紡織纖維的發(fā)展及分類

關于紡織纖維的發(fā)展及分類一、紡織纖維的發(fā)展麻纖維是人類最早用來做衣著的紡織原料。蠶絲是繼麻纖維之后的紡織纖維，早在5000多年前就開始利用蠶繭繅絲。我國是世界上栽桑養(yǎng)蠶和繅絲織綢最早的國家，大約在4700年前就已利用蠶絲制作絲線、編織絲帶和制作簡單的絲織品。在化學纖維中，最早問世的是碳纖維，是由美國發(fā)明家愛迪生于1880年研制成功的。1887年，法國化學家德貝尼戈成功取得了由硝酸纖維素制造人造纖維的專利權，并于1891年建立了世界上第一家人造絲廠。1884年，英國人Charles.F.Cross和Edward.J.Bevan申請了第一個醋酯纖維的工業(yè)生產專利。1890年，法國L.H.德佩西發(fā)明了銅氨法人造絲生產工藝，1891年開始工業(yè)化生產。粘膠纖維是1891年由英國Cross,Beran,Beadle三人發(fā)明，并于1904年開始工業(yè)化生產。第2頁,共174頁，2024年2月25日，星期天1924年德國科學家成功研究了聚乙烯醇纖維，在20世紀30年代制成纖維，稱為Synthofil。由于它溶解于水而不能作為紡織纖維，主要作為外科的手術線。直至1939年，日本櫻田一郎等人研究成功聚乙烯醇的熱處理和縮醛化方法，使維綸成為耐熱水性良好的纖維，并于1940年6月正式投入工業(yè)化生產。1940年1月聚酰胺纖維開始工業(yè)化生產。1941年，英國科學家以對苯二甲酸和已二醇為原料在實驗室首先研究成功聚酯纖維，命名為特麗綸（Terylene)，1950年開始工業(yè)化生產。1953年，美國開始生產商品名為達可綸（Dacron)的聚酯纖維。1941年和1942年美國杜邦公司和德國拜耳公司化學家分別發(fā)明了丙烯腈溶劑。1953年，杜邦公司實現了商品化，稱為奧綸。1954年，拜耳公司也推出新產品德拉綸。1955年意大利開始聚丙烯纖維的工業(yè)化生產。1958年，美國杜邦公司發(fā)明了聚氨酯纖維。第3頁,共174頁，2024年2月25日，星期天二、紡織纖維的分類種子纖維：棉

植物纖維

韌皮纖維：苧麻、黃麻等

葉纖維：劍麻等天然纖維

果纖維：椰子纖維

動物纖維

毛發(fā)：羊毛、兔毛等

分泌液：蠶絲

礦物纖維

石棉第4頁,共174頁，2024年2月25日，星期天第5頁,共174頁，2024年2月25日，星期天環(huán)保型纖維包括環(huán)保型天然纖維、再生纖維、生物可降解合成纖維差別化纖維指在原來纖維基礎上進行物理或化學改性處理，使其性能獲得一定程度改善的纖維。功能性纖維指能傳遞光、電以及具有吸附、過濾、透析、反滲透、離子交換等特殊功能的纖維。高性能纖維具有比普通合成纖維高得多的強度和模量，有優(yōu)異的耐高溫性能和難燃性以及突出的化學穩(wěn)定性。第6頁,共174頁，2024年2月25日，星期天三、紡織纖維的基本性能1、細度：可以用3種物理量來表示。一種是直徑，主要用于毛類纖維；第二種是支數，分英支和公支；第三種是線密度，有特數和旦數，其中特數為纖維細度的國際法定計量單位。2、長度3、強伸性：包括強力、強度；斷裂伸長、斷裂伸長率4、彈性：纖維受拉伸后變形，外力去除的回復能力5、初始模量：反映纖維的剛性6、吸濕性：有回潮率和含水率兩個指標。回潮率是試樣中吸著的水量占試樣干燥重量的百分比。含水率是纖維含水量占含水試樣重量的百分比。7、化學穩(wěn)定性：主要是耐酸堿性第7頁,共174頁，2024年2月25日，星期天特種植物

纖維第8頁,共174頁，2024年2月25日，星期天天然彩色棉的特點與應用

由于天然彩色棉自身的缺陷，如產量低、纖維短、品質差、顏色單調等，隨著染色、染料工業(yè)的發(fā)展，彩色棉逐漸被白棉取代。直到本世紀70年代，工業(yè)污染嚴重威脅到人類自身，人們才意識到環(huán)保的重要性，加上轉基因工程的出現，科學家開始重新審視有利于環(huán)保的天然彩色棉的栽培和育種。經國外科學家近三十年的雜交、轉基因的選育栽培，已成功地培育出棕、綠、藍、黃、紅等多種顏色的彩色棉；國內科學家經十年的選育、引進，也培育出了棕、綠、黃、紅、灰、紫等品系，其中以棕色系和綠色系為主。纖維的長度、細度、成熟度等已符合現代紡織生產的技術要求；產量和顏色穩(wěn)定性也已符合規(guī)模播種要求，并且已經形成一定的種植生產能力。彩色棉與白棉主要物理性能比較第9頁,共174頁，2024年2月25日，星期天目前彩色棉的主要缺陷：1、物理指標：長度偏短，強度偏低，馬克隆值高低差異大，整齊度較差，短絨含量高，棉結高低不一致。2、產量低，衣分率低；3、外觀方面：因纖維色素不穩(wěn)定，纖維色澤不均勻，纖維經日曬后色澤變淡或褪色，水洗后色澤變深，部分彩色棉出現有色、白色和中間色纖維；4、由于棉花為異花授粉作物，我國棉花種植業(yè)大部分為每戶種植，現代化田間集體管理較少，易造成品種混雜；5、由于目前我國對有色棉的軋花管理未進行規(guī)范化，易造成有色棉和白棉混雜現象，給白棉帶來色纖維，給白布生產造成困難。第10頁,共174頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共174頁，2024年2月25日，星期天二、羅布麻羅布麻是一種野生的植物纖維，它具有優(yōu)良的品質，由于最早在新疆羅布泊發(fā)現，故以羅布麻命名。羅布麻的特性：1、突出的醫(yī)療保健功能2、優(yōu)異的紡織性能。除具有一般麻類纖維的吸濕性好，透氣、透濕性好，強力高等特點外，還具有絲的光澤、麻的風格和棉的舒適性。3、羅布麻單纖維的長度比亞麻等纖維長，且纖維細度細，因此它可以單纖維紡紗。4、羅布麻具有很好的吸濕性，標準狀態(tài)下它的回潮率為7%左右，且放濕速度很快。羅布麻的產品與用途：羅布麻與其他纖維混紡得到的混紡紗可加工成呢絨、羅絹、棉麻等機織物，也可加工成針織物。特別是羅布麻與棉混紡織物在8℃以下保暖性是棉織物的2倍，在21℃以上透氣性是棉織物的2.5倍，同等條件下吸濕性是棉織物的5倍以上。第12頁,共174頁，2024年2月25日，星期天三、菠蘿葉纖維（一）、菠蘿葉纖維的提取菠蘿葉纖維的提取主要是通過浸泡、機械處理、化學處理、手工刮取法將纖維從葉子的粘合物中分離出來。（二）菠蘿葉纖維的性能和應用開發(fā)菠蘿葉纖維是一種纖維素纖維。由于它始終含有一定的果膠和木質素等，因此它的外觀略顯淡黃色。菠蘿葉纖維具有與棉相當或比棉更高的強度，斷裂伸長接近于苧麻、亞麻，具有很高的初始模量，因此不易伸長變形，具有類似絲光亞麻的手感。它還具有很好的吸濕性能和染色性能。第13頁,共174頁，2024年2月25日，星期天性能菠蘿葉粗羊毛苧麻纖維長度（cm)10（切斷）8.506.2纖維細度(dtex)26.79.446.39強度(cN/tex)26.111.353斷裂伸長率（%）3.243.21.9比重(g/cm3)1.451.311.54回潮率（%）11.515.513第14頁,共174頁，2024年2月25日，星期天菠蘿葉纖維的應用開發(fā)：根據以上特性，菠蘿葉纖維特別適合于與合成纖維及其它天然纖維進行混紡。日本鐘淵紡織公司經過三年的研究，終于開發(fā)成功能與精細棉/亞麻織物媲美的菠蘿葉纖維織物。它具有良好的外觀和手感，可用作男西服、婦女便裝裙衫、室內裝飾織物和其他紡織品。印度嘗試將菠蘿葉纖維與較低級的羊毛以半精梳工藝混紡。純菠蘿葉纖維紗具有比純羊毛紗高得多的強度而斷裂伸長較小，純菠蘿葉纖維紗的剛性也比純毛紗好。將低比例的菠蘿葉纖維與羊毛混紡能明顯地改善紗線的抗變形能力，同時又很好地保留羊毛蓬松、豐滿的風格，因而獲得良好的綜合性能。這種菠蘿葉纖維與羊毛混紡紗適用于作地毯表紗和家用裝飾織物，以及服用織物。第15頁,共174頁，2024年2月25日，星期天特種動物

