绿⾊纤维
1.前⾔
环境保护问题。环境保护不仅是产业界的课题，⽽且是社会整体的⼀个综合课题。⾯对世界⾃然资源⽇益枯竭，⽣态环境⽇趋恶化的严峻随着科学技术的不断进步，⼈类进⼊⼆⼗⼀世纪后，世界各国都将⾯临严重的地球形势，联合国在1992年召开
的“环境与发展⼤会”上呼吁世界各国改变传统的⽣产⽅式和消费⽅式，减少污染，保护环境。⽬前在欧洲倡导应⽤的三E系统（即Efficient效能、Economy经济、Ecology⽣态）和⽣产过程的清洁化四R原则（即Reduction内部减少、Recovery回收、Rease回⽤、Recyle循环）便是世界纺织⼯业技术发展的趋势。作为纺织品的⽣产，应以⽣态观念开发新技术，这不仅要在⽣产后期进⾏“三废”治理，更重要的是在纤维技术的开发和整个⽣产过程中的每⼀⼯序都要注重⽣态平衡和绿⾊⽣产。纤维作为纺织品的最基本组成单元，它本⾝的性质决定着纺织品的绝⼤部分性质和⽤途。对纺织纤维⽣态性质的正确评价，有利于纤维研究开发者明确研究⽅向，开发出符合⽣态学要求的新纤维，有利于纺织品⽣产者选择使⽤⽣态纤维⽣产⽣态纺织品，有利于纺织品消费者选择购买真正意义上的⽣态纺织品进⾏消费[1]。 自由草
绿⾊纤维也称为环保纤维或环境友好纤维，它体现了可持续发展的时代要求。从⼀个纤维产品的全循环过程，即从原材料、加⼯过程、消费使⽤、遗弃处理等全⾯考虑，绿⾊纤维⾄少应具备以下特征中的⼀项或多项。(1) 纤维产品的原材料⽆污染(或少污染) ，或尽可能是可持续发展的绿⾊资源;(2) 合成纤维产品的合成过程节能、降耗、减污，符合环保和可持续发展的要求;(3) 纤维产品的加⼯过程，特别是印染、整理等加⼯过程，尽可能使⽤⽆毒、可⾃然降解的浆料、染料、整理剂等，以及利⽤⾼新技术进⾏清洁⽣产;(4) 纤维产品在消费使⽤过程中，对⼈体友好、舒适;(5) 纤维产品消费使⽤后，不会因遗弃或处理带来环境问题，最好能循环利⽤或回归⾃然。⽬前，虽然符合上述特征的理想的绿⾊纤维尚未实现，但是⼈们仍把具有上述部分特征的纤维称为绿⾊纤维,⽽且绿⾊纤维的发展趋势将是⽇趋理想化。按照来源的不同，绿⾊纤维可以分为植物资源绿⾊纤维、动物资源绿⾊纤维和⼈⼯合成绿⾊纤维三⼤类。植物资源绿⾊纤维的种类有绿⾊服务器平台
棉纤维(有机棉、彩⾊棉、不皱棉) 、Lyocell 纤维以及⿇类纤维、植物蛋⽩纤维等。动物资源绿⾊纤维则包括甲壳素纤维、有⾊⽺⽑、蚕丝、蜘蛛丝、奶类蛋⽩纤维等。在⼈⼯合成绿⾊纤维中，既有聚已内酯纤维和聚乳酸纤维等可降解纤维，也包括聚酯和锦纶等可回收合成纤维其中,Lyocell 纤维、甲壳素纤维、聚乳酸纤维等的开发与应⽤特别引⼈注⽬，很有发展前途[2]。 2.⼏种常见的绿⾊纤维
2.1 天然彩棉
天然彩⾊棉是运⽤基因⼯程使原棉纤维⾃⾝具有天然⾊彩的棉花新品种,
由美国、俄罗斯、墨西哥、巴西等产棉⼤国的科学家经过多年的研究培育出来的。⽬前已有乳⽩⾊、鹅黄⾊、红⾊、棕⾊和绿⾊等多种颜⾊。天然彩⾊棉⾊泽⾃然、古朴典雅、质地柔软、富有弹性、穿着舒适。它不仅⾊度丰满, ⽽且不会褪⾊。⽤天然彩⾊棉纤维制成各种纺织品不需要经过化学印染⼯艺过程, 不仅节省了染料, 更重要的是没有三废排放, 不会造成环境污染, 真正实现了从纤维⽣长到纺织成⾐全过程的“零污染”。天然彩⾊棉特别适合于制作与⽪肤直接接触的各种内⾐、婴幼⼉⽤品、妇⼥卫⽣材料等。
2.2新型纤维素纤维
交通管理信息系统
1989年，英国Courtaulds公司研制成功了第⼀个全新的⽆污染⼈造天然纤维- Tencel纤维，并给“Tence”⼀个正式学
