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改性化学纤维——纺织业改革的创新潜能
中国纺织助剂网
2012/10/27
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改性化学纤维——纺织业改革的创新潜能
 W. Loy博士  (德国)
    摘要:通常,利用经优化的纱线生产工艺、织物织造技术和染色整理工艺生产出的纺织产品会拥有全新的性能,并可开拓新的应用领域。然而,在服用和装饰用领域,特别是在产业用和医药卫生用领域,所使用的创新型纺织品均是以改性化学纤维为基础,但这一点却很少被提及。
    关键词:化纤纤维,改性,纺织品,创新
    创新型化学纤维结构的改性主要体现在两个方面:对标准合成聚合物和再生聚合物改性,以及用聚芳香族、聚杂环和无规律结构进行改性。其中,对标准合成聚合物和再生聚合物的改性通常有两种方法:
    -改变聚合物的化学结构;
    -改变聚合物的形态特征。
    1·标准合成聚合物和再生聚合物的改性
    在线性聚酯聚合物中加入不同性能的单体,则可获得高强度纤维、袜用纤维、热塑性弹性纤维及热熔性纤维,亦可直接根据最终产品的应用要求生产所需性能的纤 维。聚酰胺纤维也可同样进行改性。将不同单体共聚可使聚丙烯腈具有特殊的染色性和阻燃性,而纤维亦可作为均聚物用在混凝土结构中,起着增强作用。
    聚烯烃类中值得重视的是聚乙烯纤维,该纤维由于自身相当高的相对分子质量和结晶度而具有极高的强度,所得织物面密度相当低,但却有着极高的强度。同样,在 改变线性聚合物软硬链段比例后,可明显改善通过加聚而生成的聚氨酯长丝的热性能和应力应变性能,并可根据需要有针对性地生产改性切片。
    在线性聚合物中,通过在共聚物侧链嫁接功能性基团可获得新的产品性能,如离子交换性、可差异染色等。而侧链段产生的变异同样发挥着重要的作用,如聚醋酸乙烯酯中的醋酯基团,其皂化度或—OH侧链段数决定着最终产品是高强度的还是水溶性的。
    添加剂的加入可使具有改性功能的标准聚合物继续产生变化。如,添加银离子络合物可获得抗菌产品,添加PCM微胶囊可得到调温产品,添加碳元素或铜离子可得到抗静电产品或屏蔽产品。
    由多糖甲壳质生产的甲壳质纤维具有抗菌性能和其他功能性。改性大豆蛋白纤维和添加海藻酸盐的Lyocell纤维与肌肤具有优良的亲和性。
    而双组分纤维,在生产工艺变化的基础上,利用两种不同的标准聚合物,其中含有S/S、M/K或M/F加合物,研发出新的产品,如合成皮革。
    2·纤维结构形态的改变
    为了获得最终所要求的功能特性的产品,改变纤维结构形态是最直接的方法。例如,多叶形纤维截面使材料具有高吸水性。还有其他截面形状会使纤维具有热调节性、易去污性、抗起球性,或拥有特殊的光学和视觉效果。
    纤维表面光滑且有波纹的纤维素纤维可用于生产一次性的高吸水性环保产品。纤维表面有裂纹的金属纤维可用于生产具有精密过滤功能的气体和液体过滤材料。中空 纤维(如聚酯纤维)具有热调节功能,可产生无可置疑的服用生理功效。改变纤维结构形态的深远意义可通过解析细旦微纤维和纳米纤维的性能加以说明。微纤维和 纳米纤维除了在制作服装产品时具有良好的视觉效果、手感和服用性能外,还由于其特殊的表面结构,可用于高档过滤材料领域,且取得了一定的成效。
    3·聚芳香族、聚杂环化、无规律纤维的结构改性
    聚芳香族、聚杂环化、无规律结构的纤维一般划归为特种高性能纤维,用于特殊领域。通过对聚合物改性得到的高强高模纤维可用于生产各种复合材料,如纺织增强 型塑料、混凝土轻质结构件、土工布、防弹防刺服、轮胎增强材料、安全防护材料、汽车安全气囊,或在环保领域作为净化热空气的专用材料。
    4·化学纤维改性成为纺织领域研究的新课题
    当前化学纤维改性所取得的成果,都是以多种多样的改性的和可改性的化学纤维专业知识为前提的。且在大学里,以纺织专业为研究方向的学科将其划归在纺织材料板块中。
    近几年,纺织业的革新推进了纺织新产品的发展,不仅体现在纱线生产工艺、织物生产工艺和染色整理工艺的优化上,还包括多种性能化学纤维的改性。目前可供应用的化学纤维品种都可作为纺织技术开发项目的设计材料。这对广大纺织设计者来说,无疑是一种动力。

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