提到天絲，就需要認識人造絲，因為天絲就是一種人造絲。人造絲通常用來製作夏季的褶皺連衣裙、短裙、柔軟的襯衫，以及合成的天鵝絨。除了衣服之外，室內裝潢、床上用品、地毯和玻璃紙都有其成份！人造絲與其他材質絲線混紡，更能生產兼具不同優點的布料，班尼斯的寢具家具中也有使用類似的布料材質。
在消費市場上，經常可以看見人造絲製成的衣物。人造絲在台灣有一個拗口的名詞「嫘縈（ㄌㄟˊ ㄧㄥˊ）」，也是台灣最早生產製造的人造絲，這種纖維也是人造絲的一種，換句話說，嫘縈就是人造絲，但人造絲不只有嫘縈。嫘縈因為最早被發明，加上產量大，價格便宜，常與其他種類的人造絲被混淆誤用。實際上人造絲有很多種類，例如高級布料中的天絲就是其中一種。本文將深入介紹人造絲的發展由來，以及人造絲的優點與缺點。了解人造絲的發展歷程，更能夠清楚知道時下流行的天絲怎麼被製造出來的。
什麼是人造絲？
人造絲顧名思義就是人造的一種纖維絲線，是最早出現的人造纖維。人造絲是將纖維素（cellulose）溶解在化學品中並擠出所得粘性溶液而製成的整個織物的通用名稱。雖說是人造，但其實人造絲的原料來自木漿與植物，再經人工加以製成，嚴格來說是一種半人造纖維，觸感絕佳，價格便宜，質地柔軟且有垂墜感，具有良好的吸濕排汗效果，帶有棉的舒適透氣以及絲的光澤，可以高度取代蠶絲的特性。
人造絲在發展過程，有很多名稱，例如：Faux Silk、藝術絲 Artificial Silk、Art Silk、婆婆絲 mother-in-law silk，這些都是發展過程出現的各種分支產品，但都代表一種對人造纖維的嘗試。
不同的化學物質和工藝變化會產生人造絲系列中不同類型的織物。例如：粘膠 Viscose（在美國稱為人造絲rayon）、銅氨 cuprammonium（也稱為 cupra、cupro、Bemberg silk、Bemberg rayon）、硝基絲 nitro silk、醋酸纖維 acetate、莫代爾 modal 和萊賽爾 lyocell，都是人造絲的類型。
不過長久以來，對於人造絲最大的質疑是在於人造絲是不是可持續性的替代品，是否能取代棉或聚酯等材料，對環境是否友善。早期人造絲的煉製過程中需要用到有一定毒性的二氧化硫，在脫硫過程中易產生廢氣廢水廢渣， 對勞動者和環境都有一定的傷害，歷經數十年，這些對環保議題的質疑都陸續有解決方案，因此人造絲在未來的發展可期。
人造絲的發展歷程
對早期的歐洲人來說，人造絲是以模擬東方的蠶絲為目標，用人工的方式所製造出來的纖維，誠如英文文字所示般，「RAY」就是意謂著可以像東方的蠶絲一樣發亮的「光亮」，是人類所最早自木漿中抽取之纖維種類，與棉、麻、醋酸纖維同屬纖維素纖維。它由棉絨或木漿製成，通常取自云杉和松樹。
催生人造絲的背景
人造絲是 19 世紀後期開發的第一種人造纖維，是作為絲綢的替代品。人造絲的誕生是因為 1860 年代，法國絲綢業經歷了一場影響蠶的疾病引發的危機，繼而讓化學家投入對人造絲的研究。
硝化纖維是第一個嘗試
第一個嘗試製造人造絲的實際步驟是使用高度易燃的化合物硝化纖維，用硝酸處理棉纖維製成。1884 年和 1885 年間，英國化學家約瑟夫‧斯旺（Joseph Wilson Swan ）在倫敦展示了由硝化纖維素製成的纖維，這些纖維經過化學處理，以便將材料變回不易燃的纖維素。不過約瑟夫‧斯旺後續沒有繼續發展這項發明。
1981年：霞多麗絲 Chardonnet silk
