功能性纺织纤维的开发与发展现状

1、综述功能性纺织纤维的开发与发展现状张威,唐雯,马军(河北科技大学,河北石家庄050031摘要:从功能纤维的内涵和外延出发,分析了功能纤维开发的现状和加工方法,并对多种功能纤维的性质作了介绍。关键词:功能纤维;开发;性质中图分类号:TS102.52+8文献标识码:A文章编号:100923028(20040120044204功能纤维是指具有某种特别功能的纤维,它们除具有一般纺织纤维的特性外,还有防护、保健等特殊功能。功能纤维从其外延上区分,有广义的功能纤维和狭义的功能纤维:狭义的功能纤维指的是应用于传统的纺织品加工领域,即服饰、家居产品领域的功能纤维;而广义的功能纤维还包括广泛应用于各行各业的产业

2、用具有特殊功能的纤维,这些纤维可以进行纺织加工,也可以直接以长丝或短纤的形态直接应用。本文将要讨论的功能纤维指的是前一种。1防护纤维收稿日期:2003212203作者简介:张威(1969,男,河北承德人,讲师。1.1抗紫外线纤维抗紫外线纤维是指本身具有抗紫外线破坏能力的纤维或含有抗紫外线添加剂的纤维。腈纶为优良的抗紫外线纤维,此外,大麻纤维、竹纤维本身也有优良的防紫外性能。不同的纤维应采用不用的加工方法:锦纶抗紫外线的能力较差,在制造锦纶的聚合物中加入少量的添加剂(如锰盐和次磷酸、硼酸锰、硅酸铝及锰盐2铈盐混合物等,即能制得抗紫外线锦纶。抗紫外线涤纶是采用在聚酯中掺入陶瓷紫外线遮挡剂的方法制成

3、。对棉纤维而言,可采用浸渍有机系(如水杨酸系、二苯甲酮系、苯并三唑系、氰基丙烯酸酯系等紫外线的吸收剂来制作。1.2防微波辐射纤维The R eference Role of American F ashion R etailingSystem for ChinaL U Y an2hua(Donghua University,Shanghai200051,ChinaAbstract:There is a developed marketing system in USA,which has an impact on the development of global marketing prim

4、arily.In the past two centuries,a lot of changes have taken place in marketing and retailing system.During the opening up period,Chinese fashion retailing system is being improved and tak2 en the sound system from western countries for reference,which is a fact and to go on.The retailing meth2 ods a

5、nd organizing forms are analyzed from the actuality of China,the reference role of American fashion re2 tailing system for China is discussed.K ey w ords:USA;fashion retailing system;China;reference对电磁波具有反射性能的纤维。一般利用金属纤维与其它纤维混纺成纱,再织成布,成为具有良好防辐射效果的防微波织物。其中所用的金属纤维既可以是纯粹由无机金属材料制成的纤维,也可以是在金属纤维的表面涂一层塑料后制

6、成的纤维,还可以是外包金属的镀金属纤维。1.3电磁波衰减纤维利用在纤维中加入电磁波吸收材料制成的纤维。如东华大学研制的电磁波衰减功能性纤维中含有陶瓷超细粉末,能够吸收和反射电磁波。1.4防X射线纤维对X射线具有防护功能的纤维。新型的防X射线的纤维是利用聚烯烃和固体X射线屏蔽剂材料复合制成的,可以通过调节织物的厚度或增加它的层数来提高防护服的屏蔽率。1.5防中子辐射纤维对中子流具有突出抗辐射性能的特种合成纤维。中子虽不带电荷,但具有很强的穿透力,对人体产生的危害比相同剂量的X射线更为严重。由防中子辐射纤维制成的屏蔽,其作用就是要将快速中子减速和将慢速(热中子吸收。一般采用锂和硼化合物、重金属化合

7、物与聚烯烃等共混后熔纺制成皮芯型防中子射线纤维。1.6防火阻燃纤维防火阻燃纤维系在纺丝液中加入阻燃剂如磷系阻燃剂而加工成的纤维。目前,由于纳米技术在纺丝加工中的应用,大大改善了由于阻燃剂的加入对纤维性质的影响。1.7防虫纤维日本克拉莱公司最近开发出一种能够有效阻止蚊虫叮咬的防虫纤维。这种纤维中含有蚊香中使用的特种药剂成分,因而具有防虫效果,可以用来生产蚊帐、窗纱等产品。2保健纤维2.1抗菌防臭纤维下面简介几种抗菌防臭纤维及其抗菌防臭原理。山东潍坊海龙股份有限公司采用天然抗菌高聚物-甲壳素对传统粘胶纤维进行改性而制得的具有抗菌防臭等保健功能的功能性粘胶纤维,该产品集甲壳素纤维和粘胶纤维的优点于一

