纺织产品开发学八九章详解演示文稿

纺织产品开发学八九章详解演示文稿当前1页，总共109页。（优选）纺织产品开发学八九章当前2页，总共109页。四、手感风格美与产品开发

所谓手感风格美主要是指滑糯与粗涩感，柔软与硬挺感，轻薄与厚重感，蓬松与坚实感等，不同的产品习惯上具有一定的风格，从而给人们以美感。要想实现这些要求，用碱对涤纶进行碱减量，用氯化剂对羊毛进行脱鳞片处理，用碱对麻进行充分的脱胶并采用酶进行处理，可使纤维变细、手感柔软、富有悬垂性。

如今诞生了新型的液氨丝光技术、低温等离子技术、超密编织技术、涂层复合技术、新型的高级柔软整理剂的柔软处理技术，这些均可使纤维直至纺织品的手感风格充分地美化。五、舒适美与产品开发

所谓舒适美是指纺织品的存在和使用要更适应人的生存、生活、生理的要求，无刺激、无副作用。关于舒适美，一方面取决于材料的选择。如天然纤维较化纤穿着舒适，尤其是丝、棉制品，吸湿透气、柔软、保暖。因此，化纤产品的柔软处理、吸湿透气处理技术的应用，便可改善其缺点，提高舒适性。天然纤维也同样需要对舒适性进行改善和提高，如经剥鳞片处理的羊毛，再经柔软处理，可改善吸湿放湿性，手感滑糯，冬暖夏凉。当前3页，总共109页。六、款式美与产品开发

纺织服饰品作为直接使用产品，其款式美是体现纺织品审美价值的综合象征。因此，开发并创造美的款式，同样是纺织新产品开发的继续，从某种意义上讲，能更加反映民族风貌，文化水平，审美意识。也正因为如此，纺织品的最终用品也随着设计师的潜心研究而日新月异。七、功能美与产品开发以羊绒制品为例，以12tex羊绒制成的织物，经一系列的后整理，如防缩、定形整理等特殊加工，可使织物手感蓬松、滑糯、舒适、尺寸稳定，如附以防蛀、香味整理，使产品成为精品中的精品，既有美的服用功能又具有其他多种功能，或称为功能美的产品，能给消费者美的享受。当前4页，总共109页。第二节阻燃功能纺织品的开发

一般阻燃织物应具有以下条件：有阻燃性能，离火焰后不再燃烧；要有较好的耐久性（耐水洗、耐干洗、耐气候性）；整理后不影响手感；织物强力降低少；不会使染色产品变色、褪色，对色泽牢度无影响；无毒性，对皮肤无刺激或影响等。

阻燃织物的形成，一种方法是将阻燃材料添加到纺丝液中制成阻燃纤维，再用阻燃纤维制成织物，另一种方法是对天然纤维或化纤织物进行阻燃整理或变性处理。一、织物燃烧性能㈠燃烧性能

在可燃性织物燃烧过程中，先是受热后水分蒸发，继而升温，然后产生热分解作用，形成可燃烧物质与空气混合而着火燃烧。在燃烧过程中所产生的热与周围环境发生对流，并向燃烧织物的内部扩散，导致内部纤维的热裂解而使火焰蔓延。当前5页，总共109页。4、空气压强

空气压强的大小对织物的燃烧速率也有一定影响，燃烧速率随空气压强的增加而增加，这是因为空气中的氧气分压随压强增加而提高，所以燃烧速率加快。二、阻燃机理与阻燃剂㈠阻燃机理1、覆盖层理论

某些阻燃剂在高温下能在纤维表面形成覆盖层，具有隔绝作用，一方面阻止氧气的供应，另一方面阻止可燃气体向外扩散，从而达到阻燃目的。硼砂一硼酸的作用便是这样。2、不燃性气体论

阻燃剂受热分解成不燃性气体，将纤维分解出来的可燃性气体的浓度冲淡至产生火焰的浓度以下。3、吸热论

阻燃剂在高温下，发生吸热反应，如升华和熔融都要吸收一定热量，从而降低温度，阻止燃烧蔓延。当前6页，总共109页。4、化学反应论（或称催化脱水论）

阻燃剂在高温下分解并产生脱水剂，使纤维脱水而碳化，减少可燃气体的产生。㈡阻燃剂1、含卤阻燃剂

在热裂解过程中，分解出卤化氢气体（Hcl，HBr），该气体不能燃烧，能使纤维热裂解中产生的可燃性气体稀释或隔断与空气的接触，使织物难以燃烧。含卤阻燃剂如果与氧化锑同用，又可产生氯化锑，破坏可燃气体的产生。2、含磷阻燃剂

在阻燃过程中产生磷酸酐或磷酸，促使纺织品脱水碳化，阻止或减少可燃性气体的产生，起到阻燃作用。另外，磷酸酐会在热裂解时形成类似玻璃状的熔融物覆盖在织物上，促使有机物直接氧化成二氧化碳，减少可燃性气体一氧化碳的生成，从而降低织物的燃烧性能。另外，含硼阻燃剂与含磷阻燃剂效能相同。3、含氮阻燃剂

含氮化合物能与纤维素纤维作用，降低分解温度，并与纤维热裂解时产生的可燃性气体作用，起到稀释和阻燃效果。当前7页，总共109页。一般认为，棉、粘胶纤维和醋酯纤维是易燃纤维；腈纶、羊毛、锦纶和蚕丝属于可燃烧纤维；变性合成纤维，如氯乙烯和丙烯腈共聚纤维为难燃纤维；石棉、玻璃纤维及金属纤维为不燃性纤维。㈡影响燃烧性能的因素织物的燃烧性能除了基本上取决于纤维的化学组成外，还与织物上含有的染料、整理剂、织物的组织结构及外界条件等有一定的关系。1、织物的组织结构织物的组织结构影响织物的燃烧速率和火焰的蔓延性能，相同的纤维材料，组织结构紧密而厚重的织物，燃烧速率较慢且不易蔓延，因为紧密厚重织物中的空气含量相对较低，供氧不足而使燃烧性能降低。所以应合理选择组织结构，以最轻最少的纤维得到最佳的阻燃效果。2、温度温度对织物燃烧性能的影响可用极限氧指数的变化来说明，织物的易燃性随温度的升高而增加。3、含湿织物的燃烧性能受含湿量影响，织物受热燃烧时，首先水分蒸发需要吸热，织物相对湿度高，对火焰的扩散有抑制作用，在湿空气中的燃烧速率一般比较慢。当前8页，总共109页。三、阻燃功能纺织品开发㈠纤维素纤维阻燃整理在阻燃纺织品的发展中，应考虑两个基本因素，整理的耐久性和防护性，不同的产品根据不同的要求，可采用不同标准。纤维素纤维的阻燃整理可分为非耐久性、半耐久性和耐久性整理三种。1、非耐久性阻燃整理

非耐久性阻燃剂一般为水溶性的无机盐类，将阻燃剂溶解于水，织物经浸轧和烘干即可，加工方便，成本较低，整理品有良好的阻燃性能，手感柔软，但不耐洗，可用于少洗或不洗的织物。常用的非耐久性阻燃剂，一类是以硼的衍生物为基础的化合物，另一类是磷酸及其铵盐。此外，某些硫酸盐、卤化物、铵盐，在加热时分解或升华，释放出大量的非可燃性气体，可稀释火焰，从而起到阻燃作用。2、半耐久性阻燃整理

经半耐久性阻燃剂处理的棉可经受有限次数（1-15次）的温和洗涤，但不耐高温皂洗。一般用于窗帘、室内装饰布和床垫等。当前9页，总共109页。3、耐久性阻燃整理

耐久性阻燃整理一般需耐水洗50次以上，有时需达200次以而且要耐皂洗，要求较高，大多采用以有机磷为基础的阻燃剂。⑴四羟甲基氯化磷及其衍生物⑵烷基乙烯亚胺⑶N-羟甲基丙酰胺磷酸酯⑷乙烯基磷酸酯的齐聚物㈡合纤织物阻燃整理

合成纤维阻燃整理有两类方法：一种是合成纤维在纺丝时添加阻燃剂，此种纤维织成织物后就有阻燃性能；另一种是纤维织成织物后再作阻燃整理。1、涤纶织物的阻燃整理

在涤纶织物的阻燃整理中，通常应用且效果较好的有如下几种阻燃剂。⑴十溴联苯醚/三氧化二锑混合阻燃剂⑵环状磷酸酯⑶三（2,3-二溴丙基）磷酸酯（TDBPP）当前10页，总共109页。2、锦纶织物的阻燃整理

对锦纶较有效的阻燃剂为金属化合物和硫化物，硫化物中以硫脲和硫氰酸铵效果较为明显。3、腈纶织物的阻燃整理腈纶的阻燃整理，有效和理想的方法不多。可采用从原液添加或变性解决，如纺丝时可添加六溴苯。变性腈纶有代纳尔和维勒尔，为氯乙烯和丙烯腈共聚短纤维，有一定的阻燃性能。㈢混纺织物阻燃整理

