多功能、高功能織物

第一節(jié)多功能織物一、保溫、防風(fēng)、防水、透濕織物日本旭化成等公司利用暖瓶保溫原理，開(kāi)發(fā)了一種兼有保溫、防風(fēng)、防水、透濕的織物。在其結(jié)構(gòu)中具有兩層帶微孔的鋁膜。靠近人體的一層鋁膜能將人體的輻射熱反射回來(lái)，最外層的鋁膜保留受熱空氣，以減少傳導(dǎo)熱的損失。與此同時(shí)又能把來(lái)自人體表面的汗和蒸汽通過(guò)微孔層的連續(xù)孔隙而釋出?？捎糜谥谱骰┓⒌巧椒捅Ｅ?。第四章多功能、高功能織物對(duì)織物通過(guò)樹(shù)脂整理、丙烯酸涂層等雖可以防水，但會(huì)妨礙人體汗氣和熱量的發(fā)散，而且這種織物一般防水性能較好，但散濕性較差。為了避免不舒服的濕氣，又不影響防水功能，又開(kāi)發(fā)出防水透濕織物。由于水滴和汽滴的大小有差異，水滴直徑為100~3000um，汽滴直徑僅為0.0004um，根據(jù)這一特點(diǎn)，理論上說(shuō)，只要防水透濕織物表面的微孔直徑大于0.0004um、小于100um就只能通過(guò)汽滴，而使水滴通不過(guò)。防水透濕織物的加工方法可分為以下三種：

在基布上層壓有無(wú)數(shù)微孔的樹(shù)脂薄層；通過(guò)特殊涂層，在織物表面形成無(wú)數(shù)微孔；研制超高密結(jié)構(gòu)的機(jī)織物。利用合纖長(zhǎng)絲制成超高密織物，其防水透濕功能不需壓層或涂層，這種織物具有良好的風(fēng)格和優(yōu)美的懸垂性，且有天然絲的光澤。日本帝人公司還開(kāi)發(fā)了一種能防水、透濕及具有彈性的多功能織物。其織物是一種在針織物上層壓一種特殊的透濕聚氨基甲酸酯薄膜。二、高強(qiáng)、耐高溫織物日本帝人公司用異位鍵芳香族聚酰胺纖維和對(duì)位鍵芳香族聚酰胺纖維混紡，開(kāi)發(fā)了一種特殊防護(hù)材料，商品名稱(chēng)為“X抗火焰”織物。耐高溫的機(jī)理：異位鍵芳香族聚酰胺纖維織物即使長(zhǎng)時(shí)間接近高溫火焰，只是輕微收縮，而暴露在火焰中的部分則變?yōu)樘蓟瘜?，成為熱量穿透的屏障，從而增加耐熱能力；而?duì)位鍵芳香胺是一種拉伸強(qiáng)度比鋼高倍的超細(xì)纖維。三、能吸收太陽(yáng)能的織物日本帝人公司研制生產(chǎn)出一種能吸收并貯藏太陽(yáng)能的合成纖維面料，即以聚酯纖維為主要原料，紡絲時(shí)加入部分碳化鋯制成的新面料。由于碳化鋯可將太陽(yáng)光線(xiàn)轉(zhuǎn)化為熱能，故該衣料較其他聚酯衣料能保持熱量，使衣內(nèi)溫度高出3~5℃，且輕薄柔軟。四、吸汗快干針織物具有優(yōu)良吸水?dāng)U散性能的多層聚酯長(zhǎng)絲針織布，由于具有高吸水?dāng)U散結(jié)構(gòu)的聚酯長(zhǎng)絲分布在織物表層附近，因此由皮膚層（背層）吸收的汗水可迅速傳送到布的表面。為了加強(qiáng)吸水?dāng)U散能力，以超細(xì)纖維技術(shù)為基礎(chǔ)，輔以特殊的長(zhǎng)絲處理技術(shù)，達(dá)到增強(qiáng)織物毛細(xì)管作用的效果。其織物擴(kuò)散快干特性，解除了因人體出汗而形成的粘濕感，汗水的快速揮發(fā)還能帶給穿著者以涼爽的感覺(jué)，并抑制因運(yùn)動(dòng)造成的皮膚溫度上升。日本尼契克公司研制了一種具有特殊的多層結(jié)構(gòu)的針織物，能吸收和散發(fā)運(yùn)動(dòng)員的汗水，迅速降低運(yùn)動(dòng)員皮膚表面的溫度。改善了因浸濕的服裝充滿(mǎn)了汗水和濕氣并粘貼皮膚，帶來(lái)運(yùn)動(dòng)后不舒適感的問(wèn)題。這種織物有三層結(jié)構(gòu)，第一層結(jié)構(gòu)為汗水輸送層，第二層結(jié)構(gòu)為防倒流層，第三層結(jié)構(gòu)為汗水散發(fā)層。汗水由輸送層傳送到散發(fā)層。散發(fā)層由棉纖維構(gòu)成，使水滴面積擴(kuò)大10倍，使汗水迅速散發(fā)。這種汗水輸送和散發(fā)的結(jié)構(gòu)使得服裝內(nèi)的微氣候保持適宜。五、晴雨兩用服英國(guó)一家公司研制成功一種晴雨兩用服，它與普通衣服一樣透氣。不同之處是在遇到雨水后纖維立即膨脹變粗，將衣服紗線(xiàn)之間的空隙脹滿(mǎn)。加之雨水的表面張力作用，水珠便無(wú)法透進(jìn)衣服內(nèi)，此時(shí)這件衣服就變成一件雨衣了。晴天時(shí)是一件款式新穎的外裝，天氣冷時(shí)又可擋風(fēng)保溫。六、會(huì)發(fā)光和水現(xiàn)圖案織物

