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纺织纤维发展和新型纤维应用

更新时间:2016-07-05

纺织纤维品种、产量和质量的发展,既关乎纺织业的发展,又涉及工业、农业、军工、国防、航天、航海、环境和交通运输等。科技创新和社会需求的不断提升,正促进着纺织纤维不断发展。新纤维的开发对纺织工艺、设备、器材和配件等也提出了新要求。研究纺织纤维的变化和发展趋势,开发新型纤维产品,具有重要的社会和经济意义。

1 世界纺织纤维的发展概况

从1970年至今40多年来,世界纺织纤维得到飞速发展。据欧瑞康(Oerlikon)集团对1970年~2006年全球纤维的供应量统计(见图1和图2)[1],可看出化学纤维用量已明显超过天然纤维的供应量,近40年来化学纤维增长份额为54%,棉、毛、丝天然纤维的增长份额为37.4%。图1表明20世纪90年代开始,化学纤维已成为最重要的一类纤维。

图1 全球纤维供应统计

图2 全球纤维产量

图3表明化纤长丝供应量增长比短纤快,这主要归功于涤纶长丝的发展和产业用长丝的增加。

面对上述情况,我们对待非医学专业学生开展了一系列有针对性的新生入学适应性教育、新生专业思想教育、学生心理健康素质教育,而这其中辅导员工作做法显得尤为重要。

图3 纱线和纤维产量

从1980年至2006年,化纤的年均增长率为4.1%,而天然纤维的年均增长率为2.4%,再生纤维年均增长率为5.6%,这与粘胶类短纤的增长有关。

图9展示了KNN分类准确率的结果,两个算法的准确率在值较小时相差不多,当值逐渐增大时,ST-SNE的分类准确率高于BH-SHE。

2 纺织纤维发展趋势

2.1 化纤的发展仍将大于天然纤维

由于耕地面积减少,地价不断攀升,全球人口继续增加,粮食生产依靠种植;棉花等天然纤维供应量将持续减少。此外,也与化纤性能不断改善有关。

2.2 化纤长丝发展远大于短纤

近几年来,我国出台了文化方面、经济方面、政治方面、环保领域等方面的相关法律法规,这些法规为我国社会的稳定发展创造了良好条件。互联网金融具有独特的特点,互联网金融的发展缺乏相应的法律保护与监管。下面将以校园贷为例,青少年对高端产品的需求量越来越大,但是他们的资金有限,这时校园贷就吸引了学生的眼球,通过校园贷学生可以购买到自己想要的产品,但是部分学生无法偿还高额负债,进而使学生走上了歧途,虽然校园贷的贷款利率并没有超过法律的规定,但是校园贷会以其他名目进行收费,这就是人们所说的高利贷。我国的法律法规并没有对这一业务进行明确的规范,消费者也难以用法律来保护自己的合法权益。

纺织纤维已大量进入产业利用,如:交通运输、建筑、航空、航海、汽车、航天、军工和国防均以长丝为主。

2.3 再生纤维将持续高速发展

再生纤维一般都能生态降解,符合循环经济发展的要求,如再生纤维素纤维、再生蛋白质纤维等。符合环保要求的,必将持续发展,品质优异、功能较好的纤维将成为亮点,如天使纤维、Modal纤维等。

2.4 应大力发展绿色纤维生态纤维

绿色纤维泛指不用农药,不施化肥,在生产、储存、销售等过程中无污染的天然纤维[2]。生态纤维常指生产过程中无污染环境、无毒液、毒气、毒物排出的纤维,纤维本身能自然分解。绿色纤维、生态纤维尚未建立可检测的国家标准,其概念还缺乏定性、定量的解释,有待完善。目前一般认为的天使纤维,生态有机棉等也只能称为准生态纤维。

2.5 应限制或禁止污染环境的相关纤维的生产

如丙纶纤维生产污染较大、不能生态降解且纤维易产生静电,可纺性差,染色性和导湿性也不好,全球市场2006年比2005年下降1.9%,见表1[1]。目前主要用于制造地毯等,但在我国丙纶长丝束编织的手提袋却泛滥成灾,对土地严重污染,建议有关部门给予干涉。

