簡介
人造纖維被人造纖維是用木材、草類的纖維經化學加工製成的粘膠纖維；是一種再生纖維。根據人造纖維的形狀和用途，分為人造絲、人造棉和人造毛三種。重要品種有粘膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維等。具體又可分為：再生纖維素纖維、纖維素酯纖維、蛋白質纖維和其他天然高分子物纖維。
其性能與合成纖維相比，纖維強度稍低，吸濕性好，染色比較容易。產品形式有長絲（人造絲）和短纖維。是由提純得到的某些線型天然高分子物為原料，經直接用溶劑溶解或製備成衍生物後用溶劑溶解，之後再經紡絲加工製得的多種化學纖維的統稱。具體又可分為：再生纖維素纖維、纖維素酯纖維、蛋白質纖維和其他天然高分子物纖維。其性能與合成纖維相比，纖維強芳稍低，吸濕性好，染色比較容易。產品形式有長絲（人造絲）和短纖維。化學纖維的兩大類之一。用某些天然高分子化合物或其衍生物做原料，經溶解後製成紡織溶液，然後紡製成纖維，竹子、木材、甘蔗渣、棉子絨等都是製造人造纖維的原料。
發展史
18世紀以前，東方絲綢製造術比歐洲先進得多。東方織物精細、華美，深受歐洲貴族們的喜愛，因此只能大量從東方高價購買。終於，歐洲人決心發明能夠替代絲綢的紡織物。第一位立志要製造出人造絲的是一位瑞士科學家，名叫喬治.安德瑪斯。
1855年，安德瑪斯使用硝化纖維素溶液模仿蠶吐絲的過程，製取了拉延的纖維。人工抽絲的成功使安德瑪斯獲得了專利。但這種纖維短而脆弱，還不具有實用價值。
1884年，著名細菌學家巴斯德的學生，法國化學家查唐納特利用洗照片的溶液，進行小孔擠壓實驗。他把硝化纖維素放在灑精和乙醚里溶解後，製成一種粘稠的，叫作火棉膠的液體、把這種液體從直徑1毫米的小孔中擠壓出來，當灑精和乙醚揮發之後，就凝固成細長而美麗的絲了，這就是最早的人造絲。
查唐納特的發明在1889年倫敦國際博覽會上展出後，極受好評。然而，那時的人們不了解，硝化纖維素是一種易燃物質，這一點，查唐納特也疏忽了。在一次宴會上，一位婦人穿著人造絲紡制的美麗服裝，博得全場的讚賞。不料，與會者吸菸的火星濺到她的身上，瞬時，衣服燃起火來。在場的人們尚未來得及採取營救措施，那位婦人全身已被烈火吞噬，悲慘地死去了。這一幕使查唐納特受到了沉重的打擊。但他沒有放棄，繼續深入研究，終於從硝化纖維素中把易燃物質提取出來，製成了“保險的絲”。l891年，查唐納特在法國貝桑松建起了人造絲工廠，開始大批生產。但是，由於產品價格較貴，銷路一直不好，原因之一是更廉價的人造絲已經面世。
1890年，德國布倫內和弗雷梅利用在銅氨溶液中溶解纖維素的方法，製成銅氨人造絲，並獲得發明專利。用銅氨法要比查唐納特的硝化纖維素法生產成本低得多。
1891年，英國化學家克魯斯和貝文將纖維素用強鹼和二硫化碳分解後，製成為易溶於水的粘稠物質，他們把這種物質叫作“粘膠”。然而用此法制出的人造絲永遠帶水而不凝固。兩位科學家又研究出利用鏇箱在離心力作用下邊脫水邊紡絲的方法，粘膠法是現在套用最廣的生產人造纖維的方法。粘膠人造絲既安全又便宜，在各類纖維產量中僅次於棉花。
1865年，德國的秀吉貝爾發明了醋酸纖維素製造法，這也是生產人造絲原料的一種方法。
天然纖維和化學纖維的區別
天然纖維是指自然界中天然的纖維材料，像雪白的棉花、強韌的苧麻、捲曲的羊毛、光亮的蠶絲等等，都是天然纖維。
化學纖維是用化學方法加工製成的纖維。按照所用的原料和化學加工方法的不同，化學纖維又分成人造纖維和合成纖維兩大類。
