紡織新材料(緒論)一

新型紡織材料

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)

1主要參考資料1紡織新材料---李棟高，蔣蕙均（中國(guó)紡織出版社，2002）2新型紡織材料及應(yīng)用--楊建忠，崔世忠等（東華大學(xué)出版社，2003）3現(xiàn)代功能材料及其應(yīng)用—郭衛(wèi)生,汪濟(jì)奎（化學(xué)工業(yè)出版社,2002）4新型功能材料---貢長(zhǎng)生張克立(化學(xué)工業(yè)出版社,2001)5、信息和功能材料-----劉先曙馬傅華辛秀田（宇航出版社,1998）2國(guó)內(nèi)外紡織新材料開發(fā)的現(xiàn)狀國(guó)外紡織新材料的應(yīng)用紡織品工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)緒論31.世界上最細(xì)的纖維

又稱超細(xì)纖維。顧名思義，它是一種非常細(xì)的纖維。根據(jù)纖維絲細(xì)度的專業(yè)表示方法，是將10000米長(zhǎng)的纖維絲重1克定義為1“分特”，以分特作為度量單位來加以表達(dá)。目前國(guó)際上尚無有關(guān)超細(xì)纖維的統(tǒng)一定義，日本將0.55dtex以下的纖維稱為超細(xì)絲；歐洲將0.3dtex以下的稱為超細(xì)絲。目前，我國(guó)將0.5～1dtex的纖維稱為微細(xì)纖維，將小于0.3dtex的纖維稱為超細(xì)纖維?，F(xiàn)在世界上已能生產(chǎn)出0.00009dtex的超細(xì)絲，如果把這樣1根絲從地球拉到月球，其質(zhì)量也不過5g。國(guó)內(nèi)外紡織新材料開發(fā)的現(xiàn)狀4

超細(xì)纖維具有絲般柔軟、手感滑糯、光澤柔和、織物覆蓋力強(qiáng)及服裝生理效果好等優(yōu)點(diǎn)。其最重要的應(yīng)用領(lǐng)域是時(shí)裝業(yè)。但近來在家具、裝潢材料、裝飾織物以及產(chǎn)業(yè)用紡織品上的應(yīng)用也取得了許多令人驚嘆的進(jìn)展。具體說來有以下幾個(gè)方面：5仿真絲:采用線密度范圍為0.11～0.56分特的超細(xì)纖維制成。其手感柔軟、外觀華貴，是制作高檔禮服、襯衣及內(nèi)衣的良好材料。清潔布:用超細(xì)纖維制作的清潔布具有較復(fù)雜的三維空間結(jié)構(gòu)，能吸收較多的液體或灰塵，因其纖維線密度低、柔軟而不會(huì)對(duì)擦拭表面造成損壞，所以適合制作高級(jí)玻璃器皿或精密儀器的清潔布。6高密織物:經(jīng)浸膠(聚氨酯)再磨毛，可制得仿桃皮絨等高檔織物，用于制作西服絨、茄克衫等。高密織物還具有芯吸效應(yīng)，可及時(shí)排除人體汗液，因而適合制作運(yùn)動(dòng)服、滑雪服、內(nèi)衣等；當(dāng)高密織物密度達(dá)16000根/cm2～30000根/cm2時(shí)，還兼有防水、防風(fēng)性能，因而還可制作風(fēng)衣、雨衣、釣魚服等功能性服裝。其他應(yīng)用:超細(xì)纖維也可以用作保溫材料、過濾材料、吸液材料、功能紙和電池隔膜等。水閘、船底等常附著海藻貝類等生物，影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。用超細(xì)纖維制成覆蓋物就可抑制海藻及貝類的附著。72.世界上最韌的纖維：加拿大的特納博士將蜘蛛絲蛋白基因轉(zhuǎn)移到山羊乳腺細(xì)胞中，再?gòu)霓D(zhuǎn)基因山羊的乳汁中提取絲蛋白，并將其紡成高強(qiáng)度的蜘蛛絲。這種方法有望在不遠(yuǎn)的將來實(shí)現(xiàn)蜘蛛絲的工業(yè)化生產(chǎn)。據(jù)估計(jì)，這種人工合成蜘蛛絲的價(jià)格將為每公斤50美元左右，而目前現(xiàn)有絲纖維的平均價(jià)格約為每公斤26一33美元，由于蜘蛛絲的斷裂強(qiáng)度是芳族聚酰胺纖維強(qiáng)度的3.5倍。因此，用較少的原料就能達(dá)到同樣的機(jī)械性能要求。總體算起來，使用蜘蛛絲纖維還是比芳綸纖維更為合算。

