纺织产品开发学第六到九章

第六章 加工技术与产品开发 一、 纺丝技术与产品开发

1、根据高聚物的性质，首先应将成纤高聚物织成纺丝所需的流动状态。按液体状态主要有熔体纺丝法，溶液纺丝法，乳液式悬浮液纺丝法，冻胶纺丝法和反应纺丝法。

2、可在纺丝液中加入一定量的具有某种特性的物质，以改善纤维的物理、化学等应用性能和功能，如：加入适量的颜料或者染料，可以生产出有色纤维，开发出混色产品 3、改变纤维的形态结构，如：

单丝、复丝、异形截面纤维、复合纤维、超细纤维等 4、纺丝后处理技术

如：变形丝，变形手段有假捻法，齿轮卷曲法、假编法，空气变形法等 二、 纺织线状产品的加工与产品开发 1、

纺纱加工

如：新型纺纱，共同点是将加捻和卷绕分开进行，加捻速度和卷绕速度互不影响，因而产量可以成倍的增加。

自由端纺纱：条子从喂入端喂入后，经分疏机构，将条子分解为单纤维，再将单纤维凝聚成为连续的须条，然后加捻成纱，由输出端输出，卷绕成筒子。分疏后重新凝聚的须条头端称为自由端，可随加捻器回转，加捻器至输出端的一段纱条，即可获得捻度。

根据凝聚方式和加捻方法的不同，自由端纺纱又可分为转杯纺纱、尘笼纺纱、涡流纺纱等。

（1）转杯纺纱

特点 ：弯曲、打圈、对折、缠绕纤维较多，纤维外层转移程度较差，因此转杯纱强力低于环锭纱。而且由于凝聚过程中有合并均匀作用，所以条干比环锭纱均匀。结构较蓬松，保暖性能好，吸水性强，染色性和吸浆性较好。

主要应用于机织物中蓬松厚实的平布，起毛均匀、手感良好的绒布等。 （2）尘笼纺纱

特点：当纱条从尘笼的一端向另一端输出时，纤维是逐步添加到纱条上去的，从而形成分层结构。纱芯捻度较大，外层纤维捻度较小，具有内紧外松的结构。表面丰满而蓬松，弹性好，手感好，伸长率也较高，成纱强力较低。 （3）涡流纺纱

特点：纱线结构比较蓬松，保暖性、染色性、吸浆性、透气性都比较好。耐磨性和抗起球性比较好，多用于起绒织物。 2、

非自由端纺纱

由纤维组成的须条从喂入端到输出端呈连续状态，中间没有断裂过程。。加捻器置于输入端和输出端之间，对须条施加假捻。。非自由端纺纱的方法主要有：自捻纺纱、喷气纺纱、无捻纺纱等。

自捻纺纱：由两根平行交替的具有Z捻向和S捻向的单纱条并合在一起，由退捻力矩，使两根单纱条部分产生自捻而获得强力。

喷气纺纱：纱条在回转加捻过程中，边纤维的头端包缠在纱条表面，事心部纤维紧密接触而获得强力。

无捻纺纱：利用粘合剂，借假捻作用，将纤维紧密粘合在一起而获得强力。 3、

编制加工

（1）机织加工

机织是利用梭子使两个相互垂直排列的纱线系统相互交织在一起。在织机上，经纱从织轴引出，由开口机构将其分成上下两层，形成梭口。梭子从梭口通过，将纬纱带入梭口，然后由钢筘将纬纱打向织口，与经纱交织形成织物。 （2）针织加工

目前运用针织加工的主要是花边产品。 三、 面状纺织品的加工与产品开发 1、机织物 简单组织织物：

（1） 原组织：原组织的组织循环经纱数与组织循环纬纱数相等 （2） 变化组织：改变组织点的浮长、飞数的大小、斜纹线宽窄及方向

等

（3） 联合组织：将两种或两种以上的组织，按各种不同的方式联合而

成

复杂组织织物：

（1） 多重织物：如果用一个系统的纬纱与多个系统的经纱相交织，或

者用一个系统的经纱与多个系统的纬纱相交织，在织物中具有多系统一方的经纱或纬纱相互重叠，就形成了多重织物。

（2） 多层织物：一种由底层、表层和中间层构成的多层织物，其底层

织物较为挺硬，中间层是蓬松的纱线，表层是起花织物，并按花纹轮廓与底层接结，这样蓬松纱线使表层凸起，接结点处织物凹下，从而形成具有很强立体感的花纹织物。 提花织物：