人造纖維一般是用不能直接紡紗的纖維素材料（木材、棉籽短絨、甘蔗等）作原料，經過化學處理和機械加工而生產出來的。像粘膠纖維、銅氨纖維、醋酸纖維和富強纖維等，都是人造纖維。人造纖維實質上都是天然纖維素經過溶解後“再生”的，所以也稱為“再生”纖維。
合成纖維是人工合成的高分子物質紡製成的纖維，即先從簡單的低分子物質，如天然氣、石油、煤、石灰石等物質或棉籽殼、玉米芯、蓖麻油、糠醛等農副產品中提煉出簡單的有機化合物，經過複雜的化學“合成”作用，製成高分子物質，再利用紡絲設備紡成各種纖維。合成纖維品種很多，有滌綸、錦綸、腈綸、維綸、丙綸、氯綸等等。
天然纖維、人造纖維、合成纖維不但所用的原料和化學加工的方法不同，在性質方面也有許多不同之處。
天然纖維是人類傳統的服用纖維。它們有著許多化學纖維所沒有的優良品性。像棉花，吸濕性能好，穿著透氣、吸汗、舒適，所以人們在選購內衣時，都喜歡選擇純棉紡織品。麻沒有棉花那樣柔軟，但韌性比棉好，是天然纖維中的強者，尤其是苧麻，品質最好。麻織品一般都是用來做夏季服裝，特別是苧麻。因為苧麻布具有涼爽、吸濕、透氣的特性，而且強度高、硬挺、不沾身，所以很受人們歡迎。麻還具有耐磨性和極優良的耐霉抗蝕性。所以人們用麻來做繩索、織漁網。羊毛的優點也很多，毛織品堅牢耐穿，保暖性好，隔熱也好。毛料服裝經過熨燙，泥面平整，褲線摺痕持久挺直。毛織品也有良好的透氣性和吸濕性，還有手感柔軟和不易沾污等優點。那纖細閃光的蠶絲，有著許多優異的特性：吸水性和耐熱性較強，保溫性也很好。絲織品精美華貴，被人們譽為“纖維皇后”。
但天然纖維也有缺點。棉纖維長期和空氣接觸並受日光照曬就會逐漸被氧化，強力降低，失去柔軟性而變脆。羊毛怕鹼，遇鹼會溶解，也怕太陽曬，太陽光中的紫外線可以破壞羊毛的化學組成，使羊毛強力下降，失去光澤。蠶絲怕鹼、怕陽光，絲製品在日光下曝曬，易老化脆損。
人造纖維的性能一般近似天然纖維———棉花，但粘膠纖維（人們稱為“人造棉”或“人造絲”）最大缺點是受濕後強度降低，不耐久穿。
合成纖維可說是方興未艾，天天要和我們打交道。合成纖維有許多獨到之處：除具有強力高、不霉爛的通性外，還各有特點，如錦綸耐磨性能特別好，大約要高於棉纖維好幾倍；滌綸纖維彈性最好，抗皺性和保形性也特別好；維綸纖維性能與棉纖維相近，但耐磨性能比棉好；腈綸纖維性能與羊毛相近，而耐光性極好，比羊毛也輕；丙綸輕盈堅牢；氯綸保暖性很好，具有“特異功能”，若是得了關節炎，在治療的同時，買件氯綸內衣穿上，有助於健康的恢復。合成纖維的主要缺點是透氣性、吸濕性和耐熱性都較差。
分類
人造纖維根據人造纖維的形狀和用途，分為人造絲、人造棉和人造毛三種。重要品種有粘膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維等。人造絲是一種絲質的人造纖維，由纖維素（cellulose）所構成，而纖維素是構成植物主要組成部分的有機化合物。人造棉，棉型人造短纖維的俗稱。主要品種為以纖維素或蛋白質等天然高分子化合物的原料經過化學加工紡制的如棉型黏膠短纖維。其規格與棉纖維相似。長度一般為35mm。纖度為1.5～2.2dtex。可在棉紡機上純紡，也可與棉花或棉型合成纖維（如滌綸、錦綸等）混紡。由天然纖維素紡制的棉型短纖維。主要是粘膠短纖維。其特點是可染性好、鮮艷度和牢度高、穿著舒適、耐稀鹼、吸濕性與棉接近。缺點是不耐酸、回彈性和耐疲勞性差、濕力學強度低。可以純紡，也可以與滌綸等化學纖維混紡。棉與人造棉都是纖維素，與澱粉的構成是一樣的不同的是分子量更大。人造棉是將纖維素溶解在溶劑中再從很細的噴嘴中噴出形成細絲，類似蜘蛛拉絲。所以用燒是無法區分的，主要靠手感了。人造棉的應該更光滑些。
