天然纤维素纤维：优质纤维素素材的选择

1.2.6.1　麻纤维

麻纤维品种繁多，可分为韧皮纤维和叶纤维两大类。韧皮纤维作物主要有苎麻、黄麻、青麻、大麻（汉麻）、亚麻、罗布麻和槿麻等。其中苎麻、亚麻、罗布麻等胞壁不木质化，纤维的粗细长短同棉相近，可作为纺织纤维原料，用作服装面料；黄麻、槿麻等韧皮纤维胞壁木质化，纤维短，只适宜纺制成绳索和包装用麻袋等。叶纤维比韧皮纤维粗硬，只能制成绳索等产品。麻纤维具有吸湿性好、无卷曲、硬挺性好等特性。大麻中含有的“大麻酚”具有杀菌等功能，因此说麻纤维非织造材料具有一定的抗霉抑菌功能，可用作鞋垫、擦拭材料和家居装饰等领域。

红麻纤维的吸湿性好，回潮率为11%～15%，其纤维截面为多角形或椭圆形，中腔较大。红麻纤维粗糙、硬挺，可纺性差，单纤维细度为18～27μm，长度为2～6mm。纺纱时，一般线密度为333.33～666.67tex（1.5～3公支），最多不低于100tex（10公支），只能粗纱稀织，但是可以作为工艺纤维将其成形为非织材料，用作育秧膜等产品。红麻具有较高的摩擦系数和弹性模量，其断裂强度可高达14.13cN/tex左右，断裂伸长为2.42%，因此适宜用作复合材料的增强纤维。

大麻又称火麻、汉麻。大麻单纤维表面粗糙，有纵向缝隙和孔洞及横向枝节。大麻纤维横截面有多种形态，如三角形、长圆形、腰圆形等，且形状不规则。大麻纤维有细长的空腔，纤维表面分布着的裂纹并有小孔相连，可能是其具有优异的毛细效应、高吸附性和吸湿排汗性能的主要原因。已有经验所知，大麻纤维及其制品更加柔软并有低刺痒感，这与纤维间胶质和纤维本身的柔软性有关。

大麻纤维属于天然纤维素纤维，具有典型的纤维素结晶结构特征，相比棉而言，大麻纤维的分子链排列更加规整，结晶度及取向度更高。大麻单纤维较短，长度一般仅为15～25mm。且纤维的整齐度较差，若脱胶过净，则形成短纤维，细度在15～17μm范围内。大麻纤维刚硬、抱合力差、断裂伸长小，强度约为3.99cN/dtex，伸长率约为4.21%。大麻纤维细度均匀度差导致了纺纱过程中纱条易断头以及成纱的毛羽多、条干不匀，为保证纺纱效果和成纱质量，适合作为工艺纤维成形为非织造材料。

1.2.6.2　木棉纤维

木棉纤维是锦葵目木棉科内几种植物的果实纤维，属单细胞纤维。其附着于木棉蒴果壳体内壁，由内壁细胞发育、生长而成。木棉纤维一般长8～32mm、直径20～45μm，是天然纤维中最细、最轻、中空度最高的纤维。图1-16直观反映了木棉纤维的形态结构。

木棉纤维在纵向上为光滑的圆柱形，外表无转曲，纤维中间部分粗，末端细，两端封闭，其细度仅是棉纤维的1/2。从截面上看，木棉纤维具有大的中空腔，空腔中充满空气，中空度高达80%～90%，是一般棉纤维的2～3倍。木棉纤维基本物理性能如表1-10所示。

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图1-16　木棉纤维横截面和纵向形态

表1-10　木棉纤维基本物理性能

通过分析测试发现，木棉纤维化学组成成分有纤维素、木质素、水分、灰分、水溶性物质、木聚糖及蜡质等，各组分含量如表1-11所示。其表面含有蜡质，不易被水浸湿，具有天然的抗菌性。研究发现，木棉纤维的表面能低（40.64mN/m），水接触角大（151°），具有高度的疏水性和油润湿性。

表1-11　木棉纤维化学成分

因此，木棉纤维具有保暖、吸声、吸油、保湿、生态环保等诸多优点，是中高档被褥絮片、枕芯、靠垫等的填充材料，在隔热、吸声、吸油和吸湿等领域具有很大的潜在应用价值。图1-17是一种木棉纤维与ES纤维共混后的热风加固非织造保暖材料。

总之，随着一次性卫生用品使用的增加，其对环境的影响也成为越发突出的问题。研发更加生态友好和可持续的原材料，以进一步降低产品对环境的影响，用可再生基材代替石油基材料，特别是生长周期较短的棉、木棉、竹纤维等天然植物基材，以及生物基材料制成的高分子材料等，像聚乳酸纤维、可降解共聚酯纤维等，近几年的可降解纤维也得到了很好的发展。

另外，我国近几年在高温烟尘过滤用纤维的国产化方面成绩喜人，但为了推动非织造材料行业的发展与创新，还需要不断加大科研开发力度，开发出更多的诸如异形截面等特种纤维，满足非织造材料的广泛应用。