雙組分聚酯纖維技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用進展

紀(jì)曉寰，方彥雯，孫 賓*，王鳴義

(1.東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海 201620； 2．和也健康科技有限公司，浙江 湖州 313000)

在可持續(xù)發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)紡織品和技術(shù)紡織品應(yīng)用市場的拓展對紡織原料提出了更高的要求，雙組分纖維作為復(fù)合纖維的重要組成部分，可實現(xiàn)單組分纖維難以達到的性能，如熱黏合、超細化、功能性等。聚酯纖維是消費量最大的化學(xué)纖維品種，占全球紡織纖維消費量的52.2%[1]，同時隨著聚酯纖維在紡織加工應(yīng)用中的主導(dǎo)地位不斷增強，并列型、皮芯型、海島型、裂片型等[2]雙組分聚酯纖維的消費量也在不斷增長，2020年消費量超過1 500 kt，既拓展了應(yīng)用市場，也符合可持續(xù)發(fā)展的理念。

作者從聚酯原料合成技術(shù)、復(fù)合紡絲加工技術(shù)及產(chǎn)品市場開拓發(fā)展的角度，綜述含聚酯原料的雙組分纖維的研究、生產(chǎn)、應(yīng)用的進展，指出我國雙組分聚酯纖維部分研究和產(chǎn)業(yè)化取得很大成效，圍繞可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)進步仍有較大的提升空間，高性能市場產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用值得關(guān)注。

1 雙組分聚酯纖維技術(shù)

雙組分聚酯纖維從合成至應(yīng)用的技術(shù)復(fù)雜程度相對高于單組分聚酯纖維，目前其研究主要體現(xiàn)在：(1)“新”聚酯及其共聚/共混改性聚酯的合成，以及雙組分紡絲成形技術(shù)；(2)提高復(fù)合纖維質(zhì)量穩(wěn)定性和降低制造成本的熔體直接紡絲、噴絲口外復(fù)合紡絲等新工藝技術(shù)；(3)超細化、功能化的復(fù)合纖維異形截面，以及適合后續(xù)再加工過程的分離、溶解等工序的新技術(shù)；(4)采用新型納米技術(shù)、靜電紡絲技術(shù)等手段開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域。

1.1 熱熔黏型皮芯復(fù)合紡絲技術(shù)

熱熔黏聚酯因具有黏結(jié)迅速、無需溶劑、應(yīng)用面廣、相對無毒害、污染少等特點而被譽為“綠色膠黏劑”，是當(dāng)今世界膠黏劑發(fā)展的一個重要方向。熱熔黏聚酯纖維可分為雙組分和單組分纖維兩類，長絲可用于蚊帳、窗簾、縫紉線，短纖維可用于非織造布等。

低熔點聚酯一般作為熱熔黏型皮芯復(fù)合纖維的皮層，采用共聚改性法，通過在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)中加入間苯二甲酸、脂肪族二元醇等共聚單體而制備，根據(jù)最終產(chǎn)品要求，共聚物的熔點可下降至110～160 ℃[3]。

日本尤尼吉可株式會社[4]于1981年開發(fā)了世界上第一種用于非織造布和纖維填充物的皮芯型系列雙組分聚酯纖維MELTY?。其中，MELTY?-4080的皮組分是含有間苯二甲酸的共聚酯；MELTY?-6080的皮層采用高密度聚乙烯，專門用于嬰兒紙尿褲或衛(wèi)生巾，具有高柔軟性的觸感。此外，為了滿足在高溫環(huán)境下使用時織物不易變形的需求，開發(fā)了CASVEN?-7080，其皮層熔點160 ℃，共聚第四單體是1,4-丁二醇，可用于汽車內(nèi)飾、座椅組件、行李箱、地板襯墊、引擎蓋消音墊或發(fā)動機空氣和機油濾清器、床上用品等，還可用于紡紗，通過空氣加熱對細紗織物或針織物進行整理，具有長時間的尺寸穩(wěn)定性和良好的染色性。

