竹纖維與復(fù)合材料的應(yīng)用

竹纖維與復(fù)合材料的應(yīng)用

1新天然纖維特征及發(fā)展1.1竹纖維1.1.1竹纖維的特點(diǎn)(1)竹纖維的抗菌性能竹纖維含有一種名為“竹坤”的抗菌藥物，具有天然抗菌、防蟲、止癢等藥物特性。竹肉具有廣泛的抗微生物作用。竹纖維中的綠茶和毛竹鈉具有良好的除臭效果。經(jīng)高科技工藝制作的竹纖維織品可有效地抑制細(xì)菌生長,清潔人體周圍空氣,預(yù)防傳染病。其抑菌功能經(jīng)反復(fù)洗滌后也不會(huì)衰減(2)竹纖維的可生物降解在正常溫度條件下,竹纖維及其紡織品很穩(wěn)定,但在一定環(huán)境下竹纖維可以分解為水和二氧化碳。1.1.2竹纖維的應(yīng)用竹纖維織物的天然抗菌、抗紫外線作用在經(jīng)多次反復(fù)洗滌、日曬后,仍能保證其原有的特點(diǎn),對人體皮膚無任何過敏性不良反應(yīng),并對人體皮膚具有保健作用?，F(xiàn)已大量應(yīng)用于口罩、繃帶、手術(shù)服、護(hù)士服等醫(yī)用防護(hù)品和毛巾、襪子、內(nèi)衣、床上用品等親膚日用品。另外,竹纖維與其他材料融合的應(yīng)用也非常廣闊。比如,用竹纖維制備的經(jīng)濟(jì)墻板綜合了竹纖維和水泥兩者的良好特性,具有防火、隔音、隔熱、耐水、防蛀及安裝簡便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。用竹纖維與玻璃纖維復(fù)合建筑材料為主體骨架的模板組成的活動(dòng)房屋,具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):減輕建筑物的自重;節(jié)約能源;可靠性高;經(jīng)久耐用。此外,它還具有耐腐蝕、不怕風(fēng)吹雨淋及雨水浸泡、防火性強(qiáng)等特點(diǎn)。用竹纖維和樹脂復(fù)合制作的竹纖維增強(qiáng)塑料的強(qiáng)度相當(dāng)高,可以作為許多土建工程的主、次承力構(gòu)件,耐腐性比鋼材好,也可以應(yīng)用于交通運(yùn)輸、建筑、家具等行業(yè)。1.2海藻酸纖維的原料從廣義上來說,將含有海藻成分的纖維統(tǒng)稱為海藻纖維。海藻酸纖維又稱堿溶纖維、藻蛋白酸纖維,其原材料來自天然海藻中所提取的海藻多糖。海藻多糖主要來自海帶、巨藻、墨角藻、昆布和馬尾藻等褐藻類。1.2.1海藻纖維的特點(diǎn)海藻纖維能吸收大量傷口滲出物,使繃帶更換的時(shí)間間隔延續(xù)一段較長時(shí)間,減少繃帶更換次數(shù),減少護(hù)理時(shí)間,降低總護(hù)理費(fèi)用。(2)海藻纖維的淋洗海藻纖維與滲出液接觸后,大大膨化而形成柔軟的水凝膠。高M(jìn)海藻纖維可以通過用溫?zé)岬柠}水溶液淋洗去除;高G海藻酸鹽繃帶在治療過程中,膨化較小,可以整片拿掉。這對傷口新生的嬌嫩組織有極大的保護(hù),可防止取出紗布過程中造成二次傷口創(chuàng)傷。(3)氧傳質(zhì)懸液的安裝,將一般外環(huán)上的空氣中和外界環(huán)境進(jìn)入測試方法內(nèi)環(huán)境,這也是g海藻纖維吸濕后形成親水性凝膠,與親水基團(tuán)結(jié)合的“自由水”成為氧氣傳遞的通道,氧氣根據(jù)吸附—擴(kuò)散—解吸的原理從外界環(huán)境進(jìn)入傷口內(nèi)環(huán)境;另外纖維內(nèi)的高G段作為纖維的大分子骨架連接點(diǎn)成為水凝膠的相對硬性部分,成為氧氣通過的微孔。這些特點(diǎn)避免了傷口的缺氧環(huán)境,提高了傷口治愈環(huán)境的質(zhì)量(4)凝膠結(jié)構(gòu)纖維海藻酸鹽繃帶與滲出液接觸時(shí),纖維大大地膨化,大量的滲出液保持在處于凝膠結(jié)構(gòu)的纖維中。