[新型纤维]功能纤维研究现状及发展前景

野渡孤舟

功能纤维的定义及分类
      功能纤维Functional fiber是指除一般纤维所具有的物理机械性能以外，还具有某种特殊功能的新型纤维。例如纤维具有卫生保健功能(抗菌、杀螨、理疗及除异味等)；防护功能(防辐射、抗静电、抗紫外线等)；热湿舒适功能(吸热、放热、吸湿、放湿等)；医疗和环保功能(生物相容性和生物降解性)。
      现今，各种功能纤维层出不穷，功能纤维按其属性可分为四大类：
     1.物理性功能纤维 其中电学功能有抗静电性、导电性、电磁波屏蔽性、光电性以及信息记忆性等；热学功能有耐高温性、绝热性、阻燃性、热敏性、蓄热性以及耐低温性等；光学功能有光导性、光折射性、光干涉性、耐光耐候性、偏光性以及光吸收性等; 物理形态功能有异形截面形状、超微细和表面微细加工性等。
        2.化学性功能纤维 如光降解性、光交联性、消异味功能和催化活性功能等。
物质分离性功能纤维 如分离性功能有中空分离性、微孔分离性和反渗透性等；吸附交换功能有离子交换性、高吸水性、选择吸附性等。
       3.生物适应性功能纤维 其中医疗保健功能如防护性、抗菌性、生物适应性等；生物功能如人工透析性、生物吸收性和生物相容性。
$ s5 M: t$ Q: p5 J国外功能纤维的发展概况
# H6 Q" N; i8 L# c- I日本
      目前，日本的功能纺易品占全部纺织品的39％，其中差别化纤维的产量已占日本全部合50％，最近日本新开发了一种消臭功能纤维，消臭范围广，效果持久，耐洗涤，可染色加工，广泛用于棉被、运动服等生活和服装领域。该产品由于消臭剂直接渗入纤维中，赋予织物吸汗，拒水、防污等特性，具有广阔的发展前景。此外日本还实用全同立构的聚丙烯树脂，在高于结晶温度的加热条件（145℃）下，用大于10倍的拉伸比进行拉伸，开发出强度高达1.04GP、模量高达12．74 Gpa、热收缩率为4.5%的高强高模聚丙烯长丝，该纤维还具有更强的耐化学药品性。
( z5 ^+ F2 o1 q8 l8 l3 s      根据东洋纺在过去22年的调查资料。日本开发服用及装饰用功能新材料，与新材料织物风格外观有关的品种以聚醋仿真丝项日比较多。其他品种，如抗苗、消臭、弹性、透湿防水、保温、抗静电、导电等健康、安全、舒适性有关的功能纤维已开发上市的共约有l 800多个品种．又根据日本帝人公司近10年来的统计，已报道了的具有透湿、防水、抗菌、防臭、吸汗、发敢、轻量、保温、消臭、抗静电、导电等与健康、安全、舒适性有关的上市功能纤维新材料约有400种。
  b8 [& F8 f5 [& e. s0 s美国
       美国在功能纤维的开发方面不及日本活跃，但其产业用纤维的开发，尤其是中空分离膜纤维的开发却毫不逊色，气体分离膜纤维及液体分离膜纤维早已工业化。美国通用汽车公司、道化学公司和盂山都公司等在该领域占据着很重要的地位。据报道，美国的纺织品中有28％是功能纺织品，近年来美国的FFT公司使用了获美国EPA批准的安全性抗菌剂Mjcroban制造出SALUS纤维，该抗菌剂布满整个纤维的截面，可耐重复洗涤。
& g1 A! [1 f  p2 e4 J) {其它国家和地区
6 g- ~( v, L( y) m6 r  e- ^0 B8 [" b      西欧各国的功能纤维研究与开发也相当活跃，纺织品中21％为功能纺织品，其导电纤维、电热纤维、生物降解纤维均得到了成功的开发。目前韩国是第四大合成纤维的生产国，韩国的合成纤维企业开发了微孔、多孔中空、抗菌、除臭、芳香、抗紫外线和热辐射、吸热、吸水等多种功能的纤维。
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国内功能纤维的发展状况
主要种类
# P7 V6 P; S% N8 q' ]. L  d4 M   日前我国已成功生产变色、荧光、抗静电、阻燃、导电、抗紫外线、抗菌、芳香、远红外、药物、气燃、导电、抗紫外线、抗菌、芳香、远红外、药物、气体分离膜、液体中空分离膜、离子交换、活性炭、超吸水、防辐射、水溶性、生物吸收降解和热粘结纤维等，其中阻燃、远红外、抗紫外线、抗菌纤维等品种已有一定的生产规模。
+ M7 {2 A# y8 ]* E近年来主要投产的功能纤维
     20世纪90年代研究开发的远红外涤纶、丙纶和粘胶纤维等现已在国内多家企业生产，随着仪征化纤股份有限公司、天津石油化工公司等国有大型企业的参与，此类产品的产量近年来有较大程度的增加。天津市是我国远红外制品生产基地之一。远红外纤维制品和远红外涂层织物的生产均具有一定的规模。仪征化纤股份有限公司和天津石油化工公司及一些中小企业进行了抗紫外线纤维和抗菌纤维及芳香纤维等的研究开发，东华大学用自行研制的新型高聚物抗菌添加剂(ABD)，制得了抗菌效果显著、单丝线密度小于1.2 dlex的抗菌聚丙烯纤维。其它如中空分离膜纤维、离子交换纤维、活性炭纤维等也都在国内形成了一定的生产能力。
! M5 `8 d' u2 |, Z# O5 U发展现状