小花纹织物可以采用原组织、变化组织、联合组织以及它们的组合，也可以在一种的组织上用另一种组织或浮长线起花，还可配以各种颜色的色纱形成条格、嵌条线或组成配色模纹织物，或者用花式纱线对织物进行点缀、修饰等。 2、针织物 纬编针织物

基本组织有纬平针组织、罗纹组织、双罗纹组织、双反面组织四种。 花色组织有：提花组织、添纱组织、衬垫组织、毛圈组织、长毛绒组织等。 经编针织物

基本组织有：编链组织、经平组织、经缎组织、重经组织等。 花色经编组织有：衬纬经编组织、花边经编组织、缺垫经编组织、集圈经编组织、提花经编组织等。 3、非织造织物

非织造织物是采用非织造技术加工的织物，是一种由纤维层构成的纺织品。这些纤维层可以是梳棉网、定向或非定向铺置的纤维网或纱线网，也可以结合其他纺织品或非纺织材料，将这些材料用机械或化学的方法使之结合成为织物。

四、三维纺织品的加工与产品开发

三维编织结构的复合材料不分层、整体性好，不但能大幅度地提高复合材料的强度、刚度，而且具有良好的抗冲击性，广泛应用于航空航天、国防军工、汽车船舶、机械制造、能源、化工等各个领域。 加工方法：

（1） 织造方式编织

织造时，呈水平Y方向配置的片状经纱，分成上下两层形成梭口，对于较厚的织物可在垂直方向同时形成多个梭口，纬纱由水平X方向的梭子引入梭口，一般每次引入一根纬纱，在多梭口的情况下，可同时引入多个多根纬纱，然后由钢筘将引入的纬纱推向织口并与经纱交织成织物。 经编时，仿照衬经衬纬的组织结构，先将纱线沿不同的方向进行铺层，当达到一定厚度时，再用经平组织或编链组织将各层连接成为一个整体。 （2）多轴方式编织

纱线从三个或者三个以上的方向进行编织。常用的油三轴、四轴、六轴等编织方法。 （3）扭绞方式编织

扭绞编织是将同一方向配置的纱线按一定方式和顺序相互扭绞而得到的三维编织物。根据扭绞运动方式的不同，分为平移式扭编和回转式扭编。

四、 复合材料的加工与产品开发

将两种或者两种以上不同性质的材料组合在一起的过程就是复合材料的加工。

（1） 低压成型法

裱糊成型法：工具简单，不受场地和制品尺寸的限制。但加工质量不稳定，易受操作人员水平、经验和劳动态度等影响，且劳动条件较差。 喷射成型法：属于半机械化操作，无搭接缝，整体性好。需要专用的喷射机，制品的树脂含量高，因而强度较低，操作中的浪费较大。 加压固化法：使制品在固化过程中产生必要的变形，或防止不必要的变形。具体的有

真空袋法、压力袋法、热压罐法 第七章 纺织终制品的开发 纺织终制品的分类：

按最终形态：纤维类、线类、布类、多层体类 按应用领域：服用纺织品、产业用纺织品、家用纺织品 一、 产业用线状产品的性能要求与产品开发 （一） 绳索类

无论何种绳索，其功能是捆绑、牵引。因此，强力高、质量轻、耐用是主要的要求，可以根据材料的选择以及绳索制造技术来开发出新型绳索产品。 （二） 线类 例：缝纫线

传统的缝纫线以棉线为主，现在则趋向于采用比棉线强度高、尺寸稳定性好的合成纤维。

其中，短纤纱可以用精梳纺纱工艺制作，然后将单纱并捻，可采用绞纱染色或者筒子纱染色，为了使缝纫线有平滑性，可通过上硅油或石蜡的方法进行后处理。长丝则可在上行式捻线机上加以初捻，然后并捻。 （三） 光导纤维