人造絲作為一種實用纖維的開發是開始於法國化學家希萊爾·貝尼高（Hilaire Bernigaud, count de Chardonnet），被稱為人造絲工業之父。1889 年，Chardonnet 展示了以噴絲頭擠壓硝化纖維素溶液製成的纖維，在暖空氣中讓噴出的射流硬化，然後在化學處理後重新轉化為纖維素，這種製造出來的纖維稱為「Chardonnet silk，霞多麗絲」，是一種早期的人造絲，也是第一種商業化生產的人造纖維，在 1891 年在法國貝桑鬆（Besançon）的一家工廠開始生產。雖然 Chardonnet 花了很長時間降低這種纖維的易燃性，不過這種工藝雖然簡單且浪費最少，但因為易燃而存在潛在危險。
1908年：賓霸絲 Bemberg silk
1890 年，另一位法國化學家 Louis-Henri Despeissis 獲得了一種製造纖維的工藝專利銅氨人造絲。這種材料基於瑞士化學家 Matthias Eduard Schweizer 在 1857 年的發現，即纖維素可以溶解在銅鹽和氨的溶液中，並在擠壓後在凝固浴中再生。1908 年，德國紡織公司賓霸（ J.-P. Bemberg）開始生產銅氨人造絲，這種人造絲又稱為賓霸絲（Bemberg silk）。
1905年：黏膠人造絲 Viscose
1892 年三位英國化學家查爾斯‧弗雷德里克‧克羅斯（Charles Frederick Cross）和他的合作者愛德華·約翰·貝文（Edward John Bevan）和克萊頓·比德爾（Clayton Beadle） 透過溶解稀氫氧化鈉溶液中的黃原酸纖維素製造出新的纖維，這是一種一種糖漿狀、黃色、有硫磺味的液體，被命名為 Viscose，意思就是粘膠，因此這種製程也稱為粘膠法（Viscose method），在 1894 年申請專利，因為製造成本相對低廉，是最廣泛製造的人造絲，這種人造絲在後續數十年間成為主要的人造絲類型。
粘膠纖維人造絲於 1905 年 11 月由英國公司 Courtaulds Fibers 生產。Courtaulds 在 1910 年成立了美國分部，American Viscose（後來稱為 Avtex 纖維），隔年在美國生產。
粘膠人造絲強度較弱，斷裂伸長率高，模量低。它在潮濕時會失去 30% 到 50% 的強度，需要仔細洗滌，洗滌後也會明顯縮水，實際上會標註要乾洗。粘膠人造絲是所有紡織品中吸水性最強的一種。它比棉或亞麻更吸水，吸水性僅次於羊毛和絲綢。為了改良潮濕時的強度，才有後來發明的一種變體，被歸類為高濕模量（HWM）人造絲或波利諾西克人造絲，這種類型的人造絲是可洗滌的。
1924年：Rayon 正式成為人造絲的名稱
1924 年查爾斯在美國申請限制以 Viscose 直接稱呼粘膠纖維，因為 Viscose 工藝同樣可以用來製造其他產品，例如玻璃紙。因此在台灣最早生產粘膠纖維的中國人造纖維公司，也同樣有生產玻璃紙的設備與業務。因為限制，從 1924 年開始，用類似工藝生產的粘膠纖維和其他纖維素織物在美國被稱為人造絲（Rayon），而 Viscose 則用來稱呼粘性有機液體，不過歐洲、紐澳等地仍習慣叫這種布料為 Viscose，因此兩個名詞經常可以互用。國際標準化組織（ISO）更喜歡粘膠這個名稱，並將粘膠定義為通過粘膠工藝獲得的再生纖維素。粘膠這個名字來源於粘性這個詞，貼切形容了紡絲溶液的液態。
從上述的歷史發展可以知道，人造絲是所有人造天然纖維的總稱，而粘膠則代表最廣泛工藝和材料——因此粘膠是一種人造絲，但並非所有人造絲都是粘膠。例如：醋酸纖維（Acetate rayon）、竹人造絲（Bamboo rayons）與最早的幾種人造絲等。