采用低熔點聚酯切片皮芯復(fù)合紡絲的技術(shù)難點在于低熔點聚酯的干燥及配套紡絲工藝的優(yōu)化。俞海峰等[5]以熔點為110 ℃的改性切片(Co-PET)為皮，常規(guī)PET切片為芯，采用轉(zhuǎn)鼓對Co-PET低溫(80℃)12 h真空干燥后復(fù)合紡絲，優(yōu)化的生產(chǎn)工藝是皮芯質(zhì)量比為70:30，拉伸速度3 800～4 000 m/min，拉伸倍數(shù)2.0～2.2，拉伸溫度55～70 ℃，定型溫度80～100 ℃，獲得的33.3 dtex/24 f皮芯復(fù)合全拉伸絲(FDY)質(zhì)量穩(wěn)定。陶國平等[6]采用新型復(fù)合紡短纖維工藝手段制備了熱熔黏型皮芯復(fù)合纖維，皮層為切片螺桿熔融聚烯烴材料，芯層為特性黏數(shù)0.67 dL/g的直接紡PET熔體，相對黏度降小，拉伸性能優(yōu)于切片紡聚酯纖維；皮層也可采用熔點為110～125 ℃改性聚酯，同樣可采用直接紡工藝，避免了低熔點聚酯干燥過程降解的難題。

原料全部采用聚酯合成雙組分熱熔黏材料，從技術(shù)角度已經(jīng)可以規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，其在耐久性的聚酯纖維織物(填充物)的回收再生領(lǐng)域具有優(yōu)勢，而對于“用即棄”的非織造布領(lǐng)域，采用脂肪族-芳香族生物可降解聚酯合成雙組分纖維值得關(guān)注。

1.2 海島復(fù)合紡絲技術(shù)

在海島復(fù)合紡絲技術(shù)進展中，海組分始終是研發(fā)的重點，第一代PET為島的海成分為聚乙烯，后續(xù)加工過程需要用溶劑將海成分溶解，溶劑需要回收再生，相對成本高。第二代采用聚苯乙烯為海成分，甲苯為溶劑，盡管成本降低，但溶劑的安全性被質(zhì)疑。第三代以PET的酸改性共聚酯為海成分，引入第三單體間苯二甲酸-5-磺酸鈉，得到的切片紡絲性能良好，在稀堿性熱水中能夠非常好地溶解，已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。另外，第三代優(yōu)化方案還包括引入第四單體間苯二甲酸(IPA)，破壞結(jié)晶性能，使堿液易于滲透；引入第五單體聚乙二醇(PEG)，降低共聚酯的玻璃化溫度，從而降低水解溫度[7]。但是溶出液難以生物降解，且溶出液中的銻系催化劑對環(huán)保造成壓力。

近年來，采用脂肪族水溶性聚酯且摒棄重金屬催化劑成為研發(fā)的重點。柳偉[8]以衣康酸(IA)、磺化產(chǎn)物丁二酸-2-甲基磺酸鈉(ISNa)和1,4-丁二醇(BDO)為原料，采用直接酯化-縮聚法制備新型水溶性聚亞甲基丁二酸丁二醇酯(PBIINa)。隨著ISNa含量增加和溫度的提升，水溶性增強，但鈦酸四丁酯為催化劑時，易與體系中原料反應(yīng)造成催化劑失活。金開元等[9]采用有機無機雜化鈦系催化劑，在一定程度上避免了脂肪族水溶性聚酯制備過程中催化劑水解失活的難題。目前，原料IA、ISNa、BDO已實現(xiàn)工業(yè)化，生產(chǎn)成本大幅下降，未來這種對環(huán)境友好的可生物降解的“?！背煞帧靶隆本埘ズ铣晒I(yè)化可期。

1.3 并列復(fù)合紡絲技術(shù)

采用不同黏度聚酯或改性聚酯熔融并列復(fù)合紡絲，可獲得良好卷曲形狀和回彈性的纖維，部分取代聚氨酯纖維，解決聚氨酯纖維制造過程相對復(fù)雜、合成成本高、對環(huán)境影響程度大、難以回收再生等問題。1980年，金惠芬等[10-11]系統(tǒng)地研究了熔融復(fù)合紡絲成形及再加工工藝，并列復(fù)合熔體界面運動規(guī)律及組分、成形條件與卷曲性能的相互關(guān)系。