名“Lyocell”，“Tencel”是英国Courtaulds公司独家注册的商标名。该公司于1993年批量⽣产Tencel，并向全世界销售。绿⾊纤维除Tencel短纤外，还有奥地利Lenzing公司⽣产的Lyocell短纤和荷兰Akzo nobel公司⽣产的Newcell长丝。
Tencel纤维属精制纤维素纤维，⽤“溶剂纺丝法”⽣产，是以⽊浆、⽔和溶剂（氧化胺）混合，加热到
完全溶解，在溶解过程中不会产⽣任何衍⽣物和化学作⽤，过滤后经纺嘴直接纺成。98.5%的溶液可循环再利⽤，氧化胺溶剂⽆毒，对⼈体⽆害，废弃的Tencel纤维在泥⼟中能完全分解，⼤⼤降低了对环境的伤害及污染。各种纤维素物理性能如表1。
2.3聚乳酸纤维
在⽬前使⽤天然动植物原料开发的可⾃然⽣物降解的纤维中, 聚乳酸(PLA ) 纤维属于合成⾼分⼦⼀类的材料。聚乳酸纤维是采⽤可再⽣的⽟⽶、⼩麦等淀粉原料经发酵转化成乳酸, 然后经聚合、纺丝⽽制成。
聚乳酸纤维的⼀个重要的优点是对环保有利，它是⼀种完全⽣物降解的纤维，废弃后在⼟壤和⽔中，会在微⽣物作⽤下分解成⼆氧化碳和⽔，随后在光合作⽤下，它们⼜会成为淀粉的起始原料。这个循环过程，即能重新得到聚乳酸纤维的起始原料——淀粉，⼜能借助光合作⽤减少空⽓中⼆氧化碳的含量。如果将废弃物焚烧处理，由于燃烧值低，也不会对焚烧炉造成损伤。在⼀定的湿度环境下，即使没有微⽣物，PLA 聚合物降解为乳酸( 单体) ，其降解的速度视温度和湿度⽽定，在⽐较典型的填埋温度下，其降解所需时间为2～10年。与其他聚合物相⽐，PLA 聚合物焚烧时⽐较⼲净，其燃烧时与纸张、纤维素和碳⽔化合物较相似。它不含芳⾹烃或氯，燃烧时有⼀股⽩烟，产⽣的副产品很少，有0.01 %的灰。⼤量的实验证明，PLA 聚合物可⽤于施肥，在德国已获得DINCertco 混合肥料证书；传
统的碳氢化合物聚合物相⽐，⽣产PLA 树脂所耗的矿物燃料⽐⽣产相同量的常规碳氢化合物聚合物要少3 0%～50 %；聚乳酸纤维不溶于⽔，熔点⾼达170℃以上，具有与聚酯纤维类似的物理性
质；染⾊性采⽤Dispersol
和Palanil染料染⾊的PLA 织物获得的⾊强度和⾊牢度⾮常突出，该纤维的染⾊温度⽐P E T(涤纶纤维)低20 ℃。因此，⽺⽑和NatureWorks（美国的Cargill Dow LLC公司⽣产）纤维混纺可同浴染⾊。与常规的PET相⽐，使⽤相同量的染料Nature Works纤维所染得的⾊泽深，这是由于该纤维折射率低。PLA 分⼦链末端有羟基和羧基，中间有⼤量酯基，可⽤分散染料于100℃不加载体染⾊。该纤维的染⾊品具有好的耐光牢度、耐洗牢度及耐汗渍牢度；5．聚乳酸纤维性能优越，极好的悬垂性、滑爽性、吸湿透⽓性、耐晒性、抑菌和防霉性，还具有丝绸般的光泽，良好的肌肤触感等[3]。
⽬前，聚乳酸纤维已制成复丝、单丝、短纤维、假捻变形丝、针织物和⾮织造布等，主要⽤于服装。以聚乳酸纤维制得的布料具有真丝的光泽，优良的⼿感、亮度、吸⽔性、形状保持性及抗皱性和抗紫外线功能以及回弹性，与尼龙6 和尼龙66 相⽐，去污性好，耐⽤性好，因此是较理想的⾯料，适合做服装尤其是妇1998 年，钟纺公司推出了聚乳酸纤维Lactron与棉、⽺⽑或其他天然纤维混纺
制成的新型纺织品“Kanebo CornFiber”，1999年⼜正式展出由Lactron纤维制成的纺织品。2000 年，尤尼契卡在亚洲产业⽤纺织品展览会上展出的产品有聚乳酸纤维与Lyocell 纤维交织的⽑⼱、袜、裤⼦
、T 恤衫、衬⾐、裙⼦等。
外置电源
2 2.4甲壳素纤维
将虾、蟹甲壳粉碎⼲燥后, 经脱灰、去蛋⽩质等化学和⽣化处理后, 可得到甲壳质粉末——⼀种以N 2⼄酰基2D2葡萄糖胺为基本单元的氨基多糖类⾼分⼦物质——壳聚糖。壳聚糖⼜称⼏丁聚糖, 将其溶于适当的溶剂中, 采⽤湿法纺丝
⼯艺可制成甲壳素纤维。