毛纖維第16頁,共174頁，2024年2月25日，星期天一、山羊毛山羊的毛發(fā)一般為內外兩層。內層為柔軟、纖細、滑糯、短而卷曲的絨毛，稱為山羊絨。我國是世界上最大的山羊絨生產國，年產絨量達6000~8000噸。外層是粗、硬、長而無卷曲的粗毛，叫山羊毛。第17頁,共174頁，2024年2月25日，星期天（一）山羊毛的分類1、剪下山羊毛是山羊毛的主要部分。長、粗、硬，強度比較高。2、分梳下腳毛山羊絨分梳過程中被分離出來的下腳毛。粗硬，長度較短，強度較低。3、灰褪山羊毛制革時，用化學試劑處理羊皮，在羊皮上褪下的山羊粗毛。第18頁,共174頁，2024年2月25日，星期天（二）山羊毛的結構和性能特點1、山羊絨的纖維細度較細；由鱗片層和皮質層兩部分組成；鱗片呈環(huán)狀，覆蓋密度較稀。纖維整體呈現細、輕、軟、滑、強、暖等特點2、山羊毛的細度粗；截面由鱗片層、皮質層、髓質層三部分組成；鱗片呈龜裂狀和瓦片狀，鱗片較薄，常緊貼于毛干。山羊毛表面光滑，表面摩擦系數較小，纖維間難以抱合，總體光澤明亮。皮質層呈皮芯結構，正皮質集中在毛干中心，而偏皮質分布在周圍。所以山羊毛無卷曲。第19頁,共174頁，2024年2月25日，星期天第20頁,共174頁，2024年2月25日，星期天（三）山羊毛的變性處理及其利用開發(fā)1、未經預處理山羊毛的利用（1）手工捻線紡制純山羊毛地毯（2）針刺成形：針刺地毯和壁毯（3）以半精梳工藝開發(fā)山羊毛混紡襯布：有山羊毛和粘膠纖維混紡以及棉經毛緯的山羊毛混紡襯布，混紡紗中山羊毛的含量可達43%。2、化學變性處理運用化學方法使山羊毛變軟、細，卷曲度增加，從而提高山羊毛的可紡性和成紗性能。3、物理處理法利用毛纖維的熱定型性，采用物理機械方法提高山羊毛的卷曲性能，使纖維卷曲程度提高。物理變性的山羊毛紡紗是可以純紡成條。產品中的混用比例可達50%以上甚至高達96%。。成品手感風格、覆蓋性能、彈性等都有所改善。第21頁,共174頁，2024年2月25日，星期天山羊毛變性后的物理性能斷裂強度cN/tex斷裂伸長%卷曲數個/cm卷曲率%卷曲彈性率%殘留卷曲率%新疆分梳下腳粗毛7.158.801.6892.321.55變性下腳粗毛6.966.40.649.3195.838.92新疆哈密山羊毛10.348.401.5092.291.38變性哈密山羊毛6.745.40.549.8694.889.36第22頁,共174頁，2024年2月25日，星期天山羊毛經物理處理后性能的變化斷裂強度cN/tex斷裂伸長%初始模量cN/tex卷曲數個/cm內蒙赤峰山羊毛8.342.61640變性山羊毛7.344.11185.92第23頁,共174頁，2024年2月25日，星期天二、改性羊毛（一）表面變性羊毛羊毛變性處理主要是使羊毛纖維的直徑能變細，手感變得柔軟、細膩，吸濕性、耐磨性、保溫性、染色性等均有提高，光澤變亮。這種羊毛又稱絲光羊毛和防縮羊毛。絲光羊毛和防縮羊毛同屬于一個家族，兩者都是通過化學處理將羊毛的鱗片剝除，而絲光羊毛比防縮羊毛剝取的鱗片更徹底。兩種羊毛生產的毛紡產品均有防縮、可機洗效果，絲光羊毛的產品有絲般光澤，手感更滑糯，被譽為仿羊絨的羊毛。用氧化劑或堿劑使羊毛鱗片變質或損傷，羊毛失去縮絨性，但羊毛內部結構及機械性質沒有太大改變。這種處理法以含氯氧化劑用的最多，其基本過程為：浸酸氯處理（使鱗片膨化溶解）脫氯處理第24頁,共174頁，2024年2月25日，星期天（二）拉細羊毛拉細處理的羊毛長度伸長、細度變細約20%。拉細羊毛具有絲光、柔軟效果，其價值成倍提高，但是拉細羊毛的斷裂伸長率下降。拉細羊毛的基本原理是毛纖維在高溫蒸汽濕透條件下拉伸、拉細，改變羊毛纖維的超分子結構，使其有序區(qū)大分子由螺旋鏈轉變?yōu)榍坻?，形成平行曲折鏈的整齊結晶結構；而無定形區(qū)大分子無規(guī)線團結構轉變?yōu)榇蠓肿由熘钡那坻湹幕酒叫薪Y構。羊毛形態(tài)也變成伸直細長無卷曲的纖維，改變了羊毛纖維原有的卷曲彈性和低模量特征，提高了彈性模量、剛性，減少了直徑，增加了光澤，本身提高了絲綢感，由于直徑變細，可紡線密度變小，適合生產更輕薄型接近絲綢的面料。第25頁,共174頁，2024年2月25日，星期天羊毛拉細技術的比較澳大利亞將一定質量的毛條經輸理、扭轉施以一定的捻度并拉伸至160%，然后進行定形處理成為拉細毛條。根據報道，該技術可使直徑的22

m纖維減小3~4m，長度增加15%左右，斷裂強度增加30%，因大分子鏈取向度提高，纖維斷裂伸長率有一定下降。日本從羊毛單纖維拉伸試驗入手，采用各種方法探索了羊毛拉伸技術，最后確定了先對羊毛用蛋白酶脫鱗處理，然后在蒸汽中機械拉伸的工藝路線，現已向市場推出了名為“克拉利納”的多種高附加值新型機織、針織紗和毛織物。第26頁,共174頁，2024年2月25日，星期天（三）超卷曲羊毛通過對羊毛外觀卷曲形態(tài)的變化，改進羊毛以及產品的有關性能，使羊毛可紡性提高，可紡支數增大，成紗品質更好。其方法可分為機械方法和化學方法?；瘜W方法如采用液氨溶液，使之滲入具有雙測結構的毛纖維內部，引起纖維超收縮而產生卷曲。機械卷曲主要有兩種方法：采用填塞箱機械使纖維產生卷曲，再經過定型使羊毛卷曲狀態(tài)穩(wěn)定下來。國際羊毛局開發(fā)的羊毛超卷曲加工法：將毛條經羅拉牽伸裝置拉伸，然后在自由狀態(tài)下松弛，再在蒸汽中定型使加工中產生的卷曲穩(wěn)定下來。這種處理只適合具有雙側結構的細羊毛。第27頁,共174頁，2024年2月25日，星期天拉伸-松弛卷曲加工處理前后羊毛性質對比指標未處理處理后變化率%卷曲數（個/cm）2.162.6221.3卷曲率（%）3.738.54129.0剩余卷曲率（%）2.897.21149.5卷曲彈性率（%）77.6884.899.3斷裂強度（cN/tex)18.720.610.2斷裂伸長率（%）43.4440.40-7.0初始模量（cN/tex)29234618.5第28頁,共174頁，2024年2月25日，星期天綠色環(huán)保紡織品第29頁,共174頁，2024年2月25日，星期天