1987年，日本Ester公司采用特性黏數(shù)為0.47 dL/g的間苯二甲酸-5-磺酸鈉改性PET共聚酯(CDP)與特性黏數(shù)0.687 dL/g的PET以質(zhì)量比50:50并列復(fù)合紡絲，得到卷曲數(shù)高達82個/25 mm的彈性纖維，紗線的彈性回復(fù)率為98%，與氨綸包芯紗相近[12]。我國也開發(fā)并工業(yè)化生產(chǎn)了類似的具有相當(dāng)彈性，且可以采用陽離子染料染色的差別化“仿腈綸”毛型纖維[13]，商品名波斯綸?。

張培紅[14]采用特性黏數(shù)為1.24 dL/g的聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)與0.67 dL/g的常規(guī)PET切片并列中空復(fù)合紡絲，得到卷曲彈性率達到90.5%的中空短纖維，發(fā)現(xiàn)兩組分受到的紡絲張力差是兩組分潛在熱收縮性差異的主要因素，通過拉伸及熱處理，有效釋放其潛在的差異，可獲得較高的卷曲彈性[15]。

林海[16]選取高、低黏度PET(特性黏數(shù)分別為0.908，0.502 dL/g)作為并列的兩種組分復(fù)合紡絲，發(fā)現(xiàn)面積比為1:1時纖維的卷曲率最高，在低黏度組分中添加質(zhì)量分數(shù)15%的聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，纖維的強度及模量都有所提高。

王宇等[17]采用不同相對分子質(zhì)量的PEG對PET進行共聚改性制得到共聚酯(PEGT)，再將PEGT與PTT按質(zhì)量比50∶50，以“8”字形進行復(fù)合紡絲制得PEGT/PTT并列復(fù)合彈性纖維，相比PET/PTT并列復(fù)合纖維卷曲彈性提高，且可實現(xiàn)分散染料常壓沸染。

并列復(fù)合紡絲的優(yōu)勢在于纖維的卷曲彈性可根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的要求精確調(diào)控。在紡織面料領(lǐng)域，兩組分不同的分子結(jié)構(gòu)或熱性能可賦予染色性能變化(例如陽離子染料可染、陰離子染料可染、分散染料可深染等)、柔順性手感的變化，以及親水或抗靜電性等多功能性。在填充領(lǐng)域，采用不同黏度的回收再生聚酯作為并列中空雙組分，非對稱冷卻復(fù)合紡絲，既符合持續(xù)發(fā)展要求，又可大幅度降低纖維的制造成本。

1.4 生物相容性皮芯復(fù)合纖維技術(shù)

PET纖維經(jīng)過表面改性后可用于醫(yī)療行業(yè)[18],但缺陷是不具有良好的生物相容和可降解性，脂肪族聚酯如聚羥基烷酸酯(PHA)、聚羥基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)等具有良好的生物相容性及生物可降解性，但單獨成纖性能較差，纖維的物理機械性能相對弱，采用脂肪族聚酯為皮，同樣具有生物可降解性能的聚乳酸(PLA)為骨架，皮芯復(fù)合紡絲，可彌補單組分的不足。

R．HUFENUS等[19]應(yīng)用特別開發(fā)的裝置進行雙組分熔紡獲得PLA為芯和PHBV為皮的雙組分纖維，克服了PHBV不易拉伸成形的缺陷，可用于織物。用人體真皮細胞與該雙組分纖維試驗，證明這些纖維具有生物相容性且無毒性；培養(yǎng)10 d后，細胞沿著單個纖維和跨越纖維交叉點增殖良好，能夠用于醫(yī)學(xué)治療領(lǐng)域。

1.5 裂片型復(fù)合纖維技術(shù)

裂片型復(fù)合纖維是一種重要的超細纖維，按截面形狀可分成橘瓣型、齒輪型、米字型、多層型等。早期裂片型復(fù)合纖維主要以長絲為主，熔點相近但界面不相容的兩種聚合物組分通過同一噴絲孔冷卻成形，經(jīng)過拉伸定型后，依然保持一根纖維形態(tài)，而后通過機械、加熱和溶劑等方式在后加工過程中開纖得到超細單纖維。近年來隨著國內(nèi)針刺法非織造布、水刺法非織造布領(lǐng)域開始使用復(fù)合超細短纖維為原料制作非織造布人工皮革底基，裂片型復(fù)合超細短纖維開始呈現(xiàn)出較快的增長態(tài)勢。