83.超柔軟材料：

桃皮絨面料被認(rèn)為是超細(xì)旦纖維的自然延伸。市場(chǎng)供應(yīng)的桃皮絨“新UST”是由卷曲的不同種異形超細(xì)旦滌綸長(zhǎng)絲(0.1，0.11分特或直徑0.6μm)組成的。如此細(xì)的纖維在自然界中是無法找到的，并且最終的面料在手感與性能上也與蠶絲、羊毛和棉花的面料完全不同。

94.超蓬松材料：

新型合成纖維新真絲，一種超蓬松材料，通過堿減量工藝制造的一種具有異型截面結(jié)構(gòu)的異收縮比混纖紗，具有多種手感和懸垂性的真絲風(fēng)格、干爽、絲鳴等特點(diǎn)。

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芳香纖維消臭纖維防紫外線纖維防輻射纖維

保健纖維其它功能性纖維

5.功能性纖維：11芳香纖維：生產(chǎn)方式主要有：①把香料或芳香微膠囊與切片共混；②香料包含在芯層內(nèi)的皮芯復(fù)合紡絲；③將可吸附香料的物質(zhì)與切片進(jìn)行復(fù)合紡絲，紡絲成型后再浸入香料中賦香。消臭纖維：消臭纖維能吸收臭氣而凈化空氣，使用的消臭材料有活性碳、氧化鋅、二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、沸石、金紅石、蛇紋石等。近幾年還有利用溶液共混方法制備納米纖維復(fù)合材料紡制的消臭功能纖維。12防紫外線纖維有兩種類型：一種是自身具有抗紫外線破壞能力的纖維，如腈綸。另一類是含有防紫外線添加劑的纖維。它是先在成纖高聚物中添加少量防紫外線添加劑，然后紡絲制成防紫外線纖維。其生產(chǎn)主要方法：一是選擇芳香族聚合物組成的紫外線吸收劑與成纖高聚物的單體共聚制成防紫外線纖維。二是將氧化鋅、二氧化鈦等無機(jī)物微粒子(主要是陶瓷粒子)與單體混合，然后聚合制成無機(jī)物均勻分布的高聚物，經(jīng)紡絲得到屏蔽紫外線的纖維。如日本的可樂麗公司開發(fā)的Esumo是加入了可吸收紫外線的陶瓷粉末的聚酯纖維。東麗公司開發(fā)的Arofoto也是加入了陶瓷粉末的防紫外線纖維。防紫外線纖維13防電磁輻射纖維防電磁輻射纖維主要有導(dǎo)電高聚物纖維、金屬纖維、碳纖維及涂金屬纖維等品種。其中，除導(dǎo)電高聚物纖維制備技術(shù)目前尚待進(jìn)一步完善外，由金屬纖維、碳纖維、涂金屬纖維型導(dǎo)電纖維已在復(fù)合材料、織物、板材中得到較多的應(yīng)用。

14①遠(yuǎn)紅外纖維：遠(yuǎn)紅外纖維通常采用的主體纖維有聚酯、聚酰胺、聚丙烯纖維和纖維素纖維等多種，含有4％直徑小于5μm以下的氧化鈦和氧化鎂遠(yuǎn)紅外輻射性粉末陶瓷。

