隨著科學技術的發展和人們生活水平的提高,功能性紡織品呈現出了越來越廣闊的發展空間,其應用領域已滲透到國民經濟各個領域,性能已不僅僅局限于單一功能而是趨向多功能、高功能、復合功能的方向發展。
功能性紡織品的開發滿足了紡織品在日益增長的國民經濟和國防建設中的特殊用途的需求,為企業生存、發展和繁榮提供了根本保證。
1 功能性紡織品及其開發生產現狀
1.1 功能性紡織品介紹
功能性紡織品通常是指超出常規紡織產品的保暖、遮蓋和美化功能之外的具有其他特殊功能的紡織品,如常見的抗靜電、洗可穿(免燙)、防縮、防蛀、防水、防污、抗皺、抗起球等,還有阻燃、防紫外線、遠紅外、電磁屏蔽、抗菌消臭與防臭、防輻射、高吸濕等,這些具有特殊功能的紡織品有的僅具有單一功能,也有的具有幾種功能的疊加,使其成為多功能或復合功能紡織品。
功能性紡織產品通常按纖維的性質、結構、使用性能和用途等方法進行分類。
按其產品的功能屬性來劃分,通常分為以下四大類:物理性功能紡織品、化學性功能紡織品、物質分離性功能紡織品和生物適應性功能紡織品等。
按照紡織品的使用性能和用途,功能性紡織品大致又可分為以下幾類:(1)整理性紡織品:棉、毛、絲、麻織物的防水、防皺、防污整理,抗靜電、防腐防霉整理等;(2)防護功能紡織品:抗紫外線、防輻射、阻燃、耐高溫、隔熱、隔聲紡織品;(3)適感性紡織品:冷感、超柔軟、快干、透濕、高彈性功能紡織品;(4)衛生保健紡織品:抗菌、遠紅外、負離子醫療保健功能紡織品;(5)智能紡織品:電子數碼織物、舒適可呼吸調節織物、相變調溫織物、變色和隱蔽色織物、生命保健系統織物、高性能運動服裝等。
1.2 功能性紡織品的制備及其生產現狀
紡織品的功能化要求是隨著使用目的不同而不同,生產功能性紡織品的方法也是各種各樣,既涉及紡織、染整行業,也涉及化纖、精細化工等行業。
要使常規的紡織品具有功能性可通過以下途徑來實現:一是采取某些特種纖維和功能化纖維,開發生產具有相應功能的功能性紡織品。如目前采用彩棉、竹纖維等天然纖維和羊絨、駝絨、人發等短毛類特種天然蛋白質類纖維以及抗菌纖維、阻燃纖維等功能纖維為原料,開發的新型復合功能紡織品。二是對紡織品進行功能性整理,即對纖維、紗線及織物成品采用整理劑對其功能整理、涂層或改性等后整理方法,賦予產品所需的功能。如用有機氟整理的耐久性抗油拒水織物,采用聚四氟乙烯涂層生產的防水防風透濕織物,用抗菌劑整理的抗菌織物等等。三是采用有高性能如超高強、高模、耐熱等纖維材料開相應功能特殊用途的紡織品,如用芳綸生產防耐高溫服等。
1.2.1功能性纖維制備功能紡織品
可用功能性纖維采用常規的生產工藝制得相應紡織品。功能性纖維,也稱高功能纖維、新其涵義除具有“纖維、織物、服飾”這一功能同時兼有一些特殊功能。另外,功能纖維有時纖維的一般形態功能上賦予新的特殊的功能,義地講它也包括高感性纖維、高性能纖維及高維。
能性纖維的制備大都采用以下方法或是幾種用:
1)對纖維進行表面加工,即通過化學或物理予天然纖維和化學纖維一些新的特殊功能。表法主要包括表面處理法和樹脂整理法等。抗靜電纖維的制備采用的是表面處理法。處可采用離子絡合,在纖維表面先用陽離子型抗處理,再用陰離子型抗靜電劑處理,使纖維表、陽離子表面活性劑的絡合物所覆蓋,從而達和抗靜電的效果。
脂整理是將具有一定功能的樹脂(如抗靜燃等)通過浸、軋、熔、烘等工藝而粘附于面,形成極薄的保護膜,從而使纖維具有某。
2)對常規合成纖維材料進行改性,通過共混紡絲的方法加入功能性添加劑,這種功能性添勻地分散在纖維中使纖維具有某種特殊的功可用新型復合紡絲技術生產超細纖維及內外功的皮芯纖維等。
類功能性纖維的功能可涉及遠紅外、抗紫外輻射、抗菌、抗靜電、負離子、導電等,纖維、丙綸為主,品種包括長絲、短纖。近年來出各種無機納米材料為添加劑的各種功能性纖維良好的發展勢頭。
3)通過共聚等方法部分改變高分子結構,使獲得某些特殊功能。如,在疏水性合成纖維大鏈上引入親水性、導電性成分,可在一定程度該纖維的導電性。