鄧沁蘭等[20]認為采用化學(xué)開纖是比較可取的方案，開纖時用質(zhì)量分數(shù)1%～2%的氫氧化鈉溶液，在沸騰狀態(tài)下對滌/錦復(fù)合絲處理30～40 min，滌/錦復(fù)合絲可分裂成“8+1”或“8+8”根纖維。趙義俠[21]采用雙組分紡黏實驗線，利用管式牽伸制備16瓣聚酰胺6(PA 6)/PET (質(zhì)量比40:60)的中空橘瓣型雙組分超細纖維制品，相對于常規(guī)裂片分割，中空裂片分割可相對容易地形成16×2的超細纖維，單絲線密度可以達到0.2～0.25 dtex，且分離后的纖維界面類似于三角形，具有良好的外觀。

裂片型超細纖維織物與普通纖維織物相比，其纖維本身具有極小的直徑、獨特的截面形狀和極大的比表面積，纖維之間存在大量的微細空隙。因此，這種織物有很強的納塵、去油、去污能力[22]。例如，由質(zhì)量分數(shù)70%的PET和質(zhì)量分數(shù)30%的PA 6制備的米字形裂片復(fù)合纖維，具有較好的靜電吸塵性，且吸塵量隨開纖率增加而增大，紗線吸塵性比純棉紗線高96.71%，比普通PET拉伸變形絲(DTY)高566.39%[23]。

1.6 功能性皮芯復(fù)合纖維技術(shù)

皮芯復(fù)合紡絲是簡單且合適制備功能性聚酯纖維的方法，該法既可保持聚酯纖維的物理機械性能，又能發(fā)揮其功能性。

W．STEFANI等[24]開發(fā)一種超吸水復(fù)合短纖維，商品名為Sabko?。將高吸水性聚合物(SAP)研磨至粒徑約為5 μm，先與聚乙烯(PE)加工成母粒再與PE混合，制得高吸水PE皮層，然后與PET芯層復(fù)合紡絲，SAP質(zhì)量分數(shù)為1.6%時，纖維保水率高達20%。

王鳴義[25]采用熔點較高的PET為皮層，吸附油性香料的乙烯-醋酸乙烯(EVA)與聚丙烯(PP)共混物為芯層復(fù)合紡絲制備了具有持續(xù)釋放芳香氣味的纖維，香味難以從PET皮層散發(fā)，只能沿纖維軸向從切斷的橫截面逐漸逸出，達到持久芳香的效果，相比微膠囊法處理纖維表面留香更持久，并耐水洗。

盡管高含量消光劑(例如二氧化鈦(TiO2)質(zhì)量分數(shù)高于4%)對滌綸薄型織物防透視效果明顯，但TiO2質(zhì)量分數(shù)達到2.5%及以上時易造成紡絲、拉伸過程不穩(wěn)定，纖維斷裂強度大幅度降低[26]；而皮芯復(fù)合紡絲可彌補這一缺陷，控制芯層組分中TiO2含量保持0.3%不變，當(dāng)皮層組分中TiO2質(zhì)量分數(shù)為1.5%～8.0%時，纖維的斷裂強度降幅僅1.85%，皮層組分中加入質(zhì)量分數(shù)4.0%的消光劑就能夠使透射率降低至1.378%[27]，達到防透視的功能目標(biāo)。

周衛(wèi)東[28]以PA 6為皮層，PET為芯層，復(fù)合比為50∶50，制成2.85 dtex皮芯型雙組分短纖維，機械性能較PA 6短纖維有較大的改善，斷裂強度增至3.77 cN/dtex，斷裂伸長降至64.4%，相比滌綸短纖維，回潮率由0.4%提高至1.7%，可用于一次性衛(wèi)生用品。