1930 年代開發出將長纖維切短（broken waste rayon）作為短纖維的製造方法，人造絲的運用更具多樣化。長纖維與短纖維各有特點，但幾乎所有的天然纖維都是短纖，例如：棉、麻、羊毛等，除了蠶絲是長纖維紗。短纖維人造絲因為觸感像棉，因此也有人把人造絲（Rayon）作為長絲纖維名稱，短纖維的稱為 Viscose（人造棉），經常與棉、麻等材質混合紡織。
人造絲的製程
人造絲是一種再生纖維，從軟木或粘附在棉籽上的短纖維（短絨）中獲得的纖維素被轉化為液體化合物。將這些液態化合物透過噴絲裝置中的小孔擠壓，然後再轉化回到纖維形式的纖維素。不同類型的人造絲主要就是取材、獲取纖維素的方法等製程上的不同。
粘膠人造絲的現代製造在本質上沒有改變。純化的纖維素首先用燒鹼（氫氧化鈉）處理。鹼纖維素陳化後，加入二硫化碳生成黃原酸纖維素，溶於氫氧化鈉中。將這種粘性溶液（粘膠）壓迫通過噴絲板，纖維從孔中噴出，射流進入酸和鹽的凝固液中，在凝固液中它們重新轉化為纖維素並凝固形成固體長絲。製造前可以根據需要，進一步控制光澤、強度、伸長率、絲纖維尺寸和橫截面，這些需要都是製造過程中操縱和修改絲纖維來達成。
- 浸漬 Steeping：溶解木漿是為了使纖維素纖維溶脹並將纖維素轉化為鹼性纖維素而進行處理。將漿板用濃度約17.5%的燒鹼溶液處理，形成鹼纖維素。這部分操作是在一個長方形裝有液壓油缸的漿槽中進行。因此，當絲光化完成時，壓榨過量的苛性鹼液，留下含有已知量的苛性鈉水的軟化鹼纖維素板，整個過程約需 14 小時。然後將深褐色的燒鹼溶液排乾，再用活動板壓片，將燒鹼溶液擠壓成給定的鹼纖維素濕團，然後將其轉移到切碎機進行下一步操作。
- 壓榨 Pressing：將溶脹的鹼纖維素壓縮至濕重相當於原始紙漿重量的 2.5 至 3.0 倍，以獲得鹼與纖維素的準確比例。
- 切碎 Shredding：切碎鹼纖維素以增加表面積，從而提高鹼纖維素在後續步驟中的反應能力。
- 老化 Ageing：鹼纖維素在受控條件下老化，使纖維素解聚，以提高產品質量和生產效率。過程是將鹼纖維素的碎屑在 23°C 下儲存在小鍍鋅鋼桶中約 48 小時。時間和溫度取決於紙漿的性質、所需的老化程度（成熟度）、要採用的紡絲工藝等。在這個步驟中，原始紙漿的平均分子量降低了兩到三倍，以獲得具有合適粘度和纖維素濃度的粘膠溶液。
- 黃化 Xanthation：這個過程也叫硫化（sulphidizing）。在此步驟中，將老化的鹼纖維素碎屑在受控溫度下與二硫化碳（CS2）反應生成纖維素黃原酸鹽。這是在雙層夾套的氣密桶，以便在攪拌過程中保持所需的溫度。將二硫化碳加入混合器中並通過低速旋轉混合器一起攪拌 3 小時。碎屑顏色由白色變為淡黃色，再由淡黃色變為深黃色，最後變為橙紅色。並防止纖維素黃藥鈉形成硬塊，因為它們在後續過程中很難溶解。攪拌結束後，施加真空以去除混合器中難聞的二硫化碳蒸氣。
- 溶解 Dissolving：將黃原酸纖維素（cellulose xanthate）的黃色碎屑溶解在溶液中。由於黃原酸纖維素溶液（懸浮液）具有非常高的粘度，因此被稱為「粘膠」。
- 熟化 Ripening：粘膠靜置一段時間「熟化」，形成蜂蜜狀溶液。由於鹼纖維素需要熟化，因此該粘膠溶液需要經過熟化才能得到具有最佳紡絲性能的溶液。將粘膠溶液在 10–18°C 下儲存 2 至 5 天以進行熟化。在此期間，會有沉澱物的凝結或沉澱現象，因此粘度下降然後上升到原始值。沉積物需要過濾。因此，熟化的溶液再次被仔細過濾和脫氣。完成過濾和脫氣的溶液就可用於紡絲，以濕式紡絲法生產粘膠人造絲。
