创新技术助推天然纤维功能化——合成材料将成历史

纱线领域的重大突破

一年前推出沃特智能纱线（Volt Smart Yarns）的苏博瑞公司（Supreme Corp）首席执行官马特·科尔梅斯(Matt Kolmes)称，该公司是一家纱线公司，过去30年来一直致力于生产高科技纱线。而客户更是期望苏博瑞研发更好的智能纱，事实证明苏博瑞公司的产品涵盖多个领域，称为诸多用户的最佳选择。

科尔梅斯表示，世界上大多数智能纱的设计都很落后，不能满足现有智能服装的需求，而该公司却可做出更好的智能纱。他们已研发出一种嵌有低电阻的同轴电缆的缝纫线。这是一种重大突破，因为它能使传统面料成为核心科技。他们已可规模化利用传统纤维制作导电性的智能纱。这是个重大突破，这意味着，诸如棉纤维这样的材料也能像其他人造纤维一样付诸多功能化。

沃特导电纱和缝纫线均可织入织物，让织物充当传感器、充电器，可产生热量，监测人体机能或物联网通信。由于公司技术先进，原本可容纳2根铜线的纱线现可容纳16根铜线。人们对嵌入导电纱的天然纤维呼声越来越高。业界因此对羊毛、棉花和丝绸智能纱的应用潜力充满信心。沃特最近与美国棉花公司合作推出一款高科技冬衣，这种冬衣带有导电荷包，可利用它给手机充电也可产生热能。

谁也不曾料到天然纤维竟然也蕴含着科技灵感，使其在智能纺织领域大行其道。过去人们不相信羊毛、棉花或丝绸等也可成为智能纱，并可导电。扩大电子纺织品规模，为各种设备提供足够电力，比如让衣服产生热量，这已成为智能穿戴最热门的话题。随着导电率的提高，电池的体积越来越小。这项创举非同寻常，这是一个技术的飞跃。

重新认识棉纤维

棉纤维凭借其固有的透气性、绝缘性、抗过敏性与控制气味等特征配合新技术，可如虎添翼，将目标投向服装功能领域。在过去，由于棉质面料表面在受潮时无法控水，致使传统棉质服装在运动和户外用品市场上无法与合成纤维匹敌。不过，经重点创新研发纺丝技术，这一问题正在得到解决。

合成纤维曾被认为是取代棉纤维的最佳材质，这是因为棉纤维并非如想象的环保，且种植需大量水、化肥和耕地。但是，美国棉协和BCI（优质棉花倡议组织）尤其在可追溯性方面实施了最有力举措，即拟订让棉纤维卷土重来，替代合成纤维的计划。他们认为，棉花种植业若采取负责任的态度和可持续的措施，再加技术跟进，那么棉纤维比合成纤维更胜一筹。

另一方面，从树枝中提取出纤维素的工艺也在不断发展。奥地利兰精公司（Lenzing）率先采用REFIBRA技术，以此拥抱循环经济。这涉及循环利用，掺入了较大比例的废棉纤维，如在服装的生产中，除木浆外，其他原料转化成纯新天丝棉或莱赛尔纤维，用以制造面料。

Zero-D是一种新型活性染料，其技术由利盈数码科技有限公司（Intech Digital）研发。其工艺的新颖度在于节水，这种活性数码印花工艺仅需原来印染用水的1%。该工艺在必要时可帮助处理公司库存面料的印花以按需交付。这种活性颜料可持续，不含化工染料，并且与纺织品染色相似，具有高耐洗性。此等数码印染工艺不仅限于棉纤维，还可应用于其他天然纤维。因此这又打破了天然纤维用于智能纺织的另一瓶颈。

表面洁净优化，创新回收工艺

葡萄牙纺织企业天纺有限公司（Tintex）长期参与亚洲运动用品与时尚展（纺织潮流）（ISPO Textrends）且经常拔得头筹。其原因是该公司所展出的时装均经后整理工艺优化并精挑细选。天然清洁公司（Naturally Clean）则采用了一种具有成本效益的现代方法，去除带有负面影响的处理步骤，使表面洁净得到优化，服装颜色更鲜艳，手感光滑。该公司通过使用国际环保纺织协会（Oeko-Tex）和蓝标科技公司（Bluesign）所认证的材料，让面料的原有特性保持较长时间，从而消除了有害物。

此外，纳米技术也不可忽视。隐顿棉纤维公司（ Crypton Company & Cotton）宣布研发出一项用于棉质服装内部干燥的纳米技术。这项专利技术能使100%纯棉服装有效吸收皮肤表面水分，消除湿气和灰尘，同时保持天然纤维服装的特有舒适度，尤其是柔软的触感。正是因为新型整理工艺的出现，棉纤维才在运动和运动服装市场上与合成纤维展开有力的竞争。

循环纺织经济是以纱线的形式为特征，在纺织产业链的早期阶段棉籽处理，也正在实现类似的加工。日本旭化成株式会社（Asahi Kasei）重新推出其铜氨腕带的原料铜氨丝。铜氨丝是在将棉籽从纤维中剥离出来的过程中制成的，每个棉球可携带45粒棉籽，其中约有1万～2万根纤维。该公司采用了一种新的机械加工工艺而非之前的化学加工工艺，它彻底创新了回收纤维的工艺。

棉纤维是否真能与合成纤维并驾齐驱，成为智能纤维的一部分，还要看技术能否跟进。随着技术的不断进步，具有更高性能的棉纤维产品必将成为功能服装市场上新近崛起的佼佼者。

美利奴羊毛标新立异

美利奴羊毛素以天然的柔软性、透气性和保湿性著称，它深受户外运动爱好者的青睐。虽然它是服装基层和中间层的理想选择，但缺乏强度和弹性，故无法满足更核心的终端需求。更多的研发也逐渐进入人们的视线，如将羊毛与尼龙混纺，耐用的高性能纺织产品即可问世。考杜拉面料（Cordura®）羊毛（Combat Wool™）即深受美国军方喜爱，它利用了英威达（Invista）6,6高强力尼龙短纤维混纺，研发出系列耐用针织品和纺织物。

