醋酸纤维
醋酸纤维，简称CA，又称醋酸纤维素、醋酸纤维素，先由纤维素经乙酰化反应得到醋酸纤维素，再经纺丝制得，属于纤维素衍生纤维。结构式可表示为：[(C6H7O2)(OOCCH3)3]n。纤维素每个葡萄糖环上有3个醇羟基可被乙酰基取代，根据羟基取代度的不同分为二醋酸纤维素和三醋酸纤维素。一般情况下所说的醋酸纤维指的是二醋酸纤维素。
它是人造纤维的一种，一般用精制棉子绒为原料制成三醋酸纤维素脂，溶解在二氯甲烷中成仿丝溶液而用干纺法成形，耐光性较好，染色性能较差，一般制成短纤维，可用作人造毛。也可制成强力醋酸纤维。
发展史
醋酯纤维由瑞士人H.德雷富斯和C.德雷富斯兄弟开发。他们将生产清漆用醋酸纤维素溶于丙酮后经喷丝头压出，在热空气流中溶剂挥发，细流形成纤维。在20世纪20年代投入工业生产。1983年，世界产量为275kt，占人造纤维总产量的9.12％。
二型醋酯纤维 以三醋酸纤维素部分皂化所得的二醋酸纤维素(酯化度为230～250，溶于丙酮)为原料，经纺丝加工制得。二型醋酯纤维的吸湿性能良好，回潮率为6％，能用分散染料染色，并具良好的穿着性能。长丝光泽优雅，手感柔软，有良好的悬垂性，酷似真丝，适于制作内衣、浴衣、童装、妇女服装和室内装饰织物等，还可做香烟滤嘴。短纤维用于与棉、羊毛或合成纤维混纺，但在湿态下强度降低40％～50％，纤维在140～150℃时开始变形，176℃发生粘结。其中空纤维(见化学纤维)具有透析功能，可用于医疗和化工净化、分离等。二型醋酯纤维长丝常用干法纺丝制得。将二醋酸纤维素溶解在含少量水的丙酮溶剂中，配成浓度为22％～30％的纺丝液，经过滤和脱泡后送去纺丝。纺丝液细流与热空气流接触，溶剂挥发，形成丝条，经拉伸制得纤维。短纤维以湿法纺丝制得。纺后需经水洗和净化处理。
三醋酯纤维 以纤维素完全乙酰化所得的三醋酸纤维素（酯化度为270～300，不溶于丙酮）为原料，经纺丝制得。其性能与二型醋酯纤维相似，但湿态下强度降低达30％，耐热性较优，经热处理后能在240～250℃下不变形，回潮率仅为3.2％，但耐磨性较差。三醋酯纤维长丝一般也用干法纺丝制得，溶剂由二氯甲烷和少量乙醇组成，纺丝液浓度20％～22％，也可采用均相乙酰化所得三醋酸纤维素溶液为纺丝液，纺丝温度稍低。短纤维也以湿法纺丝制得。
醋酸纤维诞生于20世纪初，于20世纪20年代初由英国试制成功并实现工业化生产，目前在纤维素纤维中是仅次于粘胶纤维的第二大品种。目前全球醋酸纤维总产量约为75~80万吨，占世界化纤总产量的3%，占纤维素纤维产量的35%左右，其中烟用丝束约55~57万吨，纺织用醋酸纤维约21~25万吨。全球有醋酸纤维生产厂家20余家，主要生产厂家有美国的Celanese公司，占45%， Eastman Koclak公司，占9。3%， S.Amereic公司，占5。5%，意大利的Novaceta公司，占15。6%，日本的三菱醋酸纤维公司，占6。0%，帝人公司，，占5。2%以及英国的考陶尔兹公司等，约占世界总产量的90%左右。
