新型紡織纖維及其紡織品的性能研究

高小林，李 華，唐維強(qiáng)

（江蘇雙山集團(tuán)股份有限公司，江蘇射陽 224300）

新纖維之所以被稱為新型纖維，主要是由于纖維的形態(tài)、性能等方面與傳統(tǒng)纖維不同，為了滿足生產(chǎn)和生活的需要，在某些方面進(jìn)行了改進(jìn)。

1 新型纖維的分類

新型纖維可分為新型天然纖維、大豆蛋白纖維、水溶性纖維、功能纖維、高性能纖維和高靈敏度纖維等。

1.1 新型天然纖維

新型天然纖維主要包括天然彩棉和改性羊毛。普通棉織物需要經(jīng)過化學(xué)漂白和染色過程才能變得五彩繽紛，而由天然彩色棉制成的紡織品不需要經(jīng)過化學(xué)染整工序就可以實現(xiàn)五顏六色。目前，天然彩棉主要有棕色、綠色和褐色三大系列。新型纖維通過羊毛變形處理對羊毛進(jìn)行改性，使羊毛纖維直徑達(dá)到0.5～1 μm，手感觸柔軟細(xì)膩，吸濕性、耐磨性、隔熱性、染色性能等得到改善，光澤增強(qiáng)。[1]

1.2 大豆蛋白纖維

大豆蛋白纖維是從天然動物乳或植物蛋白質(zhì)溶液中紡絲而成的一種再生植物蛋白纖維。它具有絲密度低、強(qiáng)度和伸長性好、耐酸堿性好、手感柔軟、絲光柔和、棉纖維吸濕導(dǎo)濕、穿著舒適性、保暖性好等優(yōu)點，但纖維耐熱性差，本身是米黃色的。

1.3 水溶性纖維

水溶性纖維是一種加工纖維，在一定工藝條件下可溶于水中的纖維。大部分水溶性纖維主要混合在其它纖維中，主要采用紡絲技術(shù)，使紡織紗線織物蓬松細(xì)度，使織物柔軟、薄、蓬松，主要是水溶性維綸、水溶性聚乙烯醇、水溶性K-Ⅱ等。[2]采用水溶性纖維紡紗，減少了紗線的斷裂，提高了紗線的強(qiáng)力，減少了不均勻性，改善了織物的平整度、蓬松性和綜合風(fēng)格值(THV)。

1.4 功能纖維

功能纖維分為3類：（1）通過化學(xué)改性和物理改性，對常規(guī)合成纖維進(jìn)行改性，克服其固有缺點；（2）通過化學(xué)改性和物理改性，使其具有貯熱、導(dǎo)電、吸水、吸濕、抗菌、脫臭、香味和阻燃等附加性能，更適合于舒適和裝飾性的應(yīng)用；（3）具有高強(qiáng)度、高模量、耐熱、阻燃、高性能纖維等特殊功能。主要包覆有機(jī)導(dǎo)電纖維、彈性纖維、抗紫外線纖維、抗菌除臭纖維、負(fù)離子纖維、甲殼素纖維、高吸濕性纖維等。高功能纖維主要用于生產(chǎn)和生活的某些方面，其中功能尤為突出。

1.5 高靈敏度纖維

高靈敏度纖維是指纖維的手感、風(fēng)格、觸覺、質(zhì)地和外觀等方面對紡織品的特殊貢獻(xiàn)，使最終產(chǎn)品的耐磨性優(yōu)于天然纖維，實現(xiàn)特殊的服用功能。它是“新合成纖維”“超級模擬纖維”“超自然纖維”以及未來各種新型纖維的總稱，也被稱為新的知覺纖維。

2 新纖維產(chǎn)品及其性能

2.1 香蕉纖維織物產(chǎn)品

香蕉纖維是以香蕉莖為原料，經(jīng)生物酶和化學(xué)氧化處理而成，具有質(zhì)量輕、光澤好、吸水率高、抗菌性強(qiáng)、易降解、環(huán)保等特點。日本對香蕉纖維的研究一直處于領(lǐng)先地位。印度等東南亞國家豐富的香蕉資源也使他們對此纖維進(jìn)行了大量的研究。我國也進(jìn)行了此類纖維的提取和產(chǎn)品開發(fā)，并取得了一定的進(jìn)展。香蕉纖維的成功制備，大大擴(kuò)大了香蕉莖稈的應(yīng)用范圍，同時也緩解了國際天然纖維的不足。香蕉纖維作為一種來源于綠色植物的新型天然纖維，與其他纖維相比具有一系列無可比擬的優(yōu)勢，使其成為一種極具競爭力的春夏服裝面料和高透氣性紡織品。

2.2 菠蘿纖維紡織品

菠蘿纖維，又稱菠蘿葉纖維，是從菠蘿葉中提取的，屬于葉麻纖維。菠蘿纖維由多個纖維束組成，每個纖維束由10×20個單細(xì)胞組成。纖維表面粗糙，有縱向裂紋和孔洞，橫向分支，無自然變形。單根光纖單元為圓柱形，兩端尖，表面光滑，中腔線性。菠蘿纖維呈白色，柔軟光滑，摸起來像絲綢。經(jīng)深加工后，菠蘿纖維具有白色外觀，柔軟光滑的手感，可與天然纖維或合成纖維混紡，織物易于印染，出汗透氣，不起皺，穿著舒適。

