新型纖維材料的種類、特性及應(yīng)用

摘 要：新型纖維材料包括高性能纖維、高功能纖維和高感性纖維，其性能有別于傳統(tǒng)的纖維材料。新型纖維材料通常用于制作尖端復(fù)合材料、產(chǎn)業(yè)用紡織品、特種防護(hù)用紡織品等，在手感、風(fēng)格、觸覺、質(zhì)感以及成品外觀方面或有獨(dú)特風(fēng)格，或優(yōu)于天然纖維，或?qū)崿F(xiàn)了特殊服用功能。

關(guān)鍵詞：新型纖維；性能；功能；特征及應(yīng)用

1、新型纖維材料的種類及特性

新型纖維材料包括高性能纖維、高功能纖維和高感性纖維三大類。

1.1 高性能纖維

高性能纖維是指對(duì)力、熱、光、電等物理作用和酸、堿、氧化劑等化學(xué)作用有超常抵抗能力的一類纖維，具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、阻燃、耐腐蝕、防電子束輻射、防C射線輻射等能力。高性能纖維通常用于制作尖端復(fù)合材料、產(chǎn)業(yè)用紡織品、特種防護(hù)用紡織品等，如：制作導(dǎo)彈殼體復(fù)合材料的芳綸1414，制作高溫?zé)焿m過濾用無紡布的芳綸1313，制作防彈衣、防彈頭盔的芳族聚酰胺、芳族聚酯纖維、超高分子量聚乙烯纖維等等。

1.2 高功能纖維

高功能纖維是在外部物理、化學(xué)因素作用時(shí)，具有特定的響應(yīng)能力，能實(shí)現(xiàn)一定功能的一類纖維。這種響應(yīng)能力雖然沒有達(dá)到像傳感器那樣的準(zhǔn)確性和響應(yīng)程度，但已能夠?qū)崿F(xiàn)一定的功能。如：光導(dǎo)功能、光致變色功能、導(dǎo)濕功能、導(dǎo)電功能、光熱轉(zhuǎn)化功能、保溫功能、吸濕功能、消臭功能、殺菌功能、物質(zhì)分類功能、吸附交換功能、生物相容功能等等。高功能纖維通常用于醫(yī)療保健和制作功能性服裝。醫(yī)療保健，如：人工器官用纖維、醫(yī)用縫紉線、止血纖維、抗菌防臭纖維等；功能性服裝，如：保溫、隔熱、透濕、抗靜電、變色迷彩等。

1.3 高感性纖維

高感性纖維是指在高功能纖維中， 有一類纖維在服用紡織品的手感、風(fēng)格、觸覺、質(zhì)感以及成品外觀方面有特殊貢獻(xiàn)，使最終產(chǎn)品的服用性能方面， 或有獨(dú)特風(fēng)格， 或優(yōu)于天然纖維， 或?qū)崿F(xiàn)了特殊服用功能， 是各種新型服用纖維的總稱， 也稱作新感覺纖維。

2、新型纖維材料

2.1 高強(qiáng)高模類纖維材料

高強(qiáng)高模纖維通常指強(qiáng)度在18cN /dtex 以上、模量大于440 cN /dtex的纖維，典型品種有對(duì)位芳族聚酰胺、芳族聚酯、超高分子量聚乙烯、高強(qiáng)玻纖等。高強(qiáng)高模纖維除具有很高的強(qiáng)度和模量外，通常具有耐熱、尺寸穩(wěn)定、耐沖擊、耐化學(xué)藥品等特點(diǎn)，有機(jī)高強(qiáng)高模纖維還具有良好的耐疲勞性能。

2.2 耐高溫阻燃類纖維材料

纖維本身具有阻燃效能的紡織品阻燃效果耐久、無異味、不因阻燃整理劑的損傷及加工助劑的殘留引發(fā)織物脆變。本身具有阻燃效能的阻燃纖維包括芳族聚酰胺、聚苯并咪唑（ PB I）、聚芳砜酰胺（ PSA ）等線形芳香族耐高溫阻燃纖維；酚醛纖維、三聚氰胺纖維等熱固性三維交聯(lián)纖維；采用共聚改性的腈氯綸纖維、采用阻燃劑共混改性的阻燃粘膠纖維、阻燃維綸、阻燃滌綸、阻燃錦綸等。其中阻燃滌綸、阻燃錦綸等經(jīng)共混阻燃劑改性的合成纖維存在高溫下的熔滴問題，故其應(yīng)用受到限制。而阻燃粘膠、阻燃維綸和腈氯綸則不發(fā)生熔滴問題。腈氯綸的缺點(diǎn)是強(qiáng)度偏低、且燃燒時(shí)發(fā)煙較多。