具體又可分為
再生纖維素纖維、用纖維素為原料製成的、結構為纖維素II的再生纖維。由於耕地的減少和石油資源的日益枯竭，天然纖維、合成纖維的產量將會受到越來越多的制約；人們在重視紡織品消費過程中環保性能的同時，對再生纖維素纖維的價值進行了重新認識和發掘。如今再生纖維素纖維的套用已獲得了一個空前的發展機遇。再生纖維素纖維的發展總體上可以分為三個階段，形成了三代產品。第一代是20世紀初為解決棉花短缺而面世的普通粘膠纖維。第二代是20世紀50年代開始實現工業化生產的高濕模量粘膠纖維，其主要產品包括日本研發的虎木棉(後命名為Polynosic)和美國研發的變化型高濕模量纖維HWM以及蘭精公司80年代後期採用新工藝生產的Modal纖維。60年代後期開始，由於合纖生產技術的迅速發展，原料來源充足和成本低廉，合成纖維極大地衝擊了再生纖維素纖維的市場地位。許多研究機構和企業更多地關注了新合纖的開發和套用。在此期間，世界再生纖維素纖維的發展趨於停滯。第三代產品是以20世紀90年代推出的短纖Tencel(天絲)、長絲newcell為代表。受健康環保意識、崇尚自然等因素的影響，人們對再生纖維素纖維有了新的認識，新一代再生纖維素纖維的理化性能也有了充分的改進，因此，再生纖維素纖維的套用重新出現了迅猛的增長。
再生纖維素纖維纖維素酯纖維，從天然蛋白質製成的性質類似羊毛的纖維。羊毛、蠶絲等為天然蛋白質纖維。1866年英國人E.E.休斯首先成功地從動物膠中制出人造蛋白質纖維。他將動物膠溶於乙酸，在硝酸酯的水溶液中凝固抽絲，然後以亞鐵鹽溶液脫硝，進一步加工得到蛋白質纖維，但未工業化。1935年義大利弗雷蒂才用牛乳內提取的乳酪素製成人造羊毛。天然蛋白質製成的蛋白質纖維與羊毛的性質差不多 。基本結構單元都是胺基酸，以醯胺鍵（肽鍵）結合在一起的高分子。比天然羊毛優越之處在於不易皺縮，不易蟲蛀，易保存；缺點是保暖性及柔軟性較天然羊毛差些。工業生產蛋白質纖維的主要原料是乳酪素、花生蛋白及大豆蛋白等。指從木材、棉短絨等植物材料中提取得到的纖維素，與有機酸等反應所生成的纖維素衍生物——纖維素酯為原料製得的、最終纖維大分子化學結構仍保持纖維素酯結構的纖維均屬之。
纖維素酯纖維蛋白質纖維和其他天然高分子物纖維。
其性能與合成纖維相比，纖維強度稍低，吸濕性好，染色比較容易。產品形式有長絲（人造絲）和短纖維。
用途
基本化工原料、用於造紙、人造纖維、洗滌劑、醫藥、石油化工、水處理、精細化工、有機合成、紡織工業、印染、制皂、冶金、玻璃、陶瓷 ; 性狀：白色或微帶顏色桶裝固鹼或片狀固鹼規 格 品級 優等品 一等品 合格品 指標 NaOH% 96.0 96.0 95.0 Na2CO3 1.3 1.4 1.6 NaCl% 2.7 2.8 3.2 Fe2O3% 0.008 0.01 0.02生產方法 蒸鎦法用途：基本化工原料、用於造紙、人造纖維、洗滌劑、醫藥、石油化工、水處理、精細化工、有機合成、紡織工業、印染、制皂、冶金、玻璃、陶瓷用於製作衣著用品和室內裝飾用品，也可用於製作輪胎帘子線、香菸過濾嘴等。化纖行業的發展
