生態(tài)型再生纖維紡織品開發(fā)應(yīng)用動向（二）

21世紀(jì)以來最受關(guān)注的生態(tài)型再生纖維紡織品是海藻纖維。德國Alceru Schwarza公司最早生產(chǎn)的Lyocell-Sea Cell纖維，是利用海草內(nèi)含有的碳水化合物、蛋白質(zhì)(氨基酸)、脂肪、纖維素和豐富礦物質(zhì)的優(yōu)點所開發(fā)出的纖維，這種纖維的制法是以Lyocell纖維的生產(chǎn)制造程序為基礎(chǔ)，在紡絲溶液中加入研磨得很細(xì)的海藻粉末或懸浮物予以抽絲而成。

趨勢6 海藻纖維

21世紀(jì)以來最受關(guān)注的生態(tài)型再生纖維紡織品是海藻纖維。德國Alceru Schwarza公司最早生產(chǎn)的Lyocell-Sea Cell纖維，是利用海草內(nèi)含有的碳水化合物、蛋白質(zhì)(氨基酸)、脂肪、纖維素和豐富礦物質(zhì)的優(yōu)點所開發(fā)出的纖維，這種纖維的制法是以Lyocell纖維的生產(chǎn)制造程序為基礎(chǔ)，在紡絲溶液中加入研磨得很細(xì)的海藻粉末或懸浮物予以抽絲而成。Lyocell-Sea Cell纖維富含鈣、鎂和維生素A、E、C等，對皮膚有自然保健的益處，而且不會讓人有過敏的反應(yīng)。德國克雷費爾德紡織研究中心（FFK）論證指出，Lyocell-Sea Cell纖維可以加工成任意長度和纖度的短纖或長絲，也可以與其他纖維混紡，如與天然纖維或人造纖維混紡，只要在其他天然纖維或人造纖維混紡中混有25%的Lyocell-Sea Cell纖維，就可感受到Seacell的優(yōu)點。這種織品的終端用途可以應(yīng)用在襯衣、家用紡織品、床墊等。

德國Zimmer公司的全資分公司Alceru-Schwarza公司利用棕藻類及紅藻類新開發(fā)一種具有抗菌功能的Sea Cell Active海藻酸纖維，在服裝穿著、洗滌、干洗過程中不受任何影響，并能抑制大多數(shù)種類的細(xì)菌，又對人體無任何副作用。德國克雷費爾德紡織研究中心（FFK）督測認(rèn)為，Sea Cell Active是一種抗菌型的產(chǎn)品，在紡絲時添加銀與抗菌劑成分，能緩慢釋放銀離子，能夠持久提供抗菌功能，這種織物可設(shè)計作為具有抗菌運動衫、床單、被子、內(nèi)衣及家飾用品。

海藻纖維具有超強吸收性，它可以吸收20倍于自己體積的液體，所以可以使傷口減少微生物孽生及其所可能產(chǎn)生的異味。英國的Advanced Medical公司為此發(fā)明了一系列以海藻纖維為主體的新型醫(yī)用敷料，他們在海藻中混入了羥甲基纖維素鈉、維生素、蘆薈等許多對傷口愈合有益的材料，從而進一步改善了醫(yī)用紡織品的性能。

中國的青島大學(xué)采用殼聚糖接枝海藻纖維開發(fā)的生態(tài)型再生纖維技術(shù)，可生產(chǎn)紡織服裝用、醫(yī)用、衛(wèi)生護理用三大系列海藻纖維。這種纖維由于表面包覆一定的殼聚糖，因而具有良好的吸濕性和抗菌性，且無毒、無害、安全性高及生物可降解性，在醫(yī)藥、環(huán)保等生態(tài)領(lǐng)域均有良好的應(yīng)用前景。