一、世界環(huán)保紡織品發(fā)展現狀與趨勢1、環(huán)保紡織品的定義——指產品從原料的選擇到生產、銷售、使用和廢棄處理整個過程中，對環(huán)境或人的傷害影響到最小的紡織產品。2、綠色消費的興起1977年德國首先推出藍天計劃，是世界上第一個推動全國性環(huán)保標準的國家。第30頁,共174頁，2024年2月25日，星期天三、環(huán)保紡織標準簡介1、環(huán)保紡織標準100（Oeko-TexStandard100)

由10家歐洲紡織檢驗公司共同組成的歐洲環(huán)保紡織協(xié)會（Oeko-Tex）制定的，用以測試紡織品和服裝中的有害物質，并對這些有害物質定出能用科學方法測量的限量。1996年歐洲市場采用環(huán)保紡織標準100來測量紡織品的比率為10%~15%，2000年增至70%~80%，這顯示環(huán)保紡織標準100將成為各國銷往歐洲紡織品的必備條件。

第31頁,共174頁，2024年2月25日，星期天生態(tài)紡織品標簽生態(tài)紡織品標簽是一個商業(yè)標簽，生態(tài)紡織品標準100就是生態(tài)紡織品標簽的典型代表，如圖。生態(tài)紡織品的檢測和生態(tài)紡織品標簽的認證由國際紡織生態(tài)學研究與檢測協(xié)會的14個成員單位負責，其中瑞士紡織測試研究院（SwissTextileTestingInstitute)在我國香港和上海設有辦事處，負責中國和東南亞地區(qū)的生態(tài)紡織品檢測和認證工作。第32頁,共174頁，2024年2月25日，星期天其它與生態(tài)紡織品有關的標簽第33頁,共174頁，2024年2月25日，星期天世界環(huán)保紡織品發(fā)展趨勢1、開發(fā)可回收利用的紡織品2、開發(fā)節(jié)約能源的紡織品3、開發(fā)輕薄的多功能性紡織品4、開發(fā)水土保持用紡織品5、開發(fā)防治污染用紡織品6、開發(fā)環(huán)保型新漿料7、開發(fā)環(huán)保型染整技術第34頁,共174頁，2024年2月25日，星期天綠色纖維天然彩色棉Lyocell纖維聚乳酸纖維（PLA）甲殼素纖維可降解合成纖維用回收材料制成的纖維第35頁,共174頁，2024年2月25日，星期天Lyocell纖維Lyocell纖維屬于精制纖維素纖維，其生產專利歸荷蘭AkzoNobel公司所有，得到AkzoNobel公司短纖生產許可證的公司有：奧地利的蘭精（Lazing)公司和英國的考陶爾茲（Caurtaulds)公司。1993年Caurtaulds公司生產出商品名為Tencel的短纖，開始向世界銷售。1997年蘭精公司生產出商品名為LanzingLyocell的短纖維。第36頁,共174頁，2024年2月25日，星期天Lyocell纖維的生產者、品種及商標生產者地點（國別）商標類型/用途AcordisMobile（美國）/GrimsbyMobile/Grimsby（英國）TencelAcordisLyocell紡織用短纖維工業(yè)用短纖維LazingAgHeiligenkreuz（奧地利）LenzingLyocell短纖維AkozoNobelObernburg（德國）Newcell長絲TITKRudolstadt（德國）Alceru短纖維/長絲俄國研究所Mytishi（俄國）Ocel試驗產品東華大學上海（中國）研究中第37頁,共174頁，2024年2月25日，星期天Tencel纖維的命名1997年，國際人造絲及合成纖維標準化協(xié)會BISFA將這種纖維正式命名為Lyocell纖維。Lyo來源于希臘文Lyein(溶解），Cell來源于英文的Cellulose（纖維素）歐盟（EU）97/37EC指令將Lyocell纖維及其紡織品的符號規(guī)定為CLY。第38頁,共174頁，2024年2月25日，星期天Tencell纖維的生產工藝生產原料：針葉樹為主的木質漿柏溶劑：NMMNO生產工藝流程圖第39頁,共174頁，2024年2月25日，星期天木漿NMMNO混合溶解紡絲水洗純化蒸發(fā)干躁卷曲Lyocell纖維第40頁,共174頁，2024年2月25日，星期天Tencel纖維特有的性能1、物理機械性能：干濕強都很高，接近與滌綸，濕態(tài)強度可達干強的80%。模量高，因而尺寸穩(wěn)定性好。第41頁,共174頁，2024年2月25日，星期天Lyocell纖維與其它纖維的物理機械性能比較Lyocell纖維普通粘膠纖維高濕模量粘膠纖維美國中級棉滌綸干強（N/tex)0.53~0.550.27~0.280.45~0.480.27~0.230.53~0.67干伸（%）14~1620~2513~157~944~45濕強（N/tex)0.47~0.510.12~0.190.26~0.280.34~0.40.53~0.67濕伸（%）16~1825~3013~1512~1444~45第42頁,共174頁，2024年2月25日，星期天2、原纖化特性原纖化作用是指單根纖維沿長度方向分裂成直徑小于1~4μm的微纖維，即原纖。原纖化產生的原因是由于Lyocell纖維是在空氣中噴絲，同時進行牽伸，因此分子取向性好，分子排列的緊密程度高于棉和粘膠。（如圖）在濕態(tài)下通過繩狀或成衣加工，可以使織物表面產生特殊的桃皮絨效果，賦予服裝優(yōu)良的手感和外觀。對一般織物，纖維的原纖化會使織物顏色發(fā)灰，不夠鮮艷。要限制纖維的原纖化，就要進行適當的整理。Acordis公司已開發(fā)出一種新的無原纖化的Lyocell纖維，品牌號為“A100”。其懸垂性極好，染色性能也好。第43頁,共174頁，2024年2月25日，星期天3、吸水性：Lyocell纖維具有比棉還高的膨潤性。當暴露在水中時，Lyocell纖維的橫截面積增加50，為棉的2倍多。以重量百分比來計算，Lyocell纖維有更好的防止水的滲透并可改善通常的防護性能。4、懸垂性和動感：用Lyocell纖維織成的織物具有獨特的懸垂性和動感。這種效果是通過前處理、染色及整理，在織物內部產生了更大的空間而形成的。第44頁,共174頁，2024年2月25日，星期天Tencel纖維聚合度Tencel纖維與其他纖維素纖維聚合度比較纖維名稱聚合度Tencel纖維500~550普通粘膠纖維250~300高濕模量纖維350~450強力粘膠纖維300~350波里諾西克纖維500左右第45頁,共174頁，2024年2月25日，星期天Tencel纖維的結晶度Tencel纖維與其他纖維素纖維結晶度比較纖維名稱結晶度（%）Tencel纖維50普通粘膠纖維30波里諾西克纖維48高濕模量粘膠纖維44第46頁,共174頁，2024年2月25日，星期天Tencel纖維紗線Tencel纖維質量檢驗檢驗項目：每包質量（270kg）、聚合度、纖維油劑附著量、強度、伸度、白度、卷曲數、卷曲率、染色性、短纖形狀等。Tencel纖維可紡線密度棉紡紗：纖維線密度0.17tex，可紡紗的線密度有58.3tex、29.2tex、19.4tex、14.6tex、11.7tex；纖維線密度0.11tex，可紡紗有9.7tex、7.3tex、5.8tex。精紡毛紗：纖維線密度0.24tex，可紡紗有29.4~19.2tex氣流紗：纖維線密度0.17tex，可紡紗83.3tex、58.3tex、36.4tex、29.2tex?；旒徏啠号c棉混紡可紡19.4和4.6tex紗；與毛混紡可紡29.4和19.2tex的精紡紗以及62.5和41.7tex的粗紡紗第47頁,共174頁，2024年2月25日，星期天Tencel纖維紗與其他纖維紗性能對比（23頁圖表）第48頁,共174頁，2024年2月25日，星期天Modal纖維特性與產品開發(fā)Modal纖維是奧地利Lazing公司生產的新一代纖維素纖維，由山毛櫸木漿粕制成。Modal纖維具有光亮型和暗光型兩種。此外，蘭精公司還開發(fā)了具有新型纖維功能的Modal纖維，如應用納米技術開發(fā)的Modal抗菌纖維、Modal抗紫外線纖維、與Lyocell纖維混紡的Promodal纖維、彩色Modal纖維及超細Modal纖維。Modal纖維2000年進入我國市場，2001年上半年原料進口數量已超過2000年全年的進口數量總和，開發(fā)的產品也增加到數百種。Modal纖維具有棉的柔軟、絲的光澤、麻的滑爽，吸水透氣性都優(yōu)于棉，且染色性好，色澤鮮艷明亮。第49頁,共174頁，2024年2月25日，星期天再生蛋白