表1 主要的人造纤维产量

品种2016年产量/万t长丝短纤维总计与2015年相比的增长率/%再生纤维43.7298.0341.75.6合成纤维2195.81545.03740.83.2涤纶1627.01113.52740.44.4锦纶367.437.6405.11.7丙纶164.5134.5299.0-1.9腈纶253.2253.2-3.1其他36.96.243.113.3总计2239.51843.14082.53.4

2.6 应大力发展差别化纤维

对20世纪70年代的“纶”族纤维应通过改性实行差别化改造,提高使用价值和性价比。目前,国外腈纶差别化率已达50%以上[3]

传统的“纶”族化纤有涤纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等,其共有的缺点是回潮率低,吸湿、放湿性差,可依其特点,通过差别化改性,甚至成为仿真和超真天然类纤维。

2.7 纳米复合纤维将成为今后发展的方向

纳米技术通过特定材料超微化或二维化处理,使材料性质发生变异形成纳米晶粉或薄膜,再用物理或化学方法,如涂层、空隙渗透、膨化、溶剂介入、氧化、还原、渗透、嫁接等方法,从而使纤维具有高强度、高模量、高弹性、高导电、高储能、高透光、抗屏蔽、高保暖、抗细菌、阻燃、防臭等特殊功能,这也是今后高科技纤维的发展方向。当前,石墨烯纳米复合纤维已成为发展的重点,其应用也日益广阔。

2.8 积极发展高性能纤维

多数合成纤维,如涤纶、丙纶等吸湿、放湿性能较差,影响服装舒适性,通过对纤维截面进行多孔性或多沟槽形改造,可增大纤维的吸湿、放湿功能,如杜邦公司Coolmax纤维截面有四条细微凹槽,具有导汗、快干、凉爽、舒适等功能。

2.9 纤维发展应重视环保可循环利用

由于合成纤维一般都无法自然分解,用后易造成环境污染。世界各国都十分重视纤维的回收利用,据2014年统计,全球聚酯(涤纶)瓶回收量已达670 万t,预计2020年将超过1500 万t[4],其他纺织品回收利用也全面开展。我国也已开发涤纶回收利用技术,回收纤维经处理后可用于非织造布、服饰产品和充填物。因此,废旧纺织品的再生利用技术应进一步深入探索。

3 新型纤维分类和应用

3.1 天然植物纤维

在实验设计时,教师可以尝试将多个变量进行综合考虑。例如,在“探究环境因素对光合速率的影响”实验,要求学生自行选择实验材料进行实验设计。通常,学生都是选择一种自变量,如光强度、温度或CO2浓度等。在一个变量的实验已经成功的基础上,教师可以指导学生将实验难度提高,研究双因子或多因子变量对光合速率的影响,采用表格或曲线图等不同的形式对实验结果进行描述,并可以比较哪种因素的影响更强。这对于学生的实验设计和实验探究的能力也提出了更高的要求。

3.1.1 木棉

木棉属单细胞种子纤维,是最轻、最细的天然纤维。其中空度高达85%,线密度为0.9 dtex~3.2 dtex,密度约为3.9 g/cm3,平均长度为25 mm~35 mm,表面光滑,无天然卷曲,耐酸碱、强度低,有光泽,呈微黄色,防菌、防蛀、防霉;但抱合力和可纺性差,加捻效率低,只能少量混纺,开发舒适保暖的内衣类高档织物。

3.1.2 牛角瓜纤维

当今西欧、日本和美国整个化纤行业持续萎缩,据有关资料[1]显示,1985年这些国家和地区的化纤总产量所占市场份额从53%下降至20%,而日本以外的亚洲地区占据了72%的市场份额,其中2/3来自中国大陆。

牛角瓜纤维又称水晶棉纤维、树棉纤维,是近年发现的原创性纤维,它是一种灌木果实,状似牛角,每年能收获多次纤维,长度为20.0 mm~40.5 mm,平均长度为34.75 mm,密度约为棉纤维的一半,线密度约为0.93 dtex。与木棉相似,其可纺性差,有较强的抗菌能力,中空度达80%,宜少量混纺,用于制作保暖内衣等,用途受限。

3.1.3 麻类新纤维

牛奶蛋白纤维由牛奶中提取的蛋白质酶素制成,含有多种氨基酸和天然保湿因子,手感柔软、光滑,抗菌率达80%,纤维密度小、有弹性和丝一样的光泽,抗日晒牢度优,抗起毛、起球。