意大利Zegna Baruffa 紡絲公司也推出一種名為Thalassa的長絲，絲中含有海藻成分，用這種纖維制成的面料和服裝比一般纖維制成的面料和服裝更能保持和提高人體表面溫度。這種含有海藻成分的面料穿著后可以讓人的大腦松弛，也可以提高穿著者的注意力與記憶力，還具有抗過敏、減輕疲勞及改善失眠狀況。

日本Takihyo公司是世界首家實現(xiàn)海藻纖維大批量生產(chǎn)的廠家，其工藝屬領(lǐng)先地位。該公司近年推出了以海藻為原料的Sea Cell纖維毛巾，目前已擴大到歐洲和東南亞等國家。日本京都吉忠公司采用深海藍(lán)藻制成的海藻纖維，在內(nèi)衣上的應(yīng)用充分體現(xiàn)了海藻纖維能反射遠(yuǎn)紅外線，產(chǎn)生負(fù)離子保暖和保健作用的特性。

趨勢7 海草纖維

這是冰島John Gray公司研制的新生態(tài)型再生纖維Marine cells，該纖維是采用北極海洋中的根枝屬海草Amphibo，在紡絲溶液中加入研磨得很細(xì)的海藻納米粉末予以抽絲而成。Amphibo所含有的蛋白質(zhì)（氨基酸）、纖維素和豐富礦物質(zhì)等成分，使Marine cells纖維具有一種神奇的力量，能把活性因子散發(fā)到人的皮膚中，使人感覺舒適。

Marine cells纖維采用的原料是根枝屬海草Amphibo泊漿，不僅原料的再生性好，其纖維及織物廢棄后，可以生物降解分解為二氧化碳和水。穿上這種被命名為“Marine cells（海洋細(xì)胞）”的新型纖維服裝會讓人想起海水浴療法，特別是在人體的濕度條件下，它會釋放營養(yǎng)物質(zhì)，如鈣、鎂以促進人體新陳代謝，給皮膚補水、增強彈性，且賦予人們舒緩情緒的功能。

德國吉瑪公司總經(jīng)理阿南德·夏爾馬說，Marine cells纖維織物在25次洗滌后，生物礦化活性作用仍然有效。法國Michaels環(huán)保時裝公司總設(shè)計師弗蘭茨·赫爾諾也認(rèn)為，由這種材料生產(chǎn)的東方超輕型褲子，是坐禪時最理想的衣服。

趨勢8 蘆薈纖維

蘆薈纖維是繼海藻纖維之后開發(fā)的又一生態(tài)型護膚再生纖維。德國拜耳公司最早將蘆薈萃取液和角置烯進行乳化，制成白濁色的乳液，并用其對織物進行整理，開發(fā)出了蘆薈功能織物。接著，日本高瀨染工場以蘆薈萃取液為主要成分，加入甘草等中藥萃取液，固著在織物上，推出了商品名為“蘆薈弗萊休”的蘆薈護膚纖維織物。

蘆薈纖維的化學(xué)和物理性能非常接近棉花，具有良好的吸濕性、放濕性，用其加工的織物穿著特別舒適。目前，非后整理形式的蘆薈纖維是以粘膠為基體紡絲而成的，其中后處理包括水洗、脫硫、酸洗、上油和干燥等工序，從而防止纖維上殘留的硫酸及鹽類使纖維泛黃、手感差及干燥后易損傷。日本紡織協(xié)會（JTA）前會長坂元龍三考證指出，在紡織加工過程中，蘆薈纖維不易引起靜電的積聚，與合成纖維混紡可以改善混紡纖維的可紡性，利于加工。同時，又具有良好的染色性能，可用多種染料染成各種色澤鮮艷的顏色。蘆薈纖維主要用于純紡或與棉、其他功能性纖維混紡，也同樣適用與滌綸等合成纖維混紡，可按照客戶的不同需求制成各種織物。特別是蘆薈纖維面料中蘊含75種與人體細(xì)胞所需物質(zhì)幾乎完全相符的元素，含有人體必需8種氨基酸中的7種，次要氨基酸12種中的11種，維生素A、E、C、B群，礦物質(zhì)達10種；加之手感柔軟、懸垂好、外觀亮麗以及適宜的彈力決定了該產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于內(nèi)衣、襯衣、毛衫、襪子等領(lǐng)域。