纖維第50頁,共174頁，2024年2月25日，星期天再生蛋白纖維的發(fā)展再生蛋白纖維的研究歷史較早，大約在19世紀末和20世紀初國外就開始了研究。1894年，在明膠液中加入甲醛進行紡絲，制得明膠纖維。1935年和936年，意大利SNIA公司和英國Courtaulds公司分別開發(fā)了酪素纖維。1938年，英國ICI公司制備了花生蛋白纖維，商品名為Ardil。1938年，日本油脂公司開發(fā)了以大豆為原料的纖維。1939年，CornProductRefining公司制得玉米蛋白纖維。1945年左右，美國杜邦、日本研究了大豆蛋白纖維，商品名分別為Soylon和Sikool。1948年，美國VarginiaCarolChemical公司開發(fā)了玉米蛋白纖維——Vicara。1969年，日本東洋紡公司研制和試生產了牛奶蛋白纖維，命名為Chinon（希農）第51頁,共174頁，2024年2月25日，星期天牛奶蛋白纖維由日本東洋紡公司開發(fā)，以新西蘭牛奶為原料與丙希腈接枝聚合物的再生蛋白纖維“Chinon”，它是世界上唯一實現了工業(yè)化生產的酪素蛋白纖維。牛奶蛋白纖維具有天然絲般的光澤和柔軟手感，有較好的吸濕和導濕性能、極好的保溫性，穿著舒適，但纖維呈淡黃色，耐熱性差，在干熱120℃以上易泛黃。玉米蛋白纖維由美國DuPont公司研制，將玉米蛋白溶解于溶劑中可進行干法紡絲；將球狀玉米蛋白質溶解于堿液中并加入甲醛等交聯劑可進行濕法紡絲。玉米蛋白纖維具有耐酸、耐堿、耐溶劑性和防老化性能，切不蛀不霉，它具有棉的舒適性、羊毛的保暖性和蠶絲的手感特性。第52頁,共174頁，2024年2月25日，星期天生物降解性纖維生物降解性纖維是指在自然界中在光、熱、和微生物作用下能自行降解的纖維。按照纖維組成，生物降解性纖維可以分為生物可降解的再生纖維和生物可降解的合成纖維兩類。生物降解性合成纖維是化學纖維可降解性改性的重點。按照其降解機理的不同，它可分為兩大類：一類是通過非酶性的單純水解能降解的生物降解性纖維，如用于外科縫合線的纖維。另一類是通過酶分解作用發(fā)生降解的環(huán)境降解性纖維。它們能在一定時間內被微生物慢慢地降解成二氧化碳和水等。適合用作一般生活材料和產業(yè)用材料。第53頁,共174頁，2024年2月25日，星期天生物可降解性纖維的品種和性能一、生物可降解再生纖維以天然聚合物為原料制得的可降解纖維。1、棉粘纖維日本Asahikasei公司用濕法紡絲粘合法生產出微生物可分解的長纖維非織造布，原料為棉短絨。其方法是先對棉子絨進行精制，再溶于銅氨溶液中，制成可再生的銅氨人造紡絲液，通過矩形噴絲板在溫水中擠壓成絲，然后拉伸、鋪網，制成多孔非織造布。該非織造布輕薄、強度高。第54頁,共174頁，2024年2月25日，星期天醋酸纖維素纖維為使醋酸纖維素纖維制作的香煙過濾嘴被丟棄后不損害環(huán)境衛(wèi)生，美國EastmanKodak公司研制了一種環(huán)境不穩(wěn)定纖維素纖維。該纖維綜合了纖維素酶與顏料的優(yōu)點，顏料起到光氧化催化的作用，加速了纖維素酯的分解，使這種醋酯纖維具有生物可降解性。甲殼素纖維甲殼素是一種天然有機高分子多糖，廣泛分布于自然界中。制取甲殼素的主要來源是水生的貝殼類甲殼綱動物的殼質。甲殼素纖維就是將甲殼素溶于溶劑中，經過紡絲、凝固、后處理制成的。第55頁,共174頁，2024年2月25日，星期天甲殼素纖維的性質和指標1、外觀、色澤純甲殼素和純殼聚糖都是白色或灰白色半透明的片狀或粉狀固體，無色、無味、無臭、無毒，殼聚糖略帶珍珠色。2、化學性質在一定條件下，甲殼素和殼聚糖都能發(fā)生水解、烷基化、?；Ⅳ燃谆?、磺化、硝化等化學反應，從而生成各種不同性能的甲殼質衍生物，擴大了甲殼質的應用范圍。3、可紡性甲殼素和殼聚糖均可在合適的溶劑中溶解而被制成具有一定濃度、一定粘度和良好穩(wěn)定性的溶液，這種溶液具有良好的成膜或成絲強度，故它們具有良好的可紡性。4、可生物降解第56頁,共174頁，2024年2月25日，星期天甲殼質和殼聚糖的質量指標品種線密度（tex)強度（cN/tex)伸長（%）打結強度(cN/dtex)干強濕強干伸濕伸甲殼質纖維0.17~0.440.97~2.200.35~0.974~83~60.44~1.14殼聚糖纖維0.17~0.440.97~2.730.35~1.238~146~120.44~1.32第57頁,共174頁，2024年2月25日，星期天由表中可看出：4、甲殼素纖維具有較高的強度和延伸性（17.2%），用它制成醫(yī)用縫紉線，其干燥狀態(tài)下的線強度>17.64cN/tex。在手術縫合后的初始10~15天有很大的強度，以后強度迅速下降，有利于生物體吸收。甲殼素纖維用作醫(yī)用縫紉線無毒，在生物體內會被酶解并被組織吸收，無生物排斥性，不會引起過敏，術后無需拆線，臨床上還具有鎮(zhèn)痛、止血和治愈效果。5、甲殼素纖維具有優(yōu)良的吸濕和透氣性能，吸汗保濕，穿著十分舒適。甲殼素的吸濕率可達400%~500%，是纖維素的2倍多。6、甲殼素纖維具有優(yōu)良的抗菌性活性，對大腸桿菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌等常見菌種具有良好的抑菌作用。因此，甲殼素纖維制成的紡織品不需要進行抗微生物整理就具有、良好的抗菌防臭作用。第58頁,共174頁，2024年2月25日，星期天甲殼素纖維的主要用途1、用作醫(yī)用縫合線2、甲殼素的非織造布用作醫(yī)用敷料。上海長海醫(yī)院燒傷科采用中國紡織大學研制的甲殼質不織布醫(yī)用敷料，選擇50例燒傷病員試用。經統(tǒng)計分析論證了該敷料確有透氣透水性能良好的特點，這就保證了敷料下不積液，為控制感染、促進傷口愈合創(chuàng)造了條件。3、日本尤尼吉卡公司與法國RousselMedica公司于1998年4月聯合推出甲殼質非織造布，商品名為Beschitin-W人造皮膚。10cm×12cm的人造皮膚售價150美圓。4、由于其優(yōu)異的吸濕透氣性和抗菌性，可用作高檔內衣。第59頁,共174頁，2024年2月25日，星期天蛹蛋白粘膠長絲蛹蛋白粘膠長絲又稱為PPV，是綜合利用高分子改性技術、化纖紡絲技術、生物工程技術等多學科的高新技術，將蛹蛋白生化處理成紡絲液，再與粘膠共混處理、加工制得一種新型蛋白皮芯型復合纖維。它外表呈淡黃色，有著真絲般柔和的光澤和滑爽柔軟的手感。由于蛹蛋白粘膠長絲的外表是蛋白質，其蛋白質含量為30%，富含18種氨基酸，與人體皮膚接觸，能有效促進新陳代謝，防止皮膚衰老。其芯層粘膠纖維是一種再生纖維素纖維，它吸濕透氣性好，服用性能好，染色性能和棉纖維相似，而且價格便宜。這兩種原料通過復合紡絲的方法制成的蛹蛋白纖維既有桑蠶絲的外觀和手感，在價格上又比蠶絲低得多。

