绿色纤维在床品上的应用研究
绿色纤维在床品上的应用研究耿琴玉蔡永东（1. 江苏工程职业技术学院江苏南通2260072.江苏省先进纺织工程技术中心江苏南通226007 ）[摘要]：家纺产品要成为绿色纺织品，首先原料必须是绿色环保纤维。文中分析了家纺床品的要求和绿色纤维的现状，介绍了几种绿色纤维品种及其特点，提出了合理选用绿色纤维是开发绿色家纺床品的首要途径的观点，以供广大纺织同仁在绿色家纺产品开发时参考与借鉴。[关键词]：绿色纤维；床品；应用
The Application of Ecological fibers on Bedding TextilesGeng QingyuCai Yongdong 1,2（1. Jiangsu College of Engineering and Technology, Nantong, Jiangsu 226006(2.Jiangsu Province Advanced Textile Technology Center，Nantong, Jiangsu 226006） Abstract: Home textile products to become green textiles, the first raw materials must be green fiber. Requirements of bedding textiles and present situation were analysed. Some kinds of ecological fiber were introducsed. The opinion was suggested that reasonable choice of elogical fiber is the primary way to develop green bed textiles.For the majority of textile colleagues in the green home textile product development reference and learn from.Keywords: Ecological fibers；Bedding Textiles；Application 《家用纺织品行业“十三五”发展指导意见》提出了构建绿色产业体系，加快使用新型纤维开发绿色家纺产品，促进绿色生产和绿色消费的发展方向。床上用品（以下简称床品）是家用纺织品的主要品类，是人们的生活必需品。随着科技发展和生活水平的提高，消费者对床品的要求不再仅仅局限于美观性和舒适性，越来越青睐绿色环保、具有保健理疗功能的床品。品牌商们纷纷推出具有绿色环保概念的床品来吸引消费者购买，令人遗憾的是笔者通过对床品市场的调研发现大多数绿色床品从纤维原料选用这个源头就达不到绿色要求。有关资料对绿色纤维的定义是资源不会枯竭、可再生、不会破坏生态平衡，生产过程绿色环保，使用安全健康舒适，废弃后和回收可降解、对环境无害。对照定义发现，目前市面上真正意义上的绿色纤维并不多。本文重点介绍适用于床品的绿色纤维及其性能。(来源：江苏纺织工程学会)
1 床品及其要求床品主要包括面料类（如床单、被套、枕套、靠垫套、床垫套等）、芯材类（如被芯、枕芯、靠垫芯、床垫芯等）和毯垫类产品。由于产品的特殊性，对于床品的要求归纳起来有以下几方面：1.1美观（装饰）性要求在一个卧室内，床占据着较大的空间，床品在整个家居装饰中的作用是显而易见的。床品的色彩、花纹、款式应该与卧室空间的整体风格匹配，其品质也应该符合整体装修档次，才能构成美观和谐的卧室空间。纤维材料的合理选用对床品美观性的表达和品质的体现至关重要。如天然蚕丝以其优雅的光泽、绚丽的色彩和柔软光滑细腻的表面，能表达雍容华贵、富丽堂皇之美，是高品质的象征；苎麻或亚麻以其粗犷质朴，代表着自然、奔放。