保健纖維15以遠(yuǎn)紅外纖維素纖維為例，成紗后織制的醫(yī)用床單、枕套、被服在人體體溫36℃-37℃作用下可放射出波長(zhǎng)4μm-14μm的遠(yuǎn)紅外線，這種輻射波極易被人體吸收，具有很強(qiáng)的滲透能力，能深入到皮膚下3cm-5cm處，使皮膚深層組織發(fā)熱并產(chǎn)生共振效應(yīng)，起到活化生物細(xì)胞、促進(jìn)血液循環(huán)、加強(qiáng)新陳代謝、增強(qiáng)組織再生、抗菌消炎防臭的作用。16麥飯石纖維：麥飯石是一種天然的藥物礦石，中國(guó)有天然優(yōu)質(zhì)的長(zhǎng)白山麥飯石和中華麥飯石原料，富含多種有益人體的微量元素，其醫(yī)用價(jià)值已得到廣泛證實(shí)。麥飯石纖維是將經(jīng)過高科技工藝處理過的麥飯石中的微量元素添加到從棉花和木槳中提取的纖維素中而制成，人體對(duì)麥飯石纖維中的吸收率可達(dá)1-3%，制成衣服穿用，可補(bǔ)充人體微量元素，改善人體微循環(huán)，達(dá)到祛病強(qiáng)身的目的。②藥物纖維17其它功能性纖維：此外，還有一些纖維，如蘆薈纖維；除香煙味纖維(含有吸附性添加劑如高嶺土的改性纖維)；可活化腦細(xì)胞的健康纖維(在粘膠中加入22碳六烯酸等)；清涼纖維(摻入鈦酸鉀)等也正被陸續(xù)推出。還有人正研究利用某些纖維制造血管、神經(jīng)、韌帶、肌肉、皮膚、內(nèi)臟器官及各種醫(yī)療器械，如內(nèi)窺鏡、激光光纖手術(shù)刀、光纖傳感觸器、激光光纖治療儀。

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隨著工業(yè)的發(fā)展，帶給人類最嚴(yán)重的問題之一，就是環(huán)境污染。環(huán)境的惡化直接威脅到人類的生存，水災(zāi)、旱災(zāi)、赤潮、酸雨、疾病接踵而來。人類已經(jīng)意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性和迫切性，因此開始了一場(chǎng)規(guī)模宏大的“綠色革命”。被冠以“綠色紡織品”的環(huán)保紡織品也陸續(xù)出現(xiàn)，并以旺盛的生命力迅速發(fā)展。環(huán)保紡織品是指產(chǎn)品從原料的選擇到生產(chǎn)、銷售、使用和廢棄處理整個(gè)過程中，對(duì)環(huán)境或人的傷害影響到最小的紡織產(chǎn)品。利用生物基因工程培植彩色棉花或彩色動(dòng)物纖維，就是其中之一。6.環(huán)保纖維（綠色纖維）19生物可降解纖維：

生物可降解纖維是指在一定時(shí)間內(nèi)能被微生物慢慢降解成二氧化碳和水的材料，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。主要品種有海藻纖維、甲殼素纖維、纖維素短纖維、聚乳酸纖維。20①海藻纖維海藻纖維的干強(qiáng)和粘膠相當(dāng)，但濕強(qiáng)較低，具有獨(dú)特的形成凝膠、高吸收、易去除等綜合性能，適合制作包扎傷口用的繃帶等，使用時(shí)它與傷口之間相互作用會(huì)產(chǎn)生海藻酸鈉、海藻酸鈣凝膠，這種凝膠是親水性的，可讓氧氣通過而細(xì)菌卻不能通過，從而促進(jìn)新組織的成長(zhǎng)，愈合傷口。②甲殼素纖維其原料來自于自然界的蝦、蟹等節(jié)足動(dòng)物的甲殼。全球每年海洋產(chǎn)甲殼量可達(dá)10億多噸，在天然高分子中的產(chǎn)量?jī)H次于纖維素，可以說甲殼素纖維是海洋中的蝦兵蟹將對(duì)人類的又一奉獻(xiàn)。21

③纖維素短纖維：20世紀(jì)70年代，德國(guó)阿克佐公司、美國(guó)恩卡子公司開始了一項(xiàng)研究，尋求一種有利于環(huán)境保護(hù)的粘膠短纖維生產(chǎn)新技術(shù)。后來研究成功了以水、纖維素和一種新溶劑為紡絲溶液的新的紡絲工藝。這種新工藝生產(chǎn)過程無廢物產(chǎn)生，不排放有毒氣體，而且溶劑還可回收循環(huán)使用。生產(chǎn)出的纖維具有真絲的外觀、滌綸的強(qiáng)力、粘膠的吸濕性以及棉的舒適性，被譽(yù)為2l世紀(jì)的綠色環(huán)保纖維，其生產(chǎn)工藝堪稱粘膠生產(chǎn)技術(shù)上的一次新的革命。國(guó)際人造絲及含纖標(biāo)準(zhǔn)局以“Lyocell”（綠塞爾）為這種技術(shù)生產(chǎn)的所有纖維素纖維的統(tǒng)一命名。22④聚乳酸纖維聚乳酸纖維是一種新型的可完全生物降解的合成纖維，從谷物中取得，其制品廢棄后在土壤或海水中經(jīng)微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時(shí)不會(huì)造成環(huán)境污染。23

