随着科技的发展与进步，各领域对纤维材料的性能与功能提出了更高的要求。醋酸纤维作为新型生物基纤维之一，开发新原料、拓宽制备技术、实现醋酸纤维产品的改性与功能化成为研究热点，另一分支三醋酸纤维在纺织与膜材料领域也占有一席之地。
（一）制备技术的开发
1.纤维素原料开发
醋酸纤维素的生产原料是高级溶解浆，目前所用木浆粕基本依靠进口，且集中于北美和巴西，致使成本高且使用受限。探索醋酸纤维素用天然纤维素原料对开发醋酸纤维素及其纤维制品有着重要意义。
棉浆粕富含α-纤维素，是纤维素浆粕的良好替代品，日本Daicel公司成功采用精制棉为原料进行醋酸纤维素生产，消除了对高成本木浆粕的依赖。南纤公司[18，19]分别对国产木浆、棉浆以及竹浆合成醋酸纤维素进行了试验研究，发现国产木浆和棉浆的各项性能接近国外同等级木浆水平，可以用于工业生产烟用醋酸纤维素，但国产木浆因纤维素提纯技术等原因，合成的醋酸纤维素黏度偏低，需要在木浆纤维的聚合度方面进一步改进。竹浆粕性能指标初步达到了醋酸纤维素用浆粕的要求，经深入研究开发具有较好的应用前景。
另外，一些可利用的生物质包括甘蔗渣、郁金香树材、稻米壳等也成为低成本纤维素原料开发的对象。法国罗盖特（Roquette）公司利用植物淀粉合成生物基醋酸纤维素，为Rhodia公司提供生态友好的原料，在成本上彰显优势。最近研究合成醋酸纤维素的新方法中，以机械浆或普通木材为原料，直接进行乙酰化，然后利用溶解度差异，将乙酰化的木质素、糖类和半纤维素醋酸酯分离，该方法亦有可取之处。
2.醋酸纤维素生产技术
醋酸纤维素的传统生产技术是由低温乙酰化和中温水解完成的，该方法反应时间长、能耗大、成本高。国外多趋于发展中、高温乙酰化和高温水解等新工艺，可有效降低能耗、减少化学试剂的应用。此外，无论是传统的低温法或是近期发展的高温法都存在一个共同的缺点，就是需要加入大量的冰醋酸作反应介质，无形中增加了回收醋酸的能耗，因而使成本增加，这是制约醋酸纤维素市场的重要因素之一，因此可开发新型催化剂或者改变反应物状态进行乙酰化反应，以减少醋酸的使用量。
3.纺丝技术
（1）干法纺丝。醋酸纤维干法纺丝技术正朝着高浓度、高速度、高密度、低特化的方向发展。国外Eastman、Daicel和Solvay在纺丝工艺上已不同程度地采用了高浓度、高速度的纺丝技术。国内南纤公司开发了“恒流恒压差”三级精密过滤系统，成功实现浆液精细化过滤，提升纺丝的稳定性。接着又突破了小口径高密度纺丝工艺与高温闪蒸等纺丝技术，实现了丝束产能与质量水平的大幅度提升[20]。目前超高速纺丝技术亦已投入应用。
（2）静电纺丝。静电纺丝是聚合物溶液或熔体在静电作用下进行喷射拉伸而获得微细纤维的纺丝方法。采用静电纺丝技术，可制得纳米醋酸纤维，既保留了醋酸纤维的耐化学性、生物相容性和生物降解性等优点，又具有纳米材料的高比表面积、高孔隙率等特性。因此，醋酸纤维成为静电纺丝领域充满前景的材料，在过滤、生物、医学等领域得到广泛研究。
（3）熔融纺丝。相比干法纺丝，熔融纺丝无溶剂参与、纺丝效率高，且得到的醋酸纤维强度较好，应用领域得以扩大，可加工成运动服装、技术纺织品等。醋酸纤维素引入乙酰基后，虽然具备了一定的热塑性，但高温易分解，仍不易熔融加工。为了解决这一难题，通过对醋酸纤维素增塑，使其具有稳定的熔融流动性。已有多项日本专利公开了对醋酸纤维素进行结构修饰后添加聚乙二醇、聚乳酸等作外增塑剂，进而熔融纺丝的技术。
（二）醋酸纤维的改性及其功能化
通过改性弥补醋酸纤维性状上的不足，主要有差别化技术和纳米技术，包含物理、化学、生物等多种方法，各种改性方法可以单独使用、也可以结合使用。
1.差别化技术
（1）改进聚合和纺丝条件。相比黏胶纤维和聚酯纤维，醋酸纤维的强力较低，且湿强度减弱明显。采用聚合度较高的醋片或当纤维处于塑性状态时进行拉伸有利于提高醋酸纤维的强力。采用具有特殊形状的喷丝孔部件，结合纺丝过程溶剂的挥发，可以制备不同横截面（如Y形、扁平状、中空）的醋酸纤维，以改善醋酸纤维的手感、光泽与吸附性能。在保证射流稳定的情况下，减少单孔输出或增加牵伸，制备超细醋酸纤维。(www.xing528.com)