在实际生产中，涤／棉混纺织物用得较多。对其进行阻燃整理采用THPS的低分子齐聚物、THPS和氨的低分子缩聚属于此类化合物，用物有较好的阻燃效果。阻燃剂LRC-15属于此类化合物，用THPS和氨以2.5:1的摩尔比制成。应用轧、烘、焙、氧化处理工艺。织物上含磷量达5%-5.5%时才能产生较好的阻燃效果，当其与尿素及TMT一起使用时，可以改善耐洗性。十溴联苯和三氧化二锑的混合物用于涤/棉混纺织物也有良好的阻燃效果，与THPC同用，有增强阻燃能力的作用。当前11页，总共109页。㈣羊毛织物阻燃整理

目前，毛织物广泛应用的阻燃工艺是钛和锆等金属络合物的浸渍法。钛和锆的羧酸或无机酸的络合物带有负电荷，在酸性条件下，通过静电引力，与羊毛上的氨基结合，易被羊毛吸收，具有阻燃能力。应用效果以金属钛和锆的氟络合物为好，例如，六氟锆酸钾（钠）和六氟钛酸钾（钠），在酸性条件下性能稳定，可溶于热水，而且分子结构较小，易渗入纤维内部，可以在较低的温度下处理羊毛织物。当前12页，总共109页。第三节拒水拒油功能纺织品的开发

织物的拒水拒油功能是以有限的润湿为条件的，表示经处理的织物在不经受任何外力作用的静态条件下，抗液体油污渗透作用的能力。

织物的拒水和防水概念是有区别的，防水整理是在织物的表面涂上一层不透水的化合物，如油脂、蜡、石蜡或各种橡胶及多种热塑性树脂，以充填织物表面的孔隙，达到防水的目的，但同时也不透气，常用作工业用品及装饰物，如帐篷、卡车盖布及帷幕等。拒水整理是以疏水性化合物沉积于纤维表面，使水不能浸润，达到拒水的目的，但该整理并不封闭织物的孔隙，空气和水汽还可透过，使其既拒水又透气，常用于雨衣、雨帽等。

拒水整理剂一般是具有低表面能基团的化合物，用其整理织物，可使织物表面的纤维均匀覆盖上了一层由拒水剂分子组成的新表面层，使水不能润湿。拒油整理即织物的低表面能处理，其原理与拒水整理极为相似，只是经拒油整理后的织物要求对表面张力较小的油脂具有不润湿的特性。拒水（油）剂及其整理方法如下：当前13页，总共109页。㈠石蜡-铝皂类化合物铝皂法拒水整理按铝皂形成的步骤可分为二浴法和一浴法。1、二浴法

织物先以肥皂为乳化剂的石蜡乳液浸轧、烘干（肥皂和石蜡沉积在织物上），再经醋酸铝溶液浸轧，织物上的肥皂与醋酸铝反应生成不溶型的铝皂。2、一浴法

一浴法是将醋酸铝和石蜡肥皂乳液混合在一起使用，但如直接混合，将发生破乳现象，为此，需要预先在乳液中加入适当的保护胶体，如明胶等，才能使乳液稳定。值得注意的是，明胶是亲水性蛋白质，其用量越多，乳液虽越稳定，但整理品的拒水效果会降低，所以用量要适当。

无论是二浴法，还是一浴法，整理工艺均采用轧、烘的方法。㈡金属络合物

以长链脂肪酸的铬金属络合物拒水剂为代表，它是用氯化铝和硬脂酸在异丙醇中反应制得的。

在天然或合成纤维织物上用铬络合物处理，可获得具有半耐久性的拒水效果，整理品的初始拒水性良好，手感柔软。当前14页，总共109页。整理方法一般为：浸压（拒水剂10%左右）→烘干→焙烘（150℃，3~5min）→皂洗→水洗→烘干㈢吡啶化合物长链脂肪烃类的吡啶化合物，在高温热处理时，可与纤维素纤维反应，从而可在纤维上产生耐久性拒水效果。整理工艺为：二浸二轧（40℃，轧余率70%）→烘干（100℃以下）→焙烘（150℃，3min）→皂洗（肥皂2g/L、纯碱2g/L、50℃）→水洗烘干㈣长链脂肪酰胺化合物这类拒水剂是一端具有反应性基团的长链脂肪烃化合物，其中有羟甲基硬酯酸酰胺、长碳链烷基乙烯脲等。常用的柔软剂VS即为该化合物，也可用其作拒水剂。㈤含长链脂肪烃的氨基树脂衍生物这类化合物主要是用高级醇或高级脂肪酸将氨基树脂初缩体中的部分羟甲基进行醚化或酯化后的产物。当前15页，总共109页。通过未反应的羟甲醚可与纤维素反应或自身进行缩聚，而获得较耐久的拒水效果。防水剂AE便是一种。整理工艺为：浸轧（轧液PH=5）→烘干→焙烘→（150℃，5min）→皂洗→水洗→烘干㈥有机硅用于纺织品拒水整理的有机硅一般为线型聚硅氧烷。其工艺为：浸轧→（PH值6~6.5）→烘干→焙烘（155~160℃，4min）→水洗→烘干由于这类拒水剂具有良好的拒水性、透气性、耐光性、耐洗涤性，加上本身又是良好的柔软剂，手感丰满柔软，能减少织物纱线之间的摩擦系数并改善针破牢度，故已成为用途广泛的常用拒水剂。㈦含氟化合物含氟化合物拒水（油）剂有些性能不同于有机硅和脂肪烃类拒水剂，最重要的差异是其具有拒油性。含氟化合物既能拒水又能拒油，而有机硅和脂肪烃类化合物只有拒水作用。含氟烃类化合物的拒油性与其具有低表面能有关。当前16页，总共109页。此外，近年来又出现了防水、透湿新型拒水整理。防水性和透湿性是织物服用性能中两种性质相反而又密切相关的重要特性。防水性是指防止水滴从织物外部进入内部，而透湿性是专指汗和潮气从织物内部透过织物向外散发出去。当前17页，总共109页。第四节防水透湿功能纺织品的开发

日本东丽公司开发的PCK三层结构织物的特点是：里层为细旦涤纶，与皮肤保持点接触或线接触；中间层为吸湿性、吸水性良好的涤棉混纺纱；表层为耐磨的涤纶变型纱，因而具有良好的耐冲击性和耐磨性。特殊的结构，使织物具有吸湿透气性。防水透湿织物可由以下途径实现。一、高密度编织法

用微细纤维制织成高密织物，使纱线间几乎无间隙，但它对水蒸气的透过性是高的，同时还可施加防水整理剂，以进一步提高防水性能，如以碳氟化合物或有机硅等进行后处理。二、层压法可在织物上复合一层功能性薄膜（防水／透气），复合时需应用特殊的粘结剂，有些甚至是透气性的。如果使用不透气的粘结剂，在涂层时必须谨慎，勿使织物的整个表层被涂没，可用圆网印花机涂布、喷涂或纤维网层压工艺。在织物上层压的薄膜可以有以下几种。当前18页，总共109页。1、微孔型将聚四氟乙烯或偏氟乙烯薄膜经双轴向拉伸，可产生大量微孔，使膜层透气。2、亲水型薄膜上含有能吸收、扩散及解吸水蒸气的化学基团。3、复合型由聚烯烃微孔基质浸渍亲水性聚酯而成，它具有微孔和亲水性能。将织物、防水透湿薄膜、衬里，一层一层复合在一起，就构成了具有“呼吸”功能的防水、透湿产品。三、涂层法

织物用直接或转移法涂层工艺涂布，涂层剂将织物表面封闭，因而获得防水性。透气性则通过产生微孔结构或用亲水性涂层剂而得到。㈠微孔涂层微孔涂层可从下列方法得到。⑴织物用泡沫涂层，得到较粗糙的晶胞结构，然后将其压破。⑵相分离，涂层剂从溶液中沉积出来。⑶相位倒置。当前19页，总共109页。㈡亲水性涂层在溶液中的聚氨酯含有亲水性基团，涂层后，溶剂蒸发，在织物上留下一层无孔的膜。㈢复合型涂层在微孔结构上作亲水性整理，用来提高微孔涂层的防水透气性。四、新一代超级拒水产品

防水透湿织物的开发，从高密织物、聚四氟乙烯微孔薄膜的层压产品、聚氨酯湿法涂层产品，一直到当今的超细旦纤维的超高密织物，都可以作为发展过程中的里程碑。它们在长期使用过程中，用于经受摩擦尤其是洗涤等作用，高分子膜破裂，其防水透湿功能降低，雨滴在织物表面的滚落速度变慢，甚至在织物表面形成水膜，结果失去透湿性，导致影响其穿着舒适性。

