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奈米材料在機能性紡織品開發上的應用,主要集中在利用一些金屬及氧化物的奈米級粒子所具有的特性,通過一定的方法加工到纖維中或處理到織物上,使紡織品具有某些特殊功能。目前採取的方法主要有三種。

 

高性能纖維
1、 碳纖維 分丙烯?碳纖維和瀝青碳纖維。碳纖維質輕于鋁而強力高於鋼,它的比重是鐵的 1/4,強力是鐵的10倍,除了有高超的強力外,其化學性能非常穩定,耐腐蝕性高,同時耐高溫和低溫、耐輻射、消臭。碳纖維可以使用在各種不同的領域,由於製造成本高,大量用於航空器材、運動器械、建築工程的結構材料。美國伊利諾伊大學發明了一種廉價碳纖維,有高強力的韌性,同時有很強勁的吸附能力,能過濾有毒的氣體和有害的生物,可用於製造防毒衣、面罩、手套和防護性服裝等。
2、 芳綸纖維 是一種高強、高模量、高性能材料,耐高溫、耐酸堿、阻燃和具有高韌性,可做耐高溫的過濾材料和耐高壓的絕緣材料,而且可以加工成各種防護服,防彈衣、飛行服、消防服、賽車服、降落傘等。
3、 超細纖維 起初是為仿製皮革製品、真絲而研究開發仿製的細纖度纖維,纖度在 1.11-2.22 dtex左右,隨著紡絲成型技術的提高,可紡制出更細的纖維(0.111-0.222dtex)。日本如今採用高新技術,已能紡製成0.001dtex的超微細纖維。纖維越細就越柔軟,用超細纖維可以制做用於高檔時裝、運動服、休閒服的仿真絲織物、仿麂皮;由超細纖維織制的高密織物,由於外層表面形成超細凹凸的結構,能使水滴象在荷葉上來回滾動一樣而達到拒水功能,但同時還具有透氣透濕功能。
4、 抗靜電纖維
和導電纖維
針對化纖織物易起靜電問題,人們研製出抗靜電纖維和導電纖維。抗靜電纖維主要是採用抗靜電劑與成纖的高聚物共混、複合紡絲的方法制得的。其抗靜電效果顯著、耐久,具有實用性。但一般抗靜電劑都是親水性聚合物,對濕度依賴性很大,在相對濕度較低的環境下,抗靜電性能就急劇下降。抗靜電纖維主要用於解決一般服裝的靜電問題。
導電纖維根據導電成分不同,可分為四大類:
金屬導電纖維:主要導電成分有銀、銅、鎳、鋁、不鏽鋼等,其製造方法或是採用直接噴鍍法或化學鍍法,將金屬鍍在纖維表面而製成導電纖維;或是將金屬拉成金屬纖維,如不鏽鋼纖維。
炭黑導電纖維:可以將炭黑與高聚物混合後紡絲;或在纖維表面塗上炭黑;或與高聚物製成皮芯結構;或由丙烯?纖維、瀝青系纖維炭化處理制得。
導電高分子型纖維:將導電高分子材料(如聚苯胺、聚?咯、聚?吩等)直接紡絲或通過化學反應使導電高分子吸附沈積於高聚物表面。
金屬化合物型導電纖維:將是有良好導電性的金屬化合物(如硫化銅、硫化亞銅、碘化亞銅等)與成纖的高聚物混合紡絲或通過吸附法及浸漬化學反應使金屬化合物覆蓋於纖維表面。
這些導電纖維可以通過與普通纖維混紡而織製成抗靜電織物或導電織物,也可與普通紗交織製成抗靜電織物或導電織物。這種織物廣泛用於無塵、抗靜電、防爆工作服及工業用材料;在半導體、精密儀器、生物醫學領域有著廣泛的市場。這?有些導電纖維除具有抗靜電導電功能外,還同時具有防微波或抗菌防臭功能。
衛生保健功能性纖維
1、 抗菌纖維:
目前已實現工業化的有日本開發的納米級含銀沸石的無機抗菌纖維。國內有上海合纖所開發的有機 AMF系列抗菌纖維,AMF纖維有廣譜抗菌效果,抗菌率高,耐久性好,已成功用於內衣、床上用品、衛生材料、鞋襪、過濾材料等。
2、 芳香纖維:
這種纖維不僅給人帶來香味,而且有醫療保健的功能,一種是採用膠囊塗層法將裝有香料的微膠囊粘附在纖維上,衣物穿著摩擦時,膠囊破裂散發出香味;另一種是用複合聚合法在纖維抽絲時將香料注入纖維中,形成包芯絲,纖維香味持久性長,用芳香纖維製成的服裝和室內裝飾品,給人帶來愉快的享受和調節精神的作用。