光从透明的纤维一端照射，可以经反复折射、反射而到达另一端，利用这一特性，可以实现光的传递，这种能把光在纤维内进行闭合传递的纤维就是光导纤维。 用途：

工业用途：照明、指示盘、识标、光学测定检查、短距离光通讯等 非工业用途：装饰灯、商标显示、商品照明等 在一下几个方面将有所发展： 1、 2、 3、

提高使用温度 降低光损耗 改善力学性能

二、 产业用带状产品的性能要求和 开发 1、

安全带

安全带的产品开发，主要从力学特性、耐久性、手感方面来考虑。 三、产业用面状产品的性能要求和开发

面状纺织品可分为网状产品、非织造布类产品、厚重织物、过滤布等

（1）网状产品 渔网的开发

构成网眼结的方法主要有织布结网，拉舍尔结网、无结网、平结网、细网眼

农用遮阳网，透气性适宜，强度高，施工方便，使用寿命长，收藏方便，在材料里添加防老化剂、色母料。 （2） 非织造布产品的开发

一方面，开发新型纤维原料和品种，改善现有品种的性能，增加功能，提高差别化、高性能纤维的产量。

另一方面，着色、涂层、复合等化学、机械后整理工艺。 四、服装与服用纺织品

服装品质的好坏，起决定性作用的是服装设计和面料、辅料的选择 服用纺织品的基本性能 1、 2、 3、

机械性能 改善织物性能的着眼点 美学性能

服用性能 热透过性能、水透过性能、透气性

五、 服用纺织品的开发

（1）面料、衣料类 如：涤纶仿真丝，除了后整理外，还有起绒整理、光泽整理等

（2）特殊服用产品的开发 如：阻燃纤维、耐高温纤维 服用纺织品的开发方向： 1、

开发和使用新材料

2、 开发和采用新的整理技术

六、 家用纺织品的应用范围

特征：功能性、装饰性、安全性、节能性

用途：日常生活用品类、床上用品类、窗帘类、铺地类、贴墙饰物类、家具覆盖类

七、家用纺织品的开发

第八章 纺织品的功能及产品开发 第一节 纺织品的审美功能及产品开发

纺织品的审美功能包括材质美、纹理美、色彩美、花型美、手感风格美、舒适美、款式美、功能美等诸多方面。 一、 材质美与产品开发

山羊绒又叫黄金纤维，质轻、柔软、手感滑糯、蓬松保暖、穿着舒适，具有一定的形态稳定性，其服饰品格调高雅，风格怡人，用它制作的针织服装，精粗纺面料及饰品，称得上服饰品中的上等。

蚕丝又叫纤维皇后，有珍珠般的光泽，细腻柔软的手感，轻薄舒适的风格特征。

羊毛因光泽怡人，天然卷曲，独具缩绒特性而著称，因而羊毛制品滑糯而有身骨，挺括而活络，有足够的形态稳定性，成为世人瞩目的高档服饰品。 二、 纹理美与产品开发

纺织品的纹理美，一方面体现在织物的结构中，另一方面体现在表面形态中。

以丝织物的纹理而论，不但有格调高雅的绫、罗、绸、缎、绡、纺、绉、锦、绨、纱、呢、绒等各种纹理组织，而且还有各种千变万化的提花组织，或者凹凸似浮雕花纹，或闪烁隐映而变幻，或经烧毛刷剪表面光洁而纹路清晰，或经缩绒起毛，绒毛覆盖而不见织纹，或布面皱缩或起泡。 三、 色彩美与产品开发

纺织品的缤纷色彩主要靠染色与印花实现。染色则是使用直接或间接溶于水的染料，通过吸进式加工或浸轧式加工，使染料和纤维牢固结合而完成染色，或使用粘合剂将不溶于水的颜料涂覆在纤维表面。

还可以通过手工和机械方式,在纺织品上印制千变万化的图案以及特殊效果的花纹。比如：烂花、闪光、变色、香味、皱缩、凹凸的纹样。 四、 手感风格美与产品开发

所谓手感风格美主要是指滑糯与粗涩感，柔软与硬挺感，轻薄与厚重感，蓬松与坚实感等，不同的产品习惯上具有一定的风格，从而给人们以美感。

如今诞生了新型的液氨丝光技术、低温等离子技术、超密编织技术、涂层复合技术、新型的高级柔软整理剂的柔软处理技术，这些均可使纤维直至纺织品的手感风格充分的美化。 五、舒适美与产品开发

所谓舒适美是指纺织品的存在和使用要使之更适应人的生存、生活、生理的要求，无刺激、无副作用。比如，服用材料希望冷暖适宜或冬暖夏凉，不刺激皮肤，冬季防风，夏季透气，满足人体对温湿度的适应条件。

