纺织导报-纤维与纱线的创新.pdf
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1、纤维与纱线的创新 近些年来,随着科技的发展和世界领先公司对研究 和开发的投入不断增多,新纤维及其纱线不断涌现。 2 0 0 2 年5 月在德国举办的国际高科技纺织论坛 ( A v a n t e x 2 0 0 2 ) 上, 许多公司推出了他们的新纤维1 纱线和新工艺。 智能型和功能性纤维和纱线近几年已成为开发的重 点。这些新纤维能够满足消费者对安全、防护和舒适的 需求。 本文仅是对此届高科技纺织论坛纤维、纱线创新的 概要介绍。 一、法国纺织界的研究进展 法国纺织研究院的专家介绍说,智能型和功能性纤 维和纱线主要是采用下列方法加工的: ( 1 )在聚合物中加入功能性添加剂。这些添加剂可 以是聚
2、合物,也可以是有机化合物或无机颗粒。它们可 以在主聚合物聚合之后、纺丝之前直接加人到熔融聚合 物中,或加入到纺丝溶液中。通常采用含有功能剂的高 浓度染色配料。 使用这种方法,功能效果很大程度上取决于功能添 加剂在主聚合物中的分布。在某些情况下,也与纺丝工 艺有关, 例如在复合纺丝 ( 双组分工艺) 中, 当一种聚合 物或有机化合物被加入到熔融纺丝体中时,必须考虑功 能基团的耐热性。关键是要防止由于热降解和分解而影 响纤维的着色能力和特性。 无机颗粒通常具有良好的耐热性, 热稳定性比较好。 但是,应注意纺丝工艺中丝的断头率和其他纤维特性不 受到影响。 ( 2 )通过不同化学接枝工艺在挤压之前或之
3、中对聚 合物改性。这种方法的优点是能够使效果持久。 这种工艺通常是用来改进聚合物的性能, 通过共聚 对原始聚合物进行改性。例如:通过与带有磷或卤族功 能基团的单体共聚来获得阻燃性能。这种共聚是加工聚 丙烯睛类纤维常用的方法,其他共聚是为了获得不同特 性, 例如:与P E G共聚获得抗静电性能, 与离子单体共 聚来提高色彩鲜艳度,与间苯二酸共聚来获得特殊的手 感,等等。 ( 3 )在染整工艺中赋予纤维或织物特殊性能,这是 常用的方法,也是唯一一种可用于天然纤维的工艺。 用传统整理技术和融合技术将功能剂 “ 固定”在纤 维上的方法可用来对纤维在整理之前进行表面处理,或 直接提高纤维的附加值 ( 等
4、离子、 激光、 电子束接枝等) 。 这些技术的关键点是如何使功能剂在纤维的横截面 上均匀分布以及如何将功能剂固定在表面,并使最终产 品能够耐物理和化学性老化。 目前,用上述技术开发的新纤维包括传导性和抗静 电纤维、 抗紫外线纤维、 “ 保暖” 纤维、 抗菌纤维, 等等。 欧盟正在进行一个名为 “ 技术纺织品用新功能性和 智能型纤维” ( “ S m a r t e x “ ) 的项目。 该项目的宗旨是开发 用于加工具有特殊性能新纤维的特殊技术和在少数几种 传统聚合物的基础上, 开发用于挤压纺丝工艺中的 特殊接枝方法。其中一个开发对象是通过在聚合材料上 接枝压电变色染料来加工压电变色或 “ 张力
5、变色” 丙纶。 这种纤维可用于加工绳、 索、吊带等, 能避免它们断裂。 另一个开发目标是用于防止伪造著名纺织品商标的“ 磁 性锦纶” ,还有能够通过特殊热调节功能改进服装穿着 舒适性的 “ 热变色及/ 或光致变色丙纶和锦纶” 。 前几年,法国纺织服装研究院与法国一家公司合作 开发了一种用于回收磁带的工艺。用直接从磁带获取的 磁性切片生产带有2 0 %磁性粒子的注塑材料和带有5 % 磁性粒子的纤维。采用不同粒子,可改进产品的某些性 能,如模量、导热性和导电性等。 二、 S e a C e l l 活性 纤 维 德国Z i m m e r 公司推出了一种具有抗菌功能的新型纤 维素纤维S e a C
6、 e l l 活性纤维。S e a C e l l 。 的抗菌作用 源自纤维素纤维矩阵中的一个内在和永久组成部分,在 穿着、洗涤或干洗过程中不受影响,能抗绝大多数种 类的细菌,对人体没有任何副作用。这种受世界工业 产权保护的纤维是由德国Z i mme r 公司的全资子公司 A L C E R U - S c h w a r z a 公司生产的。 S e a C e l l 纤维的生产以L y o c e l l 纤维的加工工艺为基 础,是通过在纺丝溶液中加入研磨得很细的海藻加工成 的。 这些海藻主要来自棕、 红、 绿和蓝藻类, 尤其是棕藻 类A s c o p h y l l u m N o
