生產(chǎn)工藝

醋酸纖維取材于可再生的木漿或棉絨漿。使用的溶劑丙酮無(wú)毒，基本無(wú)有機(jī)揮發(fā)物產(chǎn)生，20 ℃條件下其蒸汽壓力為181 mmHg，屬綠色溶劑。依據(jù)瑞士Maurer（毛雷爾）工程公司的經(jīng)驗(yàn)，目前紡織用醋酸纖維長(zhǎng)絲的生產(chǎn)中，丙酮的回收率達(dá)到95％，實(shí)際水平已做到99％。溶劑單耗控制在100 ～ 120 kg/t產(chǎn)品。

酸纖維產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

醋片溶解工序可以選擇分批溶解或連續(xù)式溶解方式。自上世紀(jì)60年代以來(lái)，醋酸纖維生產(chǎn)工廠(chǎng)的溶解工序多選擇臥式釜，三釜串聯(lián)工藝，溶解時(shí)間約 6 h；過(guò)濾工序選用連續(xù)反洗濾機(jī)，脫泡時(shí)間控制在12 h。醋酸纖維多采用干法紡絲生產(chǎn)，卷繞速度為500 ～ 700 m/min，卷裝量視用戶(hù)要求介于 6 ～ 12 kg之間。

結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1.形態(tài)結(jié)構(gòu)：醋酸纖維的縱向表面光滑，但有明顯的溝槽，截面呈苜蓿葉形，周邊有少量鋸齒，無(wú)皮芯結(jié)構(gòu)。醋酸纖維的表面形態(tài)結(jié)構(gòu)與制備方法及工藝條件密切相關(guān)。

2.熱學(xué)性質(zhì)：醋酸纖維作為非晶態(tài)高聚物，受熱或者在不同溫度條件下，纖維的形狀和力學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，具有“三態(tài)兩轉(zhuǎn)變”的特性。當(dāng)溫度達(dá)到其熔點(diǎn)以后，醋酸纖維即進(jìn)入熱分解階段，故不可直接進(jìn)行熔融加工。

3.力學(xué)性質(zhì)：醋酸纖維的干強(qiáng)比粘膠和滌綸都要小，濕態(tài)下和粘膠類(lèi)似，強(qiáng)度損失較大，剩余強(qiáng)度約為干強(qiáng)的70％，干濕態(tài)的斷裂伸長(zhǎng)變化也較大。

醋酸纖維與粘膠纖維、聚酯纖維的力學(xué)性能比較

4. 過(guò)濾吸附性質(zhì)：醋酸纖維用于過(guò)濾材料時(shí)，對(duì)顆粒物的捕集主要有直接攔截、慣性碰撞、擴(kuò)散沉積、重力效應(yīng)和靜電效應(yīng)。除了常規(guī)纖維的過(guò)濾吸附性能以外，醋酸纖維還表現(xiàn)出對(duì)卷煙焦油的選擇性過(guò)濾吸附能力。

5. 染色性質(zhì)：醋酸纖維多采用分散染料染色，而且在染色過(guò)程中，條件應(yīng)控制在中溫、弱酸，最好用寬幅卷染機(jī)或常壓經(jīng)軸染色機(jī)染色。

6. 化學(xué)穩(wěn)定性：醋酸纖維具有一定的耐酸能力，但是在濃酸條件下會(huì)發(fā)生水解。還原劑及低濃度氧化劑對(duì)醋酸纖維影響較小。

醋酸纖維的品種

1. 煙用濾材絲束

上世紀(jì)50年代，伊斯特曼-柯達(dá)公司開(kāi)始了醋酸纖維煙用絲束的生產(chǎn)。目前，全球95％的香煙采用醋酸纖維作為濾嘴過(guò)濾材料，因?yàn)樗|(zhì)地堅(jiān)挺、無(wú)毒無(wú)味、穩(wěn)定性好、截濾效果顯著，能選擇性吸附卷煙煙氣中的有害成分，同時(shí)又保留了一定的煙堿而不失香煙的口味。