發(fā)光花紋面料以發(fā)光纖維制成，它能儲(chǔ)存光的能量而在黑暗中重新發(fā)光，特別適合夜間工作人員穿著，也可作為舞臺(tái)表演服裝。感溫織物在16~25℃之間，織物顏色會(huì)隨溫度變化而改變，由灰漸變?yōu)榘祝删G漸變?yōu)辄S，由紅漸變?yōu)榘?，用于制作人造花和緞帶。水現(xiàn)圖案織物平時(shí)與普通布料相同，在潮濕時(shí)才顯現(xiàn)出圖案花紋，適宜制作雨衣和雨傘。七、森林香味紡織品日本鐘紡公司向市場(chǎng)推出了特殊的被褥和毛巾之類(lèi)的紡織品，這些紡織品可使室內(nèi)充滿(mǎn)森林中各種樹(shù)木的清香氣息。日本鐘紡公司把這類(lèi)紡織品打上了“森林浴”的印記。鐘紡公司是把木材中提出的香料油封存于微型膠囊之中，然后使其膠囊附于纖維之內(nèi)，再用這種特殊纖維進(jìn)行紡織加工。當(dāng)這種膠囊破裂時(shí)，香料油便散發(fā)出木材特有的香味。這種帶有樹(shù)木香味效果的衣物即使洗滌10次，仍有70%以上的香料存于纖維之內(nèi)，而且逐漸散發(fā)出香味。八、由氣溫變化自調(diào)厚薄的服裝面料這種面料由特制管狀纖維編織而成，管狀纖維內(nèi)充有空氣和一種冷脹熱縮的物質(zhì)。天冷時(shí)管狀纖維膨脹，使纖維變粗，衣服就變得蓬松厚實(shí)，增加了保暖性；天氣轉(zhuǎn)暖時(shí)，管狀纖維體積縮小使衣服變薄，穿著涼爽透氣。九、太空布太空布是我國(guó)科研人員研制的，是一種經(jīng)過(guò)特殊工藝處理的鍍（鋁）膜織物，它具有良好的防輻射功能，除能反射可見(jiàn)光外，還能有效地阻斷紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)輻射，起到保護(hù)作用。用太空布制成的旅游帳篷和普通的尼龍綢制成的帳篷同在烈日下曝曬4h后，測(cè)量帳篷內(nèi)的溫度，前者比后者低13℃以上。由于具有高效防輻射特性，可用來(lái)制作系列的防曬遮陽(yáng)產(chǎn)品和防輻射服裝等。十、襪類(lèi)新產(chǎn)品衛(wèi)生紙襪：一次性紙襪，吸汗性能好，特別適合腳汗多者穿著，腳癬患者常穿此襪可加快治愈。此襪色彩豐富、用后即可丟棄，十分方便。半導(dǎo)體絲襪：用特殊半導(dǎo)體材料混紡紗制成，穿著它能促進(jìn)下肢血液流通，增加細(xì)胞活力，可治皮膚病、便秘及婦女經(jīng)痛等。五趾襪：可將腳趾分開(kāi)，類(lèi)似手套。穿著時(shí)可完全附著于各腳趾，吸濕性好，可防治腳病。音樂(lè)襪：附有集成電路音樂(lè)片，走路或跳舞時(shí)，會(huì)奏出美妙動(dòng)聽(tīng)的樂(lè)曲，很受青年人喜愛(ài)。保健襪：用藥品和錦綸絲混合制成，藥不溶于水，藥效長(zhǎng)久，價(jià)格雖貴，但暢銷(xiāo)不衰。涼爽緊身襪：使用的藥劑膠囊，在穿著時(shí)能釋放出維生素C及礦物質(zhì)等藥液，并滲入人的皮膚里，使腿部感到特別涼爽。十一、其他空調(diào)式?jīng)鏊承模簥A層式結(jié)構(gòu)，夾層內(nèi)為熱傳遞材料，即溫度相變材料，其材料在28.5~32℃時(shí)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，起隔熱、保暖作用。這種背心還可在夾層外再附加一層，用來(lái)裝冰水，從而增強(qiáng)背心的降溫涼爽作用。穿上這種背心在夏季連續(xù)干幾個(gè)小時(shí)的重體力勞動(dòng)，仍可感到?jīng)鏊孢m。晶體服：用塑料晶體化合物處理的纖維制成的服裝，當(dāng)氣溫升高時(shí)，晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而大量吸熱；當(dāng)氣溫降低時(shí)，晶體結(jié)構(gòu)恢復(fù)為原有結(jié)構(gòu)，從而放熱。冬暖夏涼，適于外出人員在氣候驟冷驟熱時(shí)穿著。超浮力游泳衣：在游泳衣中充填入低密度聚乙烯，就可以輕松地載浮130kg以下的人體，在游泳時(shí)可擁有超大浮力，十分適合天生怕水或初學(xué)游泳者使用。功能纖維：具有特定功能，諸如吸水、高彈、防紫外、抗茵、抗靜電等性能的纖維叫功能纖維。

第二節(jié)高功能織物

分類(lèi)：功能纖維按用途分為生活用功能纖維和工業(yè)用功能纖維。按功能分為吸水吸濕纖維、抗菌防臭纖維、抗靜電纖維、導(dǎo)電纖維、防紫外纖維、芳香纖維等。如表中所示。

功能纖維簡(jiǎn)介主要介紹以下幾種纖維

高吸水纖維(superabsorbentfiber)阻燃纖維(fire-retardantfiber)抗靜電纖維(antistaticfiber)抗菌纖維（antibacterialfiber