根据对自然界的荷叶为代表的拒水作用的解析，利用超细旦纤维的微细卷曲和高度收缩特性，其高密度织物染色后进行超级拒水整理，就可使织物表面形成类似荷叶的均匀而有微细凹凸结构，成为新一代的防水透湿织物。当前20页，总共109页。第五节防污功能纺织品的开发一、织物的沾污

纺织品在日常使用过程中常发生沾污，常见的污垢有：固体污物（简称干污）；有液体和固体的油脂（简称油污）；还有其他各种水溶性或半水溶性固体物质。织物沾污过程可分以下三种。⑴直接接触沾污⑵静电沾污⑶再沾污二、易去污整理与产品开发

这类整理方法主要用于合成纤维及其混纺织物的整理，能赋予织物以良好的亲水性，使沾污在织物上的污垢容易脱落，也能减轻在洗涤过程中污垢重新沾污织物的倾向。目前易去污整理剂有以下几类。㈠聚醚酯嵌段共聚物当前21页，总共109页。

该类易去污整理剂是乙二醇和对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物，由于这类整理剂在高温条件下，能与聚酯大分子产生共溶共结晶作用，固着在涤纶上，从而形成耐久性整理效果。又由于嵌段共聚物能均匀分布于涤纶表面，聚氧乙烯基中氧原子和水形成氢键，使原来疏水性表面转成亲水性。在洗涤时，就可提高净化效率，减少污垢的再沉积作用。整理工艺包括浸渍法、轧焙法。㈡聚丙烯酸型

聚丙烯酸型易去污整理剂一般为共聚物乳液，具有良好的低温成膜性能，通过改变共聚物的组分，调节膜的硬度。这类共聚物与纤维有良好的粘着力，应用也很方便。鉴于涤/棉混纺织物的易去污和耐久压烫两项功能经常是并存的，因此，对这种织物进行整理时，可采用树脂两浴法或一浴法工艺，防污效果以先树脂整理后易去污整理较好。但从耐洗性来看，则为一浴法工艺为好。㈢全氟脂肪基和聚氧乙烯嵌段共聚物

为了克服拒油或易去污功能的偏向，实现纺织品在大气中有良好的防污效果，当被沾污后，其净洗又较容易这一目的，于是开发了一些既具有拒油性链段，又具有亲水性链段的两性结构防污整理剂。织物经整理后，具有优良的防油性及油污脱落性。当前22页，总共109页。第六节防静电功能纺织品的开发

当材料中加入抗静电剂后，通过提高聚合物材料的导电性能或电子的传递能力，提高其抗静电作用。因为水具有相当高的导电能力，所以只要吸收少量的水就能明显地提高聚合物材料的导电性。

在已知的用以改善纺织品导电性能的抗静电剂中，大部分是吸湿性的化合物，即通过吸附水分，以及通过溶解于水中的离子而提高其导电能力。

通常，离子型抗静电剂比仅有吸湿作用的非离子型抗静电剂更为有效。离子型的抗静电剂是导电性高的离子型聚合物或离子交换树脂，如季铵盐类聚合物，由于离子型基团的高吸湿性，即使在相对湿度较低的情况下，也能吸收较多的水分，因此通常被公认是优良的抗静电整理剂。

导电性纤维既可通过将导电性炭粒分散于合成高聚物中，也可用金属涂层（如硫酸铜、银、钴、金或镍粉等）涂布于纤维表面或用金属（如不锈钢或铝）制造纤维。然而，这些方法的不足是大部分导电性组分都是有色物质，即使用量很少也会有色素影响，限制了扩大使用。当前23页，总共109页。㈠非耐久性抗静电整理剂

所谓非耐久性抗静电整理，一般经水洗要失去抗静电能力，整理效果不耐久。在这类整理剂中，应用较多的是表面活性剂，有阴离子型、阳离子型和非离子型。

非耐久性抗静电剂的整理效果虽耐久性差，但整理剂挥发性低，毒性小，而且不易泛黄，腐蚀性较小。纤维纺丝和纺织用油剂多用非耐久性抗静电剂。㈡耐久性抗静电整理剂

理想的耐久性抗静电剂应该是在相对湿度低的环境中，具有尽可能高的回潮率，而在水中具有尽可能低的溶胀性。耐久性抗静电整理在生产中以阳离子型和非离子型整理剂应用较为广泛。在涤纶、锦纶、醋酯纤维等合成纤维织物上，最早应用的非离子型抗静电整理剂是含有聚氧乙烯基团的多羟基多胺类化合物。

近年来，聚环氧乙烷与聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物是聚酯纤维织物应用较广泛的抗静电和易去污整理剂。

抗静电整理工艺多采用轧、烘、焙工艺，而焙烘的温度因不同的抗静电剂、不同的交联剂而有所不同。当前24页，总共109页。第七节隔离与通透功能纺织品的开发一、热防护功能纺织品的开发

人体对热的防护主要包括：避免直接与火焰接触（对流）或直接与热源接触，高温热源辐射热的隔离，火花、熔融金属喷射物和各种热蒸气冲击的防护等。由于热源性质以及热转移和接触方式不同，对防护服的要求也不同，包括纤维材料、织物组织结构、处理加工方法和防护服的制作应用方式都不同。一般热防护织物应具有以下条件：1.具有阻燃性能，离开火焰后不再燃烧；2.防护织物遇热或熔融后应保持原有形状，不收缩，焦化后不散裂，这样可以避免接触和损伤皮肤；3.具有较好的阻燃或绝热作用，使穿着者有时间避免热源直接伤害，同时要求燃烧时不产生煤焦油或其他导热熔融物质伤害皮肤；4.最好具有防水、防油或其他液体性能，可阻止高温水、油、溶剂以及金属融体或其他液体溅射而透入织物，损伤皮肤。有关防护服的纤维材料、结构、后处理和制作有以下几类方法可参考。当前25页，总共109页。㈠热导防护

经试验，对铁、铝、镁等熔融金属的防护，金属量和品种都有影响。羊毛绝缘性好，对金属粘着力也低，总体防护性能较好。根据试验和实际应用得出以下结论：⑴材料不宜用热塑性纤维和导热性能优良的纤维，要求纤维在高温焦化后也不导热。织物表面光滑可减少金属沾粘，泽普鲁羊毛和卡利邦整理棉织物，对铝工业防护较合适。⑵石棉、玻璃纤维、芳族聚酰胺和酚醛类纤维热稳定性虽好，但容易导热，作为防护服效果不好，因此一般应用泽普鲁羊毛和阻燃棉纤维制作防护服更合适。㈡对流火焰防护

外层机织物或内层疏松针织物对火焰防护效果较好。因羊毛焦化后能阻止火焰热传递，故泽普鲁羊毛的防火焰性能好。㈢辐射防护

铝反射效果较好，可反射90%热量，以采用镀铝方式较合适。1、救火员防护服

救火员防护服为阻燃热防护服中用量最多的品种之一。当前26页，总共109页。2、煤矿工人防护服

根据防护需要，一般煤矿防护服，要求有阻燃性能，穿着舒适安全，具有一定耐洗性和一般牢度，价格要求低一些。3、海军防护服

海军用轻质防护服要求能在热环境下操作，也能适合救火工作，同时也要求防水，有时更要求能防寒，并具有浮力。4、宇宙服二、保温绝热功能纺织品的开发使用绝热材料的目的在于：节省燃料与其他热源、降低冷冻负荷而进行经济合理的运行；保护人体不受高温或低温的影响，保持适宜的环境温度，从而提高作业效率；遮挡可燃与易燃物质，不受高温影响而预防火灾；防止高温物体在输送时温度下降；防止易挥发液体在贮藏或运输时受日光照射而升温；防止室内墙壁“结露”等。近年来，在产业与住宅建设方面则广泛使用玻璃短纤维、石绒与合成树脂发泡体为绝热材料。当前27页，总共109页。1、玻璃短纤维

玻璃短纤维也叫玻璃棉或玻璃毛，导热系数与空气本身相近，安全使用最高温度可达300℃-400℃，吸湿小，蓬松性较高，具有优良的绝热效应。2、石绒

将玄武岩、蛇纹岩、铁矿渣（炼铁副产品）、石灰石等按比例混合，以焦炭、电为热源，加热至1400℃以上，使其在炉内熔融后流出，然后用压缩空气或离心法吹散成纤维状。

石绒的性能随所用原料、原料的化学组分及纺丝条件而变化。石绒与玻璃纤维一样，具有良好的绝热性能和耐热性能、吸声性能及电绝缘性能。此外，具有吸湿性小、风化腐蚀变化小等优良性能，因而广泛用于各种建筑、工业设备、冷冻机及吸声材料等领域。3、其他

