功能性合成纤维(共6页)

1、功能性合成纤维 保健(bojin)用功能性纤维（南通大学(dxu) 化学(huxu)化工学院 高分子材料与工程132 朱梦成 1308052064 ）摘 要 近年来，随着人们对舒适健康生活的追求，功能性合成纤维作为支柱新纤维被快速开发。在有关吸水、吸湿、轻磅保温、抗菌防臭、抑菌、消臭、拒水拒油、防污等功能性合成纤维开发上，已经取得显著进展。关键词 保健；功能性；纤维；1保健用功能性合成纤维及功能化技术图 1 表示与保健有关的各种功能，它们正在从“水”、“热”、“抗菌消臭”、“电磁波”、“抗变应性”等各种实用的需求中形成对保健功能的追求。图1 各种保健功能表 1 列出这些功能需求及合成纤维的功能

2、化技术实例。在合成纤维制造过程中，将各单元工程以单独或两个以上工程组合，赋予纤维各种功能。其主要加工方法有以下两种，即在聚合、纺丝阶段上混合功能剂的“掺和型”和在机、针织物染色整理阶段上吸尽功能剂乃至用粘合剂树脂固着功能剂的“后加工型”。2功能性合成纤维的保健原理(yunl)和开发实例2.1吸水、吸湿(x sh)吸水是吸收液相中的水分；吸湿意味着吸收气相中的水分。即将所有人体附着的汗水很快地输送到外部，不残留在肌肤上，保持舒适状态(zhungti)。在保健功能上，吸水、吸湿是重要的基本功能。水渗透到棉纤维内部被吸收，纤维膨化，干燥速度减缓。在附着大量汗水的情况下，如果棉织物长时间处于被汗水浸湿

3、的状态，则纤维增重，造成皮肤发粘和发冷等不舒适感。对涤纶等合成纤维来说，由于它们是用疏水性聚合物制成的，所以水分进入纤维内部和纤维间空隙的能力低。新的疏水性纤维在保持其自身极快的干燥速度的同时，还被赋予吸水性，因此被用作吸汗快干材料。这种材料在多汗的环境中产生发粘、闷热感、冷感的程度较低，已将它作为舒适材料，以衣料领域为主进行广泛开发。纤维吸水是纤维间空隙通过毛细管作用产生的现象。赋予吸水性 可以利用以下两种方法 ：（1）采用 毛细管结构 ；（2）降低纤维表面和 水的接触角。各家公司利用毛细管 结构原理，通过纤维截面空心化和 异形化，推出了各种各样的吸水性 纤维。降低纤维表面和水的接触角 则是

4、在疏水性纤维表面形成亲水性 薄膜。另一方面，由于纤维吸湿性取决于它的亲水性官能基含量（羟基、氨基、羧基等），所以虽然进行亲水性成分的共聚和混合、丙烯酸的接枝聚合、与亲水性聚合物的复合纤维化、利用天然材料加工等，但如要获得和棉相同的吸湿性，则必须接上大量亲水性官能基。然而，纤维的吸湿性和其物理性能、染色牢度并存往往是难以逾越的问题。最近，从纤维吸放湿性（衣服内气候和外界气候之间的平衡吸湿率差）有利于穿着舒适性的立场来看， 已有两家公司将MR（30 、90 % RH 的平衡吸湿率 20 、65 % RH 的平衡吸湿率）用作参数，推出 了高吸放湿性耐纶纤维。高吸放湿 性耐纶纤维的MR 值约为常规耐

5、纶的2倍。这种高吸放湿性耐纶纤维 是皮芯型复合纤维，正在连裤袜和 内衣用途上开发。具有高于天然纤维吸湿性特征的丙烯酸酯系短纤维也已上市，正在受到人们的关注。这种纤维是高交联性的丙烯酸酯系纤维。由于它含有许多亲水性官能基（羧酸金属 盐型），所以在标准状态（20 、 65 % RH）下的吸湿性高，约为棉 的3.5倍。由于这种纤维在吸湿的同 时还产生吸湿热，所以特别适合冬 季强调优良穿着舒适性的需求，将 被开发为吸湿发热纤维。此外，棉和涤纶优化组合的复合材料已被开发。在日本，如果办公 室冷气设备的温度上升 1 ，每年就能节省大量原油。鉴于这种情况，已推出了与夏季冷气设备维持28 ，环境相对应的清凉内