單個(gè)纖維的膨化減少了纖維之間的細(xì)孔結(jié)構(gòu),流體的散布被停止,海藻酸鹽繃帶的“凝膠阻塞”性質(zhì),使傷口滲出物的散布、對健康組織的浸漬作用大大減少。(5)生物降解和兼容性海藻纖維是一種生物可降解纖維,這就解決了對環(huán)境污染的問題。其生物相容性使其作為手術(shù)線時(shí)可不經(jīng)二次拆線,減少了病人的痛苦。(6)吸收金屬離子的性能海藻纖維的高金屬離子吸附性可吸附大量金屬離子形成導(dǎo)電鏈,提高大分子鏈的聚集能,從而可使其用于制造防護(hù)紡織品。1.2.2環(huán)保再生纖維素海藻纖維在國內(nèi)外的研究應(yīng)用十分廣泛。在國內(nèi),青島大學(xué)公開了一種殼聚糖接枝海藻纖維及其制備方法與用途的專利,這種纖維由于表面包覆一定的殼聚糖,因而具有良好的吸濕性和抗菌性,且無毒、無害、安全性高及生物可降解性,在醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域均有良好的應(yīng)用前景,作為止血治療的新型材料,尤其適合于制造紗布做傷口敷料用2新集群纖維素特征及發(fā)展2.1產(chǎn)品的特性分析玉石纖維是一種新型陽離子可染纖維,是運(yùn)用萃取和納米技術(shù),把玉石和其他礦物質(zhì)材料達(dá)到亞納米級粒徑,然后熔入滌綸紡絲熔體中,經(jīng)紡絲加工制成。玉石和其他礦物質(zhì)粒子的加入賦予了玉石纖維很多獨(dú)特的功能。如抗菌保健,玉石纖維獨(dú)特的微孔中空結(jié)構(gòu)使其具有吸濕快干的特性,而且,由于玉石纖維在滌綸單體中接入了第三單體,是一種新型的差別化滌綸纖維,具有常壓陽離子可染的特性玉石纖維是在滌綸纖維的基礎(chǔ)上加入了第三單體,具有微孔結(jié)構(gòu),并具有以下特性:首先,玉石中含有豐富的對人體有益的礦物質(zhì)和微量元素,長期貼附在人體的皮膚上進(jìn)行釋放,能改善血液微循環(huán),促進(jìn)新陳代謝,產(chǎn)生涼血、降壓、安神、緩解疲勞等保健功能,對因濕熱引起的皮膚病也有良好的康復(fù)作用:其次,用玉石纖維制成的織物,人體感覺有較好的涼爽感,特別適合在炎熱的夏天或運(yùn)動(dòng)的時(shí)候穿著使用;玉石纖維本身還具有一定的抗菌作用:此外,玉石纖維具有抗起毛起球性,這一點(diǎn)使得它與普通聚酯纖維相比具有令人矚目的優(yōu)勢;玉石纖維極易染色,可在常壓下完成深濃色上染,與傳統(tǒng)聚酯纖維染色相比可大大降低能源消耗,減少廢液排放中染料的含量,有益于環(huán)境保護(hù),因此將玉石纖維面料應(yīng)用于紡織印染加工還有著積極的環(huán)保和節(jié)能減排意義。2.2調(diào)溫纖維2.2.1溫度調(diào)節(jié)功能調(diào)溫纖維調(diào)溫纖維是一種具有雙向溫度調(diào)節(jié)作用的新型纖維,它能夠根據(jù)外界環(huán)境溫度的變化,通過纖維中的調(diào)溫材料從環(huán)境中吸收熱量貯存于纖維內(nèi)部,或放出纖維中貯存的熱量,在纖維周圍形成溫度基本恒定的微氣候,從而實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)功能調(diào)溫纖維區(qū)別于傳統(tǒng)的保暖纖維和涼爽纖維,后兩類纖維在溫度調(diào)節(jié)作用上都呈現(xiàn)被動(dòng)、隔離式、無法自調(diào)控制的特征,對濕、冷、熱環(huán)境不能自主調(diào)整,其本質(zhì)上仍為普通纖維或差別化纖維,并非智能纖維2.2.2調(diào)溫纖維的生產(chǎn)智能調(diào)溫纖維能純紡,也可與棉、毛、絲、麻等各類纖維混紡交織,可以梭織或針織。