      我国化纤工业经过了40多年的发展，现已形成了各大类品种基本齐全、技术装备基本齐全、技术装备初步配套、质量品种有一定水平的化纤生产开发体系。近年来，随着身缠水品的提高，设备条件的改善，尤其是人民生活水平的提高带来的市场需求，一些功能纤维相继研制成功。如阳离子染料可染聚酯、异形纤维、多孔中空三维卷曲纤维、高收缩、蓄热保暖、防紫外线、抗静电、抗菌防臭、导电纤维等等。国外现有的功能纤维，我国大部分都有，且在数量上不断增长。
6 y' q) N" V2 R同时，我国高性能的装饰用和产业用纺织品发展迟缓。相关的高技术、高性能、高仿真纤维的生产开发工作还相当薄弱，特别是一些高技术的功能纤维，国内仍处于科研状态，不少品种还处于空白。这些都直接影响我国化纤在国内及国外市场上的竞争能力。
功能纤维的发展前景
      5千年前人类依靠天然纤维，19世纪末出现了纤维素纤维，1992年开发了有机溶剂的纤维素纤维Lyocell。20世纪后半期陆续出现了聚酰胺纤维、聚醇纤维、聚丙烯腑纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维。1988年出现。新合纤”(感性纤维和功能纤维)。在功能性纤维领域，抗静电、消臭、导电、吸湿防水、吸水、保温、防虫、紫外线遮藏用纤维等相继问世。用于产业的高性能纤维，如碳纤维、芳香纤维、高强聚乙烯纤维、光纤维等也巳在产业等方面应用。对功能纤维的极大展望。
6 F6 B, F3 X6 w2 |       （1）功能纤维是高科技纤维的重要品种，对缓解和解决水资源短缺、环保、节能、提高工作效率、维护身体健康、开发纺织品的新领域等有着及其重要的作用。
       （2）我过许多沿海地区，有必要发展海水淡化产业，建议加大对杭州水处理中心和天津海水淡化研究所开发海水淡化的支持力度，尽快实现中空OR膜的国产化。
7 \/ Z: ]2 `5 f8 B        （3）在当前世界经济不景气的外贸出口受限的新形式下，应加大传统化纤厂家产品结构调整的力度，发展多功能产品，或一机多用发展某些高性能纤维产品，例如有的企业利用涤纶VC-405纺丝机纺制聚苯硫醚(PPS）纤维等，以提高附加值，并有助于推动我国产业结构的调整，发展高科技产业。
; H! K- |' t4 O7 \1 h       （4）纳米纤维是功能纤维中的新品种，东华大学等也在研制，其中有机纳米高性能纤维尚处于空缺产品，值得开展基础研究工作。
- H9 {, F% c$ @5 Q" z4 r' u8 {* y6 P       （5）在当今新能源短缺的情况下，开发各种新能源是各国刻不容缓的政策，日本原子能研究所和厦门大学研究过利用球状离子交换纤维不集，浓缩在海洋中存在上亿顿吨的铀络合物，进而实现海水提轴作为核工业的原料，这项工作值得进行下去，因为我国将来是核电大国之一。
       （6）有些高性能纤维加碳纤维也兼具功能纤维的特点，可以通电而发热，属节能型产品，其中石墨纤维的导电度可达到铜线的等级，而密度比铜线小的多，将来在航空航天领域可望得到应用。
5 S, k7 Y* r- s! M, r# {& ?       （7）利用碳纤维对微生物，鱼类及贝类的亲和功能，开发新型而又简便的水环境污染的治理及繁殖鱼贝类，具有重要的现实意义，建议多方位开展使用话实验及应用。
6 P/ `* S9 H( n2 Y, ~" [           （8）21世纪功能纤维更趋向于智能纤维，包括生物素纤维、仿生纤维、超高功能纤维、超高性能纤维。
        （9）纳米技术开发的功能涉及远红外、紫外屏蔽、抗辐射、抗菌消臭、负离子、抗静电、导电、防老化、拒水拒油等。日本帝人公司公司开发的混入纳米zno和纳米sio的化学纤维具有除臭及净化空气的功能，这种纤维被用于长期卧床病人和医院的消臭敷料、绷带、睡农等；日本仓敷公司将纳米zno加入聚酯纤维中，制得了防紫外线纤维，该纤维还具有抗菌、消毒、防臭的功能；同样，将金属纳米粒子添加到化纤中可起抗静电作用，将银的纳米粒子添加到化纤中有除臭、灭菌的作用。
       近年来，随着各种家电、手机、电视机、电脑、微波炉等的使用越来越普遍，电磁波对人体的影响已明确定论，目前美国、日本、韩国等已有抗电磁波的服装上市，国内采用纳米材料制备抗电磁波纤维的研究正在进行中。
' ]; [2 q% r$ o) X# B- T7 Z' P) S          （10）负离子功能纤维是继远红外功能纤维之后的又一种新型高科技保健型功能纤维，利用高新技术把宝石级电气石或奇冰石粉末经特殊的表面处理，将其制成具有产生负离子功效的化纤超细添加剂，再采用特殊工艺技术把负离子功能微粉添加到纤维中，生产出能释放负离子的功能纤维。这种纤维的最大功能是使周围空气产生负离子，同时释放远红外线，长期使用该纤维制品可以理疗支气管炎，风湿性关节炎，冠心病，老血管，颈椎炎神经衰弱，心绞痛等许多疾病。在此方面有待于更大的发展，开发出功能更多，更有益于人们身体健康的产品。

来源:中国纺织网