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功能性纺织品开发现状及其发展趋势

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2018年01月26日14:28 河南省安阳益全纺织有限公司 朱世全
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随着人们生活质量的提高,使得人们对纺织产品的功能提出了越来越高的要求。研究开发具有对人体无害、无环境污染的功能性保健产品,已成为当今纺织科技界的热门重点攻关课题,也是我国纺织工业“十三五”规划和世界纺织新产品开发的重要方向。

1.功能性纺织品的开发现状

功能性纺织品通常是指超出常规纺织产品的保暖、遮盖和美化功能之外的具有其他特殊功能的纺织品,如常见的抗静电、洗可穿(免烫)、防缩、防蛀、防水、防污、抗皱、抗起球等,还有阻燃、防紫外线、远红外、电磁屏蔽、抗菌消臭与防臭、防辐射、高吸湿等,这些特殊纺织品有的仅具有单一功能,也有的具有几种功能的叠加,使其成为多功能或复合功能纺织品。

1.1功能性纺织品开发技术路线

就功能性纺织品而言,其主要的技术路线一是采用功能性纺织纤维材料加工功能性纺织品,如目前采用彩棉、竹纤维等天然纤维和羊绒、驼绒、人发等短毛类特种天然蛋白质类纤维以及抗菌纤维、阻燃纤维等功能性纤维为原料,开发的新型复合功能纺织品。二是采用生态整理技术赋予纺织品新的功能,实现纺织工业生产的清洁化、产品的高档化。即对纤维、纱线及织物产品采用整理剂对其功能整理、涂层或改性等后整理方法,赋予产品所需的功能。如用有机氟整理的耐久性抗油拒水织物,采用聚四氟乙烯涂层生产的防水防风透湿织物,用抗菌剂整理的抗菌织物等。

1.2 功能性纤维的开发及其功能性纺织品的制备

功能纤维的出现只有3040 年的时间,由于与人们生活密切相关而得到广泛应用。如工业生产中常需要耐热阻燃的工作服、抗静电服以及导电的服装,在衣料方面已经不满足单一功能的纤维面料。现在的功能性纤维的发展正由功能性衣料用途扩大到非衣料领域,特别是产业用纺织品领域。

功能纤维的种类很多,比如生物降解纤维(如甲壳素纤维、聚乳酸纤维等),抗静电纤维和导电纤维等。可将功能纤维通过纯纺或与棉、粘胶、丽赛等天然或人造纤维素纤维混纺制成纱线用于生产功能性棉纺织品,或通过交织生产功能性棉纺织品。

功能性纤维的制备大都采用以下方法:

(1)对纤维进行表面加工,即通过化学或物理手段赋予天然纤维和化学纤维一些新的特殊功能。表面加工法主要包括表面处理法和树脂整理法等。如抗静电纤维的制备可以采用表面处理法。处理时,可采用离子络合,在纤维表面先用阳离子型抗静电剂处理,再用阴离子型抗静电剂处理,使纤维表面被阴、阳离子表面活性剂的络合物所覆盖,从而达到吸湿和抗静电的效果。树脂整理是将具有一定功能的树脂(如抗静电、阻燃等)通过浸、轧、熔、烘等工艺而粘附于纤维表面,形成极薄的保护膜,从而使纤维具有某种功能。

(2)对常规合成纤维材料进行改性,通过共混和复合纺丝的方法加入功能性添加剂,这种功能性添加剂均匀地分散在纤维中使纤维具有某种特殊的功能。还可用新型复合纺丝技术生产超细纤维及内外功能不一的皮芯纤维。这类功能性纤维的功能可涉及远红外线、抗紫外线、抗辐射、抗菌、抗静电、负离子、导电等,纤维以涤纶、丙纶为主,品种包括长丝、短纤。近年来出现的以各种无机纳米材料为添加剂的各种功能性纤维呈现出良好的发展势头。

(3)通过共聚等方法部分改变高分子结构,使聚合物获得某些特殊功能。如,在疏水性合成纤维大分子主链上引入亲水性、导电性成分,可在一定程度上提高该纤维的导电性。

目前,我国开发的功能性纤维主要有:远红外纤维、防紫外线纤维、负离子纤维、抗菌除臭纤维、光催化纤维、阻燃纤维、香味纤维、变色纤维、防辐射、磁性纤维、导电纤维及抗静电纤维等,这些功能性纤维无疑为功能性纺织品的开发提供了有利的原料支持。

1.3功能整理制备功能性纺织品

纺织品的功能整理是采用功能性整理剂使普通纺织品实现功能化。纺织品的功能整理要求具有良好的环保特性、生产操作安全性及最终产品无毒、无副作用和良好的功能持久性。纺织品功能整理的方法可归纳为常规整理和生物生态整理两大类。

