高感性纤维

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高感性纤维(High-sensibility Fiber/High Sensibility Fiber/High Touch Fiber)

　　高感性纤维是指风格、质感、触感、外观等感官方面性能优良的服用纤维。高感性纤维是高科技纤维的一个重要组成部分。

　　1．高感性化学纤维的开发

　　我国东华大学王庆瑞教授认为化学纤维的发展史在某种意义上就是模仿和替代天然纤维的历史。因天然纤维具备适合人们需要的穿着舒适性，不仅有一定强度、耐磨性好、染色性能好，而且又要美观和具有美感。因此，高感性化学纤维的开发不仅要原料易得、可再生，产品使用后的废弃物又能生物降解，在19世纪末期科学家用化学方法，采用天然的纤维素资源，从事了仿真丝的开发，到20世纪初，再生纤维素纤维的黏胶纤维实现产业化(之后在20世纪20年代又开发成功醋酸纤维)。由于黏胶纤维具有良好的服用性能，因而迅速发展，一直辉煌了半个多世纪，到20世纪70年代才逐步衰退，其原因为：一是有涤纶、锦纶等合成纤维开发成功；二是由于黏胶纤维生产过程对环境和人类的严重污染，而使产量逐步下降。

　　20世纪30年代时开始合成纤维走上舞台，各个品种逐步产业化，先是类似羊毛的聚丙烯腈纤维和类似棉花的维纶纤维，之后是涤纶纤维和丙纶纤维的问世。涤纶在20世纪50年代中期产业化后，由于性价比较好，发展特别快，到70年代末期已发展成为化纤中的第一大类品种。丙纶纤维在工业化后，服用性能不大理想，因而用作塑料较多，但因其价格便宜，因此在合成纤维的改性(含化学方法、物理方法)研究中，涤纶和丙纶两大类纤维改性更引起了纤维科学界十分关注。在涤纶仿真提高服用性能的开发方面，日本是佼佼者，他们经过了20世纪60年代的仿丝型；70年代前半期的大分子结构仿丝型；70年代中期的微细结构仿丝型；80年代后半期的

　　大分子及微细结构的超细型，到1987年提出“新合纤”，这是从纺丝到后整理的系列技术综合，它们包括了异形截面、混纤异收缩、异形中空、超细长丝等，使织物有桃皮绒感；悬垂性的丝感和干爽丝鸣性；精毛纺感；仿黏胶的干爽。按日本的说法“新合纤”是由仿真到了超真(天然纤维)。在丙纶方面，改善服用性能主要方法是细旦化，当丙纶纤维的纤度在1d或1d以下，这时丙纶原来穿着不舒服的感觉大为减少，织物柔软，又具有芯吸效应而排汗透气，穿着舒适，可以作内衣，还可以与真丝和黏胶等纤维交织。这两类纤维的高感性改性加工，国内都已开发并产业化，但技术水平与国外先进水平仍有较大差距。近年来，聚酯纤维新品种的PTT纤维，随着丙二醇(PDO)技术开发出新，成本下降(尤以杜邦公司的生物发酵法生产PDO)，由于PTT纤维性能优于PET纤维，又能常压染色，也是熔纺工艺，因此近年PTT纤维在国际上快速发展着，国内开发也已经开始。

　　2．绿色纤维的开发使用，是21世纪高感性纤维的主要来源

　　21世纪全球人口的急剧膨胀，可耕地对满足人们的粮食需求也出现困难，因此纤维，首先是用量最大的服用纤维中的天然纤维(棉、毛、丝、麻)来源受到严重挑战，而目前在纤维使用量中已超过50％的化学纤维，由于其原料——石油资源的供应有一定的时限性，科学家早已关注到这问题，在20世纪后期英国考陶尔兹公司和奥地利兰睛公司，开发成功了用NMMO溶剂(在生产过程中可回收)生产的再生纤维素纤维——Lyocell，这种纤维兼具黏胶和涤纶的优点，克服了原来传统黏胶纤维的生产流程长、能耗高、严重污染环境的问题，原料是在自然界蕴藏量最多而且可再生的天然纤维素，是一种取之不尽、用之不竭的天然高分子材料，使用后的弃废物又可生物降解为CO。和水，这是目前可以推荐的绿色纤维中的最大的品种。现在国际上已培植了三年速生的树种，我国朱之悌院士经过20年努力，也培育出了五年速生树种—二毛白杨，另外我国南方还有速生的蓝桉等，都是Lyocell的良好原料。