3.1.4 天然彩棉

天然彩棉是利用生物技术培育的新型纤维,具有色彩自然,手感柔和,无需染色、漂白,不会在衣服中残留有害金属离子和酸碱等有害物质。世界主要产棉国都致力于彩棉的研究,我国新疆甘肃已培育出15个系列、45种色泽的品种。但色谱尚不完善,色牢度较差,纤维线密度细、成熟度差、强度低、产量较低,因此发展较慢,尚需努力。

信息化是以现代通信、网络、数据库技术为基础,将特定领域要素汇总至数据库并进行分析使用的一种技术。信息化可以极大提高行为效率。随着我国反腐斗争的深入,职务犯罪调查也遭遇了诸多挑战,迫切需要借助信息化成果进行自我发展与完善。加强职务犯罪调查信息化建设大数据时代背景下坚定不移推进党风廉政建设和反腐败斗争形势任务的迫切需要,是调查方式和办案模式转型升级的重要途径。因此,信息化也当然成为职务犯罪调查理论研究和实务探讨的典型议题。

3.1.5 菠萝叶纤维

菠萝叶纤维是从菠萝叶片中提取的特细纤维,长度为0 mm~100 mm,直径为真丝的四分之一,特点是滑爽、柔软、强度较低,不能单独纺纱,只能混纺制成织物,吸湿透气,滑爽如绸,抑菌防臭,宜做高档服装和床上用品。

3.2 动物纤维

动物纤维近年来无显著变化,除传统的绵羊毛、蚕丝外,新动物纤维有山羊绒、兔毛、牦牛毛、绢丝、丝,但可纺性都比较差,纺纱时需要添加和毛油、抗静电剂等表面活性剂,生产成本较高,产品以混纺为主。其中,山羊绒、兔毛产品属高端产品,主要用于秋冬毛衣、大衣和西装。

3.3 再生纤维素新纤维

再生纤维素新纤维,是在粘胶纤维基础上发展形成的[5]。粘胶纤维是我国第一代再生纤维素纤维,也是我国第一种化纤,已有百年历史,其原料为棉短绒制成的浆粕,生产工艺较复杂,其中黄化、脱硫工序对环境有污染,能耗、水耗大,发达国家已限制生产;但我国21世纪初还在快速发展。粘胶纤维主要特点是湿模量低、遇水易收缩变形,湿强度低;但其可纺性好,常用于混纺。与粘胶纤维相似的再生纤维还有铜胺纤维、醋酯纤维等,醋酯纤维主要用作香烟的过滤嘴等。

3.3.1 高湿模量纤维

20世纪50年代,日本首先研制高湿模量粘胶纤维——虎木棉等,其湿模量大大改善。奥地利兰精公司于20世纪80年代研发了Modal纤维,是以木浆为原料,克服粘胶纤维所有缺点,产品具有柔软、光滑、快干、高湿模量的特性,深受用户青睐,是第二代再生纤维素纤维。

类似Modal纤维的具有高湿模量纤维的品牌产品有Formotex、Richcell、Viloft等。

3.3.2 莱赛尔(Lyocell)纤维

莱赛尔纤维是第三代再生纤维素纤维,港台地区注册的商业名称为“天使纤维”。它以榉木浆粕为原料,用“溶剂纺丝法”生产,生产过程全封闭,溶剂循环使用,无环境污染。产品综合棉、涤纶、粘胶纤维的优点,基本符合生态纤维的要求,具有高强力、高模量、柔软、悬垂性好、吸放湿能力强等优点。莱赛尔纤维已在全球生产,有多种品牌,产品已实现系列化:G100型是原纤化型,易起毛、起球,适用于桃皮绒、绒类织物。A100型无原纤化型,适用于一般光洁织物。

3.3.3 再生纤维素纤维的衍生新产品

基于上述再生纤维素纤维的基理,当前已衍生如下新产品。

a) 以竹浆粕取代木浆粕的竹浆纤维,产品具有柔软、滑爽、吸湿等特点,稍有抗菌作用;

b) 将超细珍珠粉或贝壳粉共混于粘胶液中制成的珍珠纤维,产品具有滑爽、润肤、抗紫外线等保健功能。

3.4 蛋白质再生纤维

首先找出任务集中地区域,再将区域中心的经、纬度和地图进行对照,即可确定所有任务所处的若干城市。对于任务集中区域的确定,考虑基于K-均值聚类的方法,将所有任务依据经、纬度的相近程度进行聚类,从而得到所有任务集中分布的若干位置。