）防紫外線(xiàn)纖維（UVresistantfiber）高吸水纖維(superabersorbentfiber)定義：高吸水纖維的持點(diǎn)是能夠吸收比自重大數(shù)十倍、數(shù)百倍乃至千倍的水，吸水速度快，即使施加壓力也難于將水?dāng)D出，當(dāng)外界溫度降低時(shí)，吸收的水分可自行擴(kuò)散出來(lái)。高吸水性纖維用途：纖維狀高吸水材料吸水表面積大，吸水速度快，手感柔軟，大大拓寬了高吸水性材料的應(yīng)用范圍，尤其適合制造高吸水性紡織品。分類(lèi)：高吸水性樹(shù)脂按原料可分為三大類(lèi)：淀粉系（淀粉接枝、羧甲基化等）；纖維素系（纖維素羧甲基化、接枝等）；合成聚合物系（包括聚丙烯酸系、聚乙烯醇系等）。其中聚丙烯酸（鹽）類(lèi)占高吸水性樹(shù)脂總產(chǎn)量的80％以上。這類(lèi)高分子交聯(lián)體屬于離子型電解質(zhì)，吸水能力特別強(qiáng)，且貯運(yùn)方便。高吸水纖維(superabersorbentfiber)物理改性是將一般纖維與吸水性纖維混紡，也可在一般纖維中加入吸水性粉末，或者將高吸水性樹(shù)脂的分散溶液涂覆在一般纖維或纖維造品上以提高纖維的吸水率。高吸水纖維(superabersorbentfiber)制備：兩種方法

纖維的親水化改性

化學(xué)處理則是用一般纖維與反應(yīng)性物質(zhì)反應(yīng)制取高吸水性纖維。

+阻燃纖維(fire-retardantfiber)定義：在接觸火焰時(shí)不產(chǎn)生明火，或雖起火燃燒但離開(kāi)火源后迅速自行熄滅的纖維，稱(chēng)為阻燃纖維或難燃纖維。天然有機(jī)纖維和大多數(shù)化學(xué)纖維均為可燃和易燃纖維，僅有氯綸等少數(shù)纖維是難燃纖維。

阻燃纖維的用途：廣泛用于室內(nèi)裝飾、交通運(yùn)輸、防護(hù)及工業(yè)等領(lǐng)域，如床上用品、窗簾、地毯、沙發(fā)套、軍事設(shè)施的防護(hù)用品，兵工廠(chǎng)、煉油廠(chǎng)、煤礦、煉鋼廠(chǎng)操作人員的工作服，飛機(jī)、火車(chē)、汽車(chē)等交通工具上的紡織品，兒童玩具等。阻燃纖維的廣泛使用可大大降低火災(zāi)的發(fā)生次數(shù)，提高安全性。

阻燃纖維(fire-retardantfiber)1．共聚法在成纖高聚物的合成過(guò)程中，將含有磷、硫等阻燃元素的化合物作為共聚單體引入大分子鏈中，經(jīng)紡絲制成阻燃纖維。如腈氯綸就是由丙烯腈與偏二氯乙烯或丙烯腈與氯乙烯共聚得到的阻燃纖維。

2．共混法將阻燃劑加入紡絲液中制成阻燃纖維。也可采用皮芯型復(fù)合紡絲，使阻燃劑位于纖維芯層，普通聚合物作為皮層．既可防止阻燃劑過(guò)早分解而影響阻燃性，又能保持纖維原有的外觀(guān)。制備：目前，阻燃纖維主要的制造方法有四種

阻燃纖維(fire-retardantfiber)

3．接枝改性法用放射線(xiàn)、高能量電子束或化學(xué)引發(fā)劑，使纖維與乙烯基型的阻燃單體發(fā)生接枝共聚、這是一種有效而持久的阻燃改性方法。維氯綸是由聚乙烯醇和氯乙烯通過(guò)接枝共聚而得到的阻燃纖維。

4．后處理改性法將濕法紡絲過(guò)程中的初生纖維，用含有添加型阻燃劑的溶液處理，使阻燃劑滲入到纖維內(nèi)部而獲得阻燃性。粘膠纖維、腈綸、維綸等常用此法賦予其一定的阻燃性?？咕w維（antibacterialfiber）定義：抗菌纖維一般由維綸、錦綸、脂綸、丙綸等常規(guī)纖維經(jīng)接枝共聚、共混或后加工等改性處理而制成的能抗微生物的纖維。該類(lèi)纖維對(duì)某些細(xì)菌有抑制作用?？咕鷦┲饕薪饘倩衔?、有機(jī)硅季銨鹽類(lèi)和苯酚等。

用途：醫(yī)護(hù)方面可用于繃帶、手術(shù)衣、口罩、病員服、衛(wèi)生巾、床單、過(guò)濾織物等，可防止病菌的二次傳染。食品行業(yè)用于工作服、圍裙、抹布、食品包裝等可避免污染。用于服裝、裝飾及產(chǎn)業(yè)用品，可提高衛(wèi)生性相舒適性，改善生活環(huán)境。

抗菌原理

三.抑止法:抗菌劑放出正離子，中和細(xì)菌的細(xì)胞壁上的負(fù)離子，當(dāng)細(xì)菌于分裂生長(zhǎng)時(shí)細(xì)胞壁因而破裂，細(xì)胞質(zhì)流出細(xì)菌體外，便細(xì)菌無(wú)法繼續(xù)繁殖，達(dá)到有效的抑止細(xì)菌的目的。穿透法:抗菌劑穿透細(xì)菌的細(xì)胞壁，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，破壞細(xì)胞質(zhì)殺死細(xì)菌。二.摯息法:抗菌劑包圍細(xì)菌的細(xì)包壁，使細(xì)菌無(wú)法呼吸窒息而死?？咕w維（antibacterialfiber）抗菌纖維（antibacterialfiber）四種抗菌纖維生產(chǎn)方法

