莱赛尔

Lyocell 是一种源自纤维素的人造纤维，在美国以天丝品牌更为人所知。虽然它与另一种纤维素织物人造丝有关，但莱赛尔是通过溶剂纺丝技术制造的，纤维素没有发生显着的化学变化。它是一种非常坚固的织物，具有工业用途，例如汽车过滤器、绳索、研磨材料、绷带和防护服材料。它主要存在于服装行业，尤其​​是女装。

背景

源自纤维素的织物可以追溯到 19 世纪中叶，但直到 1889 年才开始商业化生产。1855 年，瑞士化学家 George Audemars 因从桑树皮中提取的人造丝获得了英国专利。 Audemars 试图通过溶解桑树的纤维内皮来分离纤维素来重现蚕用来制造丝绸的方法。为了形成线，他将针浸入纤维素溶液中，然后将它们抽出。另一位化学家、英国人约瑟夫·W·斯旺 (Joseph W. Swan) 通过迫使纤维素溶液穿过细孔来改进 Audemars 的技术。他的主要兴趣是生产电灯灯丝，但 Swan 意识到可以使用他的挤出方法制造纤维素纺织品。 1885 年，他在伦敦展出了纤维素织物，但没能引起任何兴趣，该项目也就夭折了。纤维素纤维的商业化生产首先由法国化学家 Count Hilaire de Chardonnet 进行。他于 1889 年在巴黎展出了他所谓的人造丝，与斯旺的经历相反，人们对他的新面料感到兴奋。 Chardonnet 于 1891 年在法国贝桑松建立了一家工厂，并取得了巨大成功，将他现在命名为人造丝的新面料推向了时尚界的前沿。在美国，人造丝的生产于 1910 年在美国粘胶公司的赞助下开始。该公司是 Samuel Courtaulds and Co., Ltd. 的附属公司，该公司是莱赛尔纤维的主要开发商英国 Courtaulds PLC（现称为 Accordis Fibers）的前身。

化学家和制造商在 20 世纪对人造纤维产生了浓厚的兴趣。另一种纤维素纤维醋酸纤维于 1924 年在美国首次商业化生产。杜邦公司的化学家在 1930 年代开发了尼龙，并于 1939 年开始广泛商业应用。丙烯酸和聚酯是另外两种重要的人造纤维纤维。这些在 1950 年代首次亮相。尼龙、腈纶和聚酯与纤维素纤维不同，因为它们来源于化学品，因此完全是人造的。莱赛尔、人造丝和醋酸纤维以木浆中的纤维素为基础，因此它们通常被称为“天然”纤维，尽管这些纤维除了人造过程外不会出现。

人造纤维的制造和加工在整个 20 世纪经历了很多改进。例如，Chardonnet 伯爵生产的第一批人造丝被证明是高度易燃的，而今天市场上的人造丝就大不相同了。在 1970 年代末和 1980 年代初，研究人员，主要是领先的人造丝 描述用于制造莱赛尔纤维的制造过程的图表。生产商 Courtaulds Fibers 和美国公司 American Enka 开始研究一种通过溶剂纺丝技术生产纤维素纤维的新方法。在这种方法中，纤维素被软化，然后纺成纤维。相比之下，传统人造丝被称为“再生纤维素纤维”，它涉及更多步骤。纤维素首先化学转化为黄原酸盐，然后溶解在苛性钠中，然后在纺丝时再生为纤维素。溶剂纺丝技术既简单又环保，因为它使用在制造过程中回收的无毒溶剂化学品。溶剂纺纤维素纤维莱赛尔纤维于 1992 年由 Courtaulds 在美国首次商业化生产。该公司使用了品牌名称天丝。该面料于1996年在美国获得通用名称lyocell。此时，世界上又出现了另一家主要的lyocell生产商，即奥地利Lenzing AG公司，该公司在收购美国Enka时获得了对lyocell的专利和研究。那家公司在 1992 年的人造丝业务。