3.4.1 牛奶蛋白纤维

传统麻纤维有苎麻、亚麻和黄麻等。当今麻类纤维采用新型脱胶技术,能改善其线密度和可纺性,改善麻纤维带来的刺痒感,充分发挥麻类优良的吸湿、排湿功能和抗菌、抑菌作用。如:由大麻无毒改进的汉麻,其放湿性优于苎麻,色洁白,可减少静电集聚,耐热性好,不易起毛、起球;圣麻以黄麻为原料,采用特殊的专利技术,使其纤维具有干湿强度高、透气、抑菌、防霉等特征,制成的织物滑爽、悬垂性好,深受用户欢迎;此外,还有剑麻、罗布麻等,产量很低。

3.4.2 大豆蛋白纤维

大豆蛋白纤维用大豆制成豆粕羟基和氰基高聚合物纺丝而成,可生物降解,密度小、手感柔软、抗皱性好、悬垂性优。

纯电动汽车是电力驱动的一种新能源汽车,纯电动汽车适合慢速行驶,这种汽车在停车状态下不会消耗过多的电能,其主要以发电机为制动电机,因此,可借助减速时的能量来减少石油资源的消耗量。同时,其他能源可转化为车辆行驶所需的电能,维修保养工作相对简单,且工作压力较小。但是蓄电池容量有限,且价格较高,需要完善的基础设施支持,故而该类型汽车的投资较高。

3.4.3 玉米类蛋白纤维

此诗写于乾隆五十四年(1789年),记录的便是此次乾隆皇帝的木兰行围。诗歌以“南天门,古北口,绝壁盘盘上奇陡。青石梁,黄土冈,山行牵确何其长”展现了木兰围场之广袤和山势之陡峭,进而以“五云多处晨霞炳,犹隔坡陀广仁岭”描绘了木兰围场宏伟壮丽的景象,为读者呈献了云霞萦绕、晨光万丈的壮美景色。诗歌后半部分详细描写了王公贵族身跨骏马驰骋猎场的景象,这景象使得身为一介书生的诗人恨不得策马奔腾,一吐快意。其中“射虎当熊俱不敏”暗用苏轼“亲射虎,看孙郎”的典故,既赞美了统治者的文韬武略,又抒发了诗人拳拳爱国的情怀,并表达了诗人建功立业的心志。

玉米类蛋白纤维以玉米、红薯、甜菜等淀粉提炼的乳酸为原料制成,具有蓬松、柔软和吸湿等特点。

3.4.4 蚕蛹蛋白纤维

蚕蛹蛋白纤维是以30%的蚕蛹蛋白与70%的粘胶共混制成的一种复合纤维,兼有真丝和粘胶丝两种纤维的特性,可生物降解,具有导湿、透气、抗紫外线等护肤保健功能。

蛋白质再生纤维的缺陷是易产生静电,纤维的抱合力差,一般易起毛、起球,适宜混纺,开发针织类产品。

4 差别化纤维

差别化纤维一般指将传统纤维如以石油为原料的“纶”族纤维、天然纤维、再生纤维通过物理或化学方法改善其性能,提高其一项或多项功能,使之有更好的性能或性价比,或者针对某一种纤维为目标进行仿造或超越,提高其使用价值。主要分类如下。

中医推拿可结合头面部及瘫痪肢体穴位,推拿的时候应该尽可能控制推拿的力度,避免引起患者的不适。在按摩后可以进行患肢及关节功能训练,主要依据患者训练情况,调整训练的时间及训练的频率。穴位按摩可以采取点按穴位的方式,选择的上下肢相应穴位进行按摩,其中上肢穴位:内关、曲池、合谷、肩井、尺泽、凤池。下肢穴位:涌泉、解溪、太冲、昆仑、三阴交、承山、足三里、阳陵泉。穴位按摩手法轻柔,并且穴位选择准确,保证穴位按摩的质量。

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从食品立法的视角来看,有关部门在现阶段就是要在根源上健全立法,通过运用立法的途径与方式来惩戒制售毒害食品的不良行为。具体在实践中,关键举措在于运用全局观来规制整个过程的食品流通与食品生产,确保食品消费者都可以拥有更为放心的食品安全环境。针对当前各个核心性的立法环节,应当将安全阀全面布置于食品安全立法,以便于开展综合性的安全威胁防控。

