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东华大学材料科学与工程学院 相恒学 李莉莉 陈少华 成燕华 张思灯 周哲 朱美芳
CTEI网讯 随着人类生活水平的提高，新型纤维所起到的作用已经不再是简单替代，而是在保持原有纤维性能基础上赋予特殊功能，即为功能性纤维。功能性纤维的出现，既是纤维产业化发展的趋势，又是满足人类在新技术时代的需求。 多功能、高性能复合是发展方向 随着科学技术的发展和生活水平的提高，人类不仅仅满足于对纤维纺织品的一般性需求，而又提出了卫生保健、舒适等性能要求。高性能、多功能的纤维纺织品不断涌现，直接冲击着普通化纤市场。因此，功能性纤维的发展，是化纤产业发展的重要方向之一。 功能纤维，既有单一功能纤维，又有多功能一体化的纤维，它们在防护、物质分离、生物医学、卫生保健、传导及智能调节方面发挥着重要的作用。功能性纤维的开发利用对化纤行业的未来发展产生着巨大的影响。首先，功能性纤维的发展是纺织服装、产业用纺织品等领域的要求。其次，高新技术的发展为开发功能性纤维提供了有利条件，企业院校的联合开发增加了功能性产品的附加值，提高了企业的竞争力。目前，单一功能的化纤产品已不能满足市场需求，多功能、高性能的复合，是未来化纤产业发展的主要方向。 按照功能性纤维的主要功能可将其分为六大类：防护性纤维（主要包括抗静电、抗辐射、防紫外线、阻燃纤维）；物质分离纤维（主要包括离子交换、吸附纤维及中空纤维分离膜）；生物医学纤维（主要包括甲壳素、聚乳酸等纤维，中空纤维膜）；卫生保健纤维（主要包括抗菌、防臭、调温、远红外、负离子等纤维）；传导纤维（主要包括超导、导电、光导纤维）；智能及其它纤维（主要包括仿生、超高吸水纤维等）。按照功能性纤维的主要属性可将其分为物理性功能纤维、化学性功能纤维和生物适应性功能纤维。 阻燃纤维成为市场热点 阻燃聚酯纤维是一种典型的防护性功能纤维，广泛应用于服装、家纺和产业用纺织品中，具有良好的市场前景。随着人们对火灾危害性认知程度的提高和安全意识的加强，阻燃产品的开发力度不断加大，阻燃聚酯纤维及其制品已成为我国纺织品市场的一个新热点，具有良好的发展前景。 阻燃聚酯纤维及纺织品主要是通过采用添加型或反应型磷系及卤系阻燃剂而制得。传统的阻燃聚酯纤维采用的是在酯交换或缩聚阶段加入反应型阻燃剂进行共缩聚，进而纺制成阻燃聚酯纤维，其具有开发成本高，对聚酯的性能影响较大等缺点。日本的Heim阻燃纤维使用了相对分子质量高达8000以上的聚苯基磷酸二苯砜酯齐聚物作阻燃剂，所制得的织物阻燃性良好，这类高分子量阻燃剂具有低挥发性、耐水、耐溶剂的特点，在聚酯阻燃改性中得到广泛应用。青岛大学阻燃纤维研究所利用自制的二氯化苯氧膦与双酚砜合成了高分子量的磷-硫阻燃剂(SF-FRI)，它的相对分子质量为8000~10000，熔融温度为180~240 oC，热分解温度高于400 oC，可与聚酯切片共混纺丝，且不影响纺丝工艺，当阻燃剂添加量为3.5%时，聚酯纤维的LOI可达到30。 虽然磷系阻燃剂在使用过程中不会产生有毒物质，但是阻燃剂的各种中间体及生产过程都具有一定的毒性，磷系阻燃剂的加入也会降低聚酯纤维的热氧稳定性。20世纪80年代末及90年代初兴起的聚合物/无机纳米复合材料为研发阻燃高分子材料开辟了新途径，纳米阻燃体系主要包括：无机纳米粒子阻燃体系、有机-无机纳米协同阻燃体系，其最大优点是低添加量即能显著提高材料的热稳定性、阻燃性、耐熔滴性以及机械性能。 在阻燃聚酯的基础上，开发耐久高效、多功能复合阻燃纤维及纺织品是当今阻燃功能纤维及纺织品的发展新趋势，兼具阻燃、抗菌、防螨等健康防护功能的多功能纺织品在航空、高铁等新兴领域具有极大的应用价值。目前，大部分具有抗菌功能纤维的制备都是采用纤维改性或后整理的方法，其目的就是引入各类具有抗菌活性的基团及物质。所使用的抗菌材料和抗菌整理剂可分为无机抗菌材料、天然生物抗菌材料和有机抗菌材料等类型。 抗菌功能纺织品常规可以通过两种方法制得：一是将织物用抗菌整理剂进行后整理加工以获得抗菌性能；二是直接采用抗菌功能纤维制成各类织物，而抗菌功能纤维一般可以通过原位聚合、母粒共混等方法制备，其中母粒共混法更易于操作，被广泛采用。随着无机纳米材料的迅速发展，无机纳米抗菌材料以其优异的抗菌性能和稳定性成为研究和开发热点，其中较常用的主要有金属银离子、纳米银、光催化纳米TiO2和纳米ZnO以及复合纳米抗菌粉体。 另外，在纤维纺织品的防螨方法上，根据防螨原理不同可分为物理防螨和化学防螨。其中物理防螨法由于可以避免或者较少使用化学试剂而使产品更具有安全性，因而备受推崇。目前，还没有关于我国自行研制开发高密织物用于防螨的报道。国内市场上认可度较高的高密织物有美国杜邦公司生产的闪蒸法无纺布“特卫强”（Tyvek）和德国科德保公司的超细纤维无纺布“依沃珑”（Evolon）。 目前，阻燃聚酯纤维已成为市场的热点，而具有阻燃性能的多功能聚酯纤维更为市场所需求。将普通聚酯特殊功能化、多功能一体化，有助于提高化纤产品的附加值，增强化纤企业的竞争力。
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