取决于材料的选择，比如，天然纤维较化纤穿着舒适，尤其是丝、棉制品，吸湿透气、柔软、保暖。因此，化纤产品的柔软处理、吸湿透气处理技术的应

用，便可使其纠正缺点，变得舒适。

天然纤维也同样需要对舒适性进行改善和提高，比如，经剥鳞片处理的羊毛，加之柔软处理，可改善吸湿放湿性，柔软滑糯，冬暖夏凉。六、款式美与产品开发

纺织服饰品作为直接使用产品，其款式美是体现纺织品审美价值的综合象征。因此，开发并创造美的款式，同样是纺织新产品开发的继续。从某种意义上讲，更加反映民族风貌，文化水平，审美意识。也正因为如此，作为纺织品的最终用品，也随着设计师的潜心研究而日新月异 七、功能美与产品开发

以羊绒制品为例，以12tex羊绒制成的织物，经一系列的后整理，如防缩、定形整理等特殊加工，可使织物手感蓬松、舒适、尺寸稳定，既有美的服饰功能，又具有其他的多种功能。

第二节 阻燃功能纺织品的开发

一般阻燃织物应具有以下条件：有阻燃性能，离火焰后不再燃烧；要有较好的耐久性（耐水洗、耐干洗、耐气候性）；整理后不影响手感；织物强力降低少；不会使染色产品变色、褪色，对色泽牢度无影响；无毒性，对皮肤无刺激或影响等等。

阻燃织物的形成，一种方法是将阻燃材料添加到纺丝液中制成阻燃纤维，再用阻燃纤维制成织物；另一种方法是对天然纤维或化纤织物进行阻燃整理或变性处理。 一、织物燃烧性能 （一）燃烧性能

在可燃性织物着火燃烧过程中，先是受热而水分蒸发，继而升温，然后产生热分解作用，形成可燃烧物质与空气混合而着火燃烧。合成纤维受热则先软化、熔融，而后进行热分解作用。在燃烧过程中所产生的热与周围环境发生对流，并向燃烧织物的内部扩散，导致内部纤维的热裂解而使火焰蔓延。

一般认为，棉、粘胶纤维和醋酯纤维是易燃纤维；腈纶、羊毛、锦纶和蚕丝属于可燃烧纤维；变性合成纤维，如氯乙烯和丙烯腈共聚纤维为难燃纤维；石棉、玻璃纤维及金属纤维为不燃性纤维。 （二）影响燃烧性能的因素

织物的燃烧性能除了基本上取决于纤维的化学组成外，还与织物上含有的染料、整理剂、织物的组织结构及外界条件等有一定的关系。 1.织物的组织结构 织物的组织结构影响织物的燃烧速率和火焰的蔓延性能，相同的纤维材料，组织结构紧密而厚重的织物其燃烧速率较慢且不易蔓延，因为紧密厚重织物中的空气含量相对较低，供氧不足而使燃烧性能降低。所以应合理选择组织结构，以最轻最少的纤维得到最佳的阻燃效果。

2. 温度 温度对织物燃烧性能的影响可用极限氧指数的变化来说明，当燃烧温度从25℃ 升高到150℃时，未阻燃棉的极限氧指数从18%降到14%，而阻燃棉从35%降到27%，织物的易燃性随温度的升高而增加。 3. 含湿 织物的燃烧性能受含湿量影响，织物受热燃烧时，首先水分蒸发需要吸热 织物相对湿度高，对火焰的扩散有抑制作用，在湿空气中的燃烧速率一般比较慢。

4.空气压强 空气压强的大小对织物燃烧速率也有一定影响，燃烧速率随空气压强的增加而增加，这是因为空气中的氧气分压随压强增加而提高，所以燃烧速率加快。 二、阻燃机理与阻燃剂 （一）阻燃机理

1.覆盖层理论 指某些阻燃剂在高温下能在纤维表面形成覆盖层，具有隔绝作用，一方面阻止氧气的供应，另一方面阻止可燃气体向外扩散，从而达到阻燃目的。硼砂一硼酸的作用便是这样。