德国运动品牌Ortovox、Kuiu和TREW等户外服装就采用了NuYarn工艺，这是新西兰研发的一项专利纺纱工艺，目前为美利奴公司所有。NuYarn美利奴羊毛和尼龙混纺面料号称比标准美利奴面料干速快5倍，每磅膨松度提升39%，并提高了面料的强度和延展性。

美利奴公司的全球品牌Rapt™面料将尼龙芯纱嵌入美利奴羊毛纤维。该面料的蓬松强度等级逾50psi，已被众多著名品牌如Smartwool、Merona、Rafa采用。美利奴全球公司总裁何塞·费尔南德斯表示，他们一直都在寻找将植物纱与合成纤维相结合的新方法，混合材料的优点之一就是可将智能技术嵌入到合成纤粒中。

隶属于澳大利亚羊毛创新公司的国际羊毛局（The Woolmark Company）是最负盛名的企业，他们致力于提升美利奴羊毛纱线和纤维水平。该公司最近携手中国南山集团(Nanshan Group)合作研发出一款100%羊毛的防风防水面料，原来羊毛局研发的Neulana系列面料是100%的美利奴羊毛面料，它具有耐候性。该面料采用国际羊毛局独有的Optim™处理技术，经过预拉伸和暂定型，而后由美利奴纱线编织而成。当织物湿固定时，纤维收缩并收缩结构，从而形成耐候织物，而不需要使用合成纤维或DWR(持久拒水)化学物质。目前，欧洲诸多公司将其定位为可持续性品牌并将其系列纺织品商业化。

国际羊毛局公关总监朱莉·戴维斯称，该公司的战略研发方向是在重要增长领域与智能纱线和纺织企业合作。包括与纺纱商、纺织和服装生产商、汽车和工厂/保险市场以及有针对性的医疗/福利机构合作。原因是，多数智能纺织品都是基于纱线的创新，故该公司多次试着将羊毛与智能纤维和纱线结合，让美利奴羊毛的优质天然属性使合成纤维、产品抛光和硬件技术锦上添花。为实现这一目标，他们利用羊毛纺纱机尝试混纺美利奴羊毛，最终通过测试，证实了其终端用途所需性能。

重塑天然纤维特性

澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)是联邦政府独立机构，该机构与农民合作培育适合当今技术的棉纤维。该机构科学家正研发具有与合成纤维类似拉伸、抗皱或防水等功效的“新一代”棉纤维。其项目是该机构合成生物学未来科学平台的一部分，该平台投资额为1300万美元，重点研究生物应用工程。

美国克雷格生物工艺实验室研发的生物工程龙丝，目前正接受美国陆军标准级弹道测试。龙丝由基因工程蚕丝制成，具有极强的柔韧性、生物兼容性和生物降解性。该实验室已培育出符合当前丝绸生产的蚕，正在越南建设基地生产。

一种由黄麻合成的生物可降解聚合物或将很快取代聚乙烯塑料袋。该种聚合物由黄麻纤维中的纤维素制成，与聚乙烯塑料袋质地相似，但黄麻聚合物袋更结实，且在垃圾填埋场3到4个月内就能降解。人们越来越重视亚麻和大麻复合材料的环境效益和力学性。2009年，欧洲亚麻和大麻联盟(CELC)建立欧洲科学委员会(European Scientific Council)，旨在助推生物复合材料的创新，以便用于广泛的工业领域。可再生、可生物降解、可回收利用的亚麻和大麻纤维强化材料比玻璃纤维密度低、刚度高，比玻璃纤维或碳纤维具有更好的绝缘性和减振性。

2018年初在巴黎召开的世界经济联合委员会会议上，业界展出一系列亚麻和大麻生物基创新成果，包括使用集成LED的可再生纤维电动盖顶和汽车内部结构，前者专为电动GT控股公司(一个致力于电力传输和清洁能源的全球运动组织)设计，后者专为2018年比利时Ecar 333赛车模型设计。

荷兰科学家正建造生物基桥梁，如埃因霍芬大学(Eindhoven University)14米长的人行天桥，由聚乳酸、泡沫、软木、大麻和亚麻纤维以及生物基环氧树脂建造而成。目前在建的世界最大的生物合成桥，全长有66米，横跨范哈林克斯马卡纳尔附近的里苏马斯尔河。这种桥面由100%的生物复合材料(以亚麻为原料)和80%的生物树脂制成，预计使用寿命为100年。

由于亚麻具有不同寻常的属性以及在开放创新材料中起着至关重要的作用，在工业化进程指导下欧洲科学委员会、欧洲亚麻和大麻联盟已能为长期研发策略奠定基础。最终由市场决定需求和研发，其相关的解决方案也将应运而生，他们足以证明亚麻和大麻纤维并不仅局限于当化石资源的替代品。

技术纺织产业正在重新认识天然纤维的属性。事实上，天然纤维特性比人们预想的更强大、更智能，适应性更强，因此天然纤维完全可以在许多终端用途上与合成材料匹敌，并为将来发展提供可持续性选择。

（据近期印度国际英文网与美国高级纺织资源网http://www.fashionatingworld.com/new1-2/trendspotting-2019-new-technologies-help-cotton-replace-syntheticsas-new-performance-fabrichttps://advancedtextilessource.com/2018/10/22/move-over-synthetics/近期资料）