第一類(lèi):甲殼素纖維為淬取甲殼動(dòng)物的甲殼，將之接枝到棉花上面，使用生物的滅菌方式，安全性良好，但因?yàn)榧讱に厣a(chǎn)成本極高，此種抗菌纖維數(shù)量有限，售價(jià)極高。第二類(lèi):抗菌聚酯棉。生產(chǎn)方法為熔融紡絲，具有抗菌效果的銀均勻的分布在纖維中，不會(huì)因?yàn)樗慈旧档痛水a(chǎn)品的抑菌效果，此產(chǎn)品亦為現(xiàn)有抗菌纖維中，最具長(zhǎng)效型的一種抗菌棉.適用于生產(chǎn)各種抗菌產(chǎn)品，為應(yīng)用范團(tuán)最廣的一種產(chǎn)品.抗菌纖維（antibacterialfiber）第三類(lèi):抗菌嫘縈棉嫘縈的生產(chǎn)方法為溶劑紡絲，將抗菌劑放入溶劑中，和縲縈同時(shí)抽絲成型，溶劑蒸發(fā)之后，抗菌劑留存于嫘縈纖維中，此種抗菌棉因?yàn)榭咕鷦┚徛膹睦w維中釋放出來(lái)而產(chǎn)生良好的滅菌效果，也因?yàn)閷儆卺尦鲂?，纖維的抗菌效果有時(shí)間性。第四類(lèi):此種產(chǎn)品為使用電鍍的方法，將銅電鍍到纖維上，具有抗菌效果的銅均勻的分布在纖維上，具有良好的抑菌效果，屬于長(zhǎng)效型的一種抗菌棉。抗靜電纖維(antistaticfiber)定義：比電阻較低(108～1010Ω·cm),在紡織加工和其制品的使用過(guò)程中，能夠降低靜電電位或使之消失的纖維，稱(chēng)為抗靜電纖維。

分類(lèi)：抗靜電性包括暫時(shí)性和永久性?xún)煞N。暫時(shí)性：指在化學(xué)纖維生產(chǎn)加工過(guò)程中，采用各種抗靜電油劑對(duì)纖維處理，使之具有一定的抗靜電功能，便于加工的順利進(jìn)行，而當(dāng)纖維加工成最終產(chǎn)品時(shí)，抗靜電性能隨之消失。永久性抗靜電纖維不但在紡織加工過(guò)程中具有抗靜電作用，加工成紡織成品后在其使用過(guò)程中仍具有抗靜電性能。通常所說(shuō)的抗靜電纖維主要指后者。

抗靜電纖維(antistaticfiber)抗靜電劑種類(lèi)抗靜電纖維(antistaticfiber)抗靜電劑種類(lèi)抗靜電纖維(antistaticfiber)

制備：為了克服合成纖維的強(qiáng)靜電性質(zhì)，可以通過(guò)多種途徑獲得抗靜電纖維，包括抗靜電表面加工法、共混紡絲法、復(fù)合紡絲法、共聚或接枝共聚。1、抗靜電表面加工法抗靜電表面加工法（后加工、有效的）表面處理法樹(shù)脂整理法離子絡(luò)合法化學(xué)反應(yīng)法抗靜電纖維(antistaticfiber)2共混紡絲法聚合物與抗靜電劑抗靜電劑抗靜電纖維

用復(fù)合紡絲法不但能改進(jìn)合成纖維的抗靜電性．而且還可改善纖維的其它性能?？轨o電纖維(antistaticfiber)3復(fù)合紡絲法抗靜電的復(fù)合纖維有許多形態(tài),如皮～芯型、?！珝u型、多層型等。常用皮～芯型復(fù)合法制成具有抗靜電性能的纖維。例如：以聚酯為芯．混有聚乙二醇的聚酰胺為皮的復(fù)合纖維，不但抗靜電件好．而且手感、吸濕性、耐磨性、彈性、抱合力等都有所改善。也可以聚乙二醇與聚酯的嵌段共聚吻為芯，聚酯為皮制成抗靜電性的皮～芯型復(fù)合纖維?？轨o電纖維(antistaticfiber)4共聚或接枝共聚法法

在疏水性合成纖維大分子主鏈上引入親水性、導(dǎo)電性成分，可在一定程度上提高該合成纖維的導(dǎo)電性例如+通式為的高分子季銨鹽變性后的纖維變性后的纖維的比電阻比未變性纖維的低5～6個(gè)數(shù)量級(jí)防紫外線(xiàn)纖維（UVresistantfiber）

分類(lèi)：一是自身就具有抗紫外線(xiàn)破壞能力的纖維，比如腈綸就足一種優(yōu)良的防紫外線(xiàn)纖維。另外一類(lèi)是含有防紫外線(xiàn)添加劑的纖維．大多數(shù)合成纖維如錦綸、滌綸、丙綸等防紫外線(xiàn)能力較差。需要先在成纖高聚物中添加少量防紫外線(xiàn)添加劑．然后紡制成防紫外線(xiàn)纖維。定義：一種防紫外線(xiàn)穿透的纖維。

性能：防紫外線(xiàn)纖維具有優(yōu)良的紫外線(xiàn)屏蔽性，穿著舒適性以及耐光、對(duì)皮膚無(wú)傷害的安全性。

能吸收波長(zhǎng)為290～400nm的紫外線(xiàn)有機(jī)物防紫外線(xiàn)纖維（UVresistantfiber）制備方法：三種方法選擇合適的防紫外添加劑無(wú)機(jī)有機(jī)TiO2ZnOCaCO3陶土添加劑與高聚物單體共聚制得防紫外線(xiàn)共聚物，然后紡成防紫外線(xiàn)纖維利用浸漬法、印花法或吸盡法將添加劑附著在纖維材料上，制成防紫外線(xiàn)纖維通過(guò)涂層的方法將添加劑附著在纖維的表面形成防紫外線(xiàn)層感光高分子材料感光高分子材料

