本公号在很多文章中列举不同纤维素的原纤化等级时,将莫代尔的原纤化等级定为3,有几个专业一点的朋友私底下就问,你这个莫代尔指的是polynosic波里诺西克(国内早先叫富强纤维)还是HWM变化型高湿模量粘胶纤维?
这是一个好问题,这两者都可以是莫代尔,因为根据莫代尔的定义,只要湿强度和湿模量超过了定义值就可以称为莫代尔(详见《莱赛尔、棉、粘胶的纤维生产、命名及定性鉴别》)。这问话背后隐含的意思是:“这两者的原纤化等级是不一样的”,或者更直白的说,polynosic波里诺西克原纤化等级是3他们是认的,但HWM变化型高湿模量粘胶纤维原纤化程度是低的。
确实,在很多文献上,对两者的原纤化等级的标注是有明显区别的。在张俐娜院士的著作中,就把polynosic波里诺西克原纤化等级定为3,而高湿模量纤维(即指HWM)的原纤化等级定为1.
同时,在早期的老ciba的资料中,将modal和polynosic列为两种不同的纤维,modal的原纤化等级为1,而polynosic的原纤化等级为3.
老ciba的将两者分开的做法或许是因为那时莫代尔的叫法和定义还未统一之时,但这些资料似乎都表明,在莫代尔内部,存在原纤化等级完全不同的分支,高的如polynosic纤维3级,而低的HWM变化型高湿模量纤维则只有1级。
但我不同意这种判断,而是认为不管是polynosic纤维,还是HWM变化型高湿模量纤维,其原纤化等级都应该评3级,即所有莫代尔,都是3级。
理由有四点:
1,目前人们观测到的polynosic纤维和HWM变化型高湿模量纤维原纤化等级的差异,应该是在较低的剪切作用量下观测到,两者的皮层因素是两者两者原纤化等级差异的重要原因,即HWM变化型高湿模量纤维有较厚的皮层,在较低的剪切作用下,它的皮层还未破裂,对原纤有捆扎作用,导致它不能发生原纤化,因此原纤化等级评1,而polynosic纤维是全芯结构,没有皮层对原纤的捆扎作用,在低剪切作用下,也能观测到其发生原纤化,所以评3级。
但去除皮层因素后,纤维的原纤化等级与其取向度和结晶度(包括晶片长度)呈正相关,仍然服从下图中的曲线规律。
在超分子结构上两者虽稍有区别,但相比其它再生纤维素,还是接近的,因此原纤化等级也是接近的。差异只来自皮层。
2,当我们用大剪切作用去处理HWM变化型高湿模量纤维时,也会看到其明显的原纤化,这种原纤化比粘胶要强烈,所以它不能是和粘胶一样的1级。
这种大剪切作用,有两种方式可以获得,一种的非常多次的家庭洗涤,另一种是染整在高布速的气流机上的或砂洗机开纤工艺。通过多次家庭洗涤,我们能够让HWM变化型高湿模量纤维的皮层破裂并发生原纤分裂。如下图,莱赛尔和棉皮层在1-5次洗涤中就皮层破裂发生原纤化,而HWM变化型高湿模量纤维要在75次洗涤后才发生明显的皮层破裂开始原纤化显现。
HWM变化型高湿模量纤维虽然原纤化发生的迟,但其剧烈程度高于棉,同样是100次洗后,HWM变化型高湿模量纤维上的原纤明显多于棉,所以,它的原纤化等级要高于棉。
3,HWM变化型高湿模量纤维去做“开纤”工艺时,会比棉和粘胶更容易获得“开纤”手感,即更容易发生原纤化,而且碱开纤效果比酸开纤效果要好。均表明,扣除皮层因素后,HWM变化型高湿模量纤维更容易发生原纤化,碱在这里的作用一个是溶胀皮层,加速皮层的破坏,另一个是碱溶胀使原纤间的侧向作用力变得更弱,更有利原纤化的发生。详细请见《莫代尔的“开纤”》和《“开纤”的基本原理》。
4,HWM变化型高湿模量纤维剥除皮层后,可以在电镜下看到非常清晰的原纤结构,这种原纤结构的清晰程度和沿轴向高度取向程度均接近莱赛尔,而棉只能观测的斜向并不十分清楚的原纤结构,粘胶几乎观测不到。
所以,从这四个方面来讲,我认为,不管是HWM,还是polynosic,所有莫代尔的原纤化等级都应该评3级。