（2）多相复合、共混、掺杂或接枝共聚。醋酸纤维大分子上存在大量的疏水性酯键，使得纤维亲水性变差，回潮率降低，在一定程度上影响了使用性能。将醋酸纤维与一种或多种不同聚合物进行复合或共混，与功能性无机粒子掺杂或涂覆，甚至利用接枝技术在醋酸纤维大分子链上结合功能性的支链或侧基制备差别化醋酸纤维，改善常规醋酸纤维的亲水性、染色性、力学性质、抗菌、吸附等性能。
（3）等离子体。等离子体是不同于固体、液体和气体的物质第四态。利用等离子体技术对纤维表面进行刻蚀，产生凹坑、裂纹和沟槽等，从而增加纤维表面粗糙度和比表面积。
（4）生物酶技术。酶是具有高度专一性的催化剂。酶处理工艺已被公认为是一种符合环保要求的绿色生产工艺，不仅使纤维性能得到改善，且无毒无害、作用高效。利用纤维素酶、脂肪酶处理醋酸纤维，改变表面形态、提高回潮率等。虽然醋酸纤维是可降解环保纤维，但是常规条件下降解周期较长，通过酶的研究，加快废弃醋酸纤维的降解。
2.纳米技术
当聚合物纤维尺度从微米降至纳米级时，就会显示出某些奇特的性能，可加工成一系列具有特殊功能的产品。醋酸纤维作为安全、环保、具有生物相容性的可再生材料，成为纳米技术研究的重要材料之一，目前纳米醋酸纤维已在生物、医学、纺织、传感、过滤、相变等领域得到广泛研究。尤其在空气过滤应用上，纳米醋酸纤维过滤膜具有良好的市场前景。
（1）纳米醋酸纤维/纳米醋酸复合纤维。利用静电纺技术制备连续的纳米醋酸纤维，将其与传统非织造材料结合制备过滤材料，克服了静电纺纳米纤维强度低的缺点，同时解决普通非织造布过滤性欠佳的问题。通过多组分高聚物的共混、纳米颗粒的杂化可制备纳米醋酸复合纤维。南纤公司利用静电纺技术制备了纳米醋酸纤维，通过在纺丝浆液中加入表面改性的纳米二氧化硅，通过工业纺丝设备生产出含纳米二氧化硅的复合醋酸纤维。烟气分析结果表明，这种复合醋酸纤维对烟气中的焦油具有良好的截留能力[21]。
（2）其他结构纳米醋酸纤维。多孔结构纳米纤维除了再次提高比表面积外，还有利于营养物质在其中运输传递，因而比无孔纤维或只有表面孔的纤维更适合用于生物组织支架材料或药物释放材料。利用高挥发溶剂的制孔机理，调控纺丝浆液的浓度，可制备具有里外通透的纳米孔径的醋酸纤维或醋酸复合纤维。同轴或中空结构的纳米醋酸纤维在生物医药领域研究颇多。
（三）三醋酸纤维的发展进展
1.三醋酸纤维
将三醋酸纤维素溶解于二氯甲烷，经干法纺丝制成三醋酸纤维素纤维。三醋酸纤维与二醋酸纤维基本性能对比见表5-10，三醋酸纤维聚合度较高、湿强下降较少；回潮率因乙酰化度高仅为3.5%，致使染色性能较差。在稀酸、汽油、矿物油和植物油中稳定；抗碱性比二醋酸纤维强，在pH为9.8时，影响仍较小；高温易分解，对光稳定、不易燃烧。由于三醋酸纤维制成的织物有着丝般触感、柔和的光泽、速干易整理、形态稳定及热处理后褶皱耐久，因此颇受人们欢迎，主要应用于礼服与高档女装。目前全球少量的三醋酸纤维几乎由日本三菱公司（Mitsubishi）独家生产。
表5-10 二醋酸纤维与三醋酸纤维基本性质对比
2.三醋酸纤维的发展现状
（1）纺织用新型CTA纤维和面料的开发。三菱公司长期坚持开发三醋酸纤维改性产品，该方面技术遥遥领先，在纺丝设备、加工工艺、改性手段上申请了大量的专利。通过在纺丝浆液中添加高比重硫酸钡并通过特殊酶处理开发的Zelga，使纤维表面形成常规醋酸纤维所没有的微穴，该纤维不仅具有丰富的悬垂性和干燥感，而且具有良好的显深色性；在纺丝浆液中添加一定比例的二盐基脂肪酸酯金属磺酸盐，纺制的醋酸长丝可用阳离子染料染色，其织物外观尤其亮丽[22]。将不同取代度的醋酸纤维素复合纺丝，得到皮芯结构复合纤维、孔隙型芯层复合纤维以及具有可逆卷曲的并列型醋酸纤维[23]。改变喷丝部件制备了横截面为H型的纤维，其织物经染色后光泽鲜亮且有丝绸感[24]；制备了横截面近似三角形且横截面存在开口或封口状裂缝型的伪空心结构，其手感干爽、光泽优异[25]；使用圆周面有沟槽的卷取罗拉并间歇地改变卷取速度，可制得沿长度方向具有随意分布的粗节和细节的醋酸竹节纱[26]。
（2）中空纤维膜的开发与应用。三醋酸纤维另一重要研究领域是中空纤维膜的开发与应用，尤其以反渗透膜应用见多。三醋酸纤维素膜材料能够连续在低氯含量液体中正常运行，其中空膜具有水渗透流率高、截留率好的优点，已在气体分离、医用透析过滤等方面得到应用。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