因此，需要选择不同的纤维原料才能达到设计主题的完美体现。1.2 舒适性要求纺织品的舒适性包括热湿舒适、接触舒适、压力舒适、心理舒适和生理舒适等方面，它们之间相互重叠又相辅相存，前三者对后两方面的影响非常大。床品的舒适性是确保人们睡眠质量的关键。主要体现在热湿舒适、接触舒适和压力舒适方面。就床品的使用环境而言，秋冬季床品应具有良好的保暖性、吸湿排汽性和优良的保暖性，还要有视觉和触觉上的温暖感，蓬松质轻；夏季床品应具有良好的透气、吸湿吸水、导湿性和凉爽性，有视觉和触觉上凉爽感，滑爽柔软。选对纤维原料、采用正确的加工技术才能达到舒适要求。1.3 安全与生态性要求由于床品直接与皮肤长时间接触，因此，对床品的安全与生态性要求越来越高，即要求床品残留的有毒有害物质必须控制在相关标准范围内，使用过程中对消费者自身和使用环境无伤害，生产过程和使用废弃后对生态环境无破坏。开发安全生态床品，是产品升级的一条重要途径。选用绿色纤维，进行绿色生产才能确保床品的安全与生态性。1.4保健理疗功能要求保健理疗功能性床品是指具有如芳香、除异味、抗菌、杀螨、负离子、远红外、发热保温、蓄热调温等特殊功能的产品，这些床品的开发能促进床品的消费升级，提高消费者的睡眠质量。通过选用功能纤维或进行功能整理来获得。
2绿色天然纤维棉、麻、毛、丝一直被认为是用来制成床品的天然纤维原料，深得消费者喜欢。但是，虽然它们是天然纤维，但并不是绿色无公害的。如棉花生长过程中会大量施化肥、用剧毒杀虫剂，使棉纤维中残留对人体有害的物质；麻、毛、丝在纤维预处理和生产中常常用化学试剂进行脱胶、洗涤、退浆、染色、整理等。真正意义的绿色天然纤维主要有以下几种：2.1有机棉有机棉是指在种植时以有机肥和物理或生物防治病虫害，不许使用化肥农药，自然耕作管理，棉花中农药、重金属、硝酸盐、有害生物等有毒有害物质含量控制在标准规定的限量范围内，并获得认证的商品棉花。有机棉产量低（白棉产量的30%-50%）、价格高（白棉价格的2-3倍），与普通白棉相比，有机长度偏短、马克隆值偏大、短绒含量高、色泽偏暗、含杂偏高，总的来说纺纱性能要差些，成纱质量也不如白棉。在床品开发中，一般选用有机棉与白棉或其他纤维混纺的纱线织成机织物或针织物，采用生物酶处理和天然的植物染料染色等绿色加工制成床品面料。产品必须进行OE100标准和GOTS标准认证。2.2 天然彩色纤维天然彩色纤维是指直接从自然界的植物和动物中取得的有色纤维，主要有天然彩色棉、各种有色毛绒纤维和天然彩色丝纤维。由于自身呈现色彩，其产品加工工程中无需染色，低碳环保，对人体无害。现有彩棉颜色有黄、红、紫、灰、橙等色彩，其中以驼色、绿色、棕色为主。它是利用现代生物工程技术培育出来的一种在棉花吐絮时就具有天然色彩的新型纺织原料。其特点是色泽自然柔和、古朴典雅，质地比普通棉更柔软，手感好，富有弹性，用它制成的家纺产品使用自然、舒适。由于不需要化学印染加工，保护了环境，更对人体无害，因而是高科技的“绿色”产品。现在，科学家通过基因技术，把彩色基因移植到原棉DNA中，从而使棉从一开始就具有色彩鲜艳的颜色。由于彩棉纤维短，短绒率高，强度低，所以比白色棉加工难度大，纱线质量差，须对有关家纺面料的生产技术进行攻关，方可保证其产品产、质量。因此，彩棉必须与其他纤维混纺才能成纱。机织采用低张力、低速度、环保浆料上浆，最好用织成针织床品面料。不染色，前处理用生物酶退浆，后整理采用低温松式整理。彩色毛绒纤维主要有羊驼毛、牦牛毛（绒）、骆驼毛（绒）等有色毛绒动物毛。据资料显示，澳大利亚、俄罗斯科学家利用基因技术研究出了天然彩色绵羊毛目前主要有浅红色、浅蓝色、金黄色和浅灰色等颜色。彩色毛绒纤维是秋冬季床品的理想原料。天然彩色蚕丝主要有柞蚕丝和利用生物技术培育出来的天然彩色桑蚕丝。