趨勢9 冰草纖維

兩年前比利時Benjamin公司采用中北歐寒冷干旱地區(qū)的沙生冰草成功制得Agropyron纖維素纖維，這種生態(tài)型再生纖維以其全新的制造工藝、產(chǎn)品能生物降解，以及原料纖維素儲量豐富且可再生而備受關(guān)注。這項創(chuàng)新發(fā)明在2017年3月第四十五屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展上奪得特別優(yōu)異獎。

全球暖化增加了極端熱浪出現(xiàn)的頻率和嚴(yán)重程度，預(yù)防中暑和脫水因而越趨重要。為使Agropyron纖維具有特異功能，Benjamin公司的研究團隊將納米陶瓷晶?；爝MAgropyron纖維，成功研發(fā)出纖維表面含有微陶瓷晶粒的衣物纖維，能有效反射太陽熱能，無需依賴排汗或通風(fēng)，為穿著該纖維衣物的人士在烈日當(dāng)空下減溫達4℃。該公司發(fā)言人指出：“Agropyron纖維既有天然纖維的舒適衛(wèi)生，光澤感較好，尺寸比較穩(wěn)定，又有合纖良好的機械性能，彈性大，耐用，易料理，經(jīng)過不同的后整理工藝可以得到多種風(fēng)格織物。特別是混入適合纖維布料的晶粒尺寸，太陽熱能便可從布料反射離開，而又不妨礙身體散熱?！?/p>

趨勢10 紫雀花纖維

今年西班牙女人們流行穿著材質(zhì)取自一種紫雀花纖維的服裝，這種材質(zhì)不僅涼爽，而且給穿著者帶來愉悅；這就是西班牙Auckland公司采用野生灌木紫雀花開發(fā)的新生態(tài)型再生纖維Broom。由于Broom纖維大分子結(jié)構(gòu)的特殊性，從而在其紡織品中含有多種氨化因子，使其成品服裝具有清香繞人、沁人心脾的奇異效果，還具有良好的吸濕性和抗靜電性。因此用Broom纖維紡織的面料正在成為歐美最流行也最高貴的綠色面料。

紫雀花是一種開著黃色花蕾的矮而多枝灌木，其生命力極強，分布甚廣，遍及整個歐洲南部原野。原捷克斯洛伐克紡織工業(yè)研究所（ITI）評論介紹：從紫雀花莖稈中提取的天然木漿纖維，需要采用等離子體加工技術(shù)和微懸浮體染色新技術(shù)，以提高生產(chǎn)效率，降低能耗，符合清潔生產(chǎn)要求。但是Broom纖維具有比棉花纖維高出50%的高強吸濕性，而且防皺效果極佳，同時它具有很好的柔軟性、染色性及良好的保型性，手感如真絲。

趨勢11 菠蘿纖維

菠蘿纖維是從菠蘿葉片中再生提取的纖維，以束纖維的形式存在于葉片中，是葉脈多細(xì)胞纖維。纖維細(xì)胞長3mm～8mm，寬9.4μm，可紡（30～50）公支紗，經(jīng)過特殊處理可以紡制80公支紗。菠蘿果實收獲后，大量菠蘿葉被廢棄，造成環(huán)境污染和資源浪費；采用菠蘿葉制成的生態(tài)型再生纖維，屬于高強度、高模量、低伸長型纖維，但柔軟性能較好，其外觀潔白，手感如絲似亞麻、涼滑，開發(fā)前景非?？春谩?/p>

