千百年來，人們用以制衣的材料主要是天然纖維，對于我國最廣大的老百姓而言，主要是植物纖維。含有纖維素的植物，上古時代主要是麻，明清以來主要是棉花。
自然界含有纖維素的植物有許多，可以說，絕大多數(shù)植物都含有豐富的纖維素。但很遺憾，這些植物中的纖維素并不像棉花那樣純凈、容易被紡成紗，所以不能直接用來織布制衣。如果可以利用其他植物中的纖維素來紡紗織布，那無疑大大擴展了可利用的植物纖維的范圍，而化學工業(yè)的發(fā)展為解決這個問題開辟了廣闊的新途徑。
早在19世紀中葉，歐洲的化學家就把纖維素硝化，制得了纖維素硝酸酯，即硝化纖維素。醇（即化合物中的羥基）和酸發(fā)生酯化反應生成酯，纖維素由葡萄糖聚合而來，其中有大量羥基，它們與硝酸反應生成纖維素硝酸酯。
從那時起，歐洲許多科學家都開始了再生纖維素纖維的研制工作。例如，法國化學家夏爾多內(nèi)把硝酸纖維素溶解在醇和醚的混合溶劑中，經(jīng)玻璃毛細管擠出溶液，并使之在熱空氣中凝固，從而得到了漂亮的細絲，即“人造絲”，并在1884年取得了專利。又如，1890年，德國人布倫內(nèi)和弗雷梅利用在銅氨溶液中溶解纖維素的方法，制成了一種再生纖維素纖維，即銅氨纖維。
19世紀末，人們把纖維素溶解在氫氧化鈉和二硫化碳溶液中，由于這種溶液的粘度很大，因而稱之為“粘膠”。粘膠遇酸后，纖維素又會重新析出，這種纖維就叫做“粘膠纖維”。
20世紀初，人們實現(xiàn)了粘膠纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。實際上，制造粘膠纖維的纖維素原料，主要是一些無法用于紡紗的短棉絨、樹木、灌木、蘆葦、麻稈、甘蔗渣等，這樣就能把這些含有纖維素卻無法直接用于紡紗的物質(zhì)中的纖維素提取出來，變成可以紡織的纖維。這些粘膠纖維被人們稱為“人造棉”“人造絲”或“人造毛”。
由于這種粘膠纖維就是再生的纖維素纖維，所以其性能與棉纖維最為接近，它的最大好處是有良好的吸水性、穿著舒適而且容易染色。但由于其分子經(jīng)溶解和多次化學反應，再生的纖維素分子也會發(fā)生一些變化。例如，纖維素與堿和二硫化碳反應，分子中的羥基被“黃化”即生成-CSSNa基團（與羧基相似，只是把羧基中的氧原子換成了硫原子），又與酸反應消去“黃化”，這些反應使部分纖維素分子的聚合度降低，分子之間的距離增大，排列也會產(chǎn)生一些混亂。這樣的處理，使得粘膠纖維與棉纖維相比，強度、耐磨性、彈性、耐堿性等都略差，但縮水性增強。
上世紀40年代，外國人在我國設立了兩家生產(chǎn)粘膠纖維的小工廠，但由于戰(zhàn)爭等原因，基本上沒有怎么生產(chǎn)。上世紀60年代中期之后，粘膠纖維產(chǎn)品逐漸走進了我國老百姓的生活。上世紀70年代中期以后，絢麗多彩的各式人造棉布匹和服裝開始暢銷。
由于粘膠纖維也是天然的纖維素纖維，所以它與許多纖維一樣都能夠進行混紡。例如，粘膠纖維切成的長絲可以與蠶絲混紡，織成混紡綢緞；可與棉纖維混紡制成許多產(chǎn)品，如當時非常暢銷的線綈被面。
直到今天，粘膠纖維仍然是再生纖維素纖維及其他所謂人造纖維中產(chǎn)量最多的品類。
上面所說的人造纖維，也就是再生的天然纖維，是化學纖維的兩大類型之一，而另一個品類就是合成纖維。
有人會問，難道合成纖維不是人造的嗎？并不是所有人造的纖維都稱之為“人造纖維”�，F(xiàn)在“人造纖維”一詞，專指“以天然聚合物為原料，經(jīng)過化學處理與機械加工而制得的化學纖維”，也就是再生的天然纖維。
