近年来新型纤维特点应用

摘要：

介绍了近年来几种新型天然纤维和新型合成纤维的主要特点，并对它们的应用情况及研究进展进行了概述。

关键词：新型天然纤维；新型合成纤维；纤维特点；发展概况

1新型天然纤维特点及发展概述

1.1竹纤维

1.1.1 竹纤维的特点

（1）竹纤维的抗菌性

竹纤维中含有一种名为“竹琨”的抗菌物质，具有天然抗菌、防螨、防臭的药物特性，竹沥有广泛的抗微生物功能，竹纤维中的叶绿素和叶绿素铜钠具有较好的除臭作用。经高科技工艺制作的竹纤维织品可有效地抑制细菌生长，清洁人体周围空气，预防传染病。其抑菌功能经反复洗涤后也不会衰减[1]。

（2）竹纤维的可生物降解性

在正常温度条件下，竹纤维及其纺织品很稳定，但在一定环境下竹纤维可以分解为水和二氧化碳。

1.1.2竹纤维的应用

竹纤维织物的天然抗菌、抗紫外线作用在经多次反复洗涤、日晒后，仍能保证其原有的特点，对人体皮肤无任何过敏性不良反应，并对人体皮肤具有保健作用。现已大量应用于口罩、绷带、手术服、护士服等医用防护品和毛巾、袜子、内衣、床上用品等亲肤日用品。另外，竹纤维与其他材料融合的应用也非常广阔。比如，用竹纤维制备的经济墙板综合了竹纤维和水泥两者的良好特性，具有防火、隔音、隔热、耐水、防蛀及安装简便、经济实用等优点。用竹纤维与玻璃纤维复合建筑材料为主体骨架的模板组成的活动房屋，具有以下几个优点：减轻建筑物的自重；节约能源；可靠性高；经久耐用。此外，它还具有耐腐蚀、不怕风吹雨淋及雨水浸泡、防火性强等特点。用竹纤维和树脂复合制作的竹纤维增强塑料的强度相当高，可以作为许多土建工程的主、次承力构件，耐腐性比钢材好，也可以应用于交通运输、建筑、家具等行业。

1.2海藻纤维

从广义上来说，将含有海藻成分的纤维统称为海藻纤维。海藻酸纤维又称碱溶纤维、藻蛋白酸纤维，其原材料来自天然海藻中所提取的海藻多糖。海藻多糖主要来自海带、巨藻、墨角藻、昆布和马尾藻等褐藻类。

1.2.1海藻纤维的特点

（1）高吸湿性

海藻纤维能吸收大量伤口渗出物，使绷带更换的时间间隔延续一段较长时间，减少绷带更换次数，减少护理时间，降低总护理费用。

（2）易去除性

海藻纤维与渗出液接触后，大大膨化而形成柔软的水凝胶。高M海藻纤维可以通过用温热的盐水溶液淋洗去除；高G海藻酸盐绷带在治疗过程中，膨化较小，可以整片拿掉。这对伤口新生的娇嫩组织有极大的保护，可防止取出纱布过程中造成二次伤口创伤。

（3）高透氧性

海藻纤维吸湿后形成亲水性凝胶，与亲水基团结合的“自由水”成为氧气传递的通道，氧气根据吸附―扩散―解吸的原理从外界环境进入伤口内环境；另外纤维内的高G段作为纤维的大分子骨架连接点成为水凝胶的相对硬性部分，成为氧气通过的微孔。这些特点避免了伤口的缺氧环境，提高了伤口治愈环境的质量[2]。

（4）凝胶阻塞性质

海藻酸盐绷带与渗出液接触时，纤维大大地膨化，大量的渗出液保持在处于凝胶结构的纤维中。单个纤维的膨化减少了纤维之间的细孔结构，流体的散布被停止，海藻酸盐绷带的“凝胶阻塞”性质，使伤口渗出物的散布、对健康组织的浸渍作用大大减少。