通过改变纤维的横截面改善性能,如中空型纤维可改善保暖、柔软和吸湿效果;三角形可增加纤维的反光、闪光特性,使纤维具有仿丝效果;扁平形可使纤维具有仿麻、仿丝效果等。

4.2 细特纤维

4.1 异形纤维

降低纤维线密度可增加成纱中纤维根数;增加比表面积以改善其可纺性;降低纺纱的线密度,充分发挥纤维表观效果和色彩,提高柔软性,适用仿丝织物、高密仿绒类织物、桃皮绒面料等。

4.3 易染纤维

某些纤维的可染性差,使染料适应性差、染色不鲜艳,可通过改性加以解决,扩大其产品用途,如开发阴离子可染涤纶、常压常温可染涤纶、酸性染料可染腈纶、可染彩色涤纶、易染丙纶等。

4.4 阻燃纤维

通过阻燃处理可开发阻燃粘胶、阻燃腈纶和阻燃涤纶等纤维。

4.5 高收缩纤维

通过对纤维高收缩改性,可使一般纤维收缩率达到20%以上,该纤维可用于开发膨体纱产品、拉舍尔毛毯等高收缩织物。

4.6 抗静电纤维

通过纤维抗静电改性,可减少或消除纺、织、染后加工中静电的影响,保障正常生产,清除隐患,确保安全。

4.7 高吸湿放湿性纤维

高性能纤维比一般纤维具有高得多的强度、模量,有优异的耐高温、难燃性和化学稳定性,被称为第三代合成纤维,包括有机、无机两大类。世界各国都十分重视高性能纤维的发展,市场竞争激烈,因为其发展与国防、军工、航天、航海等发展密切相关。

4.8超天然化纤

在早期的自动生产线及一些复杂自动化设备上,通过继电接触器控制,元器件很多,线路复杂,部分人使用PLC可编程控制器改造了这些设备,虽然元器件减少了,但是都是基于基本指令编出的程序,虽然可以使用,但是程序复杂,阅读较为不便,若使用一些功能指令则可以简化程序、阅读方便、控制更为可靠。

“超天然”化纤就是将化纤通过新技术、新工艺开发出综合功能优于天然纤维的新产品,如天使纤维、Modal纤维等,其综合功能已明显比棉纤维更佳。近期发展的涤纶差别化纤维,如仪征化纤厂的仪纶,改善了其导湿通气、染色性差、抗静电性差等缺点,保持了涤纶抗皱、保形、易洗、快干的特点,综合性能已优于原棉。由此证明现代化新化纤的品质能超越天然纤维。随着化纤价格降低,今后天然纤维占市场比例将继续下降。

她主持完成具有自主知识产权的《乳制品安全风险监测模型预警系统》项目,获2016年河北省科技进步二等奖,已成为乳品安全监管的创新模式和执法利器,既增强了监管针对性,又实现了质量安全问题早发现、早预警、早处置,提高了监管效率,降低了监管成本。她带领该院党员服务队发起“食安科普行”活动,打造食安社会共治。

5 功能性纤维

这里泛指开发原创性有特殊功能的纤维,与传统纤维无紧密的关联。

5.1 导电纤维

导电纤维指在标准环境下(温度为20 ℃,相对湿度为65%),质量比电阻不大于108 Ω·g/cm3的纤维,导电纤维能消除和防止静电的产生,性能远大于抗静电纤维,其纺织品具有防爆和屏蔽微波的功能,在军工、国防领域应用较多[6]。导电纤维分为无机和有机两种。无机导电纤维通常有铜、铝、镍、银、金和不锈钢等。有机导电纤维按导电成分在纤维中分布可分为表面披覆型、复合型和均匀分布型三种。常用基体纤维有涤纶、锦纶6、锦纶66、维纶等。有机导电纤维一般都与棉、羊毛、粘胶、涤纶等纤维混纺使用,强调混和均匀。无级导电纤维和导电纳米复合纤维可直接织入织物中,开发可穿戴类纺织品或服装。

5.2 光导纤维

光导纤维常见的有石英光导和塑料光导两种,一般由内外两层组成,内芯层直径为数微米,外层为覆盖层。光导纤维的集光能力、透光性、分辨本领和对比度是传递光象的主要指标。光导纤维广泛用于通信、光电、医学、激光、国防、航天及交通等领域。