3、 遠紅外線纖維:
將陶瓷粉未與合纖溶液在噴絲前溶融製成,基質材料可用滌綸、錦綸、丙綸、粘膠等。含有陶瓷粉的纖維能吸收太陽能,轉換成人體所需要的熱能,促進血液迴圈,改善人體的肌能,增強體質。
4、 抗紫外線纖維:
將紫外線遮罩劑,經過熔融紡絲製成抗紫外線纖維,基質有合纖或人纖,這種纖維的織物對紫外線的遮罩率在 95 %以上,適合夏季製作襯衣、沙灘裝、T恤衫、遮陽散遮陽帽等。
5、 羅布麻:
為天然野生植物,具有止咳、平喘和降血壓的功能,對治療冠心並高血壓,高血脂有一定的療效,因而織物具有神奇的藥用價值,其治療作用和保健功效已通過中華醫學會專家論證,被用於製作服裝、保健品和床上用品。羅布麻主要產在我國新疆地區,目前日本、韓國是最大的羅布麻消費地區。
6、 麥飯石纖維:
麥飯石是一種天然的藥物礦石,含有多種對人體有益的微量無素,當前我國是麥飯石原料的主要產地,用麥飯石原料經高科技處理後製成的纖維,能補充人體微量元素,產生人體能吸收的遠紅外線,啟動人體細胞,改善和促進血液迴圈。目前,由吉林化纖廠生產的麥飯石粘膠纖維,可用於製作襯衣、內衣、保健品、床上用品和部分家用紡織品。
綠色環保型纖維
1、 Lyoceell纖維
眾所周知 Lyoceell是一種綠色的再生纖維,原料來自於大自然,又是一種不經化學反應的人造纖維,使用的溶劑可全部回收,對環境不會造成污染,廢棄後可以在自然條件下降解。幹、濕強力接近合成纖維,手感滑爽,穿著舒適、透氣、服用性能好,所以有很好的發展前景。
2、 甲殼素纖維
甲殼素纖維的原料來源於蝦、蟹、昆蟲等甲殼動物。該纖維具有良好的吸附性,粘結性、殺菌性和透氣性等優良性能。用甲殼素纖維製成的紡織品,可以防治皮膚病,並能殺菌、防臭、吸汗保濕、穿著也十分舒適。用甲殼素纖維製成的醫用敷料,可以使肉芽新生,促進傷口癒合,臨床上具有鎮痛、止血的功效,甲殼素纖維廢棄物可自然降解,對環境不會造成污染,屬綠色環保性纖維。目前,由於甲殼素纖維尚未實現大批量生產,主要用於醫療、衛生領域。
3、 聚乳酸纖維PAL
是以玉米、小麥等澱粉原料經發酵、聚合、抽絲而製成。有長絲、短絲、複合絲、單絲。其性能優越,穿著舒適、有彈性、懸垂性、吸濕、透氣、耐熱性以及抗紫外線功能都很好,該纖維原料來源於再生的天然植物,從生產到廢棄完全是自然迴圈,對環境不會造成任何污染,廢棄後可自然降解,是綠色環保性纖維。用它可製造內衣、外衣、家用紡織品、醫療衛生用品、農林和工業用材料,發展前景十分可觀,美國和日本都在大力推進商業化的進程。
4、 天然彩色棉
通過改變棉花種質基因而生產的天然彩色棉,由於棉纖所具有的天然色彩,從而杜絕了印染過程中對織物的環境造成的污染,彩色棉由於未受到染料、助劑的腐蝕,所以強力、韌度都比一般棉花好。
5、 彩色羊毛和彩色兔毛
俄羅斯已培育出了彩色的綿羊,其顏色品種有藍、紅、黃和棕色。澳大利亞也培育出了產藍色羊毛的綿羊,藍色的羊毛色澤從淺藍、天藍到海藍。在改良毛兔種方面,法國和中國都培育出了多種彩色兔,這些彩色原料的出現無疑對紡織工業帶來革命性的變革。對減少環境污染和對人體的保健,發揮了不可低估的作用。
6、 麻類纖維
麻類纖維如亞麻、苧麻、大麻、黃麻等都具有天然的抗菌和抑菌功能,在種植時不需要施放農藥和殺蟲劑,屬天然的綠色環保纖維。麻類纖維無論亞麻、苧麻、大麻、黃麻都還有一定的保健功能,舒適、透氣、抑菌,還有抗紫外線和防靜電的功能,在歐、美、日紡織品市場上,是十分受歡迎的紡織原料

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