在光照射下能迅速發(fā)生物理或化學(xué)變化，經(jīng)過(guò)一定的處理過(guò)程，可以得到記錄影像的高分子材料。光交聯(lián)型高分子光分解型高分子光致變色高分子感光高分子材料在光照下，分子鏈間能發(fā)生交聯(lián)偶合反應(yīng)的感光性高分子。聚乙烯醇肉桂酸酯生成的交聯(lián)產(chǎn)物不溶于有機(jī)溶劑。當(dāng)用適當(dāng)溶劑（顯影液）沖洗時(shí)，未感光部分被沖洗下來(lái)，而感光部分因不溶解而保留下來(lái)，結(jié)果得到與底片相反的圖像（負(fù)圖像,即負(fù)性光刻膠）。1．光交聯(lián)型高分子在光照下，高分子側(cè)鏈上的基團(tuán)發(fā)生分解的感光性高分子。受光照的部分溶于顯影液（稀堿液），而未受光照部分則保持不變，顯出圖像，稱(chēng)為正圖像。鄰重氮醌不溶于稀堿液烯酮茚甲酸可溶于稀堿中正、負(fù)性光刻膠可以用于制造集成電路、照相底片、印刷、激光光盤(pán)等很多方面。2．光分解型高分子在光照后化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化前后對(duì)可見(jiàn)光的吸收波長(zhǎng)不同，顯示出顏色變化，停止光照后又恢復(fù)原來(lái)的顏色的高分子。無(wú)色藍(lán)色可制備各種光色太陽(yáng)鏡、電焊鏡、護(hù)目鏡，各種玻璃窗，軍事用偽裝材料，密寫(xiě)信息材料等。3．光致變色高分子負(fù)離子纖維織物空氣中的負(fù)離子多為氧離子和水化基離子等，負(fù)離子對(duì)人是有益的空氣中的負(fù)離子主要是空氣中的分子通過(guò)機(jī)械、光、靜電、化學(xué)或生物能作用電離而成。此外，一些無(wú)機(jī)氧化物復(fù)合粉體也可在空氣中誘發(fā)負(fù)離子，有的稀土復(fù)合鹽也具有導(dǎo)致空氣中分子電離的功能。將這些物質(zhì)粉碎成微米或納米級(jí)微粒后，加到化纖紡絲液中，然后紡絲，即可制得產(chǎn)生負(fù)離子的纖維。用負(fù)離子纖維可以制作保健服、內(nèi)衣、床上用品及汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)的內(nèi)裝飾用布等。麥飯石功能纖維將優(yōu)質(zhì)的長(zhǎng)白山麥飯石和中華麥飯石中的微量元素，經(jīng)高科技工藝特殊處理，使每一種微量元素都具有正電荷中心的作用，然后添加到纖維的制造過(guò)程中，所以這些微量元素能夠牢固的吸附和結(jié)合（微量元素與纖維素大分子上的羥基發(fā)生鍵合反應(yīng)）在纖維素大分子上，制成具有一定牢固性和持久性的麥飯石功能纖維。其織物性能比純棉織物和其他化纖織物穿著更舒適，且無(wú)靜電、吸濕性強(qiáng)、透氣性好、染色鮮艷，富有絲絨感的獨(dú)特風(fēng)格?？捎糜谥谱鞲鞣N男、女內(nèi)衣、背心短褲、襯衫、襪子及床單、枕套等，或與純棉混紡，制作各種針織織物。其保健作用主要表現(xiàn)在：補(bǔ)充微量元素：含人體必需的微量元素鐵、鈣、鋅、鉀、硒等。當(dāng)人體內(nèi)微量元素缺乏時(shí)，織物上的多種微量元素通過(guò)與人體皮膚表面接接觸，借助吸收周?chē)h(huán)境和人體自身輻射的熱量，由毛細(xì)孔滲透到機(jī)體的血液內(nèi)，給人體以隨時(shí)補(bǔ)充。治療和預(yù)防皮膚病：具有良好的吸附功能。對(duì)人體皮膚排泄出來(lái)的過(guò)氧化物垃圾具有很強(qiáng)的吸附功能，保證毛細(xì)血管暢通，使毛細(xì)血管維持正常的新陳代謝水平與生理功能，起到治療和預(yù)防多種皮膚病的重要作用。人體保健和預(yù)防疾病：穿著麥飯石織物，人體中微量元素的攝入與代謝平衡時(shí)，對(duì)人體還能起到預(yù)防癌變、梅毒，止癢、殺菌、消炎、除臭等保健功效和預(yù)防多種疾病的神奇藥理作用。促進(jìn)和改善血液循環(huán)：產(chǎn)品在人體所能吸收的遠(yuǎn)紅外線(xiàn)波段內(nèi)，發(fā)射率高，可發(fā)射大量人體所能吸收的遠(yuǎn)紅外線(xiàn)光譜，激活人體細(xì)胞，使細(xì)胞能量增加，血液循環(huán)速度加快，對(duì)人體的微循環(huán)產(chǎn)生促進(jìn)和改善作用。第三節(jié)新技術(shù)在紡織業(yè)中的應(yīng)用生物技術(shù)納米技術(shù)信息技術(shù)智能紡織材料生物技術(shù)在紡織、纖維方面的應(yīng)用以植物為原料制備高分子材料PTT纖維（1-3異丙醇）聚乳酸纖維素淀粉纖維紡生技術(shù)的應(yīng)用蜘蛛絲桑蠶絲發(fā)酵生產(chǎn)蛋白質(zhì)納米技術(shù)高聚物與無(wú)機(jī)納米材料共混阻燃、易染、抗靜電、抗菌纖維納米纖維儲(chǔ)氫材料、燃料電池、導(dǎo)電材料、過(guò)濾材料制備方法電力紡絲分子紡絲板紡絲法聚合成型法信息技術(shù)可快速傳遞有關(guān)時(shí)尚信息，加速設(shè)計(jì)、銷(xiāo)售QRS，數(shù)字紡織由纖維性能,織造結(jié)構(gòu),通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算得到面料性能導(dǎo)電材料、納米材料、光電纖維帶有鍵盤(pán)和母板的時(shí)裝美軍的新式作戰(zhàn)服智能紡織材料感知外界信息，并作出反應(yīng)改變顏色、發(fā)生振動(dòng)、膨脹