5.3 防辐射纤维

防辐射纤维有防紫外线的多种涂层纤维,防X射线的复合纤维,防高频微波辐射的金属涂塑纤维,防不带电荷、具有很强穿透力的中子辐射复合纤维。一般均需加工成机织物和非织造布或紧密针织品。

5.4 保温调温保湿类纤维

如Outlast纤维是利用纤维内植胶囊,可根据外部环境变化产生固态、液态相变,吸收或排放热量来调温、保温的纤维。现在使用较广的有远红外线保暖纤维,碳化锆微粒聚合物制成皮芯复合保温放热纤维,导电性碳纤维制成的保温纤维等。将磷脂聚合物固化在纤维表层,减少肌肤水分蒸发的保温、保湿纤维等。日本东邦公司近期推出Sunburner纤维[7],是依靠自身吸湿能力而散热的纤维,其散热量是羊毛的3倍,是棉花的6倍,还具有抗菌、除臭、调节pH值、吸湿、抗静电、阻燃等功能。

5.5 水溶性载体纤维

在维纶生产工艺中改变醛化工艺,可制成水溶性维纶,它常用作载体纤维与其他纤维混纺成纱。如在较低温度下进行水溶维纶后加工,可改善其可纺性;如提高成纱的线密度,纺制特细纱或将可纺性差的纤维纺成纱,开发无捻纱或低捻纱、空芯纱或绣花底布等[8]

5.6 低熔点纤维

利用低熔点涤纶、丙纶等纤维为粘合剂,可推行粘合新型纺纱,或用于开发非织造布、一次性医疗用品等。

5.7 抗菌防臭类纤维

抗菌、抑菌、防臭类新纤维主要有甲壳素纤维、含银类纤维、竹炭类纤维、椰炭纤维及咖啡炭纤维等多个品种。

5.8 夜光纤维

夜光纤维是利用稀土材料为发光体,经特种工艺制成的一种纤维。其具有在光照时能捕获激发态电子,在停止照射后能持续发光跃迁的功能,只要收集可见光时间达10 min,便能将光能储蓄在纤维中,在黑暗中持续发光10 h以上,并可连续无限次循环使用。夜光纤维制品可用于航空、航海、交通运输、建筑及广告等产业。

5.9 高弹性纤维

高弹性纤维是指断裂伸长率不小于400%、低模量和高弹性回复率的纤维[9]。市场上种类较多,主要如下。

5.9.1 氨纶纤维

氨纶纤维学名为氨基甲酸酯纤维,由美国杜邦公司首创生产,我国也有10多家生产厂。氨纶纤维断裂强度为0.5 cN/dtex~0.9 cN/dtex,断裂伸长率为400%~700%,回弹率为95%~98%,密度为1.2 g/cm3。缺点是手感偏硬,不耐碱和高温。杜邦莱卡(Lycra)产品现已发展为不同特色的多种系列产品。

5.9.2 Dow xLATM弹性纤维

Dow xLATM弹性纤维学名为聚烯烃纤维,由美国陶氏化学公司首先推出。其优点为:耐220 ℃高温,耐酸、耐碱,断裂伸长率达到500%,柔软性、悬垂性好,可以干洗,尺寸稳定,无需热定型。

5.9.3 聚醚酯纤维

聚醚酯纤维由日本帝人公司首先推出,原料便宜,工艺简单,耐热性和耐氯漂性优良。聚醚酯纤维分为普通弹性型,抗拉强度为0.45 cN/dtex~0.89 cN/dtex,断裂伸长率为300%~800%;中强弹性型,抗拉强度为2.67 cN/dtex~3.56 cN/dtex,断裂伸长率为800%~1000%。

5.9.4 PBTPTT中弹性纤维

PBT、PTT中弹性纤维属聚酯纤维新品种,具有中等弹性,上染率高、色牢度优、洗可穿、挺括、尺寸稳定性好、手感较柔软等特点。PTT是PBT升级产品,但断裂伸长率小于上述的高弹性纤维,为 310%~520%。

弹性纤维长丝可用于包芯纱或加工弹性类织物,如弹力运动服、弹力内衣和弹力牛仔服等。

6 纳米复合纤维和石墨烯复合纤维

二者均属纳米量级的复合纤维,虽先要制成纳米晶粉或薄膜,然后根据其优异性能,研究如何与符合其要求的纤维组成复合纤维,才能充分发挥其效果。纳米复合纤维由于成本太高,目前只能用于高功能、高性能纤维的使用和高端技术领域,但从战略眼光来看,其产品具有极大的发展潜力[10-11]

