異形纖維

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異形纖維(Profiled Fibre/Profile Fiber)

　　異形纖維是指纖維截面形狀不是實心圓形的纖維。異形纖維一般採用熔紡法紡絲，也可採用溶液紡絲法生產。

　　異形纖維的研製，是從模擬天然絲的三角形截面開始的。1954年，世界上首次發表了關於異形纖維製造的報告。美國杜邦公司的三角形、三葉形尼龍閃光絲於1959～1960年間正式投入生產，四葉形、五葉形纖維的製造隨後也相繼發表，1965年，美國杜邦公司發表了尼龍66中空纖維的文獻。20世紀70年代初期，美國聚酯異形絲產量占其聚酯纖維總產量的15％左右。

　　其他國家如日、意、德等國也相繼發展了異形纖維，其中以日本發展最快。從1970年起，日本投入工業生產的“仿絲型”合成纖維中，聚酯異形絲的產量最高。到1980年，日本聚酯長絲總產量中，異形絲占16.9%。

　　迄今為止，國外異形纖維，尤其是異形中空纖維、異形複合纖維以及異形化學改性纖維已經得到了廣泛應用。

　　我國異形纖維的研製始於20世紀70年代中期，研究的重點是噴絲板製造技術。近年來隨著紡織科技的發展，噴絲板製造技術已有了長足的發展，紡絲技術更趨成熟完善，已形成了完整的生產技術鏈。因此異形纖維產品也從最初的三角、中空截面發展到今天的多種異形品種，如五角形、三葉形、多葉形、啞鈴形、橢圓形、L形、藕形及異形中空等。

　　隨著各種新型織物的出現，異形纖維的使用量也將會越來越多。近幾年，日本在異形纖維的開發和應用上已走在世界的前列。日本東麗公司採用複合紡絲技術，開發出三瓣狀截面的聚酯纖維，其織物的摩擦聲響與真絲的“絲鳴”已十分接近，因而具有“絲鳴”效果。日本可樂麗公司開發的三角截面芯鞘型複合纖維，折光指數接近棉纖維和聚酰胺纖維的折光指數，加之其芯部形狀為帶有三個尖角的圓形，有利於光線從芯鞘交界面折射出去，並與從三角棱柱形的鞘部反射出去的無色光疊加，從而產生光彩奪目的效果。

　　異形纖維的品種相當豐富，按其截面形態大體可以分為三角形(三葉形、T形)、多角形(五星開；、五葉形、六角形、支形)、扁平帶狀形、中空形等幾種類型。這些異形纖維的截面形狀，取決於紡絲時噴絲板上噴絲孔的形狀。但由於受到紡絲方法和其他一些因素的影響，成品絲的截面形狀與噴絲孔形狀之間存在較大的差異。

　　與普通纖維相比，異形纖維的化學組成沒有發生改變，但由於纖維截面形狀的變化，異形纖維：具有一些不同於一般化學纖維的性能特點。

　　1．光澤

　　異形截面纖維最大的特征是具有獨特的光學效果。光在圓形纖維錶面的反射強度與人射方向無關，所以，圓形纖維光澤強烈，有金屬般炫目的極光。異形纖維錶面對光的反射強度隨入射光方向的變化而變化，這種光學特性使異形纖維的光澤柔和、素雅，似同真絲般。利用異形纖維的這種光學性質，可以製成具有真絲般光澤的合成纖維織物。

　　2．抗彎性和手感

　　由於幾何特征的原因，在截面積相同的情況下，異形截面纖維比同種圓形纖維的抗彎剛度大。因此，異形化也會引起纖維力學性能的變化，從而改變織物的風格。異形纖維織物比同規格的圓形纖維織物更硬挺。

　　天然纖維的截面形狀是不規則的，纖維粗細也不均勻，而且天然纖維上存在許多細小的皺紋，這種結構特征使天然纖維具有良好的手感。圓形截面合成纖維織物，觸摸時常有一種蠟狀感覺。纖維異形化後，錶面積增大，而且摩擦繫數隨著纖維截面形狀的變化而改變，纖維靜、動摩擦繫數的差值增大，從而消除了圓形纖維的蠟狀手感。