柞蚕丝具有天然的棕色，彩色桑蚕丝目前有金黄色和粉色，据资料显示彩色桑蚕丝保暖性、抗紫外性和抗菌性均优于白蚕丝。2.3木棉一株成年期的木棉树年产木棉纤维约5-8kg，全球木棉年产量在20万吨左右；木棉纤维是天然生态纤维中最细、最轻、中空度最高、最保暖的纤维，具有光洁蓬松、轻柔保暖、吸湿拒水保暖、抗菌抑菌等特点。木棉纤维最适合做保暖的芯类产品。2.4 麻纤维麻纤维是从各种麻类植物中取得的纤维的统称，包括一年生或多年生草本双子叶植物的韧皮(茎)纤维和单子叶植物的叶脉纤维。纺织品加工中采用较多、经济价值较大的有苎麻、亚麻、大（汉）麻和罗布麻等。麻类纤维的吸湿、透气性好，具有较好的抗菌性能，是理想的夏季床品原料。其中，苎麻和亚麻早已用于“凉席”制作，并且在夏季床品套件开发中也得到了很好的应用。大（汉）麻纤维来自于大麻茎的韧皮部位，单纤维长度较短，平均长度约为20mm，单纤维平均线密度约为0.344tex(2900公支)，可纺性差，不宜单纤维纺纱，必须用工艺纤维纺纱。工艺纤维的长度和细度由加工工艺决定。研究表明，大麻纤维除具有强度高、吸湿性好、放湿快等麻类纤维的优良特性外，还具有医疗保健作用。近年来，大麻床品的开发越来越受到重视。罗布麻是唯一的一种野生植物纤维，除了具有吸湿性好、透气、透湿性好、强力高等麻类纤维所具有的共同性外，其纤维的品质优良，单纤维长度为20～80mm，单纤维细度为3.58dtex。可采用单纤维纺纱。具有丝一般的光泽和良好的手感。据有关研究，罗布麻织物对降低穿着者的血压有显著效果。2.5竹（原）纤维竹纤维是指采用机械、物理的方法从竹材中直接提取的天然纤维。是真正意义上的绿色环保型纤维。竹纤维的纵向有横节，粗细分布很不均匀，纤维表面有无数微细凹槽，横截面上布满了大大小小的空隙，且边缘有裂纹。可以在瞬间吸收和蒸发水分，被誉为“会呼吸的纤维”。竹纤维具有较强的抗菌、杀菌和除臭作用。用这种纯天然竹纤维纺织成面料吸湿性强，透气性好，有清凉感，是夏季床品的理想原料。2.6 牛角瓜纤维牛角瓜是近年来发现的有利用潜力的能源植物之一，主要分布在我国广东、广西、海南、四川、云南等地及东南亚、非洲等干旱、半干旱及盐碱地区，资源丰富易种植，具有抗菌、消炎、驱虫、化痰、解毒等药用价值。牛角瓜纤维是从牛角瓜的种子上生长出来的，与木棉纤维同属天然植物种子纤维。纤维截面为圆形或椭圆形的大中空管壁，中空的程度达80%以上，直径、20-28μm，平均长度约30～34mm，纵向外观呈圆柱型，表面光滑，梢端较细，顶端封闭。回潮率棉纤维的略高，断裂伸长2.6%，比棉纤维低，断裂强度3.42cN/dtex，与棉纤维基本相同，具有较好的化学性能，耐酸性好，常温下稀酸对其没有影响。纤维有丝绸般柔和亮丽的光泽，手感柔软滑糯，具有优异的保暖性，、对大肠杆菌和金黄色葡萄球均有一定的抑制作用，可用于开发对抗菌性要求较高的床品。
3 绿色化学纤维化学纤维是以天然的或合成的高分子聚合物为原料，经过机械和化学加工制成的纺织纤维。目前普遍认为生物质化学纤维具有绿色环保特点，但许多纤维并非真正绿色，如一些再生纤维素纤维，虽然原料来自天然，但加工过程仍然高污染高能耗。目前真正符合绿色纤维特点的主要有如下品种：3.1 Lyocell纤维由于Lyocell纤维是以树木为原料，采用有机溶剂进行纺丝而生产的再生纤维素纤维。其纤维生产绿色环保。Lyocell纤维集合了涤纶、黏胶、蚕丝的优点。其强度和模量接近涤纶，吸湿能力与黏胶接近，光泽可以与蚕丝媲美。被誉为21世纪最有前途的绿色环保纤维。适宜作为夏季套件床品原料和软席。3.2聚乳酸（PLA）纤维聚乳酸（PLA）纤维在国内被称为玉米纤维，是以玉米或小麦淀粉为原料经发酵制得乳酸，再经过聚合纺丝而成的合成纤维。其原料为再生的植物资源，具有生物降解性，对地球环境不会造成污染，被誉为"21世纪的环境循环材料"。