2不燃性气体论 阻燃剂受热分解成不燃性气体，将纤维分解出来的可燃性气体的浓度冲淡至产生火焰的浓度以下。

3吸热论 阻燃剂在高温下，发生吸热反应，如升华和熔融都要吸收一定热量 从而降低温度，阻止燃烧蔓延。

4化学反应论（或称催化脱水论）阻燃剂在高温下分解并产生脱水剂，使纤维脱水而碳 化，减少可燃气体的产生。 （二）阻燃剂

1. 含卤阻燃剂 在热裂解过程中，分解出卤化氢气体（Hcl HBr）该气体不能燃烧，能使纤维热裂解中产生的可燃性气体稀释，或隔断与空气的接触，使织物难于燃烧。含卤阻燃剂如果与氧化锑同用，又可产生氯化锑，破坏可燃气体的产生。

2．含磷阻燃剂 在阻燃过程中产生磷酸酐或磷酸，促使纺织品脱水炭化，阻止或减少可燃性气体的产生，起到阻燃作用。另外，磷酸酐

会在热裂解时形成类似玻璃状的熔融物覆盖在织物上，促使有机物直接氧化成二氧化碳，减少可燃性气体一氧化碳的生成，从而降低织物的燃烧性能。另外，含硼阻燃剂与含磷阻燃剂效能相同。

3.含氮阻燃剂 含氮化合物能与纤维素纤维作用，降低分解温度，并与纤维热裂解时产生的可燃性气体作用，起到稀释和阻燃效果。

三、阻燃功能纺织品开发 （一）纤维素纤维阻燃整理

在阻燃纺织品的发展中，应考虑两个基本因素，整理的耐久性和防护性，不同的产品根据不同的要求，可采用不同标准。纤维素纤维的阻燃整理可分为非耐久性、半耐久性和耐久性整理三种类型。

1.非耐久性阻燃整理 非耐久性阻燃剂一般为水溶性的无机盐类，将阻燃剂溶解于水，织物经浸轧和烘干即可，加工方便，成本较低，整理品有良好的阻燃性能，手感柔软，但不耐洗，可用于少洗或不洗的织物。

2.半耐久性阻燃整理 经半耐久性阻燃剂处理的棉可经受有限次数（1-15次）的温和洗涤，但不耐高温皂洗。一般用于窗帘、室内装饰布和床垫等。

3耐久性阻燃整理 耐久性阻燃整理一般需耐水洗 50次以上，有时需达200次以而且要耐皂洗，要求较高，大多采用以有机磷为基础的阻燃剂。

（二）合纤织物阻燃整理

合成纤维阻燃整理有两类方法：一类是合成纤维在纺丝时添加阻燃

剂，此种纤维织成织物后就有阻燃性能；另一类是纤维织成织物后再作阻燃整理。

1．涤纶织物的阻燃整理 在涤纶织物的阻燃整理中，通常应用且效果较好的有如下几种阻燃剂。1.十溴联苯醚／三氧化二锑混合阻燃剂 2. 环状磷酸酯 3. 三（2,3-二溴丙基）磷酸酯。

2.锦纶织物的阻燃整理 对锦纶较有效的阻燃剂为金属化合物和硫化物，硫化物中以硫脲和硫氰酸铵效果较为明显。

3.腈纶织物的阻燃整理 腈纶织物比涤纶和锦纶容易燃烧，极限氧指数最低，仅为18%～18.5%，燃烧热最高为35.9%，是一种易燃纤维。 （三）混纺织物阻燃整理

在实际生产中，涤／棉混纺织物用得较多。对其进行阻燃整理采用THPS的低分子齐聚物、THPS和氨的低分子缩聚属于此类化合物，用物有较好的阻燃效果。阻燃剂LRC-15属于此类化合物，用THPS和氨以2.5:1的摩尔比制成。应用轧、烘、焙、氧化处理工艺。织物上含磷量达5%-5.5%时才能产生较好的阻燃效果，当其与尿素及TMT 一起使用时，可以改善耐洗性。

（四）羊毛织物阻燃整理

目前，毛织物广泛应用的阻燃工艺是钛和锆等金属络合物的浸渍法。钛和锆的羧酸或无机酸的络合物带有负电荷，在酸性条件下，通过静电引力，与羊毛上的氨基结合，易被羊毛吸收，具有阻燃能力。应用效果以金属钛和锆的氟络合物为好，例如，六氟锆酸钾（钠）和六氟钛酸钾（钠），在酸性条件下性能稳定，可溶于热水，而且分子结构较小，易渗