- 過濾 Filtering：過濾粘膠以去除未溶解的顆粒，這些顆粒可能會擾亂紡絲過程或導致人造絲出現缺陷。這個階段在紡絲階段之前是必要的，因為人造絲是強制溶液通過具有非常小的孔的噴絲板形成的，所有可能阻塞噴絲板孔的氣泡和固體顆粒必須被去除。因此，粘稠的溶液通過一系列壓濾機到達大罐中進行熟化，然後溶液在從一個容器轉移到另一個容器的同時以相同的方式再次過濾幾次。
- 脫氣 Degassing：去除粘膠中的滯留空氣，以防止細人造絲中出現空隙或薄弱點。這是透過在氣密罐中的粘膠溶液上保持部分真空來完成的。
- 紡絲 Spinning：粘膠人造絲長絲的生產是將粘膠溶液計量通過噴絲板進入紡絲浴槽中，浴槽中是包含硫酸 sulphuric acid（酸化纖維素黃藥鈉所必需）、硫酸鈉 sodium sulphate（使浴中含鹽量高，有利於快速凝固粘膠）和硫酸鋅 zinc sulphate（與黃藥鈉交換形成黃藥鋅，以交聯纖維素分子）。一旦黃原酸纖維素被中和和酸化，人造絲就會發生快速凝結，隨後黃原酸纖維素同時拉伸和分解為再生纖維素。拉伸和分解對於獲得人造絲所需的韌性和其他特性至關重要。纖維素的緩慢再生和人造絲的拉伸將導致纖維內更大的結晶區域，稀硫酸通過濕紡工藝分解黃藥，再生纖維素。黃藥外層在酸浴中分解，在纖維上形成一層纖維素皮。硫酸鈉和硫酸鋅控制分解（從黃原酸纖維素到纖維素）和纖維形成的速率。
- 拉伸 Drawing：人造絲被拉伸，而纖維素鏈仍然相對可移動。這導致纖維素鏈伸展並沿纖維軸定向，變得更加平行，鏈間氫鍵形成，使長絲具有用作紡織纖維所需的特性。
- 洗滌 Washing：洗滌新鮮再生的人造絲以去除鹽分和其他水溶性雜質。
- 切割 Cutting：以旋轉切割機將纖維切割成各種長度。如果要將人造絲用作短纖維（即，離散長度的纖維），則將長絲組（絲束）通過旋轉切割機，將長纖維加工為短纖維，類似棉花。
- 纏繞拉伸 Winding and stretching：纏繞經過拉伸的長絲同樣是為了使分子沿纖維軸方向定向，以提高長絲的力學性能。長絲股線被纏繞後，再通過洗滌、脫硫、漂白、洗滌、烘乾、纏繞等操作進一步處理。用水洗滌纏繞纖維以去除雜質。之後用 62-65℃ 的硫化鈉溶液洗滌以除去殘留的硫。最後用次氯酸鈉或過氧化氫（H 2 O 2）漂白以除去殘留的氯，最後再進行乾燥。
- 乾燥 Drying：將濕的粘膠短纖維乾燥至 9-14% 的理想水分含量。
- 壓捆機 Baling Press：粘膠短纖維包裝好，可以發貨了。
以上就是黏膠人造絲的大致製程。不同的人造絲主要是原料和溶液不同。2020 年粘膠人造絲市場價值超過 4,750 公斤，2021-2026 年的複合年增長率預測將超過 4%。目前中國大陸是全球最大的粘膠短纖維生產國和消費國，約佔全球粘膠短纖維總產量的 65%。
在台灣說到人造絲，就不能不提到嫘縈。嫘縈一開始是指人造絲中的粘膠纖維，不過後來被業界泛稱為人造絲的別名。
什麼是嫘縈？嫘縈是人造絲的台灣中文名稱
嫘縈發音正巧和英文 Rayon 雷同，是台灣最早製備人造絲時的命名。中文譯名是發想自中國傳説中發明養蠶的嫘祖而來，這個名稱出現於 1957 年。當時設於苗栗頭份的中國人造纖維公司，正式生產人造再生纖維素纖維（rayon），也就是黏膠纖維（Viscose），依紀念黃帝妃「嫘祖」之名，把該纖維譯為「嫘縈絲」，商標定名為「皇后牌」，中國大陸則習慣稱為黏膠纖維。
人造絲與真絲的差別