目前，醋酸纤维技术由国外几家大公司垄断，生产品种除了烟用丝束以及医用、化工用丝束外，仅纺织用醋酸纤维就有十几个品种，美国、英国、加拿大、意大利等国家现在正加速开发新品种，以适应流行面料市场的需要。现在，国际上市场上醋酸纤维的价格，长丝约4600美元/吨，丝束约3830美圆/吨。
而我国的醋酸纤维工业起步比较晚，在20世纪50年代末期开始，品种也仅限于烟用醋酸丝束，纺织用醋酸纤维依赖进口。我国纺织用醋酸纤维的进口主要从美国塞拉尼斯公司、日本三菱公司、英国的考陶尔兹公司等，每年进口约2000吨左右，另外还有直接进口面料700多万米及相当数量的醋酸长丝织物，我国每年的醋酸纤维的需求量约在10000吨以上，目前国内醋酸纤维的市场价格约36000~38000元/吨。
我国醋酸纤维及醋酸丝束的主要生产厂家有南通醋酸纤维有限公司、广东新会醋纤厂、西安惠安化工厂、吉林化工厂、无锡胶片厂、保定胶片厂、广东中山糖衣醋酸纤维试验车间、珠海醋酸纤维公司、昆明醋酸纤维公司等，总产量约为5。5万吨醋片、9。6万吨丝束。
生产工艺
醋酸纤维取材于可再生的木浆或棉绒浆。使用的溶剂丙酮无毒，基本无有机挥发物产生，20 ℃条件下其蒸汽压力为181 mmHg，属绿色溶剂。依据瑞士Maurer（毛雷尔）工程公司的经验，目前纺织用醋酸纤维长丝的生产中，丙酮的回收率达到95％，实际水平已做到99％。溶剂单耗控制在100～120kg/t产品。
醋片溶解工序可以选择分批溶解或连续式溶解方式。自上世纪60年代以来，醋酸纤维生产工厂的溶解工序多选择卧式釜，三釜串联工艺，溶解时间约 6 h；过滤工序选用连续反洗滤机，脱泡时间控制在12 h。醋酸纤维多采用干法纺丝生产，卷绕速度为500～700m/min，卷装量视用户要求介于 6～12kg之间。
结构与性质
1.形态结构：醋酸纤维的纵向表面光滑，但有明显的沟槽，截面呈苜蓿叶形，周边有少量锯齿，无皮芯结构。醋酸纤维的表面形态结构与制备方法及工艺条件密切相关。
2.热学性质：醋酸纤维作为非晶态高聚物，受热或者在不同温度条件下，纤维的形状和力学性质会发生转变，具有“三态两转变”的特性。当温度达到其熔点以后，醋酸纤维即进入热分解阶段，故不可直接进行熔融加工。
3.力学性质：醋酸纤维的干强比粘胶和涤纶都要小，湿态下和粘胶类似，强度损失较大，剩余强度约为干强的70％，干湿态的断裂伸长变化也较大。
4.过滤吸附性质：醋酸纤维用于过滤材料时，对颗粒物的捕集主要有直接拦截、惯性碰撞、扩散沉积、重力效应和静电效应。除了常规纤维的过滤吸附性能以外，醋酸纤维还表现出对卷烟焦油的选择性过滤吸附能力。
5.染色性质：醋酸纤维多采用分散染料染色，而且在染色过程中，条件应控制在中温、弱酸，最好用宽幅卷染机或常压经轴染色机染色。
6.化学稳定性：醋酸纤维具有一定的耐酸能力，但是在浓酸条件下会发生水解。还原剂及低浓度氧化剂对醋酸纤维影响较小。
醋酸纤维性能
1.化学性能
a. 耐碱性
弱碱性碱剂对醋酸纤维基本上未造成损伤，纤维失重率很小 。遇到强碱后，尤其是二醋酸纤维，容易发生脱乙酰化，造成重量损失，强力和模量也随之下降。因此，处理醋酸纤维的溶液，其pH值不宜超过10.5。在标准洗涤条件下，具有很强的抗氯漂白性能，还可用四氯乙烯进行干洗。
b. 耐有机溶剂性能