第60頁,共174頁，2024年2月25日，星期天二、生物可降解性的合成纖維1、生物可降解的聚酯纖維用脂肪族聚酯可以制取生物可降解纖維。如日本東京Showa高聚物有限公司與ShowaDenko株式會社研制了一種紗線，所用纖維是以脂肪族聚酯為基礎通過二異氰酸酯改性制的。該紗線有較好的熱穩(wěn)定性和機械強度，并具有生物可降解性。第61頁,共174頁，2024年2月25日，星期天2、聚乳酸纖維聚乳酸纖維（polylacticacid,縮寫PLLA）是20世紀90年代初由日本島津（Shimadzu)公司和鐘紡(Kanebo)公司聯合開發(fā)的一種可生物降解的纖維.聚乳酸纖維是采用可再生的玉米、小麥等淀粉原料經發(fā)酵轉化成乳酸，然后經聚合、紡絲而成。故又稱為“玉米纖維”，商品名為Lactron.聚乳酸纖維的熔點高達170°C以上，具有與聚酯纖維類似的性質，外觀透明。可以用熔融紡絲法加工成絲。Lactron纖維有短纖維和長絲兩種。它們的線密度范圍：短纖維0.11~2.22tex，長絲2.22~111tex。纖維抗拉強度可達35.25~48.51cN/tex，并具有良好的耐熱性、熱定型性，有絲一般的光澤，手感柔軟，可以用分散染料染色，且顏色較深。第62頁,共174頁，2024年2月25日，星期天聚乳酸纖維和滌綸、錦綸6的物理性質比較物理指標聚乳酸纖維滌綸錦綸6斷裂強度（cN/tex)39~5439~5439~54斷裂伸長（%）20~3520~3520~35初始模量（cN/tex)590~690880~1100200~390熔點（°C）175256222回潮率（%）0.60.44.5第63頁,共174頁，2024年2月25日，星期天聚乳酸纖維的用途及產品聚乳酸纖維可廣泛用于內衣、運動衣、醫(yī)療衛(wèi)生用品、農用薄膜等材料以及農林、水產、造紙、衛(wèi)生等行業(yè)。聚乳酸纖維制品在廢棄后，在土壤或水中微生物的作用下可分解為二氧化碳和水。目前聚乳酸纖維已實現工業(yè)化生產，主要有日本開發(fā)的Lactron和法國Fiberweb公司開發(fā)的Deposa等。第64頁,共174頁，2024年2月25日，星期天3、聚己內酯纖維聚己內酯纖維是目前價格較低的全微生物分解性合成高分子纖維。它所用的聚己內酯是環(huán)狀單體——己內酯。它可以采用熔融紡絲法制取單絲、復絲和短纖維。聚己內酯纖維的強度和錦綸6幾乎相當，它的拉伸強度可以達到70.56cN/tex以上，打結強度也在44.1cN/tex以上；而且濕態(tài)下的強度損失很少。聚己內酯纖維的生物可降解性和人造纖維相似。并且，它不僅在土壤中能降解，而且在海水和活性污泥中也有很好的降解性。第65頁,共174頁，2024年2月25日，星期天4、聚乙烯醇纖維聚乙烯醇纖維是一種水溶性高聚物。將相對分子質量超過1000的聚合物充分皂化后同玉米淀粉以85：15的比例混合配制成紡絲液，經干法或濕法紡絲，在120

C空氣條件下拉伸，即可制成可生物降解的聚乙烯醇纖維。5、聚乙烯纖維日本UnitikaLtd.公司與1991年制成了微生物可降解的聚乙烯纖維。這種纖維采用97%高密度聚乙烯與3%含3%~30%聚己內酯混合制得的切片，在280C下熔融紡絲，經水冷、拉伸、熱定型最后制成可生物降解的聚乙烯纖維。第66頁,共174頁，2024年2月25日，星期天差別化