8、身,具有无毒无害、对皮肤无刺激和永久性抗菌作用等特点,其产品具有良好的生物可降解性,符合环保要求。Amicor抗菌纤维是全球最大纤维生产公司英国阿考迪斯公司发明的新型抗菌纤维,它的母体纤维是“柯泰尔”腈纶。Amicor抗菌纤维分为两类:AB纤维(抗细菌纤维和AF(抗真菌纤维。它们可单独使用,也可混在一起使用起到双效抗菌作用。AB抗菌纤维中含有一种叫tri2 closan的抗菌剂,它能有效抑制许多细菌的繁殖。AF抗真菌纤维,含有的安全抗菌剂能有效抑制真菌的繁殖。帝人纤维公司新推出的除臭纤维被称为Par2 mafreshy纤维,是利用纳米尺寸的粘合剂或特殊粘合成分将除臭剂附着在聚酯上。日本旭化成公

9、司研究人员把纤维表面做成了离子化状态,用于吸附异味成分,从而具有了除臭功能。经过水洗之后,可以轻易地恢复这一功能。美国纤维及非织造布生产商Foss公司的Fos2shield技术部开发出一种抗菌技术,将含银无机沸石银离子嵌入其纺前染色聚酯Fossfiber双组分纤维。Shineup是日本可乐丽公司开发的一种在光的作用下有除臭功效的光学除臭合成纤维。它是在纤维中加入一种特殊的含金属的陶瓷除臭剂制造而成,通过化学吸着反应和光触媒反应达到双重消臭效果的一种崭新的消臭纤维。所谓“留芬”是在透明的涤纶胶片(厚度为9m上作纯银涂膜(厚度约1m,涂膜上再覆盖一层同厚度的涤纶胶片,然后将其切成230m 或150

10、m宽的细条丝而成。由于“留芬”丝的断面外露的银会不断释放银离子,能产生非常高的抗菌效果。2.2负离子纤维分散在纤维内部的负离子发生材料具备自发的永久电偶极,它会随着人体温度和压力的变化及人体运动时产生的磨擦的能量等因素对空气中及人体皮肤中的水分子产生微弱的电解作用,从而生成负离子。负离子通过中和人体皮肤表面的酸性物质调节人体体表的酸碱平衡,进而促进人体健康。同时其微弱的电流通过皮肤,由末梢神经将电刺激传给中枢系统。由此产生了促进血液循环,抑制疼痛等各种功效。加工负离子纤维的负离子发生材料有很多种,如山东淄博同兴工贸有限公司最新开发的负离子纤维是将奇冰石纳米级材料添加到涤纶纤维中而制成的;丝普纶

11、负离子超细特长丝,是中科院应用纳米材料分散技术,将天然宝石粉均匀地分散在聚烯烃中,纺制出的超细特聚烯烃长丝;日本帝人利用聚氯乙烯纤维材料与人体表皮摩擦后会产生大量负离子,使周围空气中的水分子带上负电获得负离子纤维等。2.3具有调节人体平衡功能的纤维该纤维中含有的特殊的陶瓷粉能吸收周围的热量转换为较长的光波,此种较长波长的光波,能促使人体体液中水分子振动,增加肌肉中体液及微血管中血液的流动速度,加速排除积聚在肌肉中的乳酸,达到加速人体内的新陈代谢,快速消除疲劳恢复活力的效果,如远东“EASTLON”牌远红外棉。Outlast纤维是全球最大的纤维生产公司英国阿考迪斯公司利用微胶囊技术开发的。它的母

12、体纤维是“柯泰尔”腈纶。该纤维具有热调节功能。人体调节体温的关键是皮肤,当穿着者受凉时,输送血液的毛细血管通过皮肤的收缩和扩张,即血管收缩和舒张,以限制和增加血液流量,从而减少或增加热量的流失。全球最大的塑料回收企业Wellman公司的合成纤维厂最近发明了一种新型“聪明纤维”。这种纤维被命名为“全纤维”(Holofiber。全纤维是通过人体自然发出的红外线的相互作用进行工作的。该种纤维利用这些长波红外线,调整生理过程,达到并维持人体细胞的最佳平衡,并进而帮助人体系统达到动态平衡。微元生化纤维是20世纪90年代高科技产品。该纤维系采用以铝、硅、钛、锆等元素化合物为主体,活化剂、分散剂为辅料制成超