近年來，日本、印度、菲律賓等國對菠蘿纖維進行了剝?nèi)?、紡紗、織造研究。采用環(huán)錠紡、轉(zhuǎn)杯紡、摩擦紡等設(shè)備，研制出了菠蘿葉纖維/棉、菠蘿葉纖維/滌及100%菠蘿葉纖維的混紡紗和包纏紗。據(jù)報道，日本鐘紡公司開發(fā)的100%菠蘿葉纖維布料，在日本非常受歡迎，售價每米21美元。菲律賓開發(fā)的菠蘿葉纖維布料質(zhì)薄耐穿，曾經(jīng)作為亞太經(jīng)合組織會議的禮服。我國廣西絹麻研究所等已對菠蘿葉纖維的紡紗利用進行了專門研究，取得了很大進展。近年來，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機械研究所聯(lián)合國內(nèi)相關(guān)單位合作，相繼攻克了纖維脫膠技術(shù)和紡紗技術(shù)并且成功。試紡出31.25Tex的純紡菠蘿纖維紗和含有30%菠蘿纖維的16.67Tex的混紡紗，其紗條質(zhì)量水平達到并部分超過日本紗水平。菠蘿葉纖維織物容易印染，吸汗透氣，挺括不起皺，有良好的抑菌除臭性能。

趨勢12 香蕉纖維

香蕉纖維是利用香蕉莖稈為原料，主要是由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，化學(xué)脫膠后的纖維可用于棉紡。日本日清紡織公司與名古屋市立大學(xué)合作研發(fā)的新生態(tài)型再生纖維Banana Healthy，成功實現(xiàn)了香蕉纖維的產(chǎn)品化。Banana Healthy纖維的加工過程為：①剝下香蕉莖皮，取出軟質(zhì)纖維內(nèi)皮；②經(jīng)過脫水、干燥處理；③精煉、解纖；④紡紗、織造。采用該工藝制成的Banana Healthy纖維，具有質(zhì)量輕、光澤好、吸水性高、抗菌性強、易降解且環(huán)保等功能。

日清公司將Banana Healthy纖維與棉混紡率為30%，混紡纖維是83.3tex～48.6tex（7～12英支）的粗支紗，紗光澤好，自然蓬松，經(jīng)過織造，可制成牛仔服、網(wǎng)球服及外套等休閑服衣物。由于香蕉纖維吸水性高，也可制成窗簾、毛巾、床單。日清公司也將Banana Healthy纖維/棉（50/50）混紡，制成短褲面料，在同樣織造條件下，與100%棉織物相比，發(fā)現(xiàn)采用Banana Healthy纖維混紡的織物涼爽感、吸濕性、蓬松性好，今后將開發(fā)細(xì)支紗以及100%的香蕉纖維。日本紡織檢查協(xié)會（JTIA）2018年年度報告指出：香蕉纖維作為一種源于綠色植物的新生態(tài)型再生纖維，具有一系列其他纖維無法比擬的優(yōu)點，使之成為一種十分具有競爭力的新型春夏季服裝面料和高透氣性紡織用料，業(yè)內(nèi)專家將香蕉纖維服裝面料譽為“21世紀(jì)最具有發(fā)展前景的紡織健康面料”。

趨勢13 椰殼纖維

帝人公司是日本纖紡企業(yè)龍頭老大，該公司的技術(shù)開發(fā)與儲備實力雄厚?！癴unctionsensor”是帝人公司采用椰殼開發(fā)的新生態(tài)型再生纖維，這是很有自然環(huán)保與保健功效的新一代紡織品，其生物纖維是利用廢棄的天然椰殼材料經(jīng)制漿、纖維改性與噴絲而成，符合可循環(huán)再生資源的發(fā)展趨勢。