PLA纤维具有涤纶的高强度和锦纶的轻盈柔软性，染色性好，回潮率虽然与涤纶接近，但具有芯吸效应。由PLA制成的产品有丝绸般的光泽及舒适的肌肤触感和手感，悬垂性好。适合制作床品面料和芯类产品。3.3 PTT纤维PTT纤维是聚对苯二甲酸1.3丙二醇酯，是利用美国杜邦的Sorona聚合物开发的生物质弹性纤维。从对环境无害的可再生植物中提取淀粉糖，采用生物发酵技术制成关键原料PDO，再将PDO与PTA聚合成Sorona聚合物后经纺丝而成。减少了对石油资源的消耗，减少了碳排放。PTT纤维兼有涤纶、锦纶、腈纶的特性，防污性能好、染色性好、手感柔软、弹性好，适合做秋冬季保暖型床品面料和芯类产品。3.4大豆蛋白纤维大豆蛋白纤维的生产是从大豆粕中提取蛋白高聚物(球蛋白)，然后改性成线性蛋白，与氰基共聚，配制成一定浓度的纺丝液(蛋白质含量约为50%)，用湿法纺丝工艺纺而成。由于所使用的辅料、助剂均无毒，且大部分纤维可回收再使用，提纯蛋白后留下的残渣还可以作为饲料，因此其生产过程完全符合环保要求。大豆蛋白纤维可称为新世纪的“绿色纤维”。大豆蛋白纤维含18种氨基酸，沸水收缩率为2.5%，干强4.2cN/dtex,湿强3.9cN/dtex，初始模量与蚕丝接近，密度1.29左右。该纤维既具有天然蚕丝的优良特性，又具有合成纤维的机械性能，它的出现满足了人们对穿着舒适性、美观性的追求，符合服装免烫、洗可穿的潮流。采用大豆蛋白纤维生产的织物具有外观华贵、舒适性好、视觉效果优异、染色性好等优点，用来生产各种高档床品面料，也可以作为芯材。3.5牛奶蛋白纤维牛奶蛋白纤维是将液态牛奶去水、脱脂，加上揉合剂制成牛奶浆，再与丙烯腈接枝共聚，经湿纺工艺和高科技手段处理而成。牛奶丝的强度比棉、丝高，防霉、防蛀性能优于羊毛，故耐穿、耐洗，易贮藏。牛奶纤维含17种氨基酸，通过保湿因子作用，对皮肤的保养与改进皮肤的肌理有着神奇的效果。具有天然持久的抑菌功能，对杆菌、球菌、霉菌都有效(经上海市卫生防疫站测定，广谱抑菌率在80％以上)。牛奶丝集美丽、舒适、方便和功能于一体。采用100%牛奶丝织造的面料，质地轻盈、柔软、滑爽、飘逸、悬垂、穿着透气、导湿、爽身，光泽优雅、华贵，色彩艳丽。3.6 甲壳素纤维甲壳素纤维是利用虾皮、蟹壳等甲壳类动物外壳加工成天然生物质高分子——甲壳素而制成，其分子结构与纤维素非常相似。甲壳素纤维对人体无害、无刺激，具有天然的生理活性，同时，因其分子内含有氨基，具有较强的吸附和螯合作用。用甲壳素纤维制成的床品，可以防治皮肤病，并能杀菌、防臭、吸汗保湿，穿着也十分舒适。一般用甲壳素纤维与棉、毛、化纤混纺而织成的面料。甲壳素纤维的废弃物可自然降解，对环境不会造成污染，属绿色环保型纤维。用甲壳素纤维制成的家纺产品可以防止皮肤病，并能抗菌、防臭、吸汗保湿。3.7 海藻纤维海藻纤维是指含有海藻成分的纤维的总称。由天然海藻（红藻和褐藻）中所提取的海藻多糖纺丝加工而成。纤维具有良好的生物相容性、可降解吸收性等特殊功能。海藻成分在纤维中可以通过与皮肤的接触发挥吸湿性能，使用者的皮肤能吸收海藻释放的维生素和矿物质。海藻纤维能反射远红外线，产生负离子保暖和保健作用的特性。用海藻纤维与其他纤维混纺成纱制成的床品面料，不仅亲肤舒适保暖，更有除臭抑菌作用，是理想的保健床品材料。