醋酸纤维在丙酮、DMF、冰醋酸中完全溶解，而在乙醇和四氯乙烯中则不溶解。根据这些特性，可以将丙酮作为醋酸纤维的纺丝溶剂，用四氯乙烯对醋纤织物进行干洗等。
c. 耐酸性
醋酸纤维的耐酸稳定性较好， 常见的硫酸、盐酸、硝酸在一定浓度的范围内对纤维的强力、光泽和伸长等都不会造成影响；但是可以溶解于浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸
d. 染色性
醋酸纤维虽然来源于纤维素， 但是在酯化过程中， 纤维素葡萄糖环上的极性羟基很大一部分被乙酰基取代成酯， 因此， 纤维素纤维染色常用的染料对醋酸纤维几乎就没有亲和力，难以上染。最适合醋酯纤维用的染料是低分子量且染色上染速率相近的分散染料。
用分散染料染出的醋酸纤维或织物色泽鲜艳亮丽，匀染效果好， 染料吸尽率高， 色牢度也高， 而且色谱齐全。
2、物理性能
a. 醋酸纤维既具有一定的吸水性， 又具有吸水后快速脱去的性能
b. 醋酸纤维的热稳定性较好，纤维的玻璃化转变温度在185 ℃左右，熔融终止温度在310℃左右，升温结束时，纤维的失重率为90.78%；醋酸纤维的断裂强度为1.29cN/dtex，而应变为31.44%。
c. 醋酸纤维的密度比粘胶纤维的要小，和涤纶的较为接近；强度是三种纤维中最低的。
d. 醋酸纤维的弹性相对较好，类似于蚕丝，羊毛。
e.沸水收缩率较低，但是高温处理会对纤维的强力和光泽等性能造成影响，因此温度不宜超过85℃。
用途——醋酸纤维不易着火，可以用于制造纺织品、烟用滤嘴、片基、塑料制品等。
醋酸纤维的品种
1. 烟用滤材丝束
上世纪50年代，伊斯特曼-柯达公司开始了醋酸纤维烟用丝束的生产。目前，全球95％的香烟采用醋酸纤维作为滤嘴过滤材料，因为它质地坚挺、无毒无味、稳定性好、截滤效果显著，能选择性吸附卷烟烟气中的有害成分，同时又保留了一定的烟碱而不失香烟的口味。
烟用丝束滤棒一般由11000根醋纤组成，纤维组分大体占滤嘴体积的8％，其比表面积相当于A4复印纸的一半。烟民每消费 1 支香烟，滤嘴可屏蔽掉烟雾中超过40％的极细颗粒物。
2. 纺织用醋酸纤维
-医疗卫生用品
醋酸短纤制成的无纺布可以用于外科手术包扎，与伤口不粘连，是高级医疗卫生材料。醋酸短纤还可以与棉或合纤混纺，制成各种性能优良的织物。
-服装
醋酸长丝在化学纤维中最酷似真丝，光泽优雅、染色鲜艳、染色牢度强，手感柔软滑爽、质地轻，回潮率低、弹性好、不易起皱，具有良好的悬垂性、热塑性、尺寸稳定性，可以广泛地用来做服装里子料、闲暇装、睡衣、内衣等，还可以与维纶、涤纶、锦纶长丝及真丝等复合制成复合丝，织造各种男女时装、男女礼服、高档运动服及西服面料，还可以开发缎类织物和编织物、装饰用绸缎、绣制品底料、轧纹绸、色织绸、醋丝氨包纱等。目前在美国、英国、日本、意大利、墨西哥、韩国、俄罗斯、巴基斯坦等国家和地区受到消费者的青睐，特别是在美国市场出现了供不应求的情况，而我国每年的需求量约1万吨以上，由于进口价格昂贵，约4600美圆/吨，目前只有少量进口，每年约进口2000吨左右，不少纺织厂多用代替品来解决醋酸纤维的不足问题，因此纺织用醋酸纤维的市场前景十分看好。