韓烽等[29]采用改性PET(含堿溶成孔劑)為皮層，含有驅(qū)蚊劑(液態(tài)、固態(tài))的PP為芯層，得到復(fù)合纖維后再用堿液處理，使皮層中的成孔劑溶出，使芯層中的驅(qū)蚊劑能夠通過微孔釋放，達到驅(qū)蚊的目的。候忠等[30]開發(fā)了皮層含有原位聚合電氣石的PET，芯層含有驅(qū)蚊劑的復(fù)合纖維，具有負離子功能及驅(qū)蚊性能。

史利梅等[31]制備了皮芯復(fù)合PET相變纖維，采用質(zhì)量分數(shù)35%的十八烷吸附到凹凸棒土中制得復(fù)合相變材料，然后復(fù)合相變材料與PET按質(zhì)量比1:9混合制得的共混母粒為芯層，再與PET皮層按質(zhì)量比1:1復(fù)合紡絲，制備的復(fù)合相變纖維具有較好的調(diào)節(jié)溫度性能，可明顯地延緩?fù)饨鐪囟葘w維內(nèi)部溫度的影響，維護纖維內(nèi)部的溫度相對較穩(wěn)定，形成微氣候。

段菊蘭等[35]探索了復(fù)合紡絲法制備聚酯瓣狀光纖的紡絲工藝，采用聚碳酸酯(PC)為高折射率組分、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為低折射率組分，在噴絲導(dǎo)孔中復(fù)合進入噴絲孔，擠出成為一根纖維；再通過水浴冷卻，然后卷繞，制備的纖維均勻連續(xù)，可以減少光纖的接頭損耗，且生產(chǎn)效率高。

1.7 纖維納米化技術(shù)

海島纖維溶解法、分裂法等均可以制備納米纖維。H．YAMANAKA等[32]依靠雙組分海島纖維Ultrasuede?工業(yè)化技術(shù)，制備了使納米合金可以在納米尺度上產(chǎn)生微分散的多組分聚合物。將海組分和島組分聚合物混合并通過捏合機造粒而制成納米合金聚合物粒料。然后，這些粒料作為島組分熔融紡絲，獲得納米合金纖維。再通過堿處理從這些纖維中去除海組分，從而得到納米纖維。通過透射電鏡可觀察到這些島的平均直徑約為60 nm，長度為不等長的短纖型纖維，這些短纖維具有層級結(jié)構(gòu)，能自組裝形成納米纖維束，這些纖維束又形成納米纖維束復(fù)絲。

靜電紡絲是相對簡單且成本較低的制備納米纖維的途徑。劉曉鳳等[33]使用強靜電場來吸引帶電的聚合物溶液或聚合物熔融體制造納米纖維。在最佳溶液或熔體材料特性和紡絲條件下，可以獲得100 nm的纖維。采用熔融體的最大優(yōu)勢在于不需要溶劑，可以省卻溶劑回收并大幅度提升材料的使用安全性能。

同軸熔融靜電紡絲采用皮芯復(fù)合基本原理，芯層可以包裹特殊的材料，包括液態(tài)甚至氣態(tài)的物質(zhì)，因而這些納米纖維備受關(guān)注并有望獲得更廣泛的應(yīng)用。在這個過程中，兩種不同的材料分別通過同軸毛細管輸送，并通過電場拉動以生成皮芯復(fù)合納米纖維。當(dāng)熔融聚合物或溶液按高壓充電時，電荷積累主要發(fā)生在從外同軸毛細管中流出的“護套”皮層液體的表面。護套中產(chǎn)生的應(yīng)力通過黏性拖動和接觸摩擦施予核心液滴的剪切力，使核心液體變形為圓錐形，形成小范圍的施加電壓，可以形成一個穩(wěn)定的復(fù)合泰勒錐體。

R. B. VENTURELLi等[34]采用回收PET瓶片再生原料，芯層為薄荷油，通過同軸和雙射流靜電紡絲技術(shù)獲得納米級纖維，作為芳香療法的芳香劑釋放源，30 d后釋放的油量為33%。

納米纖維具有特殊的性能，在生命科學(xué)、醫(yī)療、美容等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，已得到行業(yè)的極大關(guān)注。未來以聚酯為皮層，利用同軸熔融靜電紡絲法制備納米纖維還需進一步研究。