椰殼纖維主要由纖維素、木質(zhì)素、半纖維素以及果膠物質(zhì)等組成，其中纖維素含量占46% ～63%，木質(zhì)素31% ～36% ，半纖維素0.15%～0.25%，果膠3% ～4%以及其他雜糖、礦物質(zhì)類等。椰殼纖維中纖維素含量較高，半纖維素含量很少，纖維具有優(yōu)良的力學(xué)性能，耐濕性、耐熱性也比較優(yōu)異。帝人公司研發(fā)的functionsensor纖維呈淡黃色，直徑一般為100μm～450μm，長度10cm～25cm，密度1.12gcm3，結(jié)晶化的纖維素呈螺旋狀潛在不定型的木質(zhì)素與半纖維素中，是具有多細(xì)胞聚集結(jié)構(gòu)的長纖維，一束椰殼纖維包含30～300根甚至更多的纖維細(xì)胞，聚集態(tài)結(jié)構(gòu)呈圓形，其微孔面積比竹炭還要大4倍，比竹炭纖維的透氣性更好，因此吸附能力更強。帝人公司發(fā)言人指出，functionsensor纖維可純紡，也可與羊毛、棉或彩色棉、絹絲、大豆蛋白纖維等纖維混紡，用于機織或針織，生產(chǎn)各種規(guī)格的機織面料和針織面料及其服裝。用functionsensor纖維制成的紡織品及服裝具有吸濕除味、產(chǎn)生負(fù)離子、發(fā)射遠(yuǎn)紅外線、防紫外線等功能，使產(chǎn)品在貼身穿著時，能在人體溫度的作用下發(fā)射遠(yuǎn)紅外線，產(chǎn)生負(fù)氧離子，有益于人體健康。

趨勢14 桑皮纖維

桑皮纖維是繼椰殼纖維之后又一個典型生態(tài)型再生纖維的開發(fā)原料。日本東洋紡公司近來選擇桑樹的廢枝與皮廢物采用生物技術(shù)離析制取的Natural phloem纖維，是一種具有高附加值的生態(tài)型再生纖維。Natural phloem纖維的主要成分為纖維素，其含量為總量的60%，其余為膠質(zhì)等，其中果膠占30%、半纖維素占5%～6%、木質(zhì)素占1. 2%～2%。Natural phloem纖維中的纖維和果膠具有護膚、養(yǎng)發(fā)、降血壓等保健功效，是一種優(yōu)良的新型保健紡織原料，其與棉、麻、絲等進行混紡或交織，可開發(fā)出更多的新產(chǎn)品，有著廣闊的市場前景。

東洋紡公司認(rèn)為，Natural phloem纖維的截面為三角形和橢圓形，纖維結(jié)晶度為30%～50%，具有堅實、柔韌、密度適中和可塑性強等特性，其形態(tài)結(jié)構(gòu)決定了具有絲般光澤及良好的吸濕透氣性和保暖性。東洋紡公司的研究表明：桑皮纖維的強度為3.5cN/dt～5.1cN/dt，好于棉花和桑蠶絲，斷裂伸長率為4%～12%，亦好于棉、麻，次于蠶絲，質(zhì)量比電阻106Ω·g/cm2～107Ω·g/cm2，好于桑蠶絲、苧麻，與棉花相當(dāng)。日本紡織設(shè)計協(xié)會（JTDA）副會長小川久博士考證指出：用55%的桑皮纖維與45%的棉纖維混紡，比純棉紗耐磨性高，抗皺性有所提高，并具有蠶絲般的光澤；桑/麻混紡，可使混紡紗具有強力高、光澤好、較易染色、耐磨性強等特點；桑/蠶絲交織，使織物達到既有真絲綢產(chǎn)品的透氣、吸濕、保健功效，又能克服真絲綢所存在的缺點；桑/滌交織具有耐磨、透氣、吸濕、抑菌保健、抗靜電、較易染色等特點，而且外觀挺括、懸垂性好，回彈性好于麻類織物，堅固耐用，風(fēng)格粗獷，可廣泛用于服裝、家用紡織品和產(chǎn)業(yè)用紡織品。