6、衣服装产品。2.2轻磅保温(bown)空气的导热系数约为棉的1/10。开发高空气含量的涤纶可获得轻磅保温功能材料。已上市的轻磅保温材料有帝人、钟纺、东丽、旭化成、尤里契卡等公司的产品，空心率最高可达35 % 40 %。涤纶纤维的密度为1.38，它的空心率达到27.5 %才能浮于水面。如果要达到现有合成纤维(hchngxinwi)中密度最小的聚丙烯纤维（密度0.91）同样轻的话，则涤纶的空心率应为34.1 %。此外，保温性和无吸湿性也有关系。已知聚氯乙烯纤维在所有纤维中是保温性最好的纤维，正在将它做成内衣和毛毯，成为畅销产品。这种纤维通过摩擦会产生较强的负静电，而近年来关于负离子在与健康关系上的

7、功效正在成为人们关注的话题。这种情况是最近才发现的，正在开发和保健相关的新用途上受到人们的关注。2.3抗菌防臭、消臭附着汗水产生(chnshng)的臭味是栖息在我们衣服和皮肤上的细菌繁殖产生的。我们穿着的内衣和袜子，纤维上附着有汗水和污物（皮脂、污垢等），细菌将这些汗水和污物作为营养源而繁殖，细菌的分解物就是臭味的主要根源。因此，抑制这种细菌的繁殖，就能够防止臭味的发生。抗菌防臭加工就是抑制纤维产品上细菌的繁殖，防止恶臭发生。但如果将细菌全部杀死，将会破环皮肤上应当保持的细菌平衡，反而会担心产生真菌症等问题。日本纤维行业于 1983年2月成 立了纤维产品卫生加工协会(SEK)， 制定了抗菌防臭

8、加工的评定标准， 对符合该标准的产品进行 SEK 标记 的认定。在制定 SEK 标准之前，虽 然抗菌防臭加工已进行了市场检验， 但因存在安全性方面的忧虑而不能 确定。从这种意义上看，将 SEK 设 定为第三者公平而客观的评定认定 机构，对目前的抗菌防臭加工作出 评价是有意义的。当时的评定方法 有两种，即菌数测定法和摇动(yo dng)烧瓶 法，可以任意选择。有机物系表面处 理型等溶出型抗菌剂适用于静置式 的菌数测定法；无机物系掺和型等 非溶出型抗菌剂，有必要使细菌和 抗菌剂直接接触后进行评定，所以 它适用振荡式的摇动烧瓶法。但是， 此后为了接近实际穿着条件，对以 溶出型和非溶出型抗菌剂加工的任

9、 一种纤维制品的抗菌消臭效能评定， 都被归集在可行的统一试验法中。 将静菌活性值 2.2 以上规定为评定 标准值，1998 年 2 月起开始执行。SEK 以人们对未来清洁需求的 增高为前提，为解决(jiju) MRSA （抗甲 氧苯青霉素钠的金黄色葡萄球菌） 引起的医院内感染症患者剧增问题、 肠道出血性大肠菌 O-157 引起的集 体食物中毒问题、以改善生活环境 及住宅看护等保健环境以及医疗护 理等的护理环境问题，对抑制纤维 上细菌繁殖及抑菌加工纤维产品的 有关自行标准进行了研究。1998年 6月对一般用途，1998年9月对特殊 用途分别制定了 S E K 标记认定标准。2.4通过吸附、反应、

10、分解等方法开发了使四大恶臭（氨、硫化氢、三甲胺、甲硫醇）、汗臭、烟草臭（尼古丁、乙醛、醋酸、氨、硫化氢等）、加令臭、老人臭和看护臭（吲哚、甲基吲哚）等臭气物质和因病房症状群产生的甲醛等无臭化的消臭材料。 图 2 表示纤维用掺和型乃至后加工 型消臭剂的开发过程。可以看到，从 初期的黑色活性炭已发展到使其无 色化，具有极大的吸附、反应饱和容 量，进而向利用活性二氧化钛等光 催化反应的耐久性消臭技术的方向 快速发展。已开发消臭产品的公司主要有：东丽（消臭衬料）、帝人（消臭涤纶短纤维）、旭化成（烟草消臭纤维）、尤里契卡（烟草消臭加工材料）、东丽（防止加令臭等光催化（活性二氧化钛）消臭加工材料）、帝人（

11、加令臭和甲醛消臭加工）等。2.5透湿防水(fn shu)兼备透湿性和防水性的原理是， 利用(lyng)水蒸汽（粒径为 0.0004 mm）和雨滴、水滴（粒径 为100 3 000 mm）的粒径差，使 织物表面形成孔径小于雨滴粒径的 多孔结构。这类产品主要有：（1）仿 制荷叶的拒水结构，使用超细纤维， 并在用它织成有凹凸表面结构的高 密度织物上进行拒水加工 ；（2）织 物上层压特氟隆微孔膜 ；（3）涂层 透湿防水性的聚氨基酸树脂等。2.6防污 目前主要采用两种防污技术(jsh)：污物经洗涤容易脱落的 SR （易去 污）加工法及通过氟树脂加工进行 拒污、难以沾污的 SG（防污）加工 法。但最近又出