導(dǎo)電、計(jì)算、儲(chǔ)存能量潛水衣（測(cè)溫、導(dǎo)電、加熱）滑雪服（相轉(zhuǎn)變材料）傳感器降落傘（變色材料）生物傳感器納米傳感器抗毒反應(yīng)型納米服執(zhí)行器（Actuators）可做成織物的柔性光電池、光電織物軍用導(dǎo)電納米復(fù)合材料、光電半導(dǎo)體裝置抗微生物材料仿人工肌肉材料'ExtremeTextiles'ComeofAge

紐約時(shí)報(bào)2005年4月11日?qǐng)?bào)道新的紡織時(shí)代的到來(lái)所說(shuō)內(nèi)容本文多已提到請(qǐng)看一些照片REHEAT

BEFOREUSINGWhenheated,carbonfibersturnliable.ILCDoverInc.inDelawarehasdevelopedstructuresthatcanbefoldedbeforelaunchingandthenreheatedandunfoldedinspace.Themilitarywillusethetechnologyforaspace-basedradar,andNASAcoulduseitinthefutureforlargespacetelescopes.BUILDINGWITHAIR

TheArmy'sAirBeamisdesignedforeasilyerectedtemporarybuildingslikemedicalbuildingsandaircrafthangars."Youjustunrollit,inflateitandyourtentisstandingup,"saidJeanHampeloftheArmySoldierNatickCenter,whichisdevelopingthetechnology.AprototypeisbeingusedforamedicalaidcenterinIraq.SOFTSWITCH

InternationalFashionMachinesofSeattlehasmadealightswitchintheshapeofapompom.Conductivefibersdetectthepressofahand."WhatIdoismakefuzzy,beautiful,conductivethings,"saidDr.MargaretOrth,thecompany'sfounder."Youjustsqueezethepompom,andthelightsgoonoroff."Dr.Orthsaidsheexpectedherfabricswitchestoreachstoreslaterthisyear.POLYMERSKINAprocesscalledelectrospinningmakesfibersoutofanelectricallychargedsolutioncontainingdissolvedpolymersandsticksthemontoanelectricallychargedsurface.Thefibersfallrandomlybutformauniformlayer,evenonathree-dimensionalsurface."It'ssortoflikespray-onGore-Tex,"saidDr.HeidiSchreuder-GibsonoftheArmyNatickSoldierCenter."It'sverybreathable,justlikeskin."BODYENGINEERING

Embroideredoutofsuturethread,thispieceoftextilewouldbesandwichedinanartificialshoulderjoint.Thestarburstshape,5.75incheswide,allowsthesurgeondifferentoptionsforsecuringthejointinplaceCARBONTOWER

PeterTesta,anarchitectinSantaMonica,Calif.,hasdesigneda40-storyskyscraperthatwoulddoawaywithsteelforthestructure.Instead,Mr.Testa's"wovenbuilding,"showninamodelabove,wouldbeheldupbyacrosshatchedlatticemadeofcarbonfiber,whichisseveraltimesstrongerthansteel.Thebuilding'sinteriorwouldbecompletelyopenexceptfortheelevatorshafts.

DESTINATIONMARSAcocoonof24airbagscushionedthelandingofNASA‘sPathfinderroverin1997.TheairbagsconsistedoffourlayersofVectran(PE),ahigh-strengthfiberthatisacousintoKevlarthatbecomesstrongeratcoldertemperatures.SimilarairbagssurroundedtheNASAroversSpiritandOpportunitywhentheylandedonMarslastyearHOTHAND

Conductivefibersinthisprototypespacesuitgloveallowcircuitrytobewovenin.Thefibersaremoredurablethanwires

Glass/PPCommingledYarnNylonWrappedCarbonRovingHybridYarnDevelopmentUseofhybridyarnsincombinationwithtextilepreformsenhancesthepotentialoftextilepreformcompositesinhighperformanceapplications.

Hybridyarnscanbemanufacturedthroughdifferentwaysincludingcowrapping,corespinningandcommingling,aimingtogiveuniformdistributionofmatrixandreinforcementfibersaswellastoreducethedamageofreinforcingfibers.

Currentlyworkiscarriedoncomminglingandwrappedyarns.

生物技術(shù)在制備纖維上，有兩種考慮：生物可降解，分解為水和CO2，參加自然界的大循環(huán)。原料來(lái)自生物體，不耗用燃料資源，利用太陽(yáng)能，將CO2和水由葉綠素來(lái)合成高分子或高分子原料，典型的例子是：Lyocell和Ingeo，將詳細(xì)介紹仿生技術(shù)：這是更新一代的技術(shù)，其實(shí)早就開(kāi)始了，棉（中空），麻、絲（異形），毛（復(fù)合）?，F(xiàn)在在更高層次上仿生。纖維材料開(kāi)發(fā)的新思路天然可再生資源的利用,源源不絕、環(huán)境友好的概念多從自然界動(dòng)植物中尋求靈感從事綠色材料、仿生材料的研究美國(guó)新經(jīng)濟(jì)雜誌預(yù)言，

「仿生」是未來(lái)人類(lèi)開(kāi)創(chuàng)更美好新世界的八大科技之一！

自然界生物的各種奇妙功能：蜘蛛絲的強(qiáng)韌性；蜻蜓出色的飛行本領(lǐng)；蒼蠅的多種特殊功能；孔雀、蝴蝶美麗的翅膀；夜間活動(dòng)型蛾（NightMoth）的眼