通常，纤维集聚体的纤维之间保留有微细空隙，因此能提高绝热效果，如牛毛毡、黄麻毡、碳纤维毡、石棉等。

在强调节约能源的今天，使用优质的绝热材料，可节省保温和冷冻的费用。随着民用建筑的不断增多，建筑绝热材料正在不断增长。当前28页，总共109页。三、防紫外线功能纺织品的开发太阳光中的紫外线对生物界既有利又有害。紫外线可促进维生素D的合成并起到杀菌消毒的作用。但紫外线也可诱发皮肤病，如皮肤炎、色素性干皮症、皮肤癌，可促进白内障，降低免疫功能，另外，紫外线会使海洋生物中的浮游生物和鱼贝类减少，影响植物的光合作用和生长。纺织品紫外线屏避整理是在纺织品上施加一种能反射或吸收紫外线，并能进行能量转换，将能量释放或消耗的物质。施加这些物质后的纺织品，对织物各项服用性能应无不良影响，并达到实用要求。㈠紫外线屏蔽整理剂常用的紫外线屏蔽剂大多是金属氧化物，如氧化锌、二氧化钛等。近年来又发现，将特殊结构的陶瓷超微粒混入纤维内制成的纤维，不仅能屏蔽紫外线，还可反射可见光与红外线。选择紫外线吸收剂应以最终用途及纤维种类而定。常用的紫外线吸收剂主要是二苯甲酮类和苯并三唑类，它们吸收紫外线后，电子由基态变为激发态，能量的转移是通过放出磷光、荧光或热量而回复到基态的。当前29页，总共109页。㈡整理工艺1、吸尽法

对涤纶、锦纶等合成纤维织物的紫外线屏蔽整理，可以与分散性染料高温高压染色时同浴进行。紫外线吸收剂分子像分散染料一样溶于纤维内部。

对于腈纶和改性腈纶，可与阳离子染料同浴进行紫外线屏蔽整理，整理条件与染色条件相同。2、浸轧法

由于紫外线吸收剂大多不溶于水，又对棉、麻等天然纤维缺乏亲和力，因此不能采用吸尽法，而采用树脂（或粘合剂）将紫外线吸收剂固着在织物的表面。3、涂层法

一般是在涂层剂中加入适量的紫外线屏蔽剂或紫外线吸收剂，用涂布器在织物表面进行精细涂层，然后经烘干和必要的热处理，在织物表面形成一层薄膜，即可达到理想的紫外线屏蔽效果。这种加工方法，对各种纤维及其混纺织物均适用，且加工效果的耐久性能良好。

紫外线屏蔽整理工艺技术的发展趋势是提高整理效果的耐久性，途径是采用微胶囊技术，制成大分子紫外线吸收剂与其他功能性合并，开发多功能的新产品。当前30页，总共109页。四、防辐射功能纺织品的开发㈠防电磁波辐射功能电磁波防护服通常是用屏蔽的方法来实现的，即通过防护层表面的金属将辐射波反射回去，以实现屏蔽。防护材料可用金属网保护层，也可在织物上镀银、镍、铜或用这些金属粉涂层，效果较好。镍金属涂层应用较多，这是因为镍金属不仅具有很好的屏蔽效果，而且还有较好的耐腐蚀性和抗磨损性。㈡防原子能射线辐射功能原子能射线穿透力强，能量大，有很大的杀伤力，需要对相关的设备和从事这方面的工作人员进行防护，以避免放射性物质的污染和穿透，如不加防护，危害性极大。防护服常采用多层织物，外层要求价格低、制作方便、质轻，可采用聚乙烯纤维织物或非织造布制成，内层主衣可用聚丙烯或聚乙烯纤维织物。㈢防X射线功能X射线穿透力很强，仅次于γ射线，医学方面应用较多，从事这方面工作的人员，除在设备上加以防护外，防护服和人体敏感部分的防护也很重要。当前31页，总共109页。五、吸声、隔声功能纺织品的开发噪声控制材料应具备高吸声性和高隔声性。通过有效利用吸声性和隔声性优越的材料，就可以控制各种噪声。纤维材料主要吸收中、高声区的声音，是噪声控制中普遍使用的材料，此外还可作为振动体的缓冲材料而使用，即减少由振动体发出的噪声。经树脂浸渍的涤纶纺粘非织造布以及诺梅克斯水刺法与玻璃纤维复合物，用作引擎罩，以降低汽车厢内的噪音。六、密封功能纺织品的开发密封材料是防止泄漏用的填塞物，自古以来一直使用皮革、麻、棉、石棉等纤维类。为满足机械强度、耐热性、耐药品性等特殊条件，使用玻璃纤维或碳纤维，在合成纤维中选用四氟乙烯纤维。密封材料要具有适当的弹性和机械强度、压挤永久变形小、流体不能渗透漏失的致密性、耐热性或耐寒性、耐油耐溶剂性、耐药品性、耐气候性、耐臭氧性、热膨胀率要小。作为填料要求摩擦系数小，具有耐磨损性，而且不能损伤和腐蚀接触的金属。当前32页，总共109页。七、过滤功能纺织材料的开发纺织过滤材料统称为工业滤布，是配套食品、酿制、制糖、制药、冶金、钢铁、化工、石油、电业、造纸、陶瓷、水泥、建材、煤炭、染料、炭黑、机械、电子、科研及工业生产中固体分离和液体过滤以及环境保护方面的除尘、吸尘、消声、空气净化、水质净纯、污水处理、废物提取及利用等的主要材料。所谓过滤，是将气体或溶液中浮游或悬浮的固形物质通过滤材进行分离的方法（前者为干式，后者为湿式）。不同纤维的滤布特征及其主要用途如下。1、丙纶滤布在纤维中聚丙烯最轻且容易处理，耐化学药品性优良，比锦纶和涤纶滤布价格低。主要用于染料和颜料的精制，粘土、陶瓷土、化学药品的制造，精油、啤酒、精糖等工业的应用，工厂废水、城市上下水处理等。2、涤纶滤布耐干热150℃，强度及耐磨损性优良。耐酸性好，但溶解于高温强碱液中，在特殊条件下水解而发脆。主要用于水泥、制铁厂的高温气体的集尘，油脂、葡萄加工厂的过滤工序及化工厂的过滤等。当前33页，总共109页。3、锦纶滤布因为锦纶滤布的物理强度大且表面平滑，故滤渣的剥离性优良。耐碱性强，但受无机酸侵蚀。主要用于选矿、精练、化工厂的过滤，工厂废水和城市污水处理、集尘等。4、维纶滤布湿润时，特别是加热时发生收缩。主要用于染料、颜料、陶瓷土的过滤等。5、腈纶滤布耐药品性优良。主要用于腐蚀性气体的集尘等。6、含氟纤维、芳纶、玻璃纤维滤布耐热性优良的含氟纤维对所有药品几乎不反应。主要用于高温气体的集尘等。7、棉滤布利用其膨润性适合于微尘过滤，比合成纤维便宜。主要用于一般液体的过滤、集尘等。8、毡滤布羊毛毡集尘率高而过滤速度大，具有优良的滤布特性。但在苛刻条件下多数使用合成纤维针刺毡。当前34页，总共109页。

纺织过滤材料应用面广，除注意价格外，还应开发高效率的滤材，即薄而小型的制品，迅速而完全过滤且堵塞少，滤饼剥离性良好而无伸缩，且寿命长。八、中空纤维的分离功能㈠液体分离用中空纤维工业方面广泛采用各种空心纤维作为空气净化和海水净化及药品浓缩的分离器，或称反渗透膜骨架。根据过滤物粒度大小的分布，有过滤、精密过滤、超精密过滤、透析等，作为特殊用途还使用反渗透。反渗透所产生的水净化作用，主要是利用膜的渗透来制造淡水，在渗透的反方向加上高于海水渗透压2.65×106Pa的压力，阻止来自海水的盐分，仅使水分子通过膜而获得淡水。人工肾用中空纤维在分离血液中的水分、废物及抽出尿等，在装置中可代替肾脏而使用，最终可做成携带型，还能埋在体内。㈡气体分离用中空纤维用这种纤维制成的气体分离装置主要用作分离、浓缩或提纯氦、氢、氮、一氧化碳及二氧化碳等。当前35页，总共109页。

此外，中空纤维还用在超滤方面，用这种纤维制成的设备可以使一定尺寸的大分子不能通过，而让较小的分子透过，以达到分离的目的。此法的特点是不经加热就可以进行溶质的浓缩、分离和精制。目前主要用于食品工业（例如果汁及蔗糖的浓缩和精制）以及蛋白质、酶和核酸的分离等。九、活性碳纤维的吸附功能目前，在已有的碳纤维制造技术的基础上再加上活化处理技术，新开发了兼备吸附和过滤功能的活性碳纤维。碳纤维制造的基本方法为：将有机纤维（例如粘胶纤维、聚丙烯腈纤维等）在非氧化环境中加热碳化得到微晶碳纤维，如再将其置于700℃以上的水蒸气中热处理，则碳纤维中的非晶质部分产生选择性的反应，形成细孔。吸附能一般由细孔构成的表面积所支配，结晶面间距增大，使吸附能增加，但同时也会引起纤维的强力下降。当前36页，总共109页。第八节医疗、卫生功能纺织品的开发一、防霉抗菌功能纺织品