12、现了SG/SR加工法。 S G / S R 加工兼备难以附着污物的 “拒水拒油功能”和污物容易脱落的 “防污功能”；被认为是通过触发作用即通过使用分子中含有亲水基和拒水基的加工剂，使兼有这种最初不相容的功能成为可能。穿着（空气中）时，加工剂的亲水基进入纤维内部，拒水基露于外侧，不仅有拒水功能，而且还有拒油功能；洗涤时（在水中），拒水基却进入纤维内部，亲水基露于外侧，污物容易脱落。构成 这种机理的 SG/SR 加工材料已有小 松精练、东丽、帝人等公司研发。2.7森林浴效果这种效果主要是利用植物的精油香味，使人类本来持有的免疫力和自然治愈力发挥有效作用，起到保持、增进人体健康的作用。这种芳香疗法自

13、古以来就已被人类所采用。帝人开发的具有森林浴效果的纤维是皮芯结构的涤纶短纤维，它是将含有柏树天然精油的复合物用作芯，由于涤纶纤维不透过松脂油，所以松脂油就从短纤维截面两端的芯部中散发出来。这种纤维的森林浴效果可保持3年以上。当人们不再感觉到香味后，它还能够散发出松脂油。这种纤维除有森林浴效果外，还显示出消臭性和防螨性。3结语今后，保健用功能性合成纤维再加上节能、环保和再循环的含义，预计会有进一步发展。例如，在将重点置于环保、再循环等先进组合上，已开始采用以下材料 ，不用聚氨酯树脂和氟系树脂，改用由100 % 涤纶组成的可再循环的环保型吸湿材料。参考文献1 窗体顶端(dngdun)窗体底端1 罗

14、以喜 HYPERLINK 5/kns55/detail/detail.aspx?recid=&FileName=ZNGU200507009&DbName=CJFD0305&DbCode=CJFQ t 5/kns55/brief/_blank 医卫保健(bojin)用纤维与针织物 北京(bi jn)：化工出版社，20022 HYPERLINK 5/kcms/detail/ search.aspx?dbcode=CJFQ&sfield=au&skey=%e6%b1%9f%e9%94%a1%e5%a4%8f&code=09507871;10323033; t 5/kcms/detail/_blank

15、 江锡夏 HYPERLINK 5/kcms/detail/ search.aspx?dbcode=CJFQ&sfield=au&skey=%e6%b1%aa%e4%b9%90%e6%b1%9f&code=09507871;10323033; t 5/kcms/detail/_blank 汪乐江面向廿一世纪的功能纤维 HYPERLINK 5/kcms/detail/ search.aspx?dbcode=CJFQ&sfield=inst&skey=%e4%b8%ad%e5%9b%bd%e7%ba%ba%e7%bb%87%e7%a7%91%e5%ad%a6%e7%a0%94%e7%a9%b6%e9

16、%99%a2&code=0034639;0034639; t 5/kcms/detail/_blank 中国纺织科学研究院； HYPERLINK 5/kns55/loginid.aspx?uid=aDNFeldyU012Y1loT0U0OFZoMWxWZEsvdkRKKzZHeitXdnZ5YWZBenRMQmFicDNO&p=Navi/Bridge.aspx?LinkType=BaseLink&DBCode=cjfq&TableName=CJFQbaseinfo&Field=BaseID&Value=FZZK t 5/kcms/detail/_blank 纺织信息周刊，2000.013 HY

17、PERLINK 5/kcms/detail/ search.aspx?dbcode=CJFQ&sfield=au&skey=%e5%bc%a0%e7%8e%b2%e9%b8%bd&code=12818455;12818446; t 5/kcms/detail/_blank 张玲鸽 HYPERLINK 5/kcms/detail/ search.aspx?dbcode=CJFQ&sfield=au&skey=%e5%82%85%e5%b0%8f%e8%99%8e&code=12818455;12818446; t 5/kcms/detail/_blank 傅小虎卫生保健用纺织品的发展趋势 HYPERLINK 5/kns55/loginid.aspx?uid=aDNFeldyU012Y1loT0U0OFZoMWxWZEsvdkRKKzZHeitXdnZ5YWZBenRMQmFicDNO&p=Navi/Bridge