相對於真絲的蠶絲，屬於天然動物蛋白質纖維，人造絲的纖維則來自植物。真絲綢是由動物桑蠶蛋白纖維織成的，桑蠶絲裡面含有十八種，對人體有益的胺基酸，所以它可以每時每刻，呵護滋養著我們身體的皮膚。除此之外真絲織物還具有很好的空隙率，因此它的透氣性極好，所以炎熱的夏天，用它做衣服既不貼身又涼爽，是夏天最好的降溫面料，而且有抗紫外線的功能，缺點是容易老化、很容易起皺、也很容易褪色。
人造絲優點(嫘縈優點)
剛剛提到人造絲是以模擬東方的蠶絲為目標，因此成品就有精緻的柔滑光澤感，受到流行服飾的喜愛。自然的垂綴性強，吸水性強，不起毛球，皺褶易恢復，不易有靜電，有絲的觸感都是人造絲的優點。
人造絲經過不斷的改良，分別在 40 年代初出現高強力人造絲（high-tenacity rayon , HT），50 年代則出現了高濕係數人造絲（high-wet-modulus rayon , HWM）。二十世紀中葉隨著滌綸的大量生產使用，人造絲市場有所消退。
有很多廠商生產人造絲布料，印度的 Grasim（世界上最大的生產廠家，占全球份額的 24%）、奧地利Lenzing Fibers（蘭精公司）、德國 Kelheim Fibres、台灣化學纖維工業、美國的 North American Rayon（2000年停產）等等。
人造絲缺點(嫘縈缺點)
人造絲具有許多類似於棉花的特性，也可以製成類似絲綢的材料。容易被水滲透，纖維在潮濕時會膨脹並失去強度。它可以在溫和的鹼性溶液中洗滌，但如果受到強鹼的影響，則會失去強度。普通乾洗溶劑無害。在服裝中，人造絲單獨使用或與其他纖維混合使用，通常使用棉花。
- 人造絲的彈性和會彈性比較差，比較容易縮水。
- 濕牢度差，遇水強度變低， 人造絲在洗滌時會失去30%～50%的強度，但幹後強度又會變高。
- 易黴蛀。
- 製程有環保疑慮。
人造絲種類
人造絲根據工藝的不同分為兩大類：一類是粘膠法，是將纖維素的衍生物溶液再生成纖維，典型的例子有粘膠（嫘縈）和莫代爾；另一種是溶劑法，其中纖維由纖維素溶液再生纖維素纖維，銅氨連續纖維和萊賽爾纖維就是兩個例子。這 4 種分別介紹如下：
粘膠纖維（Viscose Rayon）
是指採用普通粘膠法製成的再生纖維素纖維，它是所有 Rayon 中生產成本最低的，若無特別指明，都是 Viscose Rayon。由於商業化歷史早，且產量最大，因此大部分的人造絲都是粘膠纖維。不過在早期，這種製程因為需要二氧化硫，對於製造工人與環境有很大的傷害，在環保上一直被質疑。這種情形一直到現在才透過各種設備減低了環境傷害的問題。
銅氨纖維（Cuperammonium Rayon）
也叫 Cupro、賓霸（Bemberg）或銅氨絲。以棉花中棉籽上的短絨等天然纖維素為原料，用氫氧化銅或鹼性銅鹽的濃氨溶液溶解配製紡絲溶液，紡絲溶液經過濾脫泡等處理。銅氨纖維的乾強與粘膠纖維（英語：Viscose）接近，但濕強高於粘膠纖維，耐磨性也優於粘膠纖維，目前主要用於西裝。
日本人野口下雄（Shitagau Noguchi）於1931 年在宮崎縣延岡市開始生產 Bemberg，並持續改良。多年後競爭對手陸續退出，目前世界上只有日本旭化成公司生產。
高強力人造絲（High-tenacity Rayon, HT）
出現於 20 世紀 40 年代初。如萊賽爾纖維（Lyocell），它是以天然木漿為原料，用於濕法紡制的再生纖維素纖維，它的特點是纖維強度高，其強度接近滌綸。
高濕模量人造絲 （High-wet-modulus Rayon, HWM）
