张淑洁1，司祥平1，陈
昀2，曹建华2，曹智祥2，罗
凯1，邰秀秧1
半夏去皮机（1.天津工业大学纺织学部，天津
300387；2.南通醋酸纤维有限公司，南通
226008）
摘
要：介绍了醋酸纤维的力学性能、吸附过滤性能、吸湿性、卷曲性、耐酸碱性、稳定性等基本性能，重点分析了其 力学性能与吸附过滤性能；然后根据醋酸纤维的特性，重点分析了醋酸纤维在卷烟行业、纺织行业、生物医学领域的应用现状.
关键词：醋酸纤维；醋酸纳米纤维；性能；应用中图分类号：TS102.511.3；TQ341.2
文献标志码：A
文章编号：１６７１－０２４Ｘ（２０15）０2－００38－０5
Property and application of cellulose acetate fiber
ZHANG Shu-jie 1，SI Xiang-ping 1，CHEN Yun 2，CAO Jian-hua 2，
CAO Zhi-xiang 2，LUO Kai 1，TAI Xiu-yang 1
（1.Division of Textiles ，Tianjin Polytechnic University ，Tianjin 300387，China ；2.Nantong Cellulose Fibers Co Ltd ，Nantong 226008，China ）
Abstract ：The basic properties of cellulose acetate fiber is described ，including the mechanical properties ，adsorption
filtration performance ，hygroscopicity ，crimpness ，acid and alkaline proof and stability.The mechanical properties and adsorption filtration performance of cellulose acetate fiber have been spe
cifically introduced.Then according to the characteristics of cellulose acetate fiber ，its current application situation in the fields such as cigarette industry ，textile industry and biomedical engineering is analysed.
荸荠去皮机Key words ：cellulose acetate fiber ；acetic acid nanofiber ；property ；application
收稿日期：2014-12-09
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51303128；51403154；51303131）；天津市自然科学基金资助项目（13JCYBJC16800）；天津市高等温湿度控制系统
学校科技发展基金计划项目（20110315）
通信作者：张淑洁（1976—），女，副教授，研究方向为纤维增强复合材料.E-Mail ：zhangshujie@tjpu.edu大襟衣
天津工业大学学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＩＡＮＪＩＮＰＯＬＹＴＥＣＨＮＩＣＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
第34卷第2期２０15年4月
Vol.34No.2April 2015
醋酸纤维早在20世纪20年代初在英国试制成
功实现工业化生产，经过若干年的发展，已成为现代工业不可或缺的重要产品，其产量在所有再生纤维素纤维的世界生产总量中排名第二，仅次于粘胶纤维[1].醋酸纤维制备原料来源丰富，生产工艺简单而且流程短，再生速度快，并且生产过程中不产生污染环境的“三废”，是一种绿环保的再生纤维素纤维.根据纤维素上羟基被酯基取代的个数，分为一醋酸纤维素、二醋酸纤维素和三醋酸纤维素.习惯上二醋酸纤维素称为醋酸纤维素，经抽丝即成醋酸纤维.一醋酸纤维素是制造肠溶衣的主要原料，三醋酸纤维素多用于电影胶片、照相片基、液晶显示屏起偏振片保护膜、绝缘薄膜隔膜、涂料以及熔融纺丝等行业[2].相对来说，二醋酸纤维的应用最广泛，产量也最大，对于二醋酸纤维的研究报道也最多，所以本文介绍的醋酸纤维主要
指二醋酸纤维.醋酸纤维在形态上有丝束、长丝和短纤维，其外观有真丝一般的光泽和手感，可染性强，颜鲜明[3].现在，醋酸纤维不再局限于烟草过滤嘴的应用，越来越多的以醋酸纤维为原料的纺织产品、生物医疗产品以及静电纺醋酸纳米纤维制品等引起了人们的广泛关注.
1醋酸纤维的性能
1.1醋酸纤维的力学性能
醋酸纤维与粘胶纤维、聚酯纤维的力学性能比较如表1[4]所示.
由表1可知：醋酸纤维的密度比粘胶纤维的要小，和聚酯纤维的较为接近.醋酸纤维的干强比粘胶和涤纶都要小，这是由于醋酸纤维的结晶结构中无定
第2期
形区较大，纤维大分子的对称性、规整性、结晶度均比较低，醋酸纤维的分子链和链段可较自由地活动[5-6].湿态下的断裂强度和粘胶的差不多，强度损失较大，剩余强度约为干强的70%.所以，醋酸纤维在拉伸和湿加工的过程中一定要采用温和的方式[7].由表1还可以看出，醋酸纤维的断裂伸长率较大.1994年中山市仕春纺织实业公司马孝田等[8]研究发现，醋酸纤维伸长3%以下时其弹性回复率在35%以上，伸长3%~ 5%时回复率降至10%以上，而粘胶纤维在伸长3%以下时只有18%的恢复率[8].所以醋酸纤维的弹性和回弹性都比粘胶纤维要好，这也是醋酸纤维类似真丝的主要原因之一.纤维强力对纱线的强力起着决定性作用，鉴于醋酸纤维的低强度问题，其织物不适宜用于对强度有特殊要求的领域，醋酸纤维纺纱时强度问题也是亟待解决的关键性问题.
