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，而化學工業的發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把硝酸纖維素溶解在醇和醚的混合溶劑中，經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，人們實現了粘膠纖維的工業化生產。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。但由于其分子經溶解和多次化學反應，再生的纖維素分子也會發生一些變化。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粘膠纖維的小工廠，但由于戰爭等原因，基本上沒有怎么生產。上世紀60年代中期之后，粘膠纖維產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”。現在“人造纖維”一詞，專指“以天然聚合物為原料，經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。
與大多數合成纖維、塑料、合成橡膠等由石化產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，培養出更多能夠快速降解合成纖維、塑料等石化產品的微生物，那么合成纖維、塑料等也能對環境更友好一點。
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，代替了容易產生環境污染的氫氧化鈉和二硫化碳溶劑，比粘膠纖維對環境友好得多。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決定的。
竹纖維是我國開發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，有著廣闊的發展前景。
醋酯纖維是由纖維素與醋酐發生反應生成纖維素醋酸酯，再經紡絲而成的纖維。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，還包括蛋白質類物質。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，制成蛋白質紡絲液，改變蛋白質空間結構，經濕法紡絲而成。據說其有著羊絨般的柔軟手感以及蠶絲般的柔和光澤，如今市場上已經有一些大豆纖維制品。
從化學上說，這樣的蛋白質纖維不僅僅是天然纖維的簡單再生，在很大程度上已經有合成纖維的“味道”了，至少是天然物質的改性。
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）