纖維第67頁,共174頁，2024年2月25日，星期天差別化纖維是指在原來纖維組成的基礎上進行物理或化學改性處理，使性能上獲得一定程度的改善。至20世紀末，全世界化學纖維差別化率已達30%，發(fā)達國家化學纖維產量已超過50%，我國不到20%，但沿海地區(qū)有的化纖企業(yè)差別化纖維產量已占1/3。一、分類結合纖維改性方法上的某些特征，可以分為：1、異形纖維2、超細纖維：單纖維細度小于0.44dtex的纖維；細度大于0.44dtex小于1.1dtex的纖維稱為細特纖維。超細纖維組成的長絲稱為超復絲，細特纖維組成的長絲稱為高復絲。3、易染纖維：又稱差別化可染纖維（DDF)。所謂“易染色”是指它可用不同類型的燃料染色，且染色條件溫和，色譜齊全，色澤均勻及堅牢度好。4、阻燃纖維：能滿足某些領域所規(guī)定的燃燒試驗標準。第68頁,共174頁，2024年2月25日，星期天5、高吸濕性纖維6、抗起球性纖維7、抗靜電纖維8、自卷曲纖維：又稱為三維立體卷曲纖維。這種卷曲具有三維立體、持久穩(wěn)定、彈性好等特點，使這種纖維織物蓬松性、覆蓋性能更好。9、高收縮纖維：對纖維熱處理后收縮率約15%~40%的纖維稱為收縮性纖維。其中收縮率約20%的為收縮纖維，收縮率高于35%~40%的為高收縮纖維。10、有色纖維第69頁,共174頁，2024年2月25日，星期天二、纖維改性的方法纖維改性是既要保持纖維品種原來的基本性能，同時又對某一方面的性能有所改善。主要有三條途徑：（一）物理改性采用改變纖維高分子材料的物理結構的方法。1、改變聚合與紡絲條件2、改變截面3、表面物理改性4、復合5、混合：利用聚合物的可混溶性和溶解性，將兩種或幾種聚合物混合后噴紡成絲。第70頁,共174頁，2024年2月25日，星期天（二）化學改性指通過改變纖維的高分子的化學結構的方法。1、共聚：采用兩種或兩種以上的單體在一定條件下進行聚合的方法。由于新單體的加入，因而改變了原高聚物的性質。例如，丙烯腈與氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯腈纖維的阻燃性能。2、接枝：通過一種化學或物理的方法，使纖維的大分子鏈上能接上所需要的基團。3、交聯：指控制一定條件使纖維大分子鏈間用化學鏈聯接起來，從而形成一個分子量無限大的三維網狀結構。第71頁,共174頁，2024年2月25日，星期天（三）工藝改性通過提高工藝技術水平、改變纖維生產工藝和過程來達到改性的目的。1、采用新的聚合方法和對聚合物進行特殊控制；2、根據新的成形原理采用新的成形方法；3、改進紡絲成形和后加工工藝，如某些抗起球型聚酯纖維的生產；4、后續(xù)工藝過程的聯合，如染色與紡絲工藝的聯合，可以生產出有色纖維。第72頁,共174頁，2024年2月25日，星期天異形纖維天然纖維一般都具有非規(guī)則的截面形狀，這一特征是形成天然纖維及其產品特定風格性能的重要原因。簡單地改變合成纖維的截面形狀，就可以獲得用化學方法所不能獲得的一些特性。1954年，世界上首次發(fā)表了關于異形纖維制造的研究報告。1959~1960年間，三角形、三葉形錦綸閃光絲在美國杜邦公司正式投入生產。1960年，相繼開發(fā)了四葉形、五葉形纖維。1965年杜邦公司發(fā)明了錦綸-66中空纖維。到70年代初期，美國聚酯異形絲產量已占聚酯纖維產量的15%左右。第73頁,共174頁，2024年2月25日，星期天一、異形纖維的分類及制造方法1、噴絲孔異形法2、膨化粘結法：它采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，由于壓力突然降低，會發(fā)生膨化而相互粘結，在適宜的紡絲速度和冷卻條件下而形成空心或豆形截面的纖維。3、復合紡絲法：先制成復合纖維，再將復合纖維中的一組分溶解除去，而制成異形截面纖維。例如，C—形纖維的制造方法，就采用了如圖的一種噴絲板。這種C—形纖維具有不規(guī)則的截面形狀，縱向輪廓也不規(guī)則，表面并非連續(xù)光滑，因而纖維不產生極光，且蓬松、有彈性?？捎糜陔p面針織物。4、軋制法：紡絲熔體經噴絲孔擠出后，趁尚未完全固化時，用特殊熱輥擠壓成型。第74頁,共174頁，2024年2月25日，星期天二、異形纖維的性質1、光澤和耐污性異形截面纖維的最大特征是其獨特的光學效果。圓形纖維表面對光的反射強度與入射光的方向無關，而異形纖維表面對光的反射強度隨著入射光的方向而變化。不同截面的異形纖維的光學性質有所不同。從光反射性質上看，三角形、三葉形、四葉形截面纖維反射光強度較強，通常具有鉆石般的光澤。而多葉形截面纖維的光澤較柔和，閃光小。第75頁,共174頁，2024年2月25日，星期天織物（塔夫綢）的對比光澤度表中織物對比光澤度是指最大反射光強度Imax和最小反射光強度Imin之比。織物的對比光澤度愈大，其光澤感愈強。比較織物的對比光澤度，異形聚酯絲更接近于蠶絲，說明異形纖維比圓形纖維仿真絲效果更好。由于異形纖維的反射光增強，纖維及其織物的透光度減小，因而織物上的污垢不易顯露出來，這樣就提高了織物的耐污性?？椢镌嚇?5°~45°ImaxImin對比光澤度圓形聚酯絲（5.5tex/24F)57.542.51.35三角形聚酯絲（5.5tex/24F)77.545.01.72蠶絲（1.21dtex/1F)75.026.22.86圓形聚酰胺絲（7.7tex/24F)57.538.81.48第76頁,共174頁，2024年2月25日，星期天2、蓬松和透氣性一般情況下，異形纖維的覆蓋性、蓬松性要比普通合成纖維好，做成的織物手感更厚實、蓬松、豐滿、質輕，透氣性也好。異形纖維截面越復雜，纖維及織物的蓬松性和透氣性越好。指標聚酰胺纖維織物圓形三角形菱形三葉形豆形透氣性（mL/s·cm2)3641434751纖維試樣規(guī)格（dtex×mm)蓬松性/%保溫性/%圓形滌綸2.75×5176.6470.13圓中空滌綸2.75×5167.7481.64第77頁,共174頁，2024年2月25日，星期天3、抗彎曲性和手感在截面相同的情況下，異形截面纖維比同種圓形纖維難彎曲，從而引起風格手感的改變，使異形纖維織物比同規(guī)格的圓形纖維織物更硬挺。而這些異形纖維之間，其織物的抗彎性能有這樣的規(guī)律：三葉形>三角形、豆形>菱形>圓形對中空纖維來講，其硬挺度和手感受到纖維中空度的影響。一定范圍內，中空纖維的硬挺度隨著中空度增加而增大。中空度過大時，纖維壁會變薄，纖維也會變得易擠壓，硬挺度反而降低。