新型纺织纤维及其纺织品的性能研究

2019-03-24高小林唐维强

纺织报告 2019年9期

关键词：羽绒水溶性纺织品

高小林，李华，唐维强

（江苏双山集团股份有限公司，江苏射阳 224300）

新纤维之所以被称为新型纤维，主要是由于纤维的形态、性能等方面与传统纤维不同，为了满足生产和生活的需要，在某些方面进行了改进。

1 新型纤维的分类

新型纤维可分为新型天然纤维、大豆蛋白纤维、水溶性纤维、功能纤维、高性能纤维和高灵敏度纤维等。

1.1 新型天然纤维

新型天然纤维主要包括天然彩棉和改性羊毛。普通棉织物需要经过化学漂白和染色过程才能变得五彩缤纷，而由天然彩色棉制成的纺织品不需要经过化学染整工序就可以实现五颜六色。目前，天然彩棉主要有棕色、绿色和褐色三大系列。新型纤维通过羊毛变形处理对羊毛进行改性，使羊毛纤维直径达到0.5～1 μm，手感触柔软细腻，吸湿性、耐磨性、隔热性、染色性能等得到改善，光泽增强。[1]

1.2 大豆蛋白纤维

大豆蛋白纤维是从天然动物乳或植物蛋白质溶液中纺丝而成的一种再生植物蛋白纤维。它具有丝密度低、强度和伸长性好、耐酸碱性好、手感柔软、丝光柔和、棉纤维吸湿导湿、穿着舒适性、保暖性好等优点，但纤维耐热性差，本身是米黄色的。

1.3 水溶性纤维

水溶性纤维是一种加工纤维，在一定工艺条件下可溶于水中的纤维。大部分水溶性纤维主要混合在其它纤维中，主要采用纺丝技术，使纺织纱线织物蓬松细度，使织物柔软、薄、蓬松，主要是水溶性维纶、水溶性聚乙烯醇、水溶性K-Ⅱ等。[2]采用水溶性纤维纺纱，减少了纱线的断裂，提高了纱线的强力，减少了不均匀性，改善了织物的平整度、蓬松性和综合风格值(THV)。

1.4 功能纤维

功能纤维分为3类：（1）通过化学改性和物理改性，对常规合成纤维进行改性，克服其固有缺点；（2）通过化学改性和物理改性，使其具有贮热、导电、吸水、吸湿、抗菌、脱臭、香味和阻燃等附加性能，更适合于舒适和装饰性的应用；（3）具有高强度、高模量、耐热、阻燃、高性能纤维等特殊功能。主要包覆有机导电纤维、弹性纤维、抗紫外线纤维、抗菌除臭纤维、负离子纤维、甲壳素纤维、高吸湿性纤维等。高功能纤维主要用于生产和生活的某些方面，其中功能尤为突出。

1.5 高灵敏度纤维

高灵敏度纤维是指纤维的手感、风格、触觉、质地和外观等方面对纺织品的特殊贡献，使最终产品的耐磨性优于天然纤维，实现特殊的服用功能。它是“新合成纤维”“超级模拟纤维”“超自然纤维”以及未来各种新型纤维的总称，也被称为新的知觉纤维。

2 新纤维产品及其性能

2.1 香蕉纤维织物产品

香蕉纤维是以香蕉茎为原料，经生物酶和化学氧化处理而成，具有质量轻、光泽好、吸水率高、抗菌性强、易降解、环保等特点。日本对香蕉纤维的研究一直处于领先地位。印度等东南亚国家丰富的香蕉资源也使他们对此纤维进行了大量的研究。我国也进行了此类纤维的提取和产品开发，并取得了一定的进展。香蕉纤维的成功制备，大大扩大了香蕉茎秆的应用范围，同时也缓解了国际天然纤维的不足。香蕉纤维作为一种来源于绿色植物的新型天然纤维，与其他纤维相比具有一系列无可比拟的优势，使其成为一种极具竞争力的春夏服装面料和高透气性纺织品。

2.2 菠萝纤维纺织品

菠萝纤维，又称菠萝叶纤维，是从菠萝叶中提取的，属于叶麻纤维。菠萝纤维由多个纤维束组成，每个纤维束由10×20个单细胞组成。纤维表面粗糙，有纵向裂纹和孔洞，横向分支，无自然变形。单根光纤单元为圆柱形，两端尖，表面光滑，中腔线性。菠萝纤维呈白色，柔软光滑，摸起来像丝绸。经深加工后，菠萝纤维具有白色外观，柔软光滑的手感，可与天然纤维或合成纤维混纺，织物易于印染，出汗透气，不起皱，穿着舒适。