出現於 20 世紀 50 年代，這種人造絲是為了改善人造絲不耐水洗的缺點。如莫代爾纖維（Modal），波里諾西克（Polynosic）、2009年台灣化學纖維新研發成功的高濕係數嫘縈棉（Formotex）。不過這種人造絲的製程仍是粘膠法，與萊賽爾的溶劑法仍然不同。
高濕模量粘膠纖維是新一代粘膠纖維，它克服了普通粘膠纖維濕態（纖維完全浸濕）時被水溶脹，強度明顯下降，織物洗滌揉搓時易變形，乾燥後易收縮，使用中又逐漸伸長，尺寸穩定性差的缺點。高濕模量纖維則是一種具有較高的強度、較低的伸長度和膨化度、較高的濕強度和濕模量的粘膠纖維。
高濕模量纖維可以分為兩類：一類為波里諾西克（polynosic）纖維，中國大陸稱為富強纖維，日本稱之為虎木棉；另一類為變化型高濕模量粘膠纖維，其代表是奧地利Lenzing公司的莫代爾（Modal）纖維和山東海龍公司開發的 Newdal 纖維。國際人造絲和合成纖維標準局把高濕模量粘膠纖維統稱Modal。
人造絲仍然是一種重要的纖維，儘管由於與二硫化碳釋放到空氣中和鹽副產品進入溪流有關的環境問題，工業國家的產量有所下降。不過也是因為這種問題，導致了新型人造絲的開發，例如萊賽爾纖維。Lyocell 是通過將木纖維素溶解在無毒的氧化胺溶劑中生產的，該溶劑從再生纖維中清洗並回收再利用。
萊賽爾纖維製程的成熟是人造絲一個重要的里程碑，因為萊賽爾改變了人造絲製程中的高度環保問題，再加上這種纖維同時讓產品的強韌度大幅提高，因此在商業上有很高的市場價值。實際上萊賽爾的商業化競爭過程歷經數十年，經過一連串併購，才由奧地利蘭精公司成為獨霸全球的萊賽爾纖維製造企業，這也是天絲名稱出現的背景因素。
什麼是天絲？
「天絲」是蘭精公司（Lenzing）生產的人造纖維、人造絲的產品品牌中文名稱，英文是TENCEL®，產品包括以 Lyocell（萊賽爾）、Model（莫代爾）兩種纖維製造的產品，這兩種都是人造絲的改良品。換句話說，其實只有蘭精公司生產的萊賽爾與莫代爾人造纖維才可以稱為天絲，其他公司生產的高強力或高濕係數人造絲都另有名稱，不能稱為天絲。
人造絲、天絲與嫘縈，傻傻分不清？
天絲、黏膠纖維與嫘縈都是人造絲，嫘縈就是黏膠纖維，但天絲則是黏膠纖維的改良版。不過在一開始，Tencel 是 Courtaulds USA 生產的商品名，而 Lyocell 是奧地利蘭精公司生產的商品名。Whearas Modal 是奧地利 Lenzing 製造的商品名。後來蘭精公司併購 Tencel 後，將產品線整合，旗下的 Lyocell和 Modal 都歸為 Tencel 品牌，並以中文商標名稱「天絲」。
因為蘭精公司實際上已經是全球萊賽爾纖維市占率最高、產量最大的業者，萊賽爾纖維的售價與成本也比黏膠人造絲高，因此天絲也成為台灣許多不肖廠商用來混淆、提高黏膠人造絲價值的手法，很多廠商會將黏膠人造絲（價格低廉）的產品假稱為天絲（價格高），消費者在選購時需要特別注意。
不過要單從外觀上分辨天絲與黏膠人造絲，是非常困難的事情。布料是否是天絲，幾乎需要送交實驗室進一步檢驗才能得知，因此購買時最好的方法就是看廠商提供的吊牌、洗標等標示產品成分的文件。蘭精公司規定只有含有 30% 以上的萊賽爾或莫代爾纖維才能稱為天絲，並且有嚴格的官方申請認證流程，消費者可以透過廠商出示的編號上網查詢，確認廠商是否有採購天絲布料，才能分辨出。
萊賽爾纖維的出現讓人造絲成為集滿各種優點於一身的布料材質。坊間所稱的天絲其實主要是指天絲萊賽爾，其實也是人造絲（嫘縈）的改良品。如果要進一步了解天絲，那麼對於 LYOCELL（萊賽爾）纖維的發展就不可忽略，如果讀者有興趣，可以進一步閱讀文章。