(1)常规整理

采用如浸渍法、浸轧法和涂层法实现纺织品功能化。这种方法往往产品耐洗性差,产品风格和手感受整理剂的影响较大,但由于加工成本低,目前我国仍普遍采用。

(2)生物生态整理

生物生态整理法是近年来新兴的整理方式,运用生态整理技术开发功能性纺织品,代表着未来新型整理技术的发展方向。广泛采用的是具有生物活性的生物酶来对纺织品进行整理,这种整理具有安全性较高、对环境影响小、整理效果好的特点。比如采用酶处理改善棉纺织品的柔软性,运用壳聚糖整理实现棉织品的抗菌保健功能等等。由于生物生态整理靠的是生物化学作用,虽然整理效果好、功能持久,但生产难度较大,成本高。

2功能性纺织品发展趋势

“十三五”期间,原料多样化、产品结构形态多样化、产品功能化、技术复合化、产品开发绿色化的面料开发及服装品牌化将是行业服装的重点,全行业将着眼于高附加值、高技术含量发展趋势,围绕品种、质量、效益和提高劳动生产率,实施品牌战略是核心的宗旨,追踪国际国内新技术的发展、加快技术进步步伐,加强适销产品的开发,促进产业升级。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高,功能性纺织品呈现出了越来越广阔的发展空间,其应用领域已渗透到国民经济的各个领域;随着应用领域不断深入,对纺织品的要求越来越高,对功能要求已不仅仅局限于单一功能而是趋向多功能、高功能、复合功能的方向发展。

作者根据国内外纺织发展趋势分析,认为功能性纺织品的发展呈现以下趋势:

2.1纺织品需具备某些新功能

赋予纺织品新的功能在20世纪80年代开始还是单项性能的,如远红外辐射吸收性、抗紫外线辐射、抗静电、阻燃、防水、防油污性能等,也就是说只要具备其中一项即可。但进入21世纪要求纺织品具有多项功能性要求。如油田工作服,除要求具备抗静电性能之外,还要求具有抗油污性能。而对一些特殊用途的纺织品还提出了许许多多性能和功能的要求。

(1)可机洗。所有面料可用洗衣机水洗这一要求的提出具体表现在,不但要求棉纺织品用洗衣机水洗,而且要求毛纺织品和丝织品也可用洗衣机水洗。

(2)洗可穿。洗可穿的概念就是脏了之后容易洗,洗了之后干的快,干了之后不需要熨烫,也称易洗免烫。从另外一个角度又称抗皱保形。服装面料洗可穿这一要求在1964年“的确良”问世之后提出的,但是之一概念现在已广泛扩展到对所有面料普遍性的共同的基本要求。

(3)易保养。易保养这一概念一方面是指在穿着和保存保养过程中不要特别顾及服装是否变形等,可以随便穿;另一方面要达到节省空间的要求。

(4)其他比较具体的功能性要求,比如抗紫外线辐射面料、抗静电面料、抗菌防臭面料等等。

2.2纤维原料的多元化与功能化、纤维结构和性能的复合化

根据所需要纺织品的性能来设计纤维的分子结构、材料搭配和截面形态,从而呈现出纺织品的功能性。如日本生产的一种多孔结构的涤纶长丝,它的空芯度达到40%,它采用水溶性维纶与涤纶通过复合纺丝而成,加工成的织物在整理阶段用热水溶掉维纶,其特点是极轻、具有永久的蜂巢结构,而且它反射可见光,所以是不透明的,保暖性能也很好。另外,为改善排湿、手感、光泽、透光性能等进行的各种纤维结构和组成成分的设计等等。

2.3纺织品多重功能的复合化

单一功能的产品已经不能满足市场需求,多种功能的复合化、细特(超细特)化及高仿真系列产品成为近年来功能性产品的开发重点。

2.4高技术及特种纤维的应用

高新技术的发展为功能性纺织品的开发创造了有利条件。利用新一代的高技术纤维,包括温度变色纤维、光变色纤维、香味纤维、保温蓄热纤维、高吸水、抗静电、低熔点、导电导湿、防水透气等功能纤维来开发具有特定功能的纺织品;利用纳米技术开发新型功能性产品也是目前开发功能性纺织品的热点,如自清洁功能性织物;利用生物技术开发出新功能性纺织材料,如蜘蛛丝蛋白纤维等等。

2.5功能性棉纺织品的开发重点

根据上述分析,作者认为,功能性棉纺织品将是未来棉纺织品的主要发展方向。建议重点开发以下功能性棉纺织品。

(1)运动休闲功能(超柔软、弹性、吸湿散热);(2)气候适应功能(温度保持、防水透湿、防风拒水);(3)卫生保洁功能(保健、除尘、除污、抗菌、芳香);(4)防护功能(抗静电、防火、隔热、介质防护、射线防护等专业防护功能);(5)易养护功能(可机洗、快干、免烫)。

3结束语

随着人们物质文化生活水平的不断提高,对纺织品、服装提出了新的要求。因此,功能性纺织品正是顺应了时代发展要求的必然产物,必将得到蓬勃发展;同时功能性纺织品的开发也必将为当今纺织企业发展及产品结构调整,提高纺织品的附加值,起到积极的推动作用。

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