2.3 木棉纤维纺织品

木棉纤维属于单细胞纤维，附着在木棉胶囊壳的内壁，由内壁细胞的发育和生长而形成。一般长度约8～32 mm，直径约20～45 μm，木棉是天然生态纤维中集薄、轻、中空、保暖于一身的纤维材料，空隙率大于86%，是普通棉纤维的2倍以上。木棉纤维纺织品具有平滑、抗菌、防蛀、防霉、轻柔、不易缠结、防渗、非导热、生态、保暖、吸湿性强等特点。特有的“温和、温暖”特性使其广泛应用于内衣、毛衣、T恤、牛仔、羊毛服装、滑雪衬衫、袜子和床上用品、床垫、床单、床罩、钢丝毯子、枕套、靠垫、毛巾、浴袍和其他家纺产品中。

2.4 高性能蜘蛛丝纤维纺织品

蜘蛛丝蛋白属于蛋白质纤维，具有柔软、强度高、弹性好、韧性好等优点。转基因法生产的真丝可和各种合成纤维长丝交织在围巾、帽子、特殊功能针织物等各种服装中。这种服装轻巧、有弹性、柔软，具有吸收巨大能量的能力，非常适合防弹背心的编织。蜘蛛丝制成的防弹背心比芳纶防弹背心好。它还可用于制造坦克和飞机的装甲，也是军事建筑的“防弹背心”。蜘蛛丝也可以用于编织降落伞，它质量轻，抗卷绕，膨胀能力强，抗风性好，速度快，经久耐用。在医疗保健方面，可作为高性能生物材料制备伤口封闭材料和生理组织工程材料，被制成包括人工关节、人工肌腱、韧带、假肢、组织修复、神经外科和眼科在内的具有良好韧性和降解性的伤口缝合类产品。此外，它还可用作复合材料和航天服等。

2.5 羽绒纤维纺织品

纺织品的天然蛋白质纤维通常有羊毛、兔毛、骆驼毛、牦牛毛、马海毛和丝绸，而羽绒通常只用作服装和床上用品的填料。近日，浙江绍兴文理学院成功开发出羽绒纱，并获得专利，为纺织工业提供了新的纺织原料，拓宽了羽绒的使用范围。从此，羽绒只会作为一个填充材料的历史结束，未来的羽绒产品将不单单是我们过去看到的那种臃肿和膨胀的类型。在该工艺中，在纱线中加入天然羽绒纤维混纺成纱，自然羽绒纤维的比例为10%～90%。该纱线主要技术指标超过毛线，并尝试编织类似羊毛衫的织物。浙江大学等单位的专家认为，这一成果不仅保持了羽绒柔软、温暖、防水、抗皱等优点，而且克服了羽绒的缺点，具有重要意义。

3 新型纺织纤维及其发展趋势

纵观人类文明发展的历史，人类一直在追求更高更好的服装。直到当代文明，随着科学技术的发展，人类生活水平的提高，在这个机遇与挑战并存的时期，纺织工业的发展已经达到了一个新的高度。在纺织原料方面，新的纤维材料不再局限于普通的棉花、大麻、丝绸。[3]近年来，随着高分子科学的发展，各种高强度、高性能的新型纺织材料被开发出来。各种新型光纤材料被应用于通信信息、海洋、航空等高科技产业。世界各国都把发展新材料作为经济发展和技术进步的一个重要方面，各种新型纺织纤维作为高新技术领域的重要材料，被称为21世纪经济发展的支柱。此外，从国际市场的发展趋势来看，加快纺织环保纤维、环保纺织品、环保染料、环保助剂等的研究开发是提高国际竞争力的关键手段之一。

再生材料是指在连续循环中使用的原材料和能源，大大节约了生态资源。现代纺织需要材料的可持续循环和再生。因此，再生材料的开发利用应成为未来新材料的发展趋势。天然纤维材料是地球上一种巨大的再生生物高分子资源，作为一种“从自然生成到自然”的资源回收材料，具有不可替代的发展优势。人造纤维材料及其纺织品大多是天然、可再生、非石油资源，满足了可持续发展的需要。合成纤维大部分是石油化合物，而石油属于原始资源，而传统的合成纤维是不可再生和不可降解的。如何循环利用合成纤维是目前生态材料研究的热点，也是控制环境污染、节约资源和能源、促进合成材料回收利用的有效处理方法。目前，已经有机构开发了聚合物纤维回收的原料回收和单体回收的化学系统。回归自然、适应环境是纺织材料发展的总趋势。发展生态纺织材料，为保护生活环境，实现纺织工业的可持续发展提供了保障，符合21世纪绿色环保时代的要求。随着社会的文明和进步，可以预见，未来的纺织业将是绿色生态产业。