1.2醋酸纤维的吸附过滤性能
醋酸纤维的吸附过滤性能主要体现在醋酸纤维丝束对卷烟中烟气的吸附过滤.1999年河南农业大学于建
军等[9-10]研究表明，不同吸附材料滤嘴对卷烟烟气成分的过滤效果不同，并且过滤效能主要是依靠物理吸附作用，通过纤维丝束对烟气粒相物的直接截留、粒相物的惯性碰撞和扩散沉积达到吸附效果.吸附过滤效果的影响因素主要有单丝的截面形状、丝束的卷曲性能、丝束的单丝细度等.醋纤的单丝截面呈Y型，这种截面表面积大，滤嘴成型时可获得较高的填充性和过滤效率[11].1999年南通醋酸纤维有限公司罗吉六[12]对烟用醋酸纤维丝束的未卷曲能进行了研究，发现适宜的卷曲有助于增加滤嘴硬度、减轻滤嘴质量、阻止纤维间的相对滑动，增加滤棒吸阻，提高滤棒的过滤性能.1999年安徽省烟草公司董金荣等[13]对醋酸纤维丝束的过滤机制进行了研究，结果表明：在一定丝束总特数范围内，当单丝细度较小时，单丝的根数会增加，烟气中具有一定质量的微粒在单丝表面的几率也会增加，可有效地提高滤棒的直接拦截效率和筛分效应，从而提高过滤效率.但单纤根数过多，滤棒内单丝之间的间隙相对减少，也会反过来影响烟气中较小的微粒在滤棒内的布朗运动，从而影响沉积过滤机制的效果.因此，一定丝束总特数范围内，合理的单丝线密度对于醋纤滤棒的过滤效率是极其重要的.醋酸纤维滤嘴和聚丙烯纤维滤嘴的过滤效率比较如表2[14]所示.
由表2可以看出：醋酸纤维丝束对卷烟烟气中总粒相物的过滤效果略高于聚丙烯纤维丝束1%~2%，这是因为在相同系数条件下，醋酸纤维丝束要比采用高膨化纤维制成的聚丙烯纤维丝束细，截留总粒相物的程度较高；聚丙烯滤嘴对焦油的过滤效果略低于醋酸纤维滤嘴，这主要是由于醋酸纤维滤嘴对焦油的亲和性表现较强，因此，对焦油的截留率也就表现较高. 1999年河南农业大学赵铭钦等[15]研究了
不同材料滤嘴对卷烟烟气的过滤效果，认为醋酸纤维滤嘴对烟碱的过滤效果不如聚丙烯纤维，是因为烟碱粒相的形成与滤材的性质有关.2007年河北大学胡秀峰等[16]对卷烟滤嘴用纤维过滤材料的减害降焦效果进行了研究，发现醋酸纤维对焦油和其他有害物质有很好的吸附分离效果，但对苯并[a]芘并无特别的滤除作用，对CO 无截滤作用，也不能吸附分离出烟气中的醛类化合物、苯和甲苯等.
1.3醋酸纤维的吸湿性
在温度为23℃、大气湿度为60%的环境下，测得醋酸纤维的回潮率为6.4%，而在同等条件下，粘胶纤维回潮率在13%左右[17]，由此可见醋酸纤维的吸湿性能不如粘胶纤维好.吸湿对纤维质量和密度都会造成影响，会使纤维体积发生变化，也对织物的力学性能造成影响，且会影响织物的服用性能.因此，醋酸纤维的回潮率也在一定程度上决定了它的应用领域，不适合用作夏天贴身衣物的面料.
1.4醋酸纤维的卷曲性
卷曲使醋酸纤维的横向占有空间变大，增大了纤维集体的膨松性，使纤维纵向收缩，并存在潜在的弹性伸长，增加了纤维集体的纵向可变性，同时也影响了纤维集合体的通透性、吸湿性、过滤性能和吸阻稳
表1醋酸纤维与粘胶纤维、聚酯纤维的力学性能比较Tab.1Mechanics performance comparison of cellulose acetate fiber，viscose fiber and polyester fiber
性能醋酸纤维粘胶纤维聚酯纤维密度/（g·cm-3） 1.32 1.48~1.54 1.38干强/（cN·dtex-1） 1.06~1.20 1.50~2.70 4.20~5.90湿强/（cN·dtex-1）0.62~0.790.70~1.80 4.20~5.90
干强断裂伸长/%25~3516~2420~50湿强断裂伸长/%30~4521~2920~50
表2醋酸纤维滤嘴和聚丙烯纤维滤嘴的过滤效率Tab.2Filtration efficiency of cellulose acetate filter tip and polypropylene filer tip
新型广告媒介截留物醋酸纤维丝束聚丙烯纤维丝束总粒相物36.5135.02
焦油33.2328.65
烟碱29.3532.25
%六氢吡啶
张淑洁，等：醋酸纤维的性能及应用39
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