　　3．蓬鬆性和透氣性

　　在相同質量的情況下，異形纖維的覆蓋性、蓬鬆性比普通合成纖維好，織物更厚實、蓬鬆和豐滿，而且透氣性也好。異形纖維的截面越複雜，異形度越高，纖維和織物的蓬鬆度和透氣性越好。

　　4．抗起球性

　　普通合成纖維易起毛起球。由於纖維強力高，摩擦產生的球粒不易脫落，球粒越積越多，會嚴重影響織物的外觀。纖維異形化後，錶面積增加，抱合力增大，起毛起球現象可大大減少。

　　5．防污性

　　異形截面纖維的反射光較強，纖維和織物的透光性減弱，織物上的污垢不易顯露出來，這樣提高了織物的抗污性。

　　6．染色性

　　異形纖維錶面積增大，染色時染料的上染速率加快，上染百分率明顯提高。但由於纖維異形化後反射光強度增大，使顏色深度變淺。因此，異形纖維染色時，要獲得同樣的顏色深度，染料用量需比圓形纖維增加10％～20％。另外，上染速率加快，會影響染色的均勻性。

　　改變噴絲孔的截面形狀，可以得到三角形、多角形、三葉形、多葉形、十字形、扁平形、Y形、H形、啞鈴形等異形纖維。由於異形纖維具有特殊的光澤、蓬鬆性、抗起球性、回彈性、吸濕性等特點，如三角形截面的纖維有閃光效應；十字形截面的纖維彈性好；扁平截面的纖維能明顯改善抗起球性。而且異形纖維做成的織物手感厚實，有溫暖感，所以異形纖維被大量用於仿毛、仿絲、仿麻產品中。

　　異形纖維按用途和截面形態的關係，主要有以下四大系列，即三角形系列、中空形系列、多角形或多葉形系列、扁平形系列。其各自的應用情況如下。

　　(一)三角及三葉形系列

　　三角形系列的異形纖維主要有閃光效應的仿絲綢織物，仿毛織物，燈芯絨、平絨等絨類織物，毛線、裝飾織物等。三葉形纖維因耐磨、手感優良，耐穿，可用於織造針織外衣。

　　(二)中空形系列

　　中空形異形纖維密度低、彈性好，抗起球性、蓬鬆性、保暖性優良，主要適用於仿毛織物、保暖製品、工業用製品、裝飾織物等。

　　(三)多角或多葉形系列

　　多角或多葉形纖維光澤軟和，適於織造絲綢、緞類織物，而且其手感舒適，保暖性好，有較強的羊毛感和抗起球、起毛性，也適合於製作仿毛織物，其絨毛既能相互纏結，又能蓬鬆豎立，富有立體感和豐滿厚實感。多葉形變形紗製作的針織外衣光澤柔和，有良好的蓬鬆性、覆蓋性、耐磨性。

　　(四)扁平形系列

　　扁平形截面纖維具有優良的剛性，可以作為仿毛皮中的長毛用纖維。

　　(一)噴絲孔異形法

　　紡絲液從噴絲板擠出的瞬間，是纖維截面成型的關鍵。因此將噴絲孔按所要求的截面進行加工，紡絲液從異形孔中噴出後，逐漸凝固成異形。

　　(二)膨化黏結法

　　該方法採用一組距離較近的噴絲孔板，紡絲液被擠壓離開噴絲孔的瞬間，由於壓力突然降低，會發生膨化，而此時的紡絲液尚未凝固，因而相鄰部分就會黏結，在適宜的紡絲速度和冷卻條件下纖維截面隨之改變。中空、多孔纖維常用此加工方法。

　　(三)複合紡絲法

　　將兩種或兩種以上的高分子化合物，通過特殊的噴絲組件，將各組分按一定的比例、位置通過噴絲孔擠出、成型，因而它雖是一根單絲纖維，卻含多種組分。將其中一種組分溶解或用機械方法使其分裂，單根纖維也就分裂成更細且截面呈異形的多根絲。

　　(四)軋製法

　　軋製法類似於冶金工業中的軋鋼。紡絲熔體經噴絲孔擠出後，趁尚未完全固化時，用特殊熱輥擠壓成型。

　　(五)孔形(徑)變化法

　　用兩塊重疊的噴絲板，且每塊噴絲板上噴絲孔形狀各異，但中心線基本吻合。在紡絲過程中，兩塊板相對移動或旋轉，紡出纖維的截面和外形也相應變化。

• 複合纖維