7、d o s u m及/ 或红藻类L i t h o t h a m n i u m C a l c a r e u m。海藻以粉末或悬浮物的形式在纺丝前的某 一个工序加入。 海藻具有吸收海水中矿物质的能力。有关分析表 明, 除了矿物质以外, 海藻中还含有碳水化合物、 氨基 酸、脂肪和维他命。除了海藻赋予的特性外, S e a C e l l ) 纤维还具有在干、湿状态下高强力和收缩非常小的特 点。因此, 用S e a C e l l . 纤维加工的织物在具有良好的穿 着舒适性的同时,还具有良好的形状稳定性。 1 5 6纺 织 导 报2 0 0 2 N o .5 万方数据 PDF Waterma
8、rk Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 纤维与纱线 S e a C e l l 纤维的一个突出特点是对金属离子有惊人的 吸附能力。众所周知,海藻中所含的酚具有鳌合重金属 的能力。 在S e a C e l l 纤维活化过程中, 银、 锌、 铜等灭菌 金属被完全成形的纤维素纤维所吸收。与其他结合活性 成分的方法不同 ,S e a C e l l 纤维能在一个活化步骤内使 有效物质永久嵌入完全成形纤维的芯部。金属离子通过 纤维素的膨胀牢固地固定在纤维矩阵中,并促进海藻在 纤维横截面上均匀分布
9、。即使使用传统的碱性清洁方法 也不会影响附着在S e a C e l l 纤维上的金属量。 锌具有抗菌和阻燃功能,可用来消灭细菌 ( 如链球 菌和放线菌) 。 古时候人们就知道银具有抗菌作用。早在公元前 4 0 0 0 年左右, 人们就用银具和容器储存和运送水, 以防 止细菌的产生。1 9 世纪,人们知道即使是含量很低的银 也具有抗菌作用,在 1 : 4 0 0 0一1 : 1 0 0 0 0 的含量下就 能迅速杀灭伤寒菌和抑制炭疽热抱子。另外,银的微动 作用还可以用于水的净化和伤口的消毒( 金属含量在6 X 1 0 -” 一5 X 1 0 -7 的情况下就可以抑制细菌生长) 。含有少 量银的
10、床上用品和纺织品对治疗神经性皮炎有明显作用。 由于银对皮肤没有任何副作用,因此把这种金属用 作活性剂来加工S e a C e l l 活性纤维是最好的选择。 S e a C e l l 活性纤维是通过把纤维放人稀释的银溶液中 加工而成的。对放在0 . 1 和0 .0 1 N硝酸银溶液中的纤维 进行吸收动力学分析的结果表明 ,将纤维在溶液中放 置1 一3 m i n , 这个工艺就完成了。 除了放置时间外, 溶 液的浓度对纤维的吸收性也有影响。 在0 . 1 N的硝酸银 溶液中,每公斤S e a C e l l 纤维能吸收大约7 g 银;在 0 . 0 1 N硝酸银溶液中,每公斤S e a C
11、e l l 纤维吸收大约 3 . 5 g 银。 各种实验和分析结果表明,S e a C e l l 纤维除了具有 良好的化学和物理性能及纤维素纤维的特点 ( 穿着舒适 性)外,还有卓越的抗菌能力。它是第一种具有抗菌作 用的L y o c e l l 纤维。 用它可以很容易地加工出各种标准支 数的纯纺或混纺纱。用这些纱加工的织物和非织造布可 以广泛地用于加工工装 ( 包括手套) 、运动装、内衣、 家 用纺织品 ( 包括装饰布、 床上用品和填充物) 、 非织造和 技术用品以及家庭和卫生用品。 三、L e n z i n g 公司的M o d a l 0 F R E S H 奥地利L e n z i
12、 n g 公司开发出一种新的功能性纤维素纤 维Mo d a l F R E S H 。 它是一种含有抑菌剂、 能够控制纤维 上或纤维内细菌生长的Mo d a l 纤维。 L e n z i n g 公司也选择了在纺丝溶液中加人抗菌添加 剂的掺入技术。纺丝工艺与普通Mo d a l 纤维的纺丝工 艺相同。 选择添加剂的原则是: 在水、 碱和酸中的溶解 性非常低 ;遇强酸、碱和氧化物具有化学稳定性和热 稳定性 ;对纺丝工艺和纤维性能没有负面影响,能够 达到相关的无毒和环保标准。 L e n z i n g 公司选用的是一 种在肥皂、化妆品和盟洗品等商业化产品中使用的抗 菌剂, 它能有效抑制皮肤上常
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