化纖行業的發展主要受下游原材料和上游紡織行業的影響，從上游原料供應看，我國合成纖維的原料進口量隨著經濟的發展不斷下降。這為化學纖維行業的發展帶來了光明。2004年我國紡織品服裝出口額已經達到約900億美元。紡織行業的發展為化纖套用提供了更大的發展空間，且我國在不斷研究開發化學纖維在其他非紡織品的套用。
人造纖維製成的衣服近幾年我國化學纖維出口數量增大，從2002年到2005年我國化學纖維進口的絕對數量下降，出口數量不斷增大。化纖長絲2004年和2005年分別實現貿易順差1358百萬美元和2119百萬美元，化纖短纖2004年和2005年分別實現貿易順差為134百萬美元和1133百萬美元。由此可見，我國化纖行業的發展總體來說是健康的。
工藝
以天然聚合物（如纖維素、蛋白質等）為原料，經化學處理和機械加工而製得的化學纖維。人造纖維一般具有與天然纖維相似的性能，有良好的吸濕性、透氣性和染色性能，手感柔軟，富有光澤，是一種重要的紡織材料。它可以純紡或與羊毛、絲等天然纖維、合成纖維混紡，製得各種衣料。粘膠纖維中的強力絲因強度高，抗多次變形性好，可用在工業方面。再生蛋白質纖維具有類似羊毛的性質，可代替羊毛。目前，可用蛋白質與其他纖維接枝共聚或共混以改善其他纖維的性質。1984年，人造纖維的產量約為 3.1Mt，占化學纖維總產量的21.3％。
人造纖維製品分類圖表
人造纖維按其化學組成可分為再生纖維素纖維、纖維素酯纖維、再生蛋白質纖維三類（見表）。再生纖維素纖維以含纖維素的農林產物，如木材、棉短絨、甘蔗粕、蘆葦等為原料製得，纖維的化學組成與原料相同，但物理結構發生變化。纖維素酯纖維也以纖維素為原料，經酯化後紡絲製得纖維，纖維的化學組成與原料不同。再生蛋白質纖維的原料則是玉米、花生、大豆以及牛乳酪素等蛋白質。
人造纖維人造纖維的性質及印花技巧
人造纖維是天然纖維經過化學方法、機械加工方法而制的的纖維。由於人造纖維的基本原料本身也具有天然纖維的基本化學結構，化學加工的作用只是改變纖維物理特性的再生產過程，因此，人造纖維亦稱作再生纖維。較多的稱呼是人造棉、人造絲。
(一)乙酸酯纖維
乙酸酯纖維是由纖維素與乙酸酐反應，得到在一個葡萄糖單元導航具有2-3個乙醯基團的產品，硫酸作為反應的催化劑，加入過量水終止反應，而使乙酸纖維沉澱下來。所得到的片狀物質溶於丙酮或乙酸甲酯，這就是所謂的“乾抻拉”，即當溶解蒸發時，纖維就形成了。對於合成纖維，其交聯鏈段和形狀，可以進行控制。再抻拉可以增加強度，纖維可以得到所需要的扭曲性能。
乙酸酯纖維的密度很大，沒有空隙，抻拉紡織可能使纖維產生許多交聯結，纖維的抻拉可得到高結晶度，因此增加了強度。添加劑可混入粘性溶液，以增加不透明性，同樣，顏料也可以加入到“乾紡”纖維中。
(二)粘膠纖維
粘膠纖維的產量在人造纖維中居首位。它的原料是木材，在中國則以棉短絨占較大比例，其他還有竹、甘蔗渣、麥稈、和蘆葦等。
例如將木材除去非纖維成分制的的纖維素漿，先用18%的氫氧化鈉溶液處理生產鹼纖維素，再在密閉容器中以二硫化碳處理，形成磺酸纖維素鈉，溶於4%-6%可行鈉溶液中成為粘液，將此粘液壓過噴絲頭抽絲，從噴絲頭形成的粘膠細流進入含有無機酸、電解質的凝固浴中變成粘膠纖維。
普通粘膠纖維的性能與棉纖維相比，除吸濕性高、耐磨性好以外，其他如強度、延伸、耐光與耐化學性等勻較差。
