Lyocell纤维是以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂,用干喷湿法纺制的再生纤维素纤维。NMMO溶剂可接近100%回收,而且Lyocell产品使用后可生化降解,不会对环境造成污染,被称为“21世纪绿色纤维”。Lyocell纤维具有高结晶高取向的内部结构,纤维内部某些原纤结构单元之间的连接较弱,在湿态下易于原纤化,纤维表面易分裂出细小纤维绒或原纤。合理利用Lyocell纤维的这种特性,可以使Lyocell织物获得多种不同外观和美感,如桃皮绒等。本研究旨在充分利用Lyocell纤维的原纤化特性,探索出让Lyocell纤维在纺织品中能够均匀地产生超细化、而在后续使用中能够稳定产品风格的新技术。本文的主要研究内容和研究结论如下:第一部分,经过前期的不断尝试之后,我们采用超声波技术处理Lyocell纤维,结合光学显微镜、场发射扫描电镜等考查Lyocell纤维产生的超细化效果,得到了Lyocell纤维的超细化技术。在试验过程中发现:1)Lyocell纤维在浓碱高温下长时间处理120min以内,若没有机械外力直接作用,看不到明显的超细化迹象。但是,在湿膨润后再经超声波处理,可产生明显的超细化,Lyocell纤维上分裂出很多细小纤维。2)超声波设备的种类、设备参数(能量密度)与Lyocell纤维的超细化程度密切相关,槽式超声设备(平均声强约为0.45W/cm~2)处理30min的效果与探头式超声设备(平均声强约为16W/cm~2)处理10min的效果相当。超声波处理时间越长,Lyocell纤维超细化程度越高。3)Lyocell纤维经超声波处理后,主要外皮层纰裂出直径为1～5μm的超细纤维,少数纤维段的横向几乎全部分裂为超细纤维,超声波分离出的超细纤维平均直径约2.6μm,直径变异系数约40%。并且,超声波处理只破坏原纤间比较弱的连接,并不能打开原纤间的全部连接,即不能将Lyocell纤维完全分离为原纤。第二部分,将上述Lyocell纤维的超细化技术用于其针织物并不能获得超细化效果,分析原因是纱线捻度和织物结构的束缚作用限制了原纤移位,所以我们确定用水流的反复冲击作用促使被超声波分离出的原纤移位,小试证明超声波超细化后经洗衣机的水流反复冲洗,可以得到理想的超细化效果,并且发现如下规律:1)超细化处理工艺流程为:前处理、膨润处理、超声波超细化、洗衣机水流反复冲洗、脱水烘干,且随着超声时间与反复水洗时间的增加,针织物失重率增加,当超声时间达到40min以上,反复水洗时间达到90min以上时,织物失重率几乎不再增加。2)经超细化处理后,针织物表面分布着很多毛羽,纤维产生超细化,分裂出细小的原纤,并且针织物中大约一半的纤维发生了超细化,分裂出直径约2.0μm的超细纤维,直径变异系数为34%。3)扫描电镜观察与手感评价发现,当超声时间超过20min、洗衣机反复水洗作用超过60min以后,针织物中纤维的超细化程度变化不明显。因此,仍需进一步优化Lyocell针织物的超细化工艺参数,寻找最佳处理方案,需采用比扫描电镜和手感评价更加定量的方法分析超细化效果及织物性能的变化,最终得到超细化效果明显并且经济节能的最优超细化工艺。第三部分,为进一步优化Lyocell针织物的超细化技术工艺,我们确定出影响Lyocell针织物超细化效果的三因素三水平,进行正交试验,并采用KES-F系列风格仪对织物性能进行全面测试,定量分析超细化效果与织物性能变化,筛选出最佳超细化处理工艺。试验发现:1)Lyocell织物经超细化处理后,表面的平均摩擦系数和表面粗糙度明显增大,使滑爽度增加,这是纤维表面分裂出超细纤维、暴露出原纤藤状编织为纤维的效果,丰富了Lyocell织物的服用性能。同时,经超细化处理后,织物的弯曲刚度和弯曲滞后量均增加,冷感略微降低,透气性减小。2)在Lyocell针织物的超细化工艺条件中,液态环境的碱液浓度对超细化处理效果影响最大,超声时间次之,反复水洗时间影响较小。所以在实际生产应用中,应严格控制氢氧化钠的浓度和超声作用时间,且考虑到经济效益,反复水洗时间合理,以达到最佳的处理效果。3)综合考虑,可以得出Lyocell针织物超细化处理的最佳工艺条件为:经前处理(1.0mol/L的Na OH溶液中煮沸5min)和膨润处理(2.5mol/L的Na OH溶液中膨润10min)后,在1.0mol/L的Na OH溶液中超声20min,再反复水洗30min。