7 高性能纤维

高性能纤维发展较快,品种不断增多[12-13]。目前主要高性能纤维的名称、特征和应用领域见表2。

表2 高性能纤维的主要特征和应用领域

纤维名称主要特征应用领域碳纤维以粘胶、腈纶为原丝,经碳化制成,具有高强度、高化学稳定性,耐高温、耐腐蚀、能导电,体积质量比一般金属小,具有自润滑性,较耐磨加入树脂、金属或陶瓷做成复合材料,是航天航空、导弹等领域不可缺少的材料,且广泛民用芳纶1313(NOMEX)是当前应用最广的耐高温材料,400℃以上不熔融;260℃使用1000h,强度保持65%,有良好的阻燃性能,热收缩率低,有良好的抗辐射性和耐酸性制作防火帘、防燃手套、消防服、宇宙服、高温防护服、阻燃装饰纺织品、高温滤料、输送带等芳纶1414(Kevler)为增强轮胎和橡胶制品而开发,耐高温、高强、高模量、热收缩率小、不熔解、尺寸稳定性卓越、耐疲劳,具有良好的挠曲性和韧性,弹性模量比锦纶高9~10倍,是理想的帘子线纤维制作轮胎、特种帆布、绳索、电缆、防弹背心、高端帆布等超高分子量聚乙烯纤维(UHMW⁃PE)具有高强度、高模量性能,可与芳纶媲美,其比模量、耐冲击性高于芳纶,体积质量小,耐紫外线,成本低是优良的电子、电器材料,用于高强度缆绳及绳索、过滤布、航海织物、头盔、装甲板,冲击板、运动器材等聚苯硫醚纤维(PPS)成品主要是短纤维,其可纺性好,具有优良的耐化学稳定性、耐高温性、较低的延燃性和烟密度主要用做锅炉过滤材料、织物、袋布和除雾材料聚苯并醚纤维(PBI)本色金黄,耐高温、抗化学腐蚀比芳纶更优,可取代石棉;纺织加工性好,穿着舒适,尺寸稳定并有高吸湿性用于机织物、针织物、非织造布,适制飞行服和消防内衣芳砜纶纤维(PSA)我国独创开发的纤维,具有良好的耐热性、电绝缘性、耐腐蚀性、耐辐射性、阻燃性及尺寸稳定等优点,且抗热氧化性能优于芳纶1313和芳纶1414,但强度稍低与芳纶1313相似陶瓷纤维由金属氧化物、金属碳化物、氮化物组成,具有初始模量大、密度大、硬度高等特性,可耐1400℃~1600℃的高温,绝热性优,耐冲击可做高热过滤材料,耐热、隔热、防火材料等玄武岩纤维[14]耐高温无机纤维,耐酸、耐碱、耐高温,取于天然矿石,能生态降解;缺点是耐磨性差,易断裂适用于过滤布、土工布和产业纺织品聚四氟乙烯[15]简称氟纶,有优异的耐化学性、耐气候性,优良的绝缘性和耐磨性,摩擦因数为0.01~0.05,使用温度为-180℃~260℃可加工增强塑料,用于航天航空,可做宇航服、密封材料、过滤材料和耐磨材料

8 结语

8.1 纺织纤维是纺织品的原料,研讨纺织纤维的发展,开发新型纤维,具有重要的现实意义;纤维的性状是影响纺纱生产的第一要素,必须根据纤维特性设定纺纱工艺,包括混和方法、工艺流程、机械设备、重要器材和专件及生产环境。

8.2 用于纺织的化学纤维增长率将大于天然纤维,化纤长丝产品将超过短纤。绿色纤维、生态纤维是纺织纤维发展的方向,应控制严重污染环境的纤维生产,强化不能生态降解纤维的回收和再利用。

8.3 应重点开发再生性纤维、差别化纤维和功能性、高性能纤维,引导纺织企业开发超天然纤维的化学纤维。

8.4 普及、深化、扩大纺织纤维在新兴产业,如航天、航空、交通运输、医学、化工等产业的利用率。

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刘荣清
《纺织器材》 2018年第02期
《纺织器材》2018年第02期文献

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