大量應(yīng)用于戶外服裝、內(nèi)衣褲、毛衣、襯衣、帽子、手套和床上用品等,具有良好的效果。調(diào)溫纖維在戶外運(yùn)動(dòng)者和對溫度變化較為敏感的老年、嬰幼兒中更受歡迎。目前,以相變材料為主要調(diào)溫功能的調(diào)溫纖維應(yīng)用比較成熟的國家主要有美國和瑞士,他們生產(chǎn)的調(diào)溫纖維主要是微膠囊紡絲工藝技術(shù);而日本大和化學(xué)工業(yè)以研制微膠囊漿料涂層技術(shù)見長。我國調(diào)溫纖維尚處于研制開發(fā)和試制生產(chǎn)階段,產(chǎn)品市場尚不成熟。主要有:北京雪蓮羊絨股份有限公司與山西恒天新纖維科技開發(fā)有限公司于2007年3月共同研制開發(fā)的智能牛奶蛋白調(diào)溫纖維,其耐壓、耐高溫性能優(yōu)良。2.3丙二醇縮聚合成高效聚丙二醇pdaPTT纖維是Shell公司開發(fā)的一種性能優(yōu)異的聚酯類新型纖維。它是由對苯二甲酸(PTA)和1,3一丙二醇(PDO)縮聚而成。PTT纖維綜合了尼龍的柔軟性、腈綸的蓬松性、滌綸的抗污性,加上本身固有的彈性,以及能常溫染色等特點(diǎn),把各種纖維的優(yōu)良服用性能集于一身,從而成為當(dāng)前國際上最新開發(fā)的熱門高分子新材料之一。2.3.1pet纖維回彈性PTT纖維具有優(yōu)異的拉伸回彈性,經(jīng)過測試,表l列出了PTT、PA6、PBT與PET四種纖維回彈性的對比數(shù)據(jù)。由表1可知,對PTT纖維進(jìn)行多次重復(fù)拉伸試驗(yàn),結(jié)果表明這種纖維即使經(jīng)過10次20%的最大拉伸,仍然能100%地回復(fù),這表明PTT纖維具有優(yōu)異的彈性回復(fù)性。并且,PTT纖維的彈性回復(fù)率明顯高于PBT和PET(2)不同楊氏模量的情況下的楊氏模量的情況下,其楊氏模量的情況好于對于第5型PTT的撓屈模量指標(biāo)低于滌綸而與尼龍相仿,其楊氏模量的情況也相仿。與滌綸纖維和制品的突出剛性相比,PTT纖維和織物的手感更接近于尼龍柔軟而舒適的感覺。(3)玻璃化溫度對tg纖維檢察的影響對純PTT纖維最適合的染料是分散染料,使用分散染料染色,溫度必須在玻璃化溫度(Tg)上才能染成深色。PTT纖維的Tg為55℃,比PET纖維(81℃)低26℃左右。其染色性能優(yōu)于PET纖維。PTT纖維在100℃時(shí)有很高的上染率,通常可在常壓沸染2.3.2織物上的應(yīng)用PTT纖維彈性面料具有優(yōu)良的拉伸及回彈性能,服用感覺非常舒適;同時(shí)該款面料抗皺性能好,面料縮率小,尺寸穩(wěn)定性高,經(jīng)熨燙后折痕保持性好,能夠長久保持西服和制服挺括的外形;并且PTT纖維的染色性能優(yōu)于普通滌綸,使得PTT彈性面料色牢度好,可工業(yè)洗燙;具有優(yōu)良的耐磨和耐穿性能。PTT纖維在毛紡面料上的應(yīng)用因?yàn)镻TT纖維良好的拉伸回彈性能,可滿足制服面料對微彈性的需求。和毛纖維相近的低初始模量,可賦予面料柔軟手感。將PTT纖維和毛混紡,利于改善常規(guī)毛滌制服面料的彈性和抗皺性能,開發(fā)新一代毛感強(qiáng)的毛混紡制服面料。PTT與天然纖維混紡的目的是賦予紗線以及織物以天然纖維的特性,同時(shí)改善PTT在吸濕、抗靜電等方面的缺陷,與毛進(jìn)行混紡,還可避免織物泛黃;在與天然纖維混紡的基礎(chǔ)上,再添加一些新型纖維如Tencel等,可以更好地改善紗線及織物的功能性。PTT與超細(xì)絲交織的T恤面料、運(yùn)動(dòng)裝面料和PTT與海島絲等多種成分混紡的家紡面料。3新