4功能性环保纤维随着生活水平的提高，人们对化学纤维材料的性能要求越来越高，而且更加注重化学纤维材料的功能性与环保性，伴随着纳米技术的发展，功能性环保纤维在家纺产品中应用将越来越广泛。目前在家纺面料开发中应用较多的有以下几种。4.1铜（银）离子纤维铜（银）离子纤维是将抗菌铜（银）材料经高科技加工处理，使其粒径达到纳米级后，添加交联剂、偶联剂等纺丝助剂，与特殊处理后的聚酯切片熔体纺丝加工而制成的一种功能性环保抗菌纤维。其抗菌、杀菌、抑菌效果持久，另有防螨、消臭功能，对人体安全无害。铜离子涤纶纤维可以纯纺，或与天然纤维和化纤混纺，可应用于功能性家纺床品开发4.2椰炭纤维椰炭纤维是环保保健类纤维家庭的新成员，它是将椰子壳中的纤维质高温加热至1200℃以上制成活性炭，将聚酯切片粉碎后按一定比例混入椰炭粉，并加入其他高聚物加工成椰炭涤母粒原料，采用类似生产涤纶的纺丝方法进行加工手段，制成椰炭涤长纤及短纤后，便可用于各类高档纺织面料的生产。由于椰炭涤纤维具有抗紫外线、产生负离子、远红外线保暖、以及调湿除味等功能，可将其短纤进行纯纺或与其它纤维混纺成纱线，便可用后道纺织产品的加工，还可以用长丝与其它纱线原料进行交织，可生产出并制成各类家纺产品，同时椰炭涤纤维填充料的上好材料。4.3珍珠粉竹浆纤维由于珍珠粉竹浆纤维表面均匀分布着珍珠微粒，既有珍珠粉亲肤护肤等特点，又有竹纤维抗菌、抗紫外线等功效。纤维表面光滑凉爽，有珍珠般光泽，无疑是一种新型理想保健型功能性纤维。由于此纤维采用了原浆注入技术，其抗菌润肤作用具有明显的耐久性，完全可以用珍珠粉竹浆纤维来开发高档功能性家纺床品面料来满足广大消费者的需求。4.4锗离子纤维锗离子纤维加工原理与铜（银）离子纤维相似。锗离子纤维内含无机锗，锗是一种半导体元素，不含毒性，具有改善循环、促进代谢的功效。常温摄氏32度即可释放出有益健康负离子（达2400个/cm3）和远红外线（约90%法向发射率），有利于改善人体血液循环，可以提高体温，缓解疲劳，无疑是一种健康机能性能量纤维。完全可以将其与莫代尔、天竹纤维、兰精木浆纤维等多种纤维素类纤维进行合理的组合搭配设计，生产出多品种的锗纤维系列功能性助眠类高档家纺面料。5 结语床品的优劣关系到消费者的生活质量和身体健康，绿色安全、具有保健理疗功能的床品是企业和消费者共同追求的目标，绿色环保纤维的开发和合理应用定是床品开发的一项最重要的工作。由于笔者知识有限，绿色环保纤维有可能未能全部介绍。但伴随着科学的进步，纤维生产技术创新，会有更多类型新型环保绿色纤维进入床品开发与生产中来。可以预见，在不久的未来，我们生活中的各种各样的床品将会是集多种功能为一体的，给我们带来越来越舒适的生活。参考文献：吴湘剂，沈晶.纺织工业绿色纺织品的设计与开发.上海工程技术大学学报，2002（12）：298～301.宋艳辉.绿色环保纤维的应用研究.山东纺织经济，2010（1）：56～58.潘敏.绿色环保纤维在家纺行业中的应用.山东纺织经济，2012（9）：57～58.朱国权.绿色环保型纺织纤维的特点与应用.中国纤检，2014（9）：100～101.古丽米娜，茹仙古丽.绿色环保纤维——有机棉.中国纤检，2006（5）：35～39.刘杰，王府梅.木棉纤维的应用与研究.现代纺织技术，2009（4）：55～57.费魏鹤，胡惠民，李璇，李卫东.牛角瓜纤维的结构与性能研究.中国纤检，2011（4）：80～83.刘艳君，方方，林浩.海藻纤维性能研究.棉纺织技术，2013（7）：1～4.耿琴玉，瞿才新.纺织材料检测.上海：东华大学出版社，2008.
作者简介耿琴玉（1964-），女，江苏南通人，江苏工程职业技术学院副教授，主要从事现代纺织技术教学与科研。基金项目：江苏先进纺织工程中心建设项目（项目号：苏政办发22号）;江苏高校品牌专业建设工程项目（项目号：PPZY2015A093）;南通市新型纤维材料重点实验室建设项目（项目号：CP12014003）联系人地址： 江苏省南通市青年中路87号江苏工程职业技术学院 纺染工程学院邮编：226006联系方式：13914391108 gengqinyu@163.com（来源：江苏纺织工程学会）
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