（5）生物降解性和相容性

海藻纤维是一种生物可降解纤维，这就解决了对环境污染的问题。其生物相容性使其作为手术线时可不经二次拆线，减少了病人的痛苦。

（6）金属离子吸附性

海藻纤维的高金属离子吸附性可吸附大量金属离子形成导电链，提高大分子链的聚集能，从而可使其用于制造防护纺织品。

1.2.2海藻纤维的研究应用

海藻纤维在国内外的研究应用十分广泛。在国内，青岛大学公开了一种壳聚糖接枝海藻纤维及其制备方法与用途的专利，这种纤维由于表面包覆一定的壳聚糖，因而具有良好的吸湿性和抗菌性，且无毒、无害、安全性高及生物可降解性，在医药、环保等领域均有良好的应用前景，作为止血治疗的新型材料，尤其适合于制造纱布做伤口敷料用[3]。在国外，意大利Zegna Baruffa Lane Borgosesia纺丝公司也推出一种名为Thalassa的长丝，丝中含有海藻成分，用这种纤维制成的面料和服装比一般纤维制成的面料和服装更能保持和提高人体表面温度。这种含有海藻成分的面料穿着后可以让人的大脑松弛，也可以提高穿着者的注意力与记忆力，还具有抗过敏、减轻疲劳及改善失眠状况。日本一家特种纤维公司是世界首家实现海藻纤维大批量生产的厂家，其工艺属领先地位，销售海藻纤维毛巾、海藻纤维内衣。海藻纤维在内衣上的应用充分体现了海藻纤维能反射远红外线，产生负离子保暖和保健作用的特性。

2新型合成纤维特点及发展概述

2.1玉石纤维

玉石纤维是一种新型阳离子可染纤维，是运用萃取和纳米技术，把玉石和其他矿物质材料达到亚纳米级粒径，然后熔入涤纶纺丝熔体中，经纺丝加工制成。玉石和其他矿物质粒子的加入赋予了玉石纤维很多独特的功能。如抗菌保健，玉石纤维独特的微孔中空结构使其具有吸湿快干的特性，而且，由于玉石纤维在涤纶单体中接入了第三单体，是一种新型的差别化涤纶纤维，具有常压阳离子可染的特性[4]。

玉石纤维是在涤纶纤维的基础上加入了第三单体，具有微孔结构，并具有以下特性：首先，玉石中含有丰富的对人体有益的矿物质和微量元素，长期贴附在人体的皮肤上进行释放，能改善血液微循环，促进新陈代谢，产生凉血、降压、安神、缓解疲劳等保健功能，对因湿热引起的皮肤病也有良好的康复作用：其次，用玉石纤维制成的织物，人体感觉有较好的凉爽感，特别适合在炎热的夏天或运动的时候穿着使用；玉石纤维本身还具有一定的抗菌作用：此外，玉石纤维具有抗起毛起球性，这一点使得它与普通聚酯纤维相比具有令人瞩目的优势；玉石纤维极易染色，可在常压下完成深浓色上染，与传统聚酯纤维染色相比可大大降低能源消耗，减少废液排放中染料的含量，有益于环境保护，因此将玉石纤维面料应用于纺织印染加工还有着积极的环保和节能减排意义。

2.2调温纤维

2.2.1调温纤维特点

调温纤维是一种具有双向温度调节作用的新型纤维，它能够根据外界环境温度的变化，通过纤维中的调温材料从环境中吸收热量贮存于纤维内部，或放出纤维中贮存的热量，在纤维周围形成温度基本恒定的微气候，从而实现温度调节功能[5]。调温纤维的吸热和放热过程是自动的、可逆的、无限次的。

调温纤维区别于传统的保暖纤维和凉爽纤维，后两类纤维在温度调节作用上都呈现被动、隔离式、无法自调控制的特征，对湿、冷、热环境不能自主调整，其本质上仍为普通纤维或差别化纤维，并非智能纤维[6]。传统的保温纤维是通过绝热方法避免皮肤温度降低过多，而绝热效果主要取决于织物的厚度和温度。凉爽纤维是通过具有异形截面的纤维，如杜邦公司生产的具有四沟槽的Coolmax纤维，它们能够迅速吸收和传输人体表面的汗液．并带走皮肤表面的热量，从而使人体产生凉爽舒适的感觉。而调温纤维的保暖则是通过对水分和外界压力变化的敏感响应，为人体提供舒适的微气候环境，即提供热调节而不是热隔绝，因此是一种全新的调温机理。

2.2.2调温纤维发展概况

智能调温纤维能纯纺，也可与棉、毛、丝、麻等各类纤维混纺交织，可以梭织或针织。大量应用于户外服装、内衣裤、毛衣、衬衣、帽子、手套和床上用品等，具有良好的效果。调温纤维在户外运动者和对温度变化较为敏感的老年、婴幼儿中更受欢迎。目前，以相变材料为主要调温功能的调温纤维应用比较成熟的国家主要有美国和瑞士，他们生产的调温纤维主要是微胶囊纺丝工艺技术；而日本大和化学工业以研制微胶囊浆料涂层技术见长。我国调温纤维尚处于研制开发和试制生产阶段，产品市场尚不成熟。主要有：北京雪莲羊绒股份有限公司与山西恒天新纤维科技开发有限公司于2007年3月共同研制开发的智能牛奶蛋白调温纤维，其耐压、耐高温性能优良。