與大多數(shù)合成纖維、塑料、合成橡膠等由石化產(chǎn)品中的小分子合成的高聚物不同，人造纖維都具有生物降解性，所以從這個意義上來說，人造纖維比合成纖維對環(huán)境更為友好一些。這是因為在億萬年的進化過程中，自然界出現(xiàn)了能夠分解這些天然纖維的微生物。而合成纖維、塑料等都是百年以來新形成的化合物，微生物的進化還沒有這樣快，但并非不可能存在這樣的微生物。如果我們加以人工干涉，培養(yǎng)出更多能夠快速降解合成纖維、塑料等石化產(chǎn)品的微生物，那么合成纖維、塑料等也能對環(huán)境更友好一點。
從上世紀90年代特別是2000年以來，我國市場上出現(xiàn)的新的人造纖維品種很多，它們所用的天然聚合物原料各式各樣，處理這些聚合物的化學物質(zhì)也多種多樣。但是其總的原理都相似，即通過天然聚合物再生的方式，把原來不適合紡紗織布的物質(zhì)改造成可以用于紡織的原料。
例如，萊賽爾（Lyocell）纖維是以木漿特別是針葉林木漿為原料制造的，它以N—甲基氧化嗎啉水溶液為溶劑，代替了容易產(chǎn)生環(huán)境污染的氫氧化鈉和二硫化碳溶劑，比粘膠纖維對環(huán)境友好得多。此外，萊賽爾纖維織物的性能也好于粘膠纖維。
同樣屬于這一代人造纖維產(chǎn)品的還有莫代爾（Modal）纖維，其原料也是木材（往往是櫸木）。它還是一種所謂的“細旦纖維”，其纖維比棉纖維和蠶絲纖維都要細。用莫代爾纖維制成的服裝穿著舒適，適合做內(nèi)衣。它們的共同缺點之一就是容易褶皺，這大概是由纖維素分子的性質(zhì)決定的。
竹纖維是我國開發(fā)的再生天然纖維素纖維，其原料是在我國南方普遍生長的竹子，原料來源多、質(zhì)量好。竹纖維織物的性能與其他再生纖維素纖維十分相似。
甲殼素纖維也是一種再生天然纖維。甲殼素是一種多糖，廣泛存在于蝦、昆蟲等節(jié)肢動物的外殼中，也存在于菌類、藻類的細胞壁中。粘膠基甲殼素纖維是以甲殼素、殼聚糖與纖維素混合，通過濕紡工藝制成的纖維。采用甲殼素纖維與棉混紡的織物往往具有除臭等特殊功能，有著廣闊的發(fā)展前景。
醋酯纖維是由纖維素與醋酐發(fā)生反應生成纖維素醋酸酯，再經(jīng)紡絲而成的纖維。醋酐即乙酸酐，是由兩個乙酸縮掉一分子水形成的有機物，它能夠與羥基反應生成乙酸酯。由于纖維素中的羥基已經(jīng)大部分或全部與乙酸酐反應生成了乙酸酯，這種纖維的分子已經(jīng)不是原來的天然纖維素，而是纖維素乙酸酯。從這個意義上來說，醋酯纖維不再是單純的再生纖維素纖維，而是一種半合成纖維材料了，不過一般仍被歸于人造纖維一類。
可再生的天然纖維當然不僅僅是纖維素、甲殼素等多糖類物質(zhì)，還包括蛋白質(zhì)類物質(zhì)。例如，我國就制成了大豆蛋白纖維，其以大豆蛋白粉（豆粕）為原料，提取出大豆蛋白中的球蛋白，然后添加功能性助劑，與腈基、羥基等高聚物接枝、共聚、共混，制成蛋白質(zhì)紡絲液，改變蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)，經(jīng)濕法紡絲而成。據(jù)說其有著羊絨般的柔軟手感以及蠶絲般的柔和光澤，如今市場上已經(jīng)有一些大豆纖維制品。
從化學上說，這樣的蛋白質(zhì)纖維不僅僅是天然纖維的簡單再生，在很大程度上已經(jīng)有合成纖維的“味道”了，至少是天然物質(zhì)的改性。
總之，用化學方式改變天然纖維的存在方式，使得衣物和其他纖維織物更加豐富多彩，仍然是一項非常有意義的工作�！�
（作者系山東大學教授）