液浓度达200 g／L时，光泽降低最明显(但仍低于10％)。这是因为竹原纤维形态结构与棉不同，它纵向无xx扭曲，截面比棉规整，表面比较光滑，故本身光泽较好。但由于其抱合力较差，经丝光、碱缩处理后，尤其是水洗时的外力作用，纤维末端易外露，使纱线表面茸毛更多，导致光泽有所降低。所以，竹原纤维制品靠丝光等处理来提高光泽较困难。 3 结论
3．1竹原纤维及其棉混纺产品进行丝光、碱缩处理可以提高产品的强度、尺寸稳定性和吸附性，对光泽稍有影响。若合理控制工艺，如碱液浓度、加工方式等，不会造成光泽明显降低。
3．2竹原纤维纱线及其棉混纺产品丝光、碱缩处理的推荐工艺为：NaOH 200～250 g／L，室温处理2 min，丝光时可维持原长，碱缩应适当控制收缩率。