　　据资料介绍估计到2050年全球Lyocell纤维的产量将达到目前涤纶纤维的产量，成为化纤的主要品种。另外一种是聚乳酸纤维(PLA)，由于其纤维与聚酯纤维机械性能相似，且可常压下用分散染料染色，它也属于脂肪族的聚酯，耐碱性弱，可以用碱处理方法获得较好手感。值得注意的是，它可用常规的熔法设备和工艺进行成形加工，可以生产长丝、短纤维、单丝、非织造布等多种制品，是国外迅速发展中的合成纤维品种，专家认为它将是21世纪主要的合成纤维品种之一。它的原料是淀粉发酵得到的乳酸，国外主要用玉米发酵制乳酸。近年来国际聚乳酸技术的开发和工业化取得突破性进展，1997年美国的Cargill公司和陶氏化学公司合资成立公司，现已建成14万吨/年PLA的生产装置，Cargill DOW公司还计划10年内投资10亿美元，分别建三套生产装置，总生产能力达45万吨/年。随着乳酸生产成本下降，PLA纤维将在服用、装饰用、产业用方面广泛应用，同时它又是一种生物医学功能材料。它的产品用过后，完全可生物降解，它将是来自自然又回归自然的、可生物降解的合成纤维中最大的绿色品种。

　　发展这两种纤维在我国又具有特殊的意义。一是解决服用纤维中用量最大的高感性纤维，使用效果将优于现有的改性合成纤维；二是这两大品种的用量大，与我国的农业与绿化可以互相推动而发展，毛白杨不仅可造林，而且可以搞城市绿化(已有报道)，既可解决纸的原料，又解决了Lyocell纤维的原料；PLA需用玉米，目前我国玉米产量有余，除了生产替代汽油的醇类产品外，是PLA的最好原料，因此，这两大品种的发展对人民生活和国民经济的发展有重大现实意义。

　　另外，如可利用原有黏胶纤维生产设备，采用尿素为溶剂生产纤维素氨基甲酸酯纤维(cc)也是值得关注的。

　　3．高感性纤维的发展动向

　　值得指出的是，高感性纤维如能同时具有一些特定的功能，使这类纤维不仅有更好的服用性能，而且还有保健功能以及防护功能，这将是高科技服用纤维的发展走向。仿生纤维的开发不仅有适应自然，回归自然的感觉，而且还有一些常规纤维达不到的特殊功能，随着世界性保护自然、保护动物的呼声日益高涨，以及在服饰产品中对皮类产品消费需求的扩大，仿天然皮革将受到重视，而高档的仿皮产品就需要超细纤维的支持。

　　我们目前一般讲的高感性纤维主要指：超细纤维；弹性纤维；各类仿真和仿生纤维；高收缩、异收缩、易染色纤维；高吸湿纤维等。总的看来国内高感性纤维开发，主要在涤纶仿真改性方面做了不少工作。近年来超细纤维和氨纶纤维得到了迅猛发展，我国是服装大国，但目前国内每年要进口化纤面料达30亿米以上，占出口服装面料总量的60％，每年耗外汇达60～90亿美元。面料落后的原因，从技术上讲主要有三：一是后整理技术水平较低；二是面料设计水平跟不上国内外市场需求；三是使用的纤维技术含量低。

　　为此，本书专门在有关章节对绿色纤维和聚酯新品进行介绍，高感性纤维兼具某些功能的问题，在有关章节内也已涉及。本章主要介绍超细纤维及弹性纤维，在仿生纤维中除了仿皮革用的超细纤维外，这里介绍一种目前业界关注的仿蜘蛛丝纤维，仿蜘蛛丝纤维用途广泛，因为它是特种服装用料的纤维，故暂列这里作一简介。

　　高感性纤维目前主要有超仿真丝、超仿羊毛、超仿麻纤维、超细纤维、仿生纤维和变色纤维等。

　　(1)超仿真丝、超仿羊毛、超仿麻纤维

　　其第一阶段从细旦异形碱减量着手仿真丝；第二阶段主要是增加织物抗静电吸湿透气性，同时改善了涤纶的可染性能，研制了阳离子可染纤维；第三阶段使织物更具有柔软、飘逸、悬垂手感等综合的三异纤维。开发了中空加微孔的吸湿透气干爽仿真织物，其织物吸湿透湿比棉快4倍，织物麻感很强。为了缩短仿毛加工工序，利用喷丝板物理改性生产粗细节丝，进一步生产仿麻纤维。

　　(2)超细纤维

　　超细纤维手感柔软、蓬松性和覆盖性好，具有防水、透气、吸湿等特点，由于细旦高密织物轻薄，比表面增大，空气含量多，织物的保温性大为提高，细旦纤维织物解决了合纤织物的舒适性、透气性问题，是合纤发展的必然趋势。日本、韩国、中国台湾的超细纤维的工艺以溶解海岛型为主，日本细旦纤维产量占日本合纤总量的10％左：右。

　　(3)仿生纤维

　　通过共混可以制得超细坑纤维，其微坑数达到40亿～50亿个/平方厘米，另外经共混纺丝、拉伸热处理可以制得多重螺旋纤维，用来仿生、保护和伪装，用于军事作战领域，是一种很有发展前景的纤维。

　　(4)变色纤维

　　将现：有的微胶囊的聚氨酯涂在织物、纤维表面，受光、热、电、压等刺激而变色，光致变色纤维主要用于信息通讯、感光材料。热致变色纤维用于染料、涂料以及作油墨等。电致变色纤维可用于电子、电器设备上。

• 高性能纤维
• 高功能性纤维