醋酸纤维是技术含量和附加值相对较高的纤维材料，具有可与真丝织物媲美的华丽外观和穿着舒适性，始终在高端服装面料、衬里和服饰产品领域占据着重要位置。醋酸长丝织物具有蚕丝般自然华贵的光泽，手感柔软爽滑，回潮率低、弹性好，且表现出优良的悬垂性、热塑性、尺寸稳定性。
纺织用醋酸长丝通常选用的规格为84dtex/20F～166dtex/34 F，粗旦纺织用醋酸长丝规格可做到333dtex/44F和666dtex/70F，它们既可交织，亦可与合成纤维纱合股或包缠加工，赋予混纤纱良好的服用性能和外观。醋酸纤维长丝亦可制作性能优异的包芯纱，把芯纱的强力和用作包辅纱的醋酸纤维的性能特点融合在一起，一般情况下加工过程的断头率可降低1倍，生产效率提高25％～30％。
随着纺织用醋酸长丝技术和纺织加工工艺的进步，醋酸长丝已进入高端服装面料市场，上世纪80年代以来，著名时装品牌Armani（阿玛尼）已选用醋酸长丝面料制作时装。尽管烟用醋酸丝束占据着绝对市场份额，但醋酸纤维在高档服装面料、衬里、技术纺织品等领域的应用市场已经打开。
3. 非烟用过滤膜
醋酸纤维素已广泛用做反渗透、微滤和气体分离操作。它是膜材料制备选用的环境友好型原料，无毒且有相对低廉的成本，已成功用于微咸水、海水淡化，乙醇、甲醇过滤以及脲素全渗透处理等领域。如用于废水处理的醋酸纤维素纳滤膜生物反应器为U型中空纤维膜，单丝根数85000，单模块的比表面积达11.7m2。在医用膜材料中，东洋纺公司的醋酸纤维素膜已用于人工肾，改性纤维素三醋酸酯膜亦已在血液透析器临床上使用。
产业现状
据HIS2016年统计，目前全球醋酸纤维素片年产能近100万t，实际年生产总量约80万t，醋酸纤维年产能近82万t，实际年生产总量约74万t。其中，烟用醋酸纤维丝束为69.5万t，纺织用醋酸纤维为4.6万t。目前仅Eastman、Solvay和韩国SK 3家公司可同时生产烟用和纺织用醋酸纤维。由于国际控烟公约的推出，近年来全球烟用醋酸纤维丝束的需求量呈现下降趋势，但幅度较小，而醋酸纤维在纺织、非烟用过滤和生物医药等领域有所增长。
我国发展情况
就我国目前的醋酸纤维发展情况来看，主要是满足国内需要，减少进口，生产规模应该根据资金投入国产化技术的发展及原料供应、产品市场需求情况选择适宜的规模，然后随着国产化技术的成熟和完善，再扩大规模。
1、就醋酸丝束而言，以建设年产4000吨~6000吨的国产生产线为宜，纺织用醋纤可考虑建设年产2000吨~3000吨醋酸长丝生产线为宜，总规模可以考虑在6000吨~10000吨范围内。2、就建设方式而言，可以考虑将醋片、丝束、长丝、短丝等项目集中建设，3、生产装备而言，我国烟用醋丝生产设备大部分已能制造，个别关键设备或不见如卷曲机、喷丝头、回收阀等国内制造难度大，需要引进，4、就生产方法及控制方法而言，主要采用干法纺丝，DCS集散控制系统。
总之，醋酸纤维性能优良，用途广泛，产品附加值高，生产过程无污染，原料可以再生，适合可持续发展，而我国的烟用醋酸丝束还有一定量的进口，纺织用醋酸长丝生产仍然属于空白，完全依赖进口，因此，我国应该加大发展醋酸纤维，既节省了投资又增强了国际市场竞争能力。