防霉抗菌整理是在不使纺织制品原有性质发生显著恶化的前提下，提高其抗微生物能力（包括防霉、抗菌、防蛀等），杜绝病菌传播媒介和损伤纤维的途径，最终使纺织品在一定时间内保持有效的卫生状态。㈠纺织品防霉、抗菌整理技术⑴不溶化整理技术，这是在合成或再生纤维的纺丝浴中加入某种药剂或把天然纤维织物、合成纤维织物用溶液浸轧、焙烘，使纤维上沉积一层不溶物或微溶物。⑵用接枝、均聚和共聚法对织物进行处理，使其获得抗菌活性。⑶用树脂或交联剂的整理方法，能使织物上的抗菌作用更耐久。⑷生成共价键整理法，如聚乙烯醇（维纶）与5-硝基呋喃丙烯醛进行缩聚化反应，这种化学变性纤维具有防霉抗菌功能。⑸在织物表面涂上一层三烷氧基甲硅烷基季铵盐的水解产物，使其在纤维表面形成薄膜。该化合物具有季铵化合物的杀菌效果，可产生范围很广的抗菌、抗微生物活性，又有有机硅的耐久性，能耐水洗与淋沥。当前37页，总共109页。⑹微型胶囊技术

微型胶囊技术，这是一种物理化学整理方法，即将抗菌活性物质贮存在两层保护塑料之间，抗菌活性物能游移到外层来，当外层的活性物质被水洗去或被紫外线降解用完时，通过控制释放机构能够从保护塑料中给以补充。用微胶囊整理的卫生制品，不仅具有较好的抗菌性能，还具有较好的耐久性。㈡防霉抗菌整理工艺二、消臭功能纤维消臭与防臭不同，是指消除已发生的臭气。这种臭气不只是细菌繁殖所造成，往往是一些物质，如人粪尿、排泄气体、化学物质所固有的气味。㈠消臭途径和消臭剂

消臭的研究重点在于消臭剂的开发。消臭剂在消臭过程中，显示出不同的消臭机理，这是我们开发消臭纺织品的重要理论基础。1、感觉消臭

所谓感觉消臭是使人从嗅觉上感觉到臭气的消失，其消臭机理包括掩盖作用和中和作用。当前38页，总共109页。2、物理消臭

物理消臭的方法包括吸附作用和吸收作用。物理吸附、吸入作用往往有容易饱和而降低消臭效果，使臭气再释放，这种情况正在不断改进，如使用缩磷酸锆微粉作为纤维消臭剂，只需经过吹风和日晒即能恢复其消臭功能。3、化学消臭

这种消臭方法是使恶臭分子与消臭剂发生化学反应，生成没有恶臭气味的物质，其反应机理涉及脱硫反应、氧化还原反应、离子交换反应和加聚反应等。4、生物消臭

这是一种通过各种生物包括细菌、酵母和多种生体酶作用消除恶臭的方法，其消臭机理在于细菌对恶臭物质的分解和生体酶对恶臭物质的氧化、催化作用。实际上，臭气发生往往是混合效应的结果，所以消臭剂和消臭方法的选用，也采取互相补充的方法，有关这方面的研究在世界上还存在很多空白领域。当前39页，总共109页。㈡消臭纺织品开发技术1、后整理技术

这里所指后整理技术包括浸渍、喷雾、涂层、浸轧等，所用消臭剂以天然植物消臭剂为主。2、将纺丝与后整理相结合

在消臭纤维开发中，充分发挥传统后整理技术的优势，将其与纺丝组分和纺丝工艺相结合不失为一条新的途径，这在实际开发中取得了良好的效果。3、共混纺丝

混纺丝是开发消臭纤维的热门技术，其工艺是把抗菌剂加入纺丝聚合物中，用传统纺丝设备进行纺丝。4、复合纺丝

复合纺丝法可以节省消臭剂的消耗和保持纤维的基本性能，所得纤维的性能会高于单纯共混纺丝的纤维。

消臭纤维在不断发展，它已与抗菌功能联系在一起，还将与防毒功能相结合，同时也兼容阻燃性、吸湿性、柔软性等多功能为一体，开发出各种新型的功能材料。当前40页，总共109页。三、芳香功能纤维

关于芳香的医疗保健功能的研究，近年来发展迅速，其中突出的一点是用脑电波测定技术确立了芳香医疗的科学原理。如茉莉香具有比咖啡大一倍的醒神效力，薰衣草具有镇静宁神的疗效，均已被脑电波所证实。如今，芳香纤维已用来制取芳香絮棉、芳香混纺纱和各类芳香织物。

芳香纤维开发以香型不同、纤维材料不同、纤维结构不同和赋香形式不同，而具有多种技术类型：1、共混型

用共混纺丝方法把芳香物质均匀地掺入纤维内部。2、包芯型

这种纤维的鞘层通常使用聚酯、聚酰胺类常用化纤材料，要维持纤维性能，因此芳香物质被加入到芯部聚合物材料之内。3、吸入型

经研究发现，乙烯—醋酸乙烯共聚物作为吸油性聚合物能吸入油型芳香剂。这种方法，不仅对芳香物质的沸点没有任何限制，容易达到指定的芳香效果，而且还可以把芳香油剂悬浮到染液中，使浸香与染色同时进行。当前41页，总共109页。四、生体吸收性功能纤维及制品的开发生体吸收性功能纤维是新型的功能纤维，具有普通纤维的机械性能和医学性能，在植入生体初期，它以机械性能和生体适应性维持着伤体的愈合，而在愈合之后，这种纤维被生体吸收。生体吸收材料基本分为天然材料、合成材料和天然与合成混合材料三大类。利用天然材料和合成材料混合制作的可吸收性纤维是一条新的途径。如采用明胶和聚乙烯醇混合的方法开发可吸收纤维，此外，作为人造骨骼强化材料的玻璃纤维，也通过一定的改性实现了可吸收性。现代医学的发展，对可吸收性纤维提出了越来越高的要求，推动着研究人员不断改造老品种和开发新品种。生体可吸收性纤维的纺丝技术有以下几种。1、溶液纺丝选用天然材料制作可吸收性纤维多采用此法。即将提取的天然材料溶于适合的液体中配成纺丝液，该液从纺丝头中挤压而进入凝固浴，经牵伸、热定型完成纺丝过程。当前42页，总共109页。2、熔融纺丝选用合成材料多采用此方法，即将聚合体配成纺丝液，挤压成初纺纤维，再经拉伸、热处理，最终得到既柔软又有强度的纤维。3、纤维素纤维改性处理通过对纤维素纤维的化学改性，可以制得可吸收性纤维。4、生体吸收性纤维的应用生体吸收性纤维的最大应用领域是缝合线，另外还用于大面积体腔内膜的修补、内脏创伤的缝合以及器官移植的定位等。使用可吸收性纤维制作的人工皮肤，不仅能保证创面纤维芽细胞很好地生长，发挥其对创面的保护作用，而且因其与生体亲合性好，能被创面吸收而使愈合后皮肤平整光滑。将药物包容在可吸收性纤维之内，作为药物载体纤维，也将是其新的应用方向之一。五、非生体吸收性功能纤维当前43页，总共109页。非吸收性纤维的功能是指在生体组织、血液、体液的环境中，纤维能连续保持其纤维性能和特定的缝合、连接、支撑、传输、分离等功能。这类纤维一般分为生体稳定性纤维、生体亲和性纤维和生体分离性纤维等。㈠生体稳定性纤维所谓生体稳定性是指纤维在生体内表现的物理和化学的稳定性，这是生体适应性的基本要求。生体稳定性纤维的医学医用首先是缝合线，目前应用最多的为蚕丝、涤纶、锦纶和丙纶等。生体稳定性纤维的应用之二是制作人工假体，起骨架作用。㈡生体亲和性纤维纤维的生体亲和性是指和人体组织，如肌肉、骨骼、细胞等能形成紧密结合的性能，这种结合一般是通过化学键形成的，无生理排异反应。碳纤维不仅有高强度、高模量、高耐磨性和导电性，而且其直径细小，对胶原组织具有优良的导向性，与骨组织和生体细胞的结合性很强。㈢生体分离性纤维所谓生体分离功能是指通过对体液、血液等液态生体组分进行分离，用来维持人体新陈代谢和达到医疗的目的。生体分离性纤维则是指具有这种分离功能的中空纤维分离膜。当前44页，总共109页。六、远红外保健纺织品远红外保健纺织品的开发途径主要有两种。其一是将远红外微能辐射体混入合纤纺丝原液进行纺丝，得到的远红外纤维，然后再加工成织物；其二是在整理加工时将微能辐射体以涂层、浸轧、印花等方法施加到纺织品上。远红外微能辐射体一般由多种金属氧化物，按一定比例混合并经粉碎、研磨而制成。作为纺织品用的远红外辐射体，必须具备下列条件：⑴低温比辐射率高。⑵远红外微能辐射体应具有较小的粒度，且能均匀分布。⑶辐射体本身的颜色要以不影响纺织品成品的色泽鲜艳度，同时又有较高的比辐射率为前提，故远红外辐射体多为白色或具有极浅的颜色。七、高吸水功能纤维高吸水性聚合物是一种具有松散网络结构的低交联度亲水性高分子化合物。其特点是能够吸收自身重量数十倍、数百倍乃至数千倍的水。不但吸水速度快，而且吸水后成为一种被水高度溶胀的无色透明凝胶，即使对凝胶施加压力，也难以将水挤出，但当外界温度较低时，吸收的水又可自行扩散出来。当前45页，总共109页。