蜂巢奇妙的構(gòu)造蟑螂靈敏的感知能力啄木鳥(niǎo)的腦殼有最緊密組織的抗震骨骼；

墨魚(yú)的瞬間加速可以達(dá)到每小時(shí)20哩；

蜂鳥(niǎo)飛行600哩旅程耗費(fèi)不到十分之一盎司的能量；

荷花葉面有絕佳的抗污性(self-cleaningproperties)和撥水性(waterrepellent)；生物的骨骼構(gòu)造比鋼鐵強(qiáng)硬；自然生命世界蘊(yùn)藏所有科技的奧秘與答案……。蜻蜓出色的飛行本領(lǐng)飛行速度：150公里/小時(shí)飛行耐力：1000公里飛行之王?。。∠壯鄣囊曈X(jué)功能複眼為許多單眼的結(jié)合，可使焦距大幅縮短350度的視角能看清快速移動(dòng)物(紫外光）應(yīng)用複眼機(jī)制，可製造出極薄的感知器、復(fù)眼相機(jī)等應(yīng)用快速追蹤本領(lǐng)，可製造出飛機(jī)地速指示器蟑螂靈敏的感知能力從感知風(fēng)速到逃跑只需0.044秒，人類(lèi)需要0.3秒尾肢可對(duì)2公分/秒的風(fēng)做出反應(yīng)可做微流速感知器建筑功能貝殼珍珠層是普通陶瓷碳酸鈣,但比單相碳酸鈣陶瓷高2~3個(gè)數(shù)量級(jí)。最外層是角質(zhì)層,內(nèi)表層是珍珠層,中間是棱柱層。珍珠層組成相的是文石晶體正交結(jié)構(gòu)碳酸鈣,其余是有機(jī)基質(zhì)和少量的水。因此它是一種天然陶瓷基復(fù)合材料。研究表明,其中的文石晶體呈多邊形,它們交叉疊層,堆砌成非常整齊有序的結(jié)構(gòu),片層之間是有機(jī)基質(zhì)。荷葉絕佳的抗污性和潑水性帝人開(kāi)發(fā)的MicroftLectuce織物，模仿荷葉的潑水作用仿竹復(fù)合材料制備竹纖維包含多層厚薄相間的層,每層中的微纖維以不同的升角分布,相鄰層間升角逐漸變化,避免了幾何和物理方面的突變,層間結(jié)合大為改善據(jù)此提出仿生纖維雙螺旋型,實(shí)驗(yàn)表明其壓縮變形要比普通纖維高倍以上。動(dòng)物骨骼啞鈴狀結(jié)構(gòu)特征及其仿生動(dòng)物長(zhǎng)骨外形為中間細(xì)長(zhǎng)兩端粗大,并圓滑過(guò)渡到中部,避免了應(yīng)力集中,有利于應(yīng)力的減緩,與肌肉相互配合使肢體持重比提高,受此啟發(fā)把短纖維設(shè)計(jì)成啞鈴狀,經(jīng)理論計(jì)算,可得到端球與纖維直徑的最佳比值。這種結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料強(qiáng)度提高了1.4倍。樹(shù)根纖維狀結(jié)構(gòu)特征及其仿生設(shè)計(jì)分形樹(shù)纖維模型，可同時(shí)提高材料的強(qiáng)度和韌性。首先用焊錫將鋼單絲按預(yù)先設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)焊接而得到人造纖維，將纖維以預(yù)定的分叉角固定在模中，最后將環(huán)氧樹(shù)脂倒入模中。有二級(jí)分叉纖維和無(wú)分叉纖維試樣。結(jié)果表明具有分叉結(jié)構(gòu)的纖維拔出力和拔出能隨分叉角的增加而增加,且大于無(wú)分叉纖維試樣。纖維對(duì)斷裂功的貢獻(xiàn)為纖維拔出能的平均值,于是纖維的拔出能越大,纖維對(duì)復(fù)合材料斷裂韌性的貢獻(xiàn)越大。因此分形樹(shù)結(jié)構(gòu)的纖維可以提高復(fù)合材料的斷裂韌性。大腦皮質(zhì)的褶皺與小型高密度封裝器件人腦各個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的連接極為復(fù)雜,據(jù)稱(chēng)一個(gè)神經(jīng)與其周?chē)募s萬(wàn)個(gè)神經(jīng)原有通信聯(lián)系。如此復(fù)雜的連接即便利用目前電子技術(shù)中先進(jìn)的大規(guī)模集成電路也是無(wú)論如何做不到的,再一個(gè)特點(diǎn)是它的功耗甚少。在大腦的皮質(zhì)有許多褶皺,這是一種用較少體積增加表面積的辦法,從而承擔(dān)大量信息的傳遞。大腦皮質(zhì)的這種結(jié)構(gòu)正好適宜于高密度封裝。人們用疊層等方法增加界面面積,在三維空間進(jìn)行布線(xiàn),從而大大提高了封裝密度。仿天然纖維絲：光澤絲鳴←異形縱向凹陷棉：保暖性等←中空毛：卷曲彈性←并列型組分（正皮質(zhì)、副皮質(zhì)細(xì)胞）麻：涼爽←扁平仿蜘蛛絲研究背景蜘蛛牽引絲力學(xué)性能優(yōu)良，被譽(yù)為“生物鋼”

I強(qiáng)度高、彈性好、初始模量大、斷裂功大

ii比強(qiáng)度是鋼的5倍，韌性是Kevlar的3倍

ⅲ它是一種以蛋白質(zhì)為基質(zhì)的高強(qiáng)材料，集高強(qiáng)、高韌、輕質(zhì)、可生物降解等優(yōu)點(diǎn)于一身蜘蛛牽引絲的用途