2.3 木棉纖維紡織品

木棉纖維屬于單細(xì)胞纖維，附著在木棉膠囊殼的內(nèi)壁，由內(nèi)壁細(xì)胞的發(fā)育和生長而形成。一般長度約8～32 mm，直徑約20～45 μm，木棉是天然生態(tài)纖維中集薄、輕、中空、保暖于一身的纖維材料，空隙率大于86%，是普通棉纖維的2倍以上。木棉纖維紡織品具有平滑、抗菌、防蛀、防霉、輕柔、不易纏結(jié)、防滲、非導(dǎo)熱、生態(tài)、保暖、吸濕性強(qiáng)等特點。特有的“溫和、溫暖”特性使其廣泛應(yīng)用于內(nèi)衣、毛衣、T恤、牛仔、羊毛服裝、滑雪襯衫、襪子和床上用品、床墊、床單、床罩、鋼絲毯子、枕套、靠墊、毛巾、浴袍和其他家紡產(chǎn)品中。

2.4 高性能蜘蛛絲纖維紡織品

蜘蛛絲蛋白屬于蛋白質(zhì)纖維，具有柔軟、強(qiáng)度高、彈性好、韌性好等優(yōu)點。轉(zhuǎn)基因法生產(chǎn)的真絲可和各種合成纖維長絲交織在圍巾、帽子、特殊功能針織物等各種服裝中。這種服裝輕巧、有彈性、柔軟，具有吸收巨大能量的能力，非常適合防彈背心的編織。蜘蛛絲制成的防彈背心比芳綸防彈背心好。它還可用于制造坦克和飛機(jī)的裝甲，也是軍事建筑的“防彈背心”。蜘蛛絲也可以用于編織降落傘，它質(zhì)量輕，抗卷繞，膨脹能力強(qiáng)，抗風(fēng)性好，速度快，經(jīng)久耐用。在醫(yī)療保健方面，可作為高性能生物材料制備傷口封閉材料和生理組織工程材料，被制成包括人工關(guān)節(jié)、人工肌腱、韌帶、假肢、組織修復(fù)、神經(jīng)外科和眼科在內(nèi)的具有良好韌性和降解性的傷口縫合類產(chǎn)品。此外，它還可用作復(fù)合材料和航天服等。

2.5 羽絨纖維紡織品

紡織品的天然蛋白質(zhì)纖維通常有羊毛、兔毛、駱駝毛、牦牛毛、馬海毛和絲綢，而羽絨通常只用作服裝和床上用品的填料。近日，浙江紹興文理學(xué)院成功開發(fā)出羽絨紗，并獲得專利，為紡織工業(yè)提供了新的紡織原料，拓寬了羽絨的使用范圍。從此，羽絨只會作為一個填充材料的歷史結(jié)束，未來的羽絨產(chǎn)品將不單單是我們過去看到的那種臃腫和膨脹的類型。在該工藝中，在紗線中加入天然羽絨纖維混紡成紗，自然羽絨纖維的比例為10%～90%。該紗線主要技術(shù)指標(biāo)超過毛線，并嘗試編織類似羊毛衫的織物。浙江大學(xué)等單位的專家認(rèn)為，這一成果不僅保持了羽絨柔軟、溫暖、防水、抗皺等優(yōu)點，而且克服了羽絨的缺點，具有重要意義。

3 新型紡織纖維及其發(fā)展趨勢

縱觀人類文明發(fā)展的歷史，人類一直在追求更高更好的服裝。直到當(dāng)代文明，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類生活水平的提高，在這個機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的時期，紡織工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了一個新的高度。在紡織原料方面，新的纖維材料不再局限于普通的棉花、大麻、絲綢。[3]近年來，隨著高分子科學(xué)的發(fā)展，各種高強(qiáng)度、高性能的新型紡織材料被開發(fā)出來。各種新型光纖材料被應(yīng)用于通信信息、海洋、航空等高科技產(chǎn)業(yè)。世界各國都把發(fā)展新材料作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的一個重要方面，各種新型紡織纖維作為高新技術(shù)領(lǐng)域的重要材料，被稱為21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱。此外，從國際市場的發(fā)展趨勢來看，加快紡織環(huán)保纖維、環(huán)保紡織品、環(huán)保染料、環(huán)保助劑等的研究開發(fā)是提高國際競爭力的關(guān)鍵手段之一。

再生材料是指在連續(xù)循環(huán)中使用的原材料和能源，大大節(jié)約了生態(tài)資源。現(xiàn)代紡織需要材料的可持續(xù)循環(huán)和再生。因此，再生材料的開發(fā)利用應(yīng)成為未來新材料的發(fā)展趨勢。天然纖維材料是地球上一種巨大的再生生物高分子資源，作為一種“從自然生成到自然”的資源回收材料，具有不可替代的發(fā)展優(yōu)勢。人造纖維材料及其紡織品大多是天然、可再生、非石油資源，滿足了可持續(xù)發(fā)展的需要。合成纖維大部分是石油化合物，而石油屬于原始資源，而傳統(tǒng)的合成纖維是不可再生和不可降解的。如何循環(huán)利用合成纖維是目前生態(tài)材料研究的熱點，也是控制環(huán)境污染、節(jié)約資源和能源、促進(jìn)合成材料回收利用的有效處理方法。目前，已經(jīng)有機(jī)構(gòu)開發(fā)了聚合物纖維回收的原料回收和單體回收的化學(xué)系統(tǒng)?；貧w自然、適應(yīng)環(huán)境是紡織材料發(fā)展的總趨勢。發(fā)展生態(tài)紡織材料，為保護(hù)生活環(huán)境，實現(xiàn)紡織工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了保障，符合21世紀(jì)綠色環(huán)保時代的要求。隨著社會的文明和進(jìn)步，可以預(yù)見，未來的紡織業(yè)將是綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)。

4 結(jié)語

隨著我國紡織技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，為了適應(yīng)綠色和社會可持續(xù)發(fā)展的理念，新型紡織纖維在紡織品中的應(yīng)用將越來越廣泛。