2 雙組分聚酯纖維的應(yīng)用

聚酯雙組分纖維的應(yīng)用市場大致分為五個領(lǐng)域：紡織熱熔黏輔料約占27%，非織造布(包括短纖維和熔噴、紡黏長絲)約占25%，醫(yī)療、超潔凈及高性能產(chǎn)業(yè)等約占18%，地毯等家裝紡織品約占15%，功能性紡織品約占15%。熱熔黏輔料領(lǐng)域代表性雙組分纖維是PP/PET和Co-PET/PET皮芯復(fù)合纖維；非織造布及織造布超細纖維領(lǐng)域主要是Co-PET/PET海島復(fù)合纖維、PET/PA 6橘瓣分裂復(fù)合纖維等；高性能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域主要是PMMA/PC皮芯復(fù)合光導(dǎo)纖維、同軸靜電紡納米纖維；功能性紡織品領(lǐng)域主要是PET/PTT并列復(fù)合彈性纖維、PET/EVA-PP皮芯復(fù)合芳香纖維等。大部分的雙組分纖維在我國已產(chǎn)業(yè)化，并形成了有效的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)[35]。

2.1 “用即棄”非織造布領(lǐng)域

隨著消費者生活水平的提高，“用即棄”非織造布市場不斷增長，主要表現(xiàn)在：嬰兒和成人紙尿褲、女性衛(wèi)生用品的需求增加顯著；城市化建設(shè)使汽車產(chǎn)量和家居用紡織品快速增加；美容、理療和防疫等新型市場擴展迅速。

熱熔黏皮芯復(fù)合聚酯纖維是消費量最大的雙組分聚酯纖維，相比單一聚合物纖維，熱熔黏皮芯復(fù)合聚酯纖維成本低，且具有良好耐化學(xué)性和物理性能，是非織造布領(lǐng)域需求增長的主要動力，預(yù)計在中國等新興市場滲透率不斷提高的推動下將實現(xiàn)高速增長。據(jù)市場研究公司分析， 2024年全球熱熔黏皮芯復(fù)合聚酯纖維市場可能達到22.669億美元。

2.2 合成革耐久性非織造布領(lǐng)域

目前，超細纖維制成的高級人造革已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鞋、服裝、家具、球類及汽車內(nèi)飾等技術(shù)紡織品領(lǐng)域(如全球90%以上的運動鞋鞋面采用超細纖維合成革制成，部分交通載具座椅也采用超細纖維合成革替代天然皮革)。

傳統(tǒng)的海島超細、裂片超細短纖維正在被加工過程更高效、成本更低、品種規(guī)格更易調(diào)整的熔噴、紡黏技術(shù)所逐步替代，如橘瓣型紡黏非織造布的強力一般比短纖維非織造布高出30%，且吸水量、吸濕速度及透氣量較為理想，與海島超細纖維相比，不需要溶去海成分，大幅度降低成本和對環(huán)境的污染[36]。

據(jù)人造革、合成革委員會估計，2020年我國超細纖維(含聚酯復(fù)合超細纖維)合成革消費量占人造革、合成革消費量的6.31%，年均增速達到10.04%，用于制鞋業(yè)約占41%、家居約占20%、服用約占17%、箱包約占12%、交通載具座椅約占8%，運動體育用約占2%。

2.3 功能性紡織品

雖然目前傳統(tǒng)的雙組分復(fù)合紡超細纖維在時裝面料、高密織物、高性能擦拭布、仿桃皮絨織物、人麂皮等領(lǐng)域已經(jīng)逐漸被單組分熔體直接紡和新型驟冷系統(tǒng)得到的0.33 dtex超細PET所替代[37]，部分高成本的PTT/PET雙組分彈性纖維也正在被不同黏度的PET并列復(fù)合纖維所取代[38]。但是新型雙組分復(fù)合纖維在紡織品領(lǐng)域依然有所發(fā)展，例如導(dǎo)電、抗靜電雙組分聚酯工業(yè)絲、導(dǎo)電纖維織物[39]、單絲線密度小于0.2 dtex的PA/PET中空裂片超級清潔擦拭布、超級濾布等。