屬于多功能服裝的，有變色、發(fā)光、晴雨兩用、寒暑兩用、超級(jí)防寒、自調(diào)厚薄、驅(qū)除蚊蠅的服裝；屬于保健服裝的，有減肥、能呼吸、催眠睡衣，抗菌、按摩、耐臟、防臭、自行消毒的衛(wèi)生服，專治打呼嚕、能診斷癌癥的服裝，電療、中草藥保健、防治冠心病、中藥散熱服裝等；屬于高科技服裝的，有不用線縫制的、由噴絲直接成衣的服裝，與水可溶、可以吃的牛奶服裝等；屬于奇妙功能服裝的，有工作救生兩用、不怕電擊、防火耐熱的安全服等。

國(guó)外紡織新材料的應(yīng)用2420世紀(jì)末，出現(xiàn)了一種高蛋白服裝，這種服裝不僅和普通衣服一樣穿著舒適，而且還可以“吃”呢。其以牛奶為原料，先將其脫水、脫脂，再配以專門的穿著用溶劑，經(jīng)高壓噴射制成如蠶絲般又細(xì)又長(zhǎng)的牛奶纖維，因牛奶纖維有豐富的蛋白質(zhì)，同人體皮膚的成分很接近，所以用它做內(nèi)衣貼身穿特別舒服。1.可“吃”的服裝252.會(huì)“說”的服裝:原理：在絕緣的衣料表層增加一層導(dǎo)電的浸炭纖維網(wǎng)，這種特制的雙層面料在局部受到外力擠壓時(shí)，導(dǎo)電纖維網(wǎng)中低電壓信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，與它相連的微處理器即能判斷出被觸壓的部位。這樣根據(jù)事先設(shè)計(jì)好的程序，規(guī)定觸壓衣服的不同部位，與其相連的語(yǔ)音合成器，就會(huì)發(fā)出相關(guān)的語(yǔ)言信息，讓正常人了解聾啞人想說什么。

263.吸“濕”的服裝

日本研制出多孔吸水腈綸，用它做成的緊身衣、浴巾等，與純棉相比，手感更柔軟，吸水和干燥速度也快得多。新型“N-38”吸水腈綸吸水性是棉花的6倍，吸濕性達(dá)到自身重量的41%。274.防“病”的服裝在德國(guó)，發(fā)明家研究出的營(yíng)養(yǎng)絲襪中，含有維生素A、C、E，有助于肌肉收縮，增強(qiáng)活力。它屬絲織類，襪子上有一道道條紋，用來貯藏維生素。走路時(shí)，絲襪上的維生素會(huì)釋放出來，滲透到肌肉中，使人體肌肉增強(qiáng)活力，減少靜脈曲張及其他人體老化現(xiàn)象。澳大利亞科學(xué)家還發(fā)明了一種處理布料的新技術(shù)。研究人員把一種化學(xué)物質(zhì)混入衣料中，使其具有良好的防曬作用，可以幫助穿著者抵擋陽(yáng)光中的紫外線，防曬效果比一般衣物好5到10倍。285.驅(qū)趕蚊蠅的服裝在紡織材料表面覆蓋一層除蟲菊和二氧苯醚酯混合物，蚊蠅只要接觸到它，15秒鐘內(nèi)就昏迷死亡。而且有趣的是，蚊蠅一旦聞到這種氣味，就會(huì)身不由己地“湊”上去，剛好自投羅網(wǎng)。296.抗高溫調(diào)溫服

日本三菱重工業(yè)公司將這種技術(shù)應(yīng)用于智能聚氨酯織物涂層上，以PEG為聚氨酯的一種組分，通過選擇設(shè)計(jì)PEG的聚合度和含量，使PEG所構(gòu)成的嵌段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度處于人體感覺舒適的溫度范圍，這樣通過透濕氣性與溫度調(diào)節(jié)同時(shí)發(fā)揮協(xié)調(diào)作用，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的作用。這樣穿著者在環(huán)境溫度多變或人體發(fā)熱出汗等情況下，都會(huì)感到舒適。使其成了名副其實(shí)的自動(dòng)調(diào)溫服。307.太陽(yáng)能服裝

用太陽(yáng)能吸收纖維面料