甲壳素纤维呈碱性和⾼度的化学活性, 从⽽具有良好的吸附性、粘结性、杀菌性和透⽓性等优良性能。⽤甲壳素纤维制成的纺织品可以防治⽪肤病, 并能抗菌、防臭、吸汗保湿, 穿着也⼗分舒适。⽤甲壳素纤维制成的医⽤缝线, 术后⽆需拆线, 可⾃⾏被⼈体吸收。由于甲壳质分解酶中的溶菌酶浓度⾼, ⽤甲壳素纤维制成的医⽤敷料可以使⾁芽新⽣就产⽣胶原, 对纤维芽细胞繁殖带来好处,
临床上具有镇痛、⽌⾎和治愈效果。
甲壳素还被开发成功能性保健⾷品。由于壳聚糖能溶于胃酸, 可被⼈体⾃⾝和⾷品中的溶菌酶等分解成许多⼩分⼦甚⾄单分⼦，使其能很容易穿透⼈体组织,
空调线束⽽存在于⾎液、淋巴和⾻骼内。壳聚糖的⼈体亲和性、杀菌性以及能排除胆固醇、氯离⼦、重⾦属和放射性物质的特性, 使它能阻断癌细胞的转移, 活化肌体细胞, 增加⼈体免疫功能, 调整⼈体酸碱平衡, 从⽽对癌症、⼼脑⾎管病、糖尿病和肝病等有很好的疗效, 被称为除糖、蛋⽩质、脂肪、维⽣素和矿物质以外的⼈体第六⽣命要素。
甲壳素纤维的原料采⽤⼈们废弃的虾、蟹壳类不仅不对⾃然资源造成危害, ⽽且可减少这类废弃物对环境的污染。甲壳素纤维废弃物可⾃然⽣物降解, 对环境不造成破坏。⽬前, 甲壳素纤维也已实现批量
猪肉精⽣产, 主要⽤于医疗卫⽣领域。⼀项有关甲壳素纤维及其它相关产品开发的⼤型项⽬也在上海浦东张江⽣物医
药⾼科技园区落户, 不久将结出硕果[4]。
2.5可降解纤维
合成⾼分⼦材料的⾮⽣物降解性所造成的“⽩⾊污染”已成为⼀⼤公害。对于常规的⾮⽣物降解型合成纤维材料，⽬前采⽤两种⽅法来进⾏改性，使其具有可降解性。⼀种⽅法是将淀粉与⾼分⼦材料共混熔融纺丝，可以使淀粉很均匀地分散于共混体中，就其流变性能⽽⾔，类似于淀粉作为填料，⽽使共混体的流变性能发⽣变化，在⼤多数情况下，它会使熔体粘度增⼤。⽤这种改性⾼分⼦材料制成的纺织品在废弃后，⾃然界中的微⽣物会将其中的淀粉作为⾷源，为⾃⼰的代谢提供所需的能量和细胞⽣长所需的碳，这种材料⽣物降解后，⾼分⼦链本⾝并未受到彻底破坏，只是形态转换成碎屑和粉末状，因⽽，其残留物仍是⼀种不可分解的⼆次污染物，这个问题⾄今仍未彻底解决，但其对⽣态环境的改善仍具
有⼗分积极的意义。
另⼀种则是在⾼分⼦材料中加⼊光降解剂和辅助助剂，光降解纤维是通过在纤维⽤⾼分⼦中加⼊光降
解剂和助光降解剂⽽制成的。通常，光降解剂和助光降解剂是有⼀定碳链长度的⼩分⼦有机化合物。⾼分⼦材料加⼊光降解剂后，在紫外光的作⽤下发⽣催化氧化降解，使⼤分⼦链断裂成⼩分⼦化合物。助光降解剂的作⽤，是为了防⽌⾼分⼦在降解过程中产⽣的⾃由基相互作⽤，⽽使分⼦间发⽣交联。光降解剂的加⼊，对⾼分⼦材料起到润滑作⽤，使熔体的表观粘度下降，有利于改善纺丝性能。同样，由于对紫外光的敏感，光降解纤维的使⽤和贮存受到很⼤的局限[5]。
3结语
世界经济和科学技术⽔平发展到今天这样的程度是⼈类的祖先所始料不及的, ⽽与此⽽来的对环境和⽣态平衡所造成的破坏也是世⼈所未曾预料的。在⼈类⽂明⾼度发达的今天, 保护环境, 保护⽣态平衡, 保护⼈类的⽣存空间已成为世界各国政府和⼈民的共识。“绿⾊⾰命”的掀起, 是⼈们在恣意破坏环境并受到⼤⾃然的报复之后的⼀种觉醒, 也是⼈类为保证⾃⼰的⼦孙后代具有⾜够的发展空间⽽承担责任的⼀种表现。发展“绿⾊产品”, 是坚持可持续发展战略的⼀个重要环节。尽管⽬前在纺织领域中“绿⾊纤维”、“绿⾊纺织品”的发展还刚刚起步, 但随着⼈们环保意识的增强, 这种发展将会迅速⾛上快车道。因此, 我们从现在起就必须有这⽅⾯的超前意识, 作出⾃⼰的努⼒, 以免被历史的发展所淘汰。
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