在顯微鏡下，粘膠纖維的縱向剖面一般呈圓形，也有特別製成竹節狀和麥稈狀的。截面有各種形狀，普通粘膠纖維為鋸齒形，強力膠纖維等呈圓形或接近圓形或腰子型。
(三)銅胺纖維
銅氨纖維的製法是將由天然纖維溶於銅胺溶液中，製成濃度很高的纖維素漿，採用漏斗式拉伸紡絲法，溶液從噴絲頭噴出與水溶液一起從紡絲漏斗中流下，大約拉伸至400倍，逐漸固化為絲條。
銅氨纖維的截面不分皮芯層，可將二根或多跟單絲沾在一起，製成無捻絲。其截面呈圓形。銅氨纖維的外觀和手感與蠶絲類似，賦予柔韌性，彈性和懸垂性，其他性質類似於粘膠纖維。隨著粘膠纖維的興起，銅氨纖維曾一度失去競爭能力，目前因為銅和氨的回收有較大的改進，又重新引起人們認識。
人造纖維可以用於棉花相同的染料進行染色。乙酸酯纖維常用分散染料來染，對於人造纖維，印花時非常普遍的事。根據極性溶解，因為這些溶劑對這些纖維有一定的溶解性，此外，強酸和強鹼也使纖維降解。對於鹼性溶液，三乙酸酯纖維是最穩定的，在室溫下可容許PH值到9.5.在乾洗中，如用三氯乙烯可能引起纖維降解。
還應該注意，人造纖維織物廣泛套用印花工藝，因此，應該儘量避免漂白。對於這種人造纖維，可簡單套用HLB值13以上的表面活性劑。對於未染色和未印花的織物，可用低濃度的鹼，配入三聚磷酸鈉，矽酸鹽或碳酸鈉。
纖維材料
| 名稱 | 簡介 |
|---|---|
| 天然纖維 | 天然纖維是自然界原有的或經人工培植的植物上、人工飼養的動物上直接取得的紡織纖維，是紡織工業的重要材料來源。全世界天然纖維的產量很大，並且在不斷增加，是紡織工業的重要材料來源。 |
| 無機纖維 | 無機纖維 （inorganic fiber）是以礦物質為原料製成的化學纖維。主要品種有玻璃纖維、石英玻璃纖維、硼纖維、陶瓷纖維、金屬纖維等。 |
| 玻璃纖維 | 玻璃纖維（英文原名為：glass fiber或fiberglass ）是一種性能優異的無機非金屬材料，種類繁多，優點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高，但缺點是性脆，耐磨性較差。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝製造成的，其單絲的直徑為幾個微米到二十幾個微米，相當於一根頭髮絲的 1/20-1/5 ，每束纖維原絲都由數百根甚至上千根單絲組成。玻璃纖維通常用作複合材料中的增強材料，電絕緣材料和絕熱保溫材料，電路基板等國民經濟各個領域。 |
| 合成纖維 | 合成纖維是將人工合成的、具有適宜分子量並具有可溶（或可熔）性的線型聚合物，經紡絲成形和後處理而製得的化學纖維。通常將這類具有成纖性能的聚合物稱為成纖聚合物。與天然纖維和人造纖維相比，合成纖維的原料是由人工合成方法製得的，生產不受自然條件的限制。合成纖維除了具有化學纖維的一般優越性能，如強度高、質輕、易洗快乾、彈性好、不怕霉蛀等外，不同品種的合成纖維各具有某些獨特性能。 |
| 化學纖維 | 化學纖維是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物為原料，經過製備紡絲原液、紡絲和後處理等工序製得的具有紡織性能的纖維。 |
| 人造纖維 | 人造纖維的形狀和用途，分為人造絲、人造棉和人造毛三種。重要品種有粘膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維等。 |