高吸水性纤维是在高吸水聚合物制备原理基础上开发出来的。该纤维具有一定的物理性能，纺织加工较粉末或颗粒态的高分子聚合物方便。㈠高吸水纤维的分类1、纤维素类

纤维素是最早开发的吸湿性纤维之一，应用范围很广。随着时间的推移，人们已不满足于起初的吸湿性，于是用多种方法对其改性。⑴物理改性：纤维素的物理改性是从纤维截面的大小、形状及纤维的平直度、容积等方面进行改性的，通常增加纤维素纤维的内外表面积来提高吸水量。⑵化学改性：对纤维素进行化学改性的方法之一是由纤维素与尿素反应生成纤维素氨基酸酯产物，它具有高吸水性。另一种方法是将醚基引入纤维素链，形成羧甲基化纤维素，控制好这种纤维的醚化度和交联度，能使纤维吸收自身质量20倍以上的液体。2、聚羧酸类以聚羧酸为原料，添加适量的多羟基醇作为交联剂共同制成纺丝液，通过溶液纺丝成纤。当前46页，总共109页。

对于该类纤维，极性基团的数量对吸水能力影响较大。若极性基团含量太少，则吸水能力下降，水不溶性提高。含量太高，又会影响纤维的强度，因此，控制纺丝液中聚羧酸的含量很重要。3、聚丙烯腈类把丙烯腈、甲基丙烯酸和N—羧甲基丙烯酰胺的共聚物纺成丝后，浸渍于浓硫酸中，干燥后即得到高吸水纤维。4、改性的聚乙烯醇聚乙烯醇含有亲水基团，但并不具备短时间内吸收大量水分的高吸水性。在聚乙烯醇分子内引入羧基后可得到改善，吸水能力可达自身质量的100倍以上。㈡高吸水纤维的吸水机理

高吸水聚合物的结构是一种三维网状结构，其中分布着许多的离子基团，水分子进入网状的结构后，与这些离子形成氢键而被牢固地吸附在网状内，由于网状结构本身具有弹性，因此它能容纳许多的水分子，外表则成一种透明的凝胶状态。因此，高吸水聚合物的吸附作用是一种化学吸附，吸水量大且吸收的水分不易压出。当前47页，总共109页。㈢高吸水纤维的应用

高吸水纤维及其制品可以应用到许多领域，如婴儿尿布、成人失禁垫、妇女卫生巾等，能大大提高产品的吸水性和在压力下的保水性。另外高效吸血纱布、绷带可快速吸收体液，不粘于伤口。

除卫生用品外，高吸水纤维和其他纤维混用制成的膜，可作为农、林、园艺等的土壤保水剂。用它制成的“水合土”可在沙漠中种庄稼。

高吸水纤维制品在工业用脱水布、保鲜膜、微生物培养基及在水中逐渐膨胀的新奇玩具方面也都有发展前景。八、其他医用功能纤维㈠X射线摄影纱

X射线摄影纱是一种能挡住X射线的纤维材料。㈡磁性纤维

现代医学证明，磁疗具有调节精神和肠胃功能、扩张毛细血管，改善血液循环，调整生物电平衡、激活体内多种酶、促进新陈代谢的作用。随着磁疗技术和卫生保健事业的发展，具有磁疗功能的保健服装已经受到社会的重视。当前48页，总共109页。

磁性纤维是在高聚物中加入高浓度磁性微粉纺丝制成。制成的磁性纤维还要经过磁化处理才具有磁性，处理的方法是将其放在强磁场中，有时也可在纺丝过程中进行磁化。

这些磁性纤维可以用作磁疗衣料，制成各种磁疗服饰，还可以制作磁性拉链、磁性罩单、磁性过滤材料等产品。㈢防毒用微孔中空纤维

最初的防毒织物是将活性碳浸渍到织物上，通过其物理吸附机理解毒的。

用微孔中空纤维制成防毒服性能最佳。这种微孔中空纤维一般由相对惰性的聚合物制成，聚合物的选用由所选的解毒剂决定，若解毒剂是很活泼的化学试剂，如强氧化剂，那么微孔中空纤维应选择抗腐蚀性高的聚丙烯或聚四氟乙烯聚合物。若解毒剂是非常不活泼的化学试剂，制成微孔中空纤维的聚合物材料来源就很广了，它包括像醋酸纤维素和再生纤维素那样的化学敏感材料。若解毒剂是亲水的液体，微孔中空纤维就选择憎水的聚合物，以防止解毒剂泄漏。当前49页，总共109页。

防毒织物的制备主要是通过空吸的方法，使一种或多种解毒剂填入微孔中空纤维内，然后把填满解毒剂的微孔中空纤维的端点用热、声波或粘合的方法封住，以防止解毒剂从中空纤维中损失掉。封好的微孔中空纤维通过气流成形、机织、针织、针刺等纺织技术织成适合的织物。微孔中空纤维由于它具有适合的孔径、容积、机械强度、质量、渗透性和适用广泛的解毒剂等综合特点，使制成的防毒织物在性能上远远优于其他防毒织物，是用于军工、农业、医药等领域中极好的材料。当前50页，总共109页。第九节高性能纤维制品的开发

高性能纤维是指强度和模量极高，几乎接近高分子链极限值的一类力学特性高超的纤维，也有的被称作超级纤维。一、纤维增强复合材料的开发纤维增强复合材料中的增强材料主要是符合要求的各类纤维，尤其是高性能纤维，要求具有高强度、高模量、耐高温，耐环境、耐摩擦、耐化学药品侵蚀。作为复合材料的基体，一方面要求对纤维有很好的粘接性，另一方面要求其弹性模量和断裂伸长率与纤维相匹配。另外，则要求基体在与纤维复合时，与所需各种材料易于混容，有较好的流动性和较好的成型性，以便加工制作。二、纤维复合增强材料的应用由于纤维复合增强材料具有高模量、高强度、相对密度低的特点，用作航天器、飞行器可明显降低其自身质量，从而显著改变其动能。当前51页，总共109页。三、其他高性能纤维

在很多场合所需要的纤维材料具有很高的耐热性、不熔融、耐火、耐低温、耐摩擦、防辐射。以往的纤维材料或其制品都不能满足使用，近来，酚醛树脂纤维、含氟纤维、碳化硅纤维、硼纤维、氧化铝纤维、金属纤维的出现，为这些高功能产品的开发与应用提供了广阔的前景。以此制作的宇宙飞船舱外活动服、焊接飞溅防护服、防火护膜、隔热材料等，都在特殊的生产、工作领域中表现了卓越的功能。当前52页，总共109页。第九章纺织产品开发案例第一节超舒适、易保养、多功能环保型、高附加值毛纺产品的开发

早在20世纪50年代，国外就对羊毛的变性处理进行了深入研究并取得了突破进展，其目的有三：

一是改变羊毛的毡缩性和尺寸稳定性，使毛纺产品水洗后（甚至机洗）能保持其固有的手感风格、尺寸稳定性和形态稳定性，这样既保持了毛纺产品的品质，又易于保养；

二是使羊毛在化学处理之后纤维变细，一般可以使羊毛的直径减小2µm左右，这样就可以纺制更细的纱线，织造更轻薄更柔软酷似丝绸和羊绒的产品，使羊毛的应用品位得到提升，产品的附加值提高；