13、细粉末,采用相应的共混办法,制成一定配比的微元生化聚酯切片,然后采用合适的生产工艺纺制而成。微元生化纤维与人体肌肤接触后能在短时间内激发人体生物微元活化,从而使人体产生特殊的生理效应,促进血液循环和新陈代谢,加速血乳酸分解,消除肌肉疼痛及疲劳,达到防病强身功能。2.4具有营养养护功能的纤维一家日本公司发明了一种能将维他命原加入到纤维中的生产方法。当这种维他命原物质存在于有机体中,马上就会释放出维生素。采用这种纤维制成的服装,纤维中的维他命能够被穿着者分泌的皮脂所溶解,进而被人体所吸收,它可以提供穿着者每天所需要的维他命C。日本开发出一种有护肤功能的纤维。他们把从茜草科植物中提出的物质和从中国产

14、菌菇中提取出的功能性物质用胶原蛋白、丝蛋白、角质蛋白等的天然分子包裹起来,再用交联剂把它附加在纤维上。这种纤维既有收紧肌肤的效果,又有滑爽感觉和保湿效果,而且耐久性好,纤维风格不受影响。日本小松精炼公司日前开发出一种具有保持皮肤湿润、防止皮肤干燥功能的新型纤维“生命纤维”。“生命纤维”的基本开发原理是通过纤维改良技术增强纤维的融水性,在此基础上通过化学反应将磷脂聚合物固化在纤维表面,减少肌肤的水分蒸发,从而起到保护皮肤、维持皮肤湿润、防止皮肤干燥的作用。3具有防护保健综合功能的纤维3.1麦饭石保健功能纤维该纤维是吉林化纤集团有限责任公司研制成功的。麦饭石功能纤维是棉花和木材中提取出来的纤维素制

15、成的,用它织成的织物,其性能比纯棉织物和其它化纤织物穿着更舒适、无静电、吸湿性强、透气性好、染色鲜艳,富有丝绒感的独特风格。麦饭石功能纤维是当代开发高科技保健纺织品的理想原料。该纤维的保健作用体现在:麦饭石功能纤维可随时补充人体必需的微量元素铁、钙、锌、钾、硒、锶等;麦饭石功能纤维织物对人体皮肤排泄出来的过氧化物垃圾还具有良好的吸附功能;产品在人体所能吸收的远红外线波段内,发射率高,可发射大量人体所能吸收的远红外线光谱,激活人体细胞,使细胞能量增加,血液循环速度加快,对人体的微循环产生促进和改善作用。3.2纪州备长炭纤维日本Omikenshi公司的“纪州备长炭纤维”是在粘胶纤维中加入纪州备长炭

16、的微小粉末而制成的纤维。除了具有粘胶纤维的环保功能外,还增加了能产生负离子、除臭、调节湿度等功能,是能创造舒适环境的生态型纤维。3.3远红外PP纤维远红外PP纤维是一种经过物理改性后具有吸收并反射远红外线的新型功能性纤维,是一种具有优良保健理疗功能、热效应功能和排湿透气抑菌功能的新型纺织材料及保温材料,能吸收人体自身向外散发的热量,吸收并反射回人体最需要的414m波长的远红外线,促进人体的新陈代谢。远红外PP纤维主要具有以下几项功能:保温与升温功能;保健理疗功能;抑菌作用;由于添加了特殊单体,该纤维还具有吸收紫外线、X射线的功能。4结语当前,人们在追求纺织品的舒适性的同时,越来越关注纺织产品的

17、功能化。一般来说,纺织品的功能化可以通过两个途径实现:一是通过织物的功能性整理来实现,这也是目前功能性纺织品开发的主要途径;二是纺织纤维的功能化。随着科学技术的发展和人们环境保护意识的逐渐增强,织物功能整理加工方法的局限性日益受到人们的关注,通过此方法加工得到的功能性产品存在功能的耐久性、穿着的舒适性与安全性方面的缺陷,更何况在整理加工过程中不可避免对环境的污染。通过纤维的功能化加工功能性纺织品则可以克服织物功能整理的诸多弊端,是获取功能性纺织品的发展趋势。参考文献:1陈佩兰.功能性纤维的生产现状和发展趋势J.针织工业,2000,(5:17-21.2田来安,魏春玲.几种功能型化学纤维的特性及用途J.山东纺织科技,1999,(4:59-60.The Development and Status Q uo of Functional FibersZHA N G Wei,TA N G Wen,M A J un(Hebei Science&Technology University,Shijiazhuang050031,ChinaAbstrac