入纤维内部，可以在较低的温度下处理羊毛织物。

第三节 拒水拒油功能纺织品的开发

织物的拒水拒油功能是以有限的润湿为条件的，表示经处理的织物在不经受任何外力作用的静态条件下，抗液体油污渗透作用的能力。

织物的拒水和防水概念是有区别的，防水整理是在织物的表面涂上一层不透水的化合物，如油脂、蜡、石蜡或各种橡胶及多种热塑性树脂，以充填织物表面的孔隙，达到防水的目的，但同时也不透气，常用作工业用品及装饰物，如帐篷、卡车盖布及帷幕等。拒水整理是以疏水性化合物沉积于纤维表面，使水不能浸润，达到拒水的目的，但该整理并不封闭织物的孔隙，空气和水汽还可透过，使其既拒水又透气，常用于雨衣、雨帽等。

拒水整理剂一般是具有低表面能基团的化合物，用其整理织物，可使织物表面的纤维均匀覆盖上了一层由拒水剂分子组成的新表面层，使水不能润湿。拒油整理即织物的低表面能处理，其原理与拒水整理极为相似，只是经拒油整理后的织物要求对表面张力较小的油脂具有不润湿的特性。

（一）石蜡-铝皂类化合物

铝皂法拒水整理按铝皂形成的步骤可分为二浴法和一浴法。 二浴法 织物先以肥皂为乳化剂的石蜡乳液浸轧、烘干（肥皂和石蜡沉积在织物上），再经醋酸铝溶液浸轧，织物上的肥皂与醋酸铝反应生成不溶型的铝皂。

一浴法 一浴法是将醋酸铝和石蜡肥皂乳液混合在一起使用，但如直接混合，将发生破乳现象，为此，需要预先在乳液中加入适当的保护胶体，如明胶等，才能使乳液稳定。值得注意的是，明胶是亲水性蛋白质，其用量越多，乳液虽越稳定，但整理品的拒水效果会降低，所以用量要适当。

无论是二浴法，还是一浴法，整理工艺均采用轧、烘的方法。 （二）金属络合物

以长链脂肪酸的铬金属络合物拒水剂为代表，它是用氯化铝和硬脂酸在异丙醇中反应制得的。在天然或合成纤维织物上用铬络合物处理，可获得具有半耐久性的拒水效果，整理品的初始拒水性良好，手感柔软。 （三） 呲啶化合物

长链脂肪烃类的吡啶化合物，在高温热处理时，可与纤维素纤维反应，从而可在纤维上产生耐久性拒水效果。 （四）长链脂肪酰胺化合物

这类拒水剂是一端具有反应性基团的长链脂肪烃化合物，其中有羟甲基硬酯酸酰胺、长碳链烷基乙烯脲等。如十八烷基异氰酸酯与乙烯亚胺反应，生成氮丙啶基的化合物。常用的柔软剂VS 即为该化合物，也可用其作拒水剂。

（五）含长链脂肪烃的氨基树脂衍生物

这类化合物主要是用高级醇或高级脂肪酸将氨基树脂初缩体中的部分羟甲基进行醚化或酯化后的产物。

（六）有机硅

用于纺织品拒水整理的有机硅一般为线型聚硅氧烷：

由于这类拒水剂具有良好的拒水性、透气性、耐光性、耐洗涤性，加上本身又是良好的柔软剂，手感丰满柔软，能减少织物纱线之间的摩擦系数及改善针破牢度。故已成为用途广泛的常用拒水剂。 （七）含氟化合物

含氟化合物拒水（油）剂有些性能不同于有机硅和脂肪烃类拒水剂，最重要的差异是其具有拒油性。含氟化合物既能拒水又能拒油，而有机硅和脂肪烃类化合物只有拒水作用。含氟烃类化合物的拒油性与其具有低表面能有关。

第四节 防水透湿功能纺织品的开发

服装的舒适性是长期以来很受注意的，近来对运动服、工作服、救火队员防护衣等舒适性的改进，更为重视。

日本东丽公司开发的PCK三层结构织物的特点是：里层为细旦涤纶，与皮肤保持点接触或线接触；中间层为吸湿性、吸水性良好的涤棉混纺纱；表层为耐磨的涤纶变型纱，因而具有良好的耐冲击性和耐磨性。特殊的结构，使织物具有吸湿透气性。防水透湿织物可由以下途径实现。 一、高密度编织法