2.3 電磁兼容類纖維材料

（1）導(dǎo)電纖維

隨著易于產(chǎn)生靜電的合成纖維等高分子材料的廣泛應(yīng)用以及對(duì)靜電敏感的微電子器件的普及，紡織品靜電已經(jīng)成為引發(fā)油品火災(zāi)、導(dǎo)致微電子器件損傷的主要原因，紡織品的靜電也導(dǎo)致服裝糾纏人體、吸附灰塵、影響身體健康。導(dǎo)電纖維可以減少靜電電荷的產(chǎn)生和積累，逸散靜電電荷，克服靜電干擾。同時(shí)，某些導(dǎo)電纖維還可以用來阻隔或吸收電磁波，對(duì)電子設(shè)備和人體起到防護(hù)作用。如：金屬纖維、碳纖維、導(dǎo)電聚合物纖維、導(dǎo)電成分共混型導(dǎo)電纖維、導(dǎo)電成分包覆型導(dǎo)電纖維、導(dǎo)電成分合型導(dǎo)電纖維。

（2）電磁屏蔽纖維

不銹鋼等金屬纖維本身就是電磁屏蔽纖維，可以與普通纖維混紡生產(chǎn)電磁波屏蔽織物。采用在普通纖維表面鍍金屬膜（例如鍍銅、銀、金等金屬）的方法形成導(dǎo)電性能優(yōu)良的導(dǎo)電層，由此加工成織物、含泡沫塑料的管狀物，對(duì)電磁輻射源進(jìn)行屏蔽或?qū)﹄姶泡椛湓吹慕饘偻鈿さ慕涌p進(jìn)行密封，防止電磁波泄漏，也可以作為對(duì)需要進(jìn)行電磁輻射防護(hù)的人體或設(shè)備進(jìn)行屏蔽。所采用的銀離子還可以起到抑菌防臭的作用，對(duì)金葡菌、肺炎桿菌、綠濃桿菌、大腸桿菌等有抑制和防擴(kuò)散作用。除了采用金屬等導(dǎo)電物質(zhì)反射電磁波的方法進(jìn)行電磁屏蔽外，也可以采用吸收電磁波方法來屏蔽電磁波。例如采用陶瓷微粉、鐵氧體微粉等吸收電磁波微粉共混制成電磁波屏蔽纖維。

（3）特殊手感風(fēng)格類纖維材料

聚酯纖維PTT ：PPT纖維是聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯纖維。由于PTT 的每個(gè)鏈節(jié)中有3個(gè)亞甲基，因奇數(shù)個(gè)亞甲基單元會(huì)在大分子鏈之間產(chǎn)生/奇碳效應(yīng)0，使苯環(huán)不能與3個(gè)亞甲基處于同一平面，從而不能在180b平面排列，只能以120b錯(cuò)開排列，由此使得PTT 大分子鏈形成螺旋狀排列，使纖維具有永久的彈性。PTT纖維的各項(xiàng)物理機(jī)械指標(biāo)和性能都優(yōu)于PET 性能，兼有滌綸和錦綸的特性。其彈性與氨綸相比，PTT 的變形能力特別適合于外衣面料；其染色溫度比PET 低約30 e，特別適合于和羊毛混紡后進(jìn)行匹染。從其綜合性能看，PTT纖維是今后聚酯纖維的發(fā)展方向。

落水不透明纖維：專門用于泳衣。為了防止淺色泳衣入水后有透明感，采用皮芯結(jié)構(gòu)的PET 復(fù)合紡絲方法，芯層為八角形截面，且每個(gè)角都很尖細(xì)，尖端直到纖維的外圓，八角形截面中的PET含高濃度的消光劑；皮層為普通PET，皮芯復(fù)合形成圓形截面的纖維。尖端直到外周的尖細(xì)形八角對(duì)外來的光線有良好的遮擋作用，落水后可防止出現(xiàn)透明感，解決了游泳者希望穿著淺色、甚至白色泳衣，又擔(dān)心出現(xiàn)透明感的矛盾。