原材料

莱赛尔的主要成分是纤维素，一种存在于所有植物细胞中的天然聚合物。它构成了其他植物纤维的基础，如棉花、大麻和亚麻。用于莱赛尔制造的纤维素来源于阔叶树的纸浆。纸浆通常来自混合树木，选择它们的纤维素特性，例如颜色和污染物的数量。一些常用的树种是橡树和桦树。树木生长在受管理的林场，通常是在不适合其他农业用途的土地上。制造过程中使用的溶剂是氧化胺。水是生产莱赛尔纤维的另一个关键成分。还使用整理剂，这会有所不同，但通常是润滑剂，例如肥皂或硅树脂。莱赛尔面料一般都是染色的 莱赛尔的主要成分是纤维素，一种存在于所有植物细胞中的天然聚合物。用于莱赛尔制造的纤维素来源于阔叶树的纸浆。在制造过程中，硬木被分解成木片，然后送入一大桶化学蒸煮器，将它们软化成湿纸浆。纸浆经过洗涤、漂白和干燥，放在一张巨大的纸上，然后滚到一个巨大的线轴上。与任何也与棉和人造丝兼容的染料。

制造
过程

准备木浆

• 1 为生产莱赛尔而种植的阔叶树由伐木工收割，然后用卡车运到工厂。在工厂，树木被切割成 20 英尺（6.1 米）长，并用高压水流去皮。接下来，原木被送入削片机，这是一种将它们切成比邮票大一点的方块的机器。工厂工人将木片装入一大桶化学消化器中，将它们软化成湿纸浆。这种纸浆用水洗涤，并且可以漂白。然后，它在一个巨大的薄片上干燥，工厂工人将它卷到线轴上。纤维素片具有厚纸板纸的稠度。纤维素卷很大，重约 500 磅（227 千克）。

溶解纤维素

• 2 在莱赛尔工厂，工人们展开几卷纤维素并将它们分成一英寸见方。然后，工人们将这些方块装入装有氧化胺的加热加压容器中。

过滤

• 3 在溶剂中浸泡一小段时间后，纤维素溶解成透明溶液。它通过过滤器泵出，以确保所有碎屑都溶解。

旋转

• 4 接下来，通过喷丝板泵送溶液。这些是与各种人造纤维一起使用的设备。像淋浴喷头一样的东西，喷丝头上有小孔，当纤维素被强行穿过时，长纤维束就会出来。然后将纤维浸入另一种氧化胺溶液中，这次稀释。这将设置纤维束。然后，它们用去矿质水洗涤。

烘干整理

• 5 莱赛尔纤维接下来进入干燥区，在那里水分被蒸发掉。在这一点上的股线通过一个精加工区域，在那里涂上润滑剂。这可能是肥皂或硅树脂或其他试剂，具体取决于纤维的未来用途。这一步基本上是一个解缠器，使未来的梳理和纺纱步骤更容易。

最后的步骤

• 6 干燥的成品纤维在此阶段处于称为丝束的形式。丝束是一大束未加捻的连续长度的长丝。纤维束被带到卷曲机，这是一种压缩纤维的机器，赋予其质地和体积。卷曲的纤维由机械梳理机梳理，机械梳理机执行梳理等动作，以分离和整理股线。梳理后的股线被切割并打包以装运到织物厂。整个制造过程，从展开原料纤维素到打包纤维，只需要大约两个小时。在此之后，莱赛尔可以以多种方式进行加工。它可以用另一种纤维纺成，如棉花或羊毛。纱线可以像任何其他织物一样机织或针织，并具有多种饰面，从柔软、仿麂皮到柔滑。

溶剂回收

• 7 纺丝后用于溶解纤维素和定型纤维的氧化胺被回收并重新用于制造过程。稀释溶液蒸发，除去水，氧化胺被输送到步骤 2 中的加压容器中重新使用。在典型的莱赛尔制造过程中，99% 的氧化胺是可回收的。

质量控制

莱赛尔仅在世界上少数几家工厂生产。这些是专门设计的、最先进的工厂，质量控制由复杂的计算机监控系统进行。计算机不断检查各种关键因素，例如纤维的强度、颜色、旦数（纤维直径的测量值）、伸长率、水分含量和整理剂应用水平。当喷丝头上的一个孔被堵塞时，计算机还会监测“垃圾”，而长丝则是碎裂或未拉伸。

副产品/废物

莱赛尔纤维的制造不会产生任何有害的副产品，而且与其他纤维素纤维的制造相比，毒性和浪费要少得多。它的主要成分纤维素很容易从管理的林场中获得，而且该行业没有被指责为不良的林业习惯。氧化胺溶剂无毒，并且由于在制造过程中几乎完全回收，因此不会释放到环境中。莱赛尔织物也可自然生物降解。制造莱赛尔纤维也对环境无害，因为与制造其他人造纤维相比，使用的水和能源更少。