2.3PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)

PTT纤维是Shell公司开发的一种性能优异的聚酯类新型纤维。它是由对苯二甲酸(PTA)和1，3一丙二醇(PDO)缩聚而成。PTT纤维综合了尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性，加上本身固有的弹性，以及能常温染色等特点，把各种纤维的优良服用性能集于一身，从而成为当前国际上最新开发的热门高分子新材料之一。

2.3.1PTT纤维的优良性能

（1）良好的拉伸回弹性

PTT纤维具有优异的拉伸回弹性，经过测试，表l列出了PTT、PA6、PBT与PET四种纤维回弹性的对比数据。

由表1可知，对PTT纤维进行多次重复拉伸试验，结果表明这种纤维即使经过10次20%的最大拉伸，仍然能100%地回复，这表明PTT纤维具有优异的弹性回复性。并且，PTT纤维的弹性回复率明显高于PBT和PET[7]。

（2）较低的模量

PTT的挠屈模量指标低于涤纶而与尼龙相仿，其杨氏模量的情况也相仿。与涤纶纤维和制品的突出刚性相比，PTT纤维和织物的手感更接近于尼龙柔软而舒适的感觉。

（3）低温染色性

对纯PTT纤维最适合的染料是分散染料，使用分散染料染色，温度必须在玻璃化温度（Tg)上才能染成深色。PTT纤维的Tg为55℃，比PET纤维(81℃)低26℃左右。其染色性能优于PET纤维。PTT纤维在100℃时有很高的上染率，通常可在常压沸染[8]。

2.3.2PTT纤维的应用

PTT纤维弹性面料具有优良的拉伸及回弹性能，服用感觉非常舒适；同时该款面料抗皱性能好，面料缩率小，尺寸稳定性高，经熨烫后折痕保持性好，能够长久保持西服和制服挺括的外形；并且PTT纤维的染色性能优于普通涤纶，使得PTT弹性面料色牢度好，可工业洗烫；具有优良的耐磨和耐穿性能。PTT纤维在毛纺面料上的应用因为PTT纤维良好的拉伸回弹性能，可满足制服面料对微弹性的需求。和毛纤维相近的低初始模量，可赋予面料柔软手感。将PTT纤维和毛混纺，利于改善常规毛涤制服面料的弹性和抗皱性能，开发新一代毛感强的毛混纺制服面料。PTT与天然纤维混纺的目的是赋予纱线以及织物以天然纤维的特性，同时改善PTT在吸湿、抗静电等方面的缺陷，与毛进行混纺，还可避免织物泛黄；在与天然纤维混纺的基础上，再添加一些新型纤维如Tencel等，可以更好地改善纱线及织物的功能性。PTT与超细丝交织的T恤面料、运动装面料和PTT与海岛丝等多种成分混纺的家纺面料。

3结束语

新型纤维中天然纤维竹纤维现已大量应用于医用防护品，亲肤日用品及其他领域，海藻纤维在国内外的研究应用也十分广泛，新型合成纤维中玉石纤维抗菌保健环保凉爽，调温纤维我国尚处于研制开发和试制生产阶段，PTT弹性系列精纺面料及PTT混纺面料有很好前景，为此科研工作者应进一步致力于新型纤维的深入研究，推动新型纤维更好的开发与应用。

参考文献：

[1] 王亚军. 竹纤维抗菌性能的研究[D].天津：天津工业大学，2007.

[2] 展义臻,朱平,张建波,等. 海藻纤维的性能与应用[J].印染助剂,2006(6)：12-15.

[3] 赵永霞.海藻纤维的发展及应用[J].纺织导报,2008(7)：111-113.

[4] 刘影,崔淑玲,阴甫. 一种新型纤维――玉石纤维的问世[J].河北纺织，2008（4）：41-44.

[5] 韩娜, 张荣, 张兴祥.储热调温纤维的研究进展(一)[J].产业用纺织品，2011(4)：4-9.

[6] 韩晋民. 调温纤维的开发与应用[EB/OL]. [2008-4-2]./xianwei/aboutnews.asp?ID=510.

[7] 王小娟. PTT纤维的性能研究[J].染整技术,2009（5）：5，18-22.

[8] 柯宝珠，张燕，王华平，等.21世纪新型聚酯纤维――PTT[J].中国个体防护，2006（01）：19-22.

(作者单位：湖北黄冈市纤维检验局)