煙用絲束濾棒一般由11000根醋纖組成，纖維組分大體占濾嘴體積的8％，其比表面積相當(dāng)于A(yíng)4復(fù)印紙的一半。煙民每消費(fèi) 1 支香煙，濾嘴可屏蔽掉煙霧中超過(guò)40％的極細(xì)顆粒物。

2. 紡織用醋酸纖維

醋酸纖維是技術(shù)含量和附加值相對(duì)較高的纖維材料，具有可與真絲織物媲美的華麗外觀(guān)和穿著舒適性，始終在高端服裝面料、襯里和服飾產(chǎn)品領(lǐng)域占據(jù)著重要位置。醋酸長(zhǎng)絲織物具有蠶絲般自然華貴的光澤，手感柔軟爽滑，回潮率低、彈性好，且表現(xiàn)出優(yōu)良的懸垂性、熱塑性、尺寸穩(wěn)定性。

紡織用醋酸長(zhǎng)絲通常選用的規(guī)格為84 dtex/20 F ～ 166 dtex/34 F，粗旦紡織用醋酸長(zhǎng)絲規(guī)格可做到333 dtex/44 F和666 dtex/70 F，它們既可交織，亦可與合成纖維紗合股或包纏加工，賦予混纖紗良好的服用性能和外觀(guān)。醋酸纖維長(zhǎng)絲亦可制作性能優(yōu)異的包芯紗，把芯紗的強(qiáng)力和用作包輔紗的醋酸纖維的性能特點(diǎn)融合在一起，一般情況下加工過(guò)程的斷頭率可降低 1 倍，生產(chǎn)效率提高25％ ～ 30％。

隨著紡織用醋酸長(zhǎng)絲技術(shù)和紡織加工工藝的進(jìn)步，醋酸長(zhǎng)絲已進(jìn)入高端服裝面料市場(chǎng)，上世紀(jì)80年代以來(lái)，著名時(shí)裝品牌Armani（阿瑪尼）已選用醋酸長(zhǎng)絲面料制作時(shí)裝。盡管煙用醋酸絲束占據(jù)著絕對(duì)市場(chǎng)份額，但醋酸纖維在高檔服裝面料、襯里、技術(shù)紡織品等領(lǐng)域的應(yīng)用市場(chǎng)已經(jīng)打開(kāi)。

3. 非煙用過(guò)濾膜

醋酸纖維素已廣泛用做反滲透、微濾和氣體分離操作。它是膜材料制備選用的環(huán)境友好型原料，無(wú)毒且有相對(duì)低廉的成本，已成功用于微咸水、海水淡化，乙醇、甲醇過(guò)濾以及脲素全滲透處理等領(lǐng)域。如用于廢水處理的醋酸纖維素納濾膜生物反應(yīng)器為U型中空纖維膜，單絲根數(shù)85000，單模塊的比表面積達(dá)11.7 m2。在醫(yī)用膜材料中，東洋紡公司的醋酸纖維素膜已用于人工腎，改性纖維素三醋酸酯膜亦已在血液透析器臨床上使用。

產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

據(jù)HIS2016年統(tǒng)計(jì)，目前全球醋酸纖維素片年產(chǎn)能近100萬(wàn)t，實(shí)際年生產(chǎn)總量約80萬(wàn)t，醋酸纖維年產(chǎn)能近82萬(wàn)t，實(shí)際年生產(chǎn)總量約74萬(wàn)t。其中，煙用醋酸纖維絲束為69.5 萬(wàn)t，紡織用醋酸纖維為4.6萬(wàn)t。目前僅Eastman、Solvay和韓國(guó)SK 3家公司可同時(shí)生產(chǎn)煙用和紡織用醋酸纖維。由于國(guó)際控?zé)煿s的推出，近年來(lái)全球煙用醋酸纖維絲束的需求量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但幅度較小，而醋酸纖維在紡織、非煙用過(guò)濾和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域有所增長(zhǎng)。