三是使羊毛的光泽、吸湿性、透湿性、染色性得到改进。具体的处理方法有：脱鳞片处理、脱氯处理、酶处理、柔软处理。当前53页，总共109页。以纬起毛产品仿阿尔巴卡粗纺毛呢为例：纬纱41.2tex，捻度32捻/cm，用青海大白毛或56支变性羊毛纺制；经纱用22.2~19.2tex毛/涤混纺纱。后整理工艺为：缩呢→洗呢→烘干→钢丝起毛→刺果拉毛→湿刷毛→定型→刷毛剪毛→烫呢→蒸呢→烫呢关键的工艺及条件：⑴湿刷定型：定型剂亚硫酸氢钠3~5g/L，柔软剂3％~8％，40℃浸轧，轧液率80％~100％，刷毛要求先粗后细，先短后长，将毛刷顺、刷直，打卷存放4~8h；⑵烫呢：要求将毛烫顺、烫直且有很好的耐久定型效果，只有这样才能有较好的光泽和手感；⑶蒸呢要轻重适宜，过轻没有定型效果且手感不好，过重则绒面板硬不丰满。当前54页，总共109页。第二节纳米材料与防止新产品的开发一、纳米技术及纳米材料纳米就其空间尺寸的大小而言，介于宏观物质与微观分子、原子之间，但更接近于微观。纳米技术就是在纳米尺度（1~100nm）内研究物质的特性与相互作用，并利用这些特性，生产处具有某些特定功能产品的高新技术。纳米材料是由极细的晶粒和大量处于晶界和晶粒内部缺陷中心的原子所构成的纳米微粒的集合体。一般而言，在室温下产生理化性能显著变化的颗粒尺寸多数介于1~100nm之间。因此，把粒径在100nm以下，并能够观察到体积或表面效应的颗粒称为纳米颗粒。1、纳米材料的结构特征纳米微粒是由数目较少的原子和分子组成的原子群和分子群，其中占很大比例的表面原子是既无长程序又无短程序的非晶层，而在粒子内部，存在结晶完好的周期性排布的原子，不过其结构与晶体样品的完全长程序的有序结构不同。正是由于纳米微粒的这种特殊结构，使其在性能上与同组成的体相材料存在非常显著的差异，导致纳米微粒奇异的表面效应和体积效应，并由此产生了许多纳米材料与常规材料不同的物理化学性质。当前55页，总共109页。2、纳米材料的表面效应（表面和界面效应）所谓纳米材料的表面效应，即纳米微粒表面原子与总原子数之比。因纳米微粒尺寸的减小而使表面效应大幅增长，粒子的表面能及表面张力随之增加，从而引起纳米材料性质的变化。3、纳米材料的体积效应纳米材料的体积效应又称小尺寸效应或量子尺寸效应。纳米材料的体积效应应是指纳米微粒尺寸减小、体积缩小、粒子内部的原子数亦相应减少而造成的效应。二、纳米技术和纳米材料在纺织工业上的应用纳米材料和技术在纺织业的应用包括开发功能性纺织品以及纺织工业废水的净化处理。㈠抗紫外线功能纺织品的开发1、抗紫外线功能纺织品开发的意义紫外线具有杀菌作用并能促进人体内维生素D合成，但同时亦会加速人体皮肤老化及产生癌变的可能。当前56页，总共109页。2、纳米材料对紫外线的屏蔽作用陶瓷粉对紫外线有屏蔽防护作用。将这些材料制成超细粉体，使微粒的尺寸与光波波长相当或更小时，对光的吸收会显著增强。应用纳米级陶瓷粉开发抗紫外化纤织物前景广阔。3、研究和开发抗紫外化纤纺织品抗紫外化纤的应用很广，这类化纤包括的品种很多。主要用来制作的品种有运动衫，制服等。工业和装饰用的有广告用布、户外装饰布和各类帐篷用布。研究方向包括：⑴根据纤维或纺织品的性能及具体要求选择处理微粒种类⑵根据纤维或纺织品的用途和性能要求，拟定适宜的加工方案：加工方法可分为两大类。第一类是纺丝法，即将纳米粉体加入纺丝液中；第二类是后整理方法，通过后整理的方法将纳米粉体施加到织物上。此外，还特别设想利用分散染料染色的原理，将纳米颗粒分散到纤维的空隙或无定性区。可以与染色同步进行，也可以单独进行。研究的关键是分散剂的选择或研制，保证纳米粒子在高温及较强的机械作用下不发生团聚。当前57页，总共109页。4、纳米微粒的表面修饰纳米微粒的表面修饰可以理解为应用物理或化学的方法改变纳米微粒表面的结构和状态，实现人们对纳米微粒表面的控制。通过对纳米微粒的表面修饰，可以达到以下四个方面的目的：⑴改变纳米粒子的分散性⑵提高微粒表面活性⑶使微粒表面产生新的物理、化学、机械性能及新的功能⑷改善纳米粒子与其他物质之间的相容性5、纳米微粒的表面物理修饰通过范德华力将异质材料吸附在纳米微粒的表面，可防止纳米微粒的团聚。表面沉积法是另一种表面物理修饰法，此方法是将一种物质沉积到纳米微粒表面，形成与颗粒表面无化学结合的异质包敷层。6、纳米微粒的表面化学修饰通过纳米微粒表面与处理剂之间进行化学反应，改变纳米微粒的表面结构和状态，达到表面改性的目的。表面化学修饰大致可分为以下三种：⑴偶联剂法⑵酯化反应法当前58页，总共109页。⑶表面接枝改性法：这种方法可分为三种类型。①聚合与表面接枝同步进行法②颗粒表面聚合生长接枝法③偶联接枝法㈡抗菌功能纺织品的开发纳米抗菌纤维制成的纺织品用途广泛，除可用作医疗用品，还可制作抑菌服装，也可用于沙发布等装饰织物。1、纳米抗菌材料无机抗菌剂按其作用于微生物的机理可分为两类。一类主要是通过物理吸附或离子交换等方法将银、铜等抗菌、杀菌的金属固定在沸石、磷灰石等载体上而制成。第二类为近年来发展起来的二氧化钛微粒子光催化系杀菌剂。2、纳米抗菌纤维或纺织品的开发方法由于化纤可以为纤维改性提供十分广阔的前景，所以逐渐通过纤维改性的方法来获得具有持久抗菌效果的纺织品，其中以共混的方式为主。通常化学纤维的改性使先将纳米材料与纤维基体混合造粒，再将制得的母粒与高聚物混合纺丝。当前59页，总共109页。天然纤维由于难以通过纤维改性的方式获得抗菌效果，所以到目前为止，用天然纤维制成的纺织品仍以浸轧抗菌剂的方法为主。三、纳米抗菌纤维和纺织品的研究方向对于开发合成纤维类抗菌纤维，研究方向包括以下几个方面：⑴抗菌剂的选择⑵抗菌纳米粉体理化指标的研究⑶抗菌纤维和织物的理化性能测试纳米材料在纺织上的其他用途还包括：红外屏蔽、远红外辐射功能和导电功能。当前60页，总共109页。第三节关于浮雕（凹凸）效果的产品开发所谓凹凸效果是指花纹与图案突出与材料表面的艺术效果，在纺织上应用能给人以独特的立体美学效果。以往的产品被人们称为纯棉泡泡纱，其加工方法有以下几种。一、纤维素纤维织物浮雕效果的产生方法和机理⑴采用不同捻度的棉纱作经纱或纬纱进行织造，由于纱线收缩率的不同，经后整理出现凹凸不平的浮雕效果；⑵采用不同线密度的棉纱织造，由于缩率的不同，经后整理可以出现凹凸不平的浮雕效果；⑶采用两个经轴整经，织造时两个经轴张力不同，经后整理由于经纱的不同收缩而产生凹凸效果；⑷采用不同收缩率的材料相间织造，经后整理出现凹凸效果；⑸在织物的经纱或纬纱中混入弹性纱或者弹性丝，而且所加入的弹性纱或弹性丝在织造时保持适当的张力，待织物下机后自然形成不同程度的凹凸浮雕效果；当前61页，总共109页。⑹织物局部经过浸轧或在印花机上印制时用一定浓度的烧碱处理，由于烧碱可以使纤维素纤维经向高度膨胀轴向高度收缩，从而出现凹凸效果；⑺织物在预定的局部印上防水剂，然后浸轧烧碱，含有防水剂的局部不能吸附烧碱，不含防水剂的局部则可以吸收烧碱，同样烧碱引起纤维素纤维的经向膨胀和轴向收缩，产生凹凸效果；⑻采用雕刻有花纹的钢辊，经机械轧出凹凸花纹；⑼采用发泡印花黏合剂印花，经焙烘出现凹凸花纹。二、合成纤维织物浮雕效果的产生方法和机理合成纤维不能用纤维素纤维织物的方法进行加工产生浮雕效果，另外用那些方法也得不到有色的凹凸效果，因为很多染料都经不起强碱的强烈作用。如何使合成纤维既产生浮雕效果的花纹又使花纹部分着上所需的颜色呢？下面介绍几种方法。当前62页，总共109页。⑴锦纶织物浮雕印花，采用如下配方：苯酚15％一10％(质量百分比)；T—802％一5％(质量百分比)；增稠剂30％一50％(质量百分比)；染料适量。