在防彈衣、微型手術(shù)縫合線(xiàn)、航空材料、復(fù)合材料等領(lǐng)域有著巨大潛在的用途。

奇妙的蜘蛛絲蜘蛛絲和蠶絲之優(yōu)異的力學(xué)性能材料伸長(zhǎng)率（%）初始模量（N/m2)強(qiáng)度（N/m2）

斷裂功（J/Kg）

蜘蛛

牽引絲9.8~32.1(1~30)×109

1×109

1×105

家蠶絲15~355×109

6×108

7×104

尼龍18~263×109

5×108

8×104

棉5.6~7.1(6~11)×109

(3~7)×108

(5~15)×103

鋼8.02×1011

1×109

5×103

凱夫拉4.01×1011

4×109

3×104

橡膠1×106

8×104

Ref:

VollrathF.,StrengthandStructureofSpiders’Silks,ReviewsinMolecularBiotechnology,2000,74:67-83

蜘蛛和蠶之合理的紡絲技術(shù)常溫常壓水溶液高濃度液晶紡節(jié)能、經(jīng)濟(jì)環(huán)保高效耗能小、產(chǎn)品高性能歷經(jīng)數(shù)億年演化蜘蛛絲仿生紡絲的關(guān)鍵技術(shù)12蜘蛛絲蛋白的制備紡絲過(guò)程的仿生利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將蜘蛛的相關(guān)基因轉(zhuǎn)移到細(xì)菌、植物體、哺乳動(dòng)物的乳腺上皮或腎細(xì)胞中，進(jìn)行表達(dá)，生成蜘蛛絲蛋白質(zhì)，并進(jìn)行提純蜘蛛所用的“紡絲液”是水作溶劑?！凹徑z”前，“紡絲液”在絲腺內(nèi)呈液晶態(tài)，并以α晶型為主。在其成絲流動(dòng)過(guò)程中，α結(jié)構(gòu)向β反向平行折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變并且絲條從水中分相出來(lái)，絲條一旦形成了β反平行結(jié)構(gòu)就不再溶于水。國(guó)外的研究重點(diǎn)——

蜘蛛絲蛋白的制備轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物:山羊(NexiaCANADA)轉(zhuǎn)基因植物:煙草,土豆細(xì)菌,酵母成功獲得重組蜘蛛絲蛋白

美國(guó)麻省的國(guó)家陸年生物化學(xué)指揮中心和加拿大魁北克內(nèi)克夏生物科技公司（NexiaBioteehnologies）從蜘蛛身上抽取出蜘蛛基因植入山羊體內(nèi)，讓羊奶具有蜘蛛絲蛋白，再利用特殊的紡絲程序，將羊奶中的蜘蛛絲蛋白紡成人造基因蜘蛛絲，這種絲又稱(chēng)為生物鋼（Bio-Steel）。用此種方法生產(chǎn)的人造基因蜘蛛絲比鋼強(qiáng)4至5倍，而有如蠶絲般的柔軟和光澤?？捎脕?lái)制造手術(shù)縫線(xiàn)，耐磨服裝，還能制成具有防御功能且柔軟的防彈衣。據(jù)說(shuō)，現(xiàn)今使用Kevler制成的防彈衣，還不及人造基因蜘蛛絲制的防彈衣。紡絲技術(shù)同樣非常重要人造蜘蛛絲的紡絲研究現(xiàn)狀必須模仿蜘蛛的干法成絲過(guò)程天然蜘蛛絲蛋白六氟異丙醇甲酸鹽溶液重組蜘蛛絲蛋白水濕紡濕紡?fù)陆z口壓絲部共通管后區(qū)中區(qū)前區(qū)后部絲腺中部絲腺＊合成絲素＊彎彎曲曲的細(xì)管＊分子形態(tài)：Silk

I＊無(wú)規(guī)卷曲、α螺旋＊溶液狀態(tài)：凝膠＊蛋白質(zhì)濃度：12~15%＊粘度：中＊無(wú)光學(xué)活性＊高的含水量＊合成絲膠,水分流失＊較粗＊分子形態(tài)：Silk

I＊無(wú)規(guī)卷曲、α螺旋＊溶液狀態(tài):凝膠→凝膠→溶膠＊蛋白質(zhì)濃度：25%＊粘度：高→高→中等＊微雙折射＊水分流失,離子交換，

pH下降，粘度減少。＊逐漸變細(xì)，象一個(gè)圓錐形的噴絲頭＊無(wú)規(guī)卷曲、少量β結(jié)構(gòu)＊溶液狀態(tài)：溶膠→向列型液晶＊蛋白質(zhì)濃度：30%＊粘度：低吐絲管

＊SilkII＊60%水流失＊反平行β結(jié)構(gòu)直徑:2.0→2.5→1.2mm剪切速率:0.006→0.003→0.03/spH:5.6→5.2→5.0直徑:0.05-0.3mm剪切速率:2-400/s(400-2000/s)pH:4.8

前部絲腺直徑:0.4-0.8mm剪切速率:0.1-0.8/spH:6.9蠶的成絲流程示意圖調(diào)整Ca2+、Mg2+、K+等濃度濃度漸高、pH值漸小、β-折疊構(gòu)象漸多無(wú)規(guī)卷曲FutureApplicationsSpidersilkcanimproveorreplaceexistingmaterials,ieKevlarorcompositeingredientsSuperstrongpartsStrandofspidersilkpencilthickcanstopaBoeing747(Ref.4)蜘蛛七種分泌腺體蜘蛛的噴絲頭SilkExcretionWhenthesilkproteinsreachthespinneretsthesilkproteinshavehardenedfromtheirpreviousliquidform.Thecrystallinestructureoftheproteinshavealigned