3 生態(tài)型再生纖維紡織品開發(fā)方向與展望

當(dāng)前，隨著全球生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，使世界各國對生態(tài)環(huán)境的保護引起了足夠的重視，各國也因此提出了綠色發(fā)展理念，更加提倡綠色產(chǎn)品以及綠色經(jīng)濟。日本大阪纖維研究社（OFRS）副社長森田浩一認(rèn)為，生態(tài)型再生纖維作為紡織行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要動力之一，針對生態(tài)型再生紡織纖維的研究勢必為紡織行業(yè)的綠色發(fā)展提供新的發(fā)展動力。隨著現(xiàn)代紡織技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，各國的生態(tài)型再生纖維紡織品的開發(fā)也必將朝著更加科學(xué)化、健康化、生態(tài)化、可持續(xù)化的方向發(fā)展。

當(dāng)前再生纖維紡織品的發(fā)展和生態(tài)加工技術(shù)的開發(fā)研究有以下幾種趨勢：

一是發(fā)展Plasma加工技術(shù)。該技術(shù)是一種清潔、節(jié)能、快速、適應(yīng)面廣的紡織材料改性新技術(shù)，可提高再生纖維可紡性；改變再生纖維表面自由能；改變潤濕性能；提高再生纖維增強復(fù)合材料的粘結(jié)強度；改進再生纖維染色性能，用作織物前處理，抗靜電、抗皺等功能處理。

二是擴大應(yīng)用Bioenzymes處理技術(shù)。該技術(shù)主要應(yīng)用于印染前處理和紡織品后整理。前處理技術(shù)主要包括退漿、精練、漂白；后整理主要包括棉織物的拋光、柔軟、仿舊等整理。應(yīng)進一步研究開發(fā)生態(tài)型再生纖維紡織品的Bioenzymes整理技術(shù)，擴大應(yīng)用。經(jīng)Bioenzymes處理的織物大大改善了手感，提高了服用舒適性。

三是微懸浮體染色新技術(shù)。該技術(shù)上染率可達95%以上，工藝縮短了染色流程，節(jié)省染料并明顯減少染色廢水處理量，染色時間及使用能源均減少了1/3，提高了生產(chǎn)效率，降低了能耗，符合生態(tài)型再生纖維紡織品的生產(chǎn)要求。

四是開發(fā)應(yīng)用環(huán)保型染料及助劑。這是當(dāng)前生態(tài)型再生纖維紡織品的當(dāng)務(wù)之急。發(fā)達國家對染化料、助劑的使用作出了嚴(yán)格的規(guī)定，由于被禁染料與助劑的數(shù)量較大，極大地限制了印染工藝的發(fā)揮，直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益和競爭力，特別是印染行業(yè)急需符合生態(tài)型再生纖維紡織品要求的新型染化料及助劑。

五是構(gòu)建工程技術(shù)研究的基礎(chǔ)平臺。纖維作為紡織品的最基本組成單元，它本身的性質(zhì)決定著紡織品的絕大部分性質(zhì)和用途。構(gòu)建生態(tài)型再生纖維工程技術(shù)研究的基礎(chǔ)平臺，對紡織纖維生態(tài)性質(zhì)的正確評價，有利于生態(tài)型再生纖維研究開發(fā)者明確研究方向，開發(fā)出符合生態(tài)學(xué)要求的新再生纖維，有利于紡織品生產(chǎn)者選擇使用生態(tài)技術(shù)生產(chǎn)的再生纖維紡織品，有利于紡織品消費者選擇購買真正意義上的生態(tài)型再生纖維紡織品進行消費。

六是發(fā)展前景良好。隨著國際服裝業(yè)競爭力的加大，各國服裝行業(yè)開始向著綠色化、生態(tài)化的方向進行轉(zhuǎn)型，使服裝業(yè)對于生態(tài)型再生纖維的需求量不斷增長。此外，由生態(tài)型再生纖維制成的紡織品和成衣，其價格也將高于普通紡織品和成衣的價格，因此，生態(tài)型再生纖維紡織品的未來發(fā)展前景良好。

（譯作者聲明：版權(quán)授予刊載者，拒絕網(wǎng)摘與轉(zhuǎn)載）