锦纶织物经印花后只需晾干既可得到凹凸浮雕效果而且同时又可以在花型部分着色；⑵涤纶织物采取和锦纶织物同样的方法也可以实现浮雕印花的效果；⑶另外化纤织物采用纤维素纤维织物的1、2、3、4、5种方法也可以得到凹凸浮雕效果；⑷可以采用机械加压的方式得到暂时性的凹凸效果；⑸采取雕刻有花纹的加热滚筒进行机械加压的同时进行一定的热处理，可以得到相对稳定的凹凸浮雕效果；⑹合成纤维也可以采用发泡粘合剂进行印花，由于发泡剂所分解出的气体使粘合剂高度膨胀，从而产生凹凸浮雕效果；⑺刺绣加工、贴补加工、粘贴加工也可以得到不同风格的凹凸浮雕效果。当前63页，总共109页。第四节生态纺织品生态纺织品主要指纺织品在生产、弃置和使用时都不会对环境和生态造成任何影响，虽然很难完全达到，但要求将这些影响减少到最小程度。目前，生态纺织品的标准都只着重于对使用者人体健康的影响，是一些对人体健康的安全标准，在这些生态纺织品标准中目前主要采用OCKOTexStandard100。一、生态纺织品中的禁用物质1、致癌物质主要是一些染料、助剂中含有被怀疑致癌性的物质。2、环境荷尔蒙环境荷尔蒙又称内分泌扰乱物质，是一些对人类身体健康和生态环境极其有害的物质，能扰乱人体内分泌。3、重金属4、过敏物质主要是人体接触一些染料和助剂后皮肤会出现红肿反应，严重的会引起呼吸衰竭，甚至死亡。当前64页，总共109页。5、其他有害物质

其他有害物质，包括不合适的pH值和异味等。二、生态纺织品生产中对生态技术的要求

选择生态纤维原料，是生产生态纺织品的重要途径。使用天然绿色浆料和选择对环境影响小的生态型防霉杀菌剂，避免使用“生态纺织品标准100”禁用的氯代有机物等有害物质。三、生态染整技术的要求1、生态前处理技术

采用高效短流程，生物酶前处理技术，无水或非水前处理工艺，不仅污染小，还可在纤维表面引入一些有利于染色、印花和整理的官能团，是即将进入工业化应用阶段的新技术。2、生态染色技术、生态染料和助剂的应用采用天然染料染色和应用生态型染料染色。生态型染料必须符合下述条件：对人体安全、上染率高、色牢度好、生物可降解性好、还应考虑染料中是否含有重金属物质和染色过程中是否使用含重金属的助剂或其他非生态型的染色助剂。当前65页，总共109页。

采用生态型染色助剂要求必须对人体安全、容易生物降解、不是环境荷尔蒙物质。提高染料利用率、减少废水中染料含量，这是生态染色工艺研究和开发的重点。主要途径如下：⑴开发应用高固色率和上染率的染料；⑵开发应用高染料利用率的染色工艺；⑶对纤维进行改性。3、非水染色技术

如超临界二氧化碳流体染色、气相或升华转移染色，染后不必水洗。4、提高节能染色技术

如采用低温染色工艺、活性染料冷轧堆染色工艺、助剂增溶染色工艺，应用物理化学方法对纺织品改性进行低温染色，如超声波染色，低温等离子体对织物改性后可增强纤维的染色性能，利用紫外线、微波及高温射线处理织物来改善纤维染色性质等。5、生态印花技术

选择对人体无害的环保型染料、涂料、糊料和印花助剂。用环保型印花糊料制备色浆，可采用天然糊料，研究合成增稠剂的回收利用技术，是减少污染、降低成本、实现生态印花的工艺。当前66页，总共109页。涂料印花由于工艺流程短，不需水洗，符合生态学原则，所以应积极开发新型涂料、无害粘合剂及高效增稠剂，解决手感、牢度和鲜艳度问题。数字喷射印花工艺简单，无需制版打样，可实现即时交货，自动化程度高。转移印花广泛应用的是分散染料升华转移印花。光电成像印花是利用静电产生潜在的静电图像，通过带相反电荷的有色颗粒显影，再转移到被印物上，经过固着即可。6、生态整理技术

新型机械整理，无化学危害，因此新型柔软松弛的生态整理技术不断出现。磨毛、起绒、轧花、拷花，轧光等物理整理工艺再次受到重视。⑴生物酶整理⑵无甲醛整理当前67页，总共109页。第五节涤/棉细纺整理工艺一、涤/棉细纺漂白工艺流程：退浆→烘干→烧毛→丝光→热定型→亚漂→涤纶增白→氧漂→烘干→热风拉幅浆拉→轧光→防缩→码布→打包（一）退浆（二）烧毛（三）丝光（四）热定型（五）亚漂（六）聚酯增白（七）氧漂（八）热风拉幅浆拉当前68页，总共109页。二、涤/棉细纺浅杂色漂染工艺工艺流程：退浆→烘干→烧毛→丝光→氧漂→烘干→热定型→轧染→烘焙→热风拉幅浆拉→轧光→防缩→码布→打包（一）退浆：碱退浆、酶退浆（二）烧毛（三）丝光（四）氧漂（五）热定型（六）印地科素染料轧染（七）烘焙（八）浆拉（九）轧光（十）防缩当前69页，总共109页。三、涤/棉咔叽、华达呢（深色）工艺流程：漂白→烘干→烧毛→丝光→烘干→热定型→热熔染色→还原染料悬浮体轧染→热风浆拉→防缩→码布→包装（一）氧漂（二）烧毛（三）丝光（四）热定型（五）热熔加分散两浴法（六）还原染料悬浮体轧染（七）高温高压染色工艺条件（八）热定型（九）热风拉幅当前70页，总共109页。第六节粗纺顺毛产品的设计一、顺毛产品简介近年来，粗纺毛呢广泛流行长、短顺毛产品，该类产品绒毛倒向一方，浓密丰满、光亮爽滑、柔软、均匀顺直、整齐。●粗纺驼丝锦用粗纺毛纱织造，羊毛较细；●长顺毛产品的原料采用较粗的羊毛、马海毛、羊驼毛；●短顺毛产品是一类绒毛较短的顺毛产品，原料多采用细毛或绒毛纤维。当前71页，总共109页。二、常见产品的纱线以及织造规格（1）织物为五枚三飞经面缎纹组织（2）织物为破斜纹组织（3）织物为经二重组织（4）织物为五枚三飞纬面缎纹组织当前72页，总共109页。顺毛产品在设计时需要注意如下一些问题：（1）顺毛产品应该选择纤维较长、强度较高的原料，尽量少使用短绒毛，这样织物起毛较容易，可以拉出较长且较丰满的绒毛。否则织物容易掉毛，且强力较低，不容易拉出合适长度和密度的绒毛，另外选毛、配毛也十分重要。（2）为了容易拉毛，使织物绒毛丰满浓密，所选择的经纬纱捻度不宜过大，最好选用不同捻向的经纬纱，这样容易拉出平顺、均匀的绒毛，不少纬起毛产品采用精纺纱为经，粗纺纱为纬的织造方法，也有的采用粗经精纬的经起毛织造方法。（3）织物结构适合采用交织点较少、浮长较长的纬缎纹组织和斜纹组织。（4）起毛和剪毛应该采取轻取并多次起毛，不要过重起毛企图快速完成，这样适得其反，使绒毛不够浓、密、顺、长，并且要调换呢坯起毛方向，直至拉出适合浓度和密度的绒毛，剪齐为止。（当前73页，总共109页。5）顺毛产品在缩呢时应避免缩呢过重，以免手感国语板硬，这样也会影响起毛质量，因为缩呢过重，毛与毛之间纠结较紧，不容易起毛，而且羊毛纤维容易在起毛时被拉断。（6）由于顺毛产品是以绒毛顺直整齐为重要特征的，所以绒毛的定型十分要，这就要求绒毛定型效果好，否则，不但产品外观差，而且稍受外力绒毛就散乱不堪，既不能体现上述风格又不可持久保持不变的外观和手感。当前74页，总共109页。三、顺毛织物的整理工艺流程及分析顺毛织物因品种不同、风格不同，所采用的整理加工流程也不同。1.顺毛产品后整理工艺流程：修补→刷毛→缝袋→洗呢→脱水→缩呢→精洗→脱水→哄呢→熟修→烫边→刷毛→钢丝干起毛→剪毛→湿水→脱水→刺果湿起毛→（煮毛→吸水）→卷放→哄呢→蒸刷→剪毛→刷毛→烫毛→剪毛→刷毛当前75页，总共109页。2.工艺条件（1）洗呢（2）缩呢（3）精洗（4）起毛、剪毛（5）湿水（6）刺果湿起毛（7）卷放定型（8）煮呢（9）烫光（10）剪毛当前76页，总共109页。第七节毛/苎麻产品的开发（一）苎麻纤维的主要特征苎麻属于麻科苎麻类，为多年生宿根草本植物。苎麻是麻纤维中品质最好的纤维，即可用于苎麻纺，又可以同其他纤维混纺。1、化学成分苎麻纤维是高分子化合物，主要成分是纤维素，纤维素含量为81%-84%。2、物理性质苎麻纤维为白色固体物质，有一定的光泽，密度为1.5-1.52g/cm3，公定回潮率为12%。单纤维强度为0.492-0.738N/tex，长度为20-250mm，断裂伸长率为3.8