第78頁,共174頁，2024年2月25日，星期天4、抗起球性和耐磨性纖維異化后，由于纖維表面積增加，絲條內纖維間的抱合力增大，起毛起球現象大大減少。如圖，為純聚酯纖維織物的纖維截面形狀與毛球生成量的關系。異形纖維會使纖維耐彎曲性下降。但中空纖維，包括中空異形纖維的耐磨次數和耐彎曲次數卻明顯提高，甚至提高2~3倍。如圖第79頁,共174頁，2024年2月25日，星期天5、抗靜電及吸濕性纖維異形化后，表面積和空隙增加，織物的回潮率增加，且截面越復雜回潮率越高。如六葉形錦綸長絲回潮率可達5.2%，而圓形截面織物只有4.8%。6、抗折皺及抗抽絲性異形纖維彈性模量比圓形纖維高，因此抗變形能力較強，抗折皺效果好。7、染色性異形纖維由于表面積大，因而上色速度快。但由于纖維表面對光的反射率增大，顏色相對顯得較淺，若要獲得與圓形纖維同樣深度的顏色，染料要多消耗10%~20%。第80頁,共174頁，2024年2月25日，星期天異形纖維的應用目前異形纖維主要仍用于民用紡織品領域。1、滌綸仿真絲產品2、異形變形絲經編針織物，異形錦綸絲襪。多葉形的錦綸絲是絲襪的一種高級原料，由它制成的襪子不僅耐磨性好，使用壽命長，且具有抗鉤絲性好，透氣性好的特點。3、仿毛、仿麻產品：如三葉形或三角形的異形滌綸纖維與毛混紡制成毛毯、粗紡呢和閃光毛線4、美國杜邦公司開發(fā)的一種特殊的四孔中空纖維（ANTRON）被用作地毯原料。由它制成的地毯具有抗靜電、阻燃性好，強力高、色牢度高、表面光滑不易藏污等特點。5、異形和中空纖維是很好的絮類仿羽絨的填充料。如杜邦公司開發(fā)的聚酯中空纖維（DACRON）。第81頁,共174頁，2024年2月25日，星期天高功能纖維HighFunctionalFiber第82頁,共174頁，2024年2月25日，星期天高功能纖維的定義及分類（一）功能纖維的定義功能纖維指具有能傳遞光、電以及吸附、超濾、透析、反滲透、離子交換等特殊功能的纖維，還包括提供舒適性、保健性、安全性等方面的特殊功能以及適合在特殊條件下應用的纖維。（二）高功能纖維的分類1、分離功能纖維：膜分離用中空纖維過濾介質用纖維吸附分離用纖維2、傳導功能纖維導光纖維導電纖維第83頁,共174頁，2024年2月25日，星期天3、耐熱纖維耐熱纖維防燃纖維4、屏蔽纖維電磁波屏蔽中子吸收噪音隔絕5、其它發(fā)光纖維生物活性纖維超導纖維變色纖維抗菌纖維第84頁,共174頁，2024年2月25日，星期天導電纖維導電纖維（Electricalconductivityfiber)指在標準狀態(tài)下質量比電阻為108Ω?g/cm2以下的纖維。導電纖維按導電成分在纖維中的分布狀態(tài)可分為三種：1、均勻型：導電成分均勻地分布在纖維中2、被覆型：導電成分通過涂、鍍等方法被覆于纖維表面；3、復合型：導電成分混熔在紡絲液中，或通過復合紡絲法得到導電纖維。按纖維材料來分：金屬纖維、碳纖維、有機導電纖維第85頁,共174頁，2024年2月25日，星期天光導纖維光導纖維是由兩種不同折射率的透明材料通過特殊復合技術制成的復合纖維.光導纖維可以分為以下類別:1、按材料組成分為無機纖維和有機纖維。無機光導纖維又包括玻璃和石英光導纖維。2、按形狀和柔性分為可撓性和不可撓性光導纖維。3、按傳遞性能分為光和傳象纖維。4、按傳送光的波長分為可見光、紅外、紫外線和激光傳導纖維。第86頁,共174頁，2024年2月25日，星期天光導纖維的發(fā)展玻璃光纖是20世紀60年代開始研究的，60年代后期到70年代初獲得了低光損耗的石英光纖，它可擴大光波使用范圍，在輸送紫外、紅外光時光損耗小，實現長距離通訊等優(yōu)點而成為無機光纖的主導。但其價格昂貴，不宜彎曲，難加工。有機光纖是60年代中期進入使用階段。1966年，美國杜邦公司和光學聚合物公司首先出售了全反射型的有機光纖。以后日本旭化成、東麗及三菱人造絲等公司也相繼研制出了有機光纖。1972年，杜邦公司又研究成功能傳導紅外光的有機光纖。70年代末，該公司又開發(fā)了一種導光距離提高一倍的有機光纖。進入80年代以后，有機光纖又有了新發(fā)展，性能進一步提高。有機光纖的透光率等方面比石英類無機光纖差，光傳輸損耗較大，光傳導距離較短，但有機光纖加工容易，輕而柔軟、撓曲性好。第87頁,共174頁，2024年2月25日，星期天光導纖維的制造光導纖維一般由兩層組成，里面一層稱為內芯，直徑一般為幾十微米或幾微米；外面一層成為包層，為了保護光導纖維，包層外還往往覆蓋一層塑料。制造光導纖維的方法有棒管法、雙層坩堝法、涂層法、雙組分擠壓法。如圖為雙坩堝拉絲裝置第88頁,共174頁，2024年2月25日，星期天抗菌纖維一、抗菌纖維的分類1、本身帶有抗菌功能的纖維，如某些麻類纖維、甲殼素纖維及金屬纖維等。2、用抗菌劑進行整理的紡織品，此法加工簡便，但耐洗性略差；3、將抗菌劑在化纖紡絲時加到纖維中而制成的抗菌纖維，這類纖維抗菌、耐洗性好，易于織染加工。二、抗菌機理及加工方法目前用于紡織品的抗菌劑主要有有機和無機兩類。有機抗菌劑一般是通過活性成分帶有的正電荷基團與細菌表面的負電荷相互吸引，以物理方式破壞細菌的細胞膜，起到抑菌抗菌的功能。無機抗菌劑是讓纖維中逐漸溶出的微量金屬離子向細菌細胞內擴散，引起細菌代謝障礙而死亡。目前開發(fā)的抗菌纖維有滌綸、丙綸、錦綸、腈綸等。第89頁,共174頁，2024年2月25日，星期天三、抗菌纖維的典型品種1、金屬纖維指銀、銅及鎳鉻合金等金屬絲經拉拔、電鍍、分解等特殊工藝加工制成的截面直徑為2~20μm纖維束。它不僅有較好的防靜電、防微波輻射功能，也具有良好的抗菌性。試驗證明，鎳鉻合金及銀纖維的抑菌效果較好，但鎳鉻合金價格較低。幾種纖維的抑菌效果如表。用金屬纖維與棉按10：90的比例混紡后，所制成的金屬、棉混紡紗可應用于針織物，制成永久抗菌針織物。大腸桿菌白色葡萄球菌個/mL抑菌率個/mL抑菌率鎳鉻合金纖維3.0×10795.68.8×10796.9銀纖維2.8×10795.91.04×10896.3銅纖維1.6×10876.58.4×10870.0普通棉纖維6.3×10808.3×109-17.9第90頁,共174頁，2024年2月25日，星期天2、丙綸抗菌纖維丙綸抗菌纖維的制造工藝如下：抗菌劑液相合成分離改性復配與丙綸切片共混抗菌母粒與丙綸切片共混紡絲上油牽伸假捻加彈包裝3、納米抗菌滌綸由于滌綸熔融溫度較高，對抗菌劑的選擇首先要考慮耐高溫、不易分解、安全衛(wèi)生。為了使納米抗菌劑能均勻分散在聚合物中，除將抗菌粉體進行表面處理外，需用共混法制成的納米抗菌母粒進行紡絲。