2.4 新型產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域

2.4.1 塑料光纖

相比石英玻璃纖維光纖，塑料光纖具有制作簡單、成本低、柔性高、接續(xù)損耗較低的特點，采用皮芯復(fù)合紡絲工藝，芯層(直徑1.0 mm)為可長期耐溫115 ℃的PC，皮層為氟改性的聚丙烯酸樹脂，覆蓋層為PP(總直徑為2.2 mm)，其360°的彎曲半徑達5 mm[40]，可應(yīng)用在狹窄彎折空間和相對高溫的場合。

塑料光纖通信系統(tǒng)是全面實施“光進銅退”的重要手段，也是實現(xiàn)“寬帶中國”戰(zhàn)略的一個重要選擇，應(yīng)用前景廣闊。此外，其在工業(yè)控制、電力行業(yè)、石油化工行業(yè)、醫(yī)療、交通工具(汽車、高鐵、飛機、艦船等)、軍工、室內(nèi)短距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域也獲得了廣泛的應(yīng)用。據(jù)中國塑料光纖產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟戰(zhàn)略研究中心報告預(yù)測，2022年中國塑料光纖需求將達到2.237×107km。

2.4.2 納米纖維

按應(yīng)用市場細分，納米纖維可應(yīng)用于水和空氣過濾、汽車和運輸、紡織品、醫(yī)療、電子、儲能等領(lǐng)域[41]。其中，用于水和空氣過濾介質(zhì)的需求占50%以上，主導(dǎo)納米纖維市場需求。電紡納米纖維基過濾介質(zhì)具有高表面/體積比，低壓降，良好的空隙互連性及可控的連接性和形貌，是實現(xiàn)高效過濾的理想之選，將其用于高效微粒空氣過濾器，可除去至少99.97%的空氣傳播的直徑為0.3 μm顆粒；用于工業(yè)領(lǐng)域，納米纖維基過濾介質(zhì)可以保持指定環(huán)境無顆粒污染物，如電子芯片加工、生物醫(yī)藥制品潔凈室等。

在水處理領(lǐng)域，納米纖維可作為壓力和滲透膜工藝中薄膜復(fù)合膜的支架。此外，其還用于水處理的熱驅(qū)動膜蒸餾工藝。

在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，采用同軸皮芯復(fù)合納米纖維或利用芯層所包含特殊的理療成分，可用于藥物緩釋體系、組織工程支架構(gòu)建、載藥醫(yī)用敷料和縫合線等。

3 結(jié)語

雙組分聚酯纖維在傳統(tǒng)紡織品領(lǐng)域的開發(fā)生產(chǎn)相對比較成熟，并占有一定市場份額，采用皮芯復(fù)合可滿足單組分纖維難以達到的功能性要求；采用具有較好染色性能和親水性能的聚合物為皮層，聚酯為芯層復(fù)合紡絲，可提升織物的穿著美觀和舒適性；通過新型聚酯和共聚酯的開發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)，采用并列復(fù)合紡絲可賦予纖維優(yōu)良的彈性，使產(chǎn)業(yè)鏈的成本降低；雖然滌綸單絲線密度已經(jīng)低至0.33 dtex，但海島型、裂片型超細纖維用于時裝面料仍有市場競爭力。

雙組分聚酯纖維在技術(shù)紡織品領(lǐng)域的發(fā)展值得期待。在塑料光纖、納米纖維、生物醫(yī)療等領(lǐng)域，科研院校、生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)緊密聯(lián)合，開展合成方法、紡絲技術(shù)、產(chǎn)品應(yīng)用研究，如開發(fā)大容量無需機械接觸拉伸的熔噴紡黏超細化技術(shù)和新型雙組分靜電紡絲納米技術(shù)等，并實施產(chǎn)業(yè)化，形成利益共享的產(chǎn)業(yè)鏈。在“用即棄”非織造領(lǐng)域，應(yīng)進一步降低生物可降解聚酯的原料成本，采用安全環(huán)保的聚酯合成催化劑和纖維表面處理劑，加快實施生物可降解聚酯復(fù)合紡絲的工業(yè)化，并盡快替代難以生物降解的“用即棄”聚合物纖維。