前,我國開發的功能纖維主要有:遠紅外纖紫外線纖維、負離子纖維、抗菌除臭纖維、光維、阻燃纖維、香味纖維、變色纖維、防輻射磁性纖維、納米纖維、導電及抗靜電纖維等,這些功能纖維無疑為功能紡織品的開發提供了有力的原料支持。
1.2.2 功能整理制備功能性紡織品
普通紡織品可通過特殊整理加工方法而賦予其相應的功能來滿足某些特殊使用要求,紡織品的功能整理目的性強、效果好、產品的附加值高。紡織品的功能整理要求具有良好的環保特性、生產操作安全性及最終產品無毒、無副作用和良好的功能持久性。
紡織品功能整理的方法有物理整理、化學整理和生物生態整理等幾種,其中物理整理又分為浸漬法、浸軋法和涂層法三種方法。
(1)物理整理
a)浸漬法整理劑與溶劑形成均勻溶液的多功能整理劑,隨溶液滲透到紡織品內纖維之間的空隙中,與纖維表面形成分子間表面吸附而附著在紡織品上。由于整理劑與紡織品相互間作用力弱,結合牢度不高,易受外界及使用狀況影響而喪失特有的功能。
b)浸軋法將被整理的紡織品浸入溶液中,經過軋壓后,使助劑隨溶液被擠壓到紡織品纖維間隙中。浸軋法簡單易行,用普通的上漿設備即可實現,成本較低,但織物手感與風格特征受溶液的影響略大。
c)涂層法將整理劑涂刮到紡織品上,進行焙烘,整理劑與紡織品纖維可以部分進行接枝聚合反應或整理劑之間相互聚合,在紡織品外表面形成較牢的膜。這種整理方法的結合牢度較高、耐用性好、成本低,缺點是紡織品的風格、手感受整理劑影響較大。
(2)化學整理
將纖維材料的單體與具有某些功能的大分子或單體進行共聚、接枝的化學反應,從而使纖維材料與功能材料緊密結合形成一種新的功能材料。化學整理具有永久的使用性能,不過這種方法技術性強、成本較高、生產難度也大。
(3)生物生態整理
生物生態整理法是近年來新興的整理方式,廣泛采用的是具有生物活性的生物酶來對紡織品進行整理,這種整理具有安全性較高、對環境影響小、整理效果好的特點。由于生物生態整理靠的是生物化學作用,雖然整理效果好,功能持久,但生產難度較大,成本高,且對紡織品的手感、風格特征的影響隨生物酶種類的不同而不同。
2 功能性紡織品的新進展
隨著科技的發展和應用領域對紡織品的多要求,功能性紡織品的發展呈現以下趨勢:
2.1 纖維原料的多元化與功能化、纖維結構和性能的復合化
根據所需要紡織品的性能來設計纖維的分子結構、材料搭配和截面形態,從而呈現出紡織品的功能性。如日本Kuraray公司生產的Airmint是一種多孔結構的滌綸長絲,它的空心度達到0%,是一種水溶性維綸與滌綸的復合絲。在整理階段用熱水溶掉維綸,其特點是極輕、具有永久的蜂巢結構,而且它反射可見光,所以是不透明的,保暖性能也很好。
另外,為改善排濕、手感、光澤、透光性能等進行的各種纖維結構和組成成分的設計等等。
2.2 紡織品多重性功能的復合化
單一功能的產品已經不能滿足市場需求,多種功能的復合化、細特(超細特)化及高仿真系列產品成為近年來功能性產品的開發重點。
2.3 高技術及特種纖維的應用
高新技術的發展和利用高科技發展功能性紡織品為功能性產品開發創造了有利條件。首先,利用新一代的高技術纖維,包括溫度變色纖維、光變色纖維、香味纖維、保溫蓄熱纖維、高吸水、抗靜電、低熔點、導電導濕、防水透氣等功能纖維來開發具有特定功能的紡織品。其次,利用納米技術開發新型功能性產品也是目前開發功能性紡織品的熱點,如自清潔功能性織物;用生物技術開發出新功能性紡織材料,如蜘蛛絲蛋白纖維等等。另外,特種纖維的應用為功能性紡織品的開發提供了捷徑。
3 結語
功能性紡織品是當今紡織服裝、家用及產業用紡織品未來的發展趨向之一。它將與細旦纖維紡織品、無紡布、復合材料、環保型材料等共同構成未來紡織品的七大走勢,成為紡織品的發展主流。人們日益增長的物質文化等方面的高標準、多要求對紡織服裝、產業領域提出了新的要求,功能性紡織品正是順應了時代的要求而得到發展,而現今科技的發展為功能性紡織品的開發提供了保證,確保了功能性紡織品的蓬勃發展,同時也為紡織企業發展及產品結構調整,起到了較大的促進作用并提高了紡織品的附加值。
來源: 張明霞 張玉清
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