第91頁,共174頁，2024年2月25日，星期天4、Amicor抗菌纖維

Amicor纖維是Courtaulds公司生產的抗菌纖維系列。其基纖維是聚丙烯腈系纖維。產品主要有AmicorAB（抗菌型）和AmicorAF（抗霉菌）兩種產品。這兩種產品可分別使用。為了賦予雙重（抗菌和抗霉）的活性，也可以作為混紡紗聯合使用，稱為AmicorPlus。Amicor可以和許多其他纖維進行混紡，如棉、毛、尼龍、Tencel、粘膠及聚酯。其中與棉混紡時紗線既有棉的吸收能力和手感，又有Amicor產生的抗微生物保護作用。由于Amicor中的抗菌劑是以固體顆粒的形式分散于纖維結構中，作為儲存器的顆粒將化學品緩慢釋放出來，因此由Amicor混紡紗制成的織物具有優(yōu)良的水洗穩(wěn)定性。第92頁,共174頁，2024年2月25日，星期天5、天然抗菌纖維甲殼素纖維和竹纖維竹纖維是一種用竹子為原料的新型再生纖維素纖維，其形態(tài)特征和機械性能都與粘膠相似。竹纖維具有獨特的天然抗菌性能，24小時內抗菌率可達到70%。第93頁,共174頁，2024年2月25日，星期天四、抗菌紡織品檢測方法——振蕩燒瓶實驗1、實驗原理：在液體中通過長時間振蕩，增加微生物與抗菌產品內抑菌藥物的接觸以顯示其抑菌作用。本試驗適用于非溶出性抗菌產品。抑菌率的計算評價規(guī)定試驗樣片的抑菌率與對照樣片抑菌率的差值>26，即可認定該樣片或纖維具有抗菌作用。抑菌率=樣品振蕩前平均菌落數—樣品振蕩后平均菌落數樣品振蕩前平均菌落數*100%第94頁,共174頁，2024年2月25日，星期天防護功能纖維防護功能纖維指利用現代科技手段制造的，在危害環(huán)境中能對人起防護作用的纖維材料。主要有以下幾種。1、抗靜電纖維抗靜電纖維主要包括永久性抗靜電纖維和暫時性抗靜電纖維。暫時性抗靜電纖維主要是為了防止合成纖維制造和加工過程中的靜電干擾。所用抗靜電劑多為各種表面活性劑。這種抗靜電纖維耐洗和耐久性差。永久性抗靜電纖維是通過樹酯整理或特殊加工方法制造，耐洗滌、耐摩擦。其制造方法主要有樹酯整理法、共混紡絲法、復合紡絲法、共聚法。其中共混紡絲法較多。如日本東麗公司開發(fā)的抗靜電尼龍PARAL就是用聚氧乙烯系聚合物與尼龍共混絲制得的海島型耐久性抗靜電纖維。日本帝人公司也以聚對苯二甲酸乙二酯與聚氧乙烯聚合物共混紡絲，成功開發(fā)抗靜電滌綸。第95頁,共174頁，2024年2月25日，星期天2、防輻射纖維防輻射纖維有兩種類型：一種是纖維本身耐輻射，稱為耐輻射纖維。其代表是聚酰亞胺纖維。由于其分子鏈全部由芳香環(huán)組成，而且芳環(huán)中的碳和氧的結合是雙鍵形式，故有效地增強了結合能，因此聚酰亞胺纖維具有耐輻射、耐熱、強度高等優(yōu)點，廣泛應用于宇航、電氣、原子能工業(yè)方面。另一種是復合型防輻射纖維，通過向纖維中添加其他化合物或元素是該纖維具有耐輻射的性質。主要有防中子纖維和防r射線纖維。第96頁,共174頁，2024年2月25日，星期天3、防紫外線纖維防紫外線纖維有兩種類型：一種是自身具有抗紫外線破壞能力的纖維，如腈綸。另一類是含有防紫外線添加劑的纖維。它是先在成纖高聚物中添加少量防紫外線添加劑，然后紡絲制成防紫外線纖維。用添加劑制造防紫外線纖維的途徑主要有：一是選擇一種合適的紫外線吸收劑與成纖高聚物的單體共聚制成防紫外線纖維。二是將無機物微粒子與單體混合，然后聚合制成無機物均勻分布的高聚物，經紡絲得到屏蔽紫外線的纖維。如日本的可樂麗公司開發(fā)的Esumo是加入了可吸收紫外線的陶瓷粉末的聚酯纖維。東麗公司開發(fā)的Arofoto也是加入了陶瓷粉末的防紫外線纖維。第97頁,共174頁，2024年2月25日，星期天紡織品防紫外線性能的評定防紫外線的測試方法從大類上分有直接法和儀器法。直接法客觀性不夠，可重復性差。儀器法采用光譜輻射，應用測試儀器進行測試計算。國內外防紫外線性能實驗方法標準有：澳大利亞/新西蘭標準AS/ZS4399-1996日光防護服評定和分級。美國AATCC183-1998紫外線透過織物的透射比和阻截率試驗方法。英國標準BS7914-1998紫外線透過織物的穿透性試驗方法。歐盟標準PrEN13758-2001紡織品日光紫外線防護性能中國標準GB/T17032-97紡織品織物紫外線透過率的試驗方法。第98頁,共174頁，2024年2月25日，星期天試驗用儀器：分光光度儀和紫外線強度計GB/T17032是采用紫外線強度計測定織物紫外線透過率的。其原理是采用中波段的紫外線光源，測定透過試樣和無試樣情況的紫外線的透射強度。分光光度計是采用紫外線作輻射源，經單色器色散后的光束照射試樣，用積分球收集透過織物的各個方向的輻射通量，計算出紫外線投射比。分光光度計法是目前國際上最流行和通用的方法。第99頁,共174頁，2024年2月25日，星期天評價防紫外線性能的指標紫外線透射比：有試樣時的紫外線透射輻射通量與無試樣時的紫外線透射輻射通量之比。紫外線遮擋率：遮擋率=1-透射比穿透力：紫外線防護系數（UPF）值的倒數。紫外線防護系數（UPF）：是不使用防護品時計算的紫外線輻射效應與作用防護品計算的紫外線輻射效應的比值。陽光防曬因素SPF（SUNPROTECTIONFACTOR）UPF是目前國外采用較多的評價織物防紫外線性能的指標。如AS/NZS4399AATCC183PREN13758及ISO提案均采用該指標。第100頁,共174頁，2024年2月25日，星期天UPF值和UVA透射比的確定AS/NZS4399將UPF級進行了分類，并規(guī)定了相應的透射比指標。AS/NZS4399的UPF分類UPF范圍UV防護分類UV透射比（％）UPF級數15～24良好6.7~4.215，2025～39很好4.1~2.625，30，3540～50，50＋極好≤2.540，45，50，50＋第101頁,共174頁，2024年2月25日，星期天防紫外線纖維性能1、纖維質量抗紫外線滌綸低彈絲的強度較常規(guī)絲低，主要由于加入抗紫外線母粒后，熔體粘度較低所致。2、功能性指標抗紫外線滌綸織物的紫外屏蔽率較高，250～390mm的紫外線屏蔽率在96.8％以上，尤其是對紫外線UVB（290～320mm）的屏蔽率達98.5％以上。3、穿著舒適性分析因纖維中加入的添加劑主要是無機粉末，可在纖維內部形成微孔，從而使織物具有較好的透氣性和導濕性。但用純抗紫外線滌綸制成的織物吸濕性較差，而抗紫外線滌綸與棉紗交織的織物可提高穿著的舒適性。第102頁,共174頁，2024年2月25日，星期天影響紡織品抗紫外線的因素1、紡織纖維的防紫外輻射性能第103頁,共174頁，2024年2月25日，星期天2、織物厚度的影響織物越厚，防紫外線輻射性能越好。但經防紫外線整理后厚度增加，UPF(SPF)值增加不大。第104頁,共174頁，2024年2月25日，星期天3、織物緊密度的影響第105頁,共174頁，2024年2月25日，星期天4、織物質量的影響5、紡織品顏色的影響隨著紡織品顏色的加深，織物的紫外線輻射透射率減小。6、其他因素的影響短纖織物優(yōu)于長絲織物，加工絲產品好于化纖原絲產品，細纖維比粗纖維好，扁平異形化纖織物優(yōu)于圓形截面化纖織物，機織物好于針織物，紫外輻射防護膜比透明薄膜好。第106頁,共174頁，2024年2月25日，星期天4、保溫纖維80年代，受太陽能的啟發(fā)，開發(fā)了具有吸熱、蓄熱特性的碳化鋯保溫纖維。如日本的尤尼吉卡公司及德桑特公司開發(fā)的Soraα，被稱為太陽能纖維。80年代后期，人們又開發(fā)了一種根據環(huán)境變化，在一定溫度范圍內可自由調節(jié)體溫的纖維，稱為溫控纖維。現已開發(fā)的溫控纖維有相變物質類溫控纖維、塑性晶體類溫控纖維、添加溶劑類溫控纖維、電發(fā)熱溫控纖維。第107頁,共174頁，2024年2月25日，星期天負離子纖維負離子是一種對人體健康非常有益的物質。負離子發(fā)生材料是20世紀90年代開始受到關注的新產品，在負離子發(fā)生材料中研究最多的是電氣石。目前負離子紡織品的生產方法有三種：1、將負離子發(fā)生材料超微化，制成納米-亞納米超微粉體，如納米負離子遠紅外粉SCJ-129，然后加入到化學纖維紡絲液中。該方法缺點是不適用于天然纖維。2、將負離子材料超微粉體加工成負離子漿，然后通過成膜物質粘附到織物上。該方法適用于多種纖維，但影響織物的手感和透氣性。3、利用帶活性反應基團的新型負離子材料，與纖維上的羥基、胺基形成共價鍵，獲得耐久、透氣、柔軟的負離子織物。第108頁,共174頁，2024年2月25日，星期天負離子材料整理技術的應用日本KomatsuSeiren公司成功開發(fā)在織物上固著能產生負離子的特定天然礦物質的整理技術，該技術適用于所有類型的紡織面料。KomatsuSeiren公司的負離子織物以Verbano命名，主要有兩種類型（1）結合DIMA超薄膜涂層的VerbanoS織物。（2）結合Mawus用于親水性聚酯纖維的接枝聚合技術的VerbanoR織物。日本東麗公司開發(fā)了一種新型舒適后整理技術Aquaheal。該技術采用海底深處的原料，制成精細微粒粘附在纖維表面。它具有多孔性，通過物理刺激作用產生負離子。該織物在家庭洗滌40多次后仍可產生負離子。該整理能應用于多種類型的纖維。第109頁,共174頁，2024年2月25日，星期天高吸濕纖維高吸濕纖維的開發(fā)途徑主要有：化學方法，如將吸水性基團接枝到纖維上。物理方法：如采用纖維表面的粗糙化、截面異形化以及多孔和中空結構等。復合紡絲：與吸濕性聚合物復合紡絲。高吸水的天然纖維和化學纖維的開發(fā)和利用。1、高吸放濕聚氨酯纖維日本旭化成公司首創(chuàng)，其特點是吸濕量大，且放濕速度快。在運動或高濕環(huán)境纖維從皮膚吸收水分，在靜止或低濕度環(huán)境可以迅速放濕，因此被稱為“能呼吸的纖維”。第110頁,共174頁，2024年2月25日，星期天2、超吸水性纖維“LANSEAL”LANSEAL是一種以聚丙稀腈纖維為原料，占纖維30％的表層部分經堿性水解制得。其表層為水溶性高分子的交聯體，具有高吸水性。與水接觸吸入大量水，在纖維直徑方向大約膨脹12倍。具有很好的保溫性能。3、細旦丙綸纖維”芯吸效應“是細旦丙綸纖維織物所特有的性能。因此這種織物導汗透氣，穿著可保持皮膚干爽，提高了舒適性和衛(wèi)生性。適用于針織內衣和運動服裝。4、高去濕四溝道聚酯纖維杜邦公司用于生產Coolmax織物，具有優(yōu)良的芯吸能力。采用疏水性合成纖維制成高導濕纖維，將皮膚上的汗液用芯吸導到織物表面蒸發(fā)冷卻。應用于運動服裝、軍用輕薄保暖內衣能保持皮膚干爽，具有優(yōu)良的保暖防寒作用。第111頁,共174頁，2024年2月25日，星期天（5）導濕干爽型滌綸長絲通過改變纖維截面形狀使單纖之間的空隙增大，比表面積的增大及毛細管效應使其導濕性能大大提高。（6）聚酯多孔中空截面纖維“WELLEY”纖維表面有許多貫通到中空部分的細孔，液態(tài)水可以從纖維表面滲透到中空部分，這種結構以最大的吸水速度和汗水率為目標。（7）高吸放濕性錦綸“QUUP”日本東麗公司制造。它是在錦綸6中混入特殊的高吸濕性聚合物而制得的均勻相溶的聚合物混合體。QUUP既保持了原來錦綸的特性，又能使吸濕性提高2倍。（8）“HYGRA”纖維日本尤尼契卡公司生產，是把吸濕聚合物作為芯的復合纖維。纖維表面是常規(guī)錦綸，濕潤時有滑爽的感覺。第112頁,共174頁，2024年2月25日，星期天（9）等離子體表面改性利用等離子體技術對材料表面改性，增加了滌綸等合成纖維及其紡織品的表面吸濕性。（10）揮汗纖維纖維表面涂有電離子體，并混入一些化學物質，不僅吸水性強，而且放濕速度快。這種纖維由日本大阪工業(yè)技術研究所等開發(fā)。（11）聚丙烯腈纖維“Colax”和“SWIFT”均為吸水性聚丙稀腈纖維，Colax的截面為菊花形，具有天然麻的干爽觸感。（12）“Sophista”纖維利用復合紡絲的方法，