Лиоцел — вид целлюлозы¶
Лиоцел — это регенерированная целлюлозное волокно, получаемое методом растворения целлюлозы в органическом растворителе с последующим вытягиванием волокна. Относится к классу химических волокон, однако по технологии производства и свойствам занимает промежуточное положение между искусственными (вискоза, ацетат) и синтетическими волокнами. Основное сырьё — целлюлоза древесной щепы, чаще всего буковой. Производство лиоцела считается относительно экологичным: растворитель (N-метилморфолин-N-оксид, NMMO) закрыт в замкнутом цикле и практически полностью регенерируется.
¶История
Технология растворения целлюлозы в NMMO была разработана в 1970-х годах в Германии. Коммерческое производство лиоцела под торговой маркой Tencel® было запущено в 1992 году компанией Courtaulds Fibres (впоследствии — Lenzing AG, Австрия). В России и странах СНГ промышленное производство лиоцела долгое время отсутствовало; волокно импортировалось, прежде всего из Австрии, США и Великобритании.
¶Технология производства
Процесс производства включает несколько этапов:
- Подготовка сырья. Древесная щепа подвергается очистке от лигнина и других примесей, в результате получается целлюлозная крошка с высокой степенью чистоты.
- Растворение. Целлюлозу растворяют в N-метилморфолин-N-оксиде при температуре около 80–120 °C. Образуется вязкий раствор (дрессинг), пригодный для формования.
- Формование. Раствор продавливают через фильеры (металлические пластины с отверстиями) в коагуляционную ванну с водой, где происходит коагуляция — отделение волокна от растворителя.
- Отмывка и регенерация. Волокно промывают водой; NMMO из ванны извлекают и возвращают в производственный цикл (регенерация до 99,5 %).
- Сушка и отделка. Волокно сушат, при необходимости подвергают механической или химической обработке для придания нужных свойств.
¶Свойства
Лиоцел обладает рядом характеристик, выгодно отличающих его от других видов целлюлозных волокон:
| Свойство | Лиоцел | Вискоза | Хлопок |
|---|---|---|---|
| Прочность на разрыв (сухая) | Высокая | Средняя | Средняя |
| Прочность во влажном состоянии | Сохраняется (~85 %) | Падает до ~50 % | Повышается |
| Влагопоглощение | Высокое (~11,5 %) | Высокое | Высокое |
| Блеск | Шёлковистый | Шёлковистый | Матовый |
| Биоразлагаемость | Полная | Полная | Полная |
Дополнительные свойства: мягкость, драпируемость, гипоаллергенность, устойчивость к образованию пиллингов (по сравнению с вискозой), хорошая впитываемость влаги. Волокно легко окрашивается, но при этом красители проникают глубоко, что обеспечивает стойкость цвета.
¶Классификация
По степени полимеризации и диаметру волокна различают:
- Типичный лиоцел (стандартное волокно) — применяется в смесовых тканях.
- Модифицированный лиоцел — с изменённой поверхностью для улучшения сцепления с другими волокнами (например, в смесках с хлопком или шерстью).
- Лиоцел-микрофибра — тончайшее волокно, используемое для производства замши-подобных материалов.
¶Применение
Основные сферы использования лиоцела:
- Текстильная промышленность. Платья, бельё, постельное бельё, одежда для активного отдыха, смесовые ткани (лиоцел + хлопок, лиоцел + шерсть, лиоцел + полиэстер).
- Медицинские изделия. Бинты, повязки, гигиенические средства — в силу гипоаллергенности и влагопоглощения.
- Нетканые материалы. Фильтры, материалы для упаковки.
- Косметология. Ватные диски и салфетки из лиоцела не оставляют ворсинок.
¶Экологические аспекты
Производство лиоцела относится к «зелёной химии»: растворитель NMMO нетоксичен и возвращается в цикл практически полностью, вода используется повторно, отходов мало. Волокно полностью биоразлагаемо в природных условиях. Однако объём производства ограничен по сравнению с вискозой и полиэстером, а стоимость готового волокна выше.
¶Лиоцел в России
В России в 2010-х — начале 2020-х годов предпринимались попытки запуска производства лиоцела. Один из проектов — строительство завода в Кировской области — не был реализован в полном объёме. Основные поставщики волокна на российский рынок — австрийская Lenzing AG и другие зарубежные производители. Отечественные текстильные компании используют лиоцел преимущественно в смесовых тканях премиум-сегмента.
¶Отличие от модала
Лиоцел часто путают с модалом — другим видом модифицированной вискозы. Разница заключается в технологии: модал получают щелочным способом с повышенной степенью прессования, а лиоцел — растворением в органическом растворителе. Лиоцел более экологичен в производстве и прочнее во влажном состоянии.
Источники:
- Lenzing AG — официальные технические материалы по волокну Tencel™
- Woodings, R. R. «Regenerated Cellulose Fibres» (Woodhead Publishing, 2001)
- ГОСТ и стандарты OEKO-TEX по классификации регенерированных волокон
- «Химические волокна» — учебное пособие, под ред. проф. А. А. Конкина