用微细纤维将织物织造成高密织物，使纱线间几乎无间隙，但它对水

蒸气的透过性是高

的。还可施加防水整理剂以进一步提高防水性能，如以碳氟化合物或有机硅等后处理。 二、层压法

可在织物上复合一层功能性薄膜（防水／透气），复合时需应用特殊的粘结剂，有些甚至是透气性的。如果使用不透气的粘结剂，在涂层时必须谨慎，勿使织物的整个表层被涂没，可用圆网印花机涂布、喷涂或纤维网层压工艺。 三、涂层法

织物用直接或转移法涂层工艺涂布，涂层剂将织物表面封闭，因而获得防水性。透气性则通过产生微孔结构或用亲水性涂层剂而得到。 四、新一代超级拒水产品

防水透湿织物的开发，从高密织物、聚四氟乙烯微孔薄膜的层压产品、聚氨酯湿法涂层产品，一直到当今的超细旦纤维的超高密织物，都可以作为发展过程中的里程碑。以上几种代表性产品，确实能阻止雨水渗透，而且又能使人体散发的湿气逸出。可是，它们在长期使用过程中，用于经受摩擦尤其是洗涤等作用，高分子膜破裂，其防水透湿功能降低，雨滴在织物表面的滚落速度变慢，甚至在织物表面形成水膜，结果失去透湿性，导致影响其穿着舒适性。

根据以上对自然界的荷叶为代表的拒水作用的解析，利用超细旦纤维的微细卷曲和高度收缩特性，其高密度织物染色后进行超级拒水整理，就可使织物表面形成类似荷叶的均匀而有微细凹凸结构，成为新一代的

防水透湿织物.

第五节 防污功能纺织品的开发

一、织物的沾污

纺织品在日常使用过程中常发生沾污，常见的污垢有固体污物（简称干污），如灰尘、铁锈、泥土等；有液体和固体的油脂（简称油污），如食品油脂、炊事油污、城市灰尘中油类以及人体排出的油脂等；还有其他各种水溶性或半水溶性固体物质，如盐、糖以及一些着色物质等。织物沾污过程可分以下三种。

直接接触沾污：织物在服用时同外界接触，如内衣和人肤的接触，使油污沾到衣袖、领口等处；外衣和户外使用的纺织品与大气的接触，使大气中浮游尘屑被吸附；衣物与衣物或衣物与其他物体的接触，也常发生污物转移的情况。

静电沾污：因纺织品表面的静电荷对空气中悬浮污的吸引作用造成的沾污，其吸尘程度

取决于纤维所带的电荷和电量。

再沾污：在洗涤过程中，油污易从重污衣服及污液中转移到轻污衣服上去。

二、易去污整理与产品开发

这类整理方法主要用于合成纤维及其混纺织物的整理，能赋予织物以良好的亲水性，使沾污在织物上的污垢容易脱落，也能减轻在洗涤过

程中污垢重新沾污织物的倾向。目前易去污整理剂有以下几类。 （一）聚醚酯嵌段共聚物

该类易去污整理剂是乙二醇和对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物，由于这类整理剂在高温条件下，能与聚酯大分子产生共溶共结晶作用，固着在涤纶上，从而形成耐久性整理效果。又由于嵌段共聚物能均匀分布于涤纶表面，聚氧乙烯基中氧原子和水形成氢键，使原来疏水性表面转成亲水性。在洗涤时，就可提高净化效率，减少污垢的再沉积作用。

（二）聚丙烯酸型

聚丙烯酸型易去污整理剂一般为共聚物乳液，具有良好的低温成膜性能，通过改变共聚物的组分，调节膜的硬度。这类共聚物与纤维有良好的粘着力，应用也很方便。这类易去污共聚物一般由丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯（或丁酯）等单体共聚而成，由于分子中含有一定量的亲水性羧基，整理织物具有良好的易去污和防湿沾污性能，整理品的易去污性能取决于整理剂羧基的含量，也与聚合物类型有关。

共聚物中酸组分的比例需在20%以上时方有易去污效果，一般含量以25%-40%为宜。酸组分含量较低，由于聚合物中疏水部分能更牢固地粘着于疏水性纤维，故耐洗性较好，但易去污效果较差。反之，酸组分含量过高，虽具有很好的易去污效果，但由于聚合物水溶性增加，整理品在反复洗涤过程中，使这种聚合物薄膜逐步解吸，故耐洗性较差。 （三）全氟脂肪基和聚氧乙烯嵌段共聚物

为了克服拒油或易去污功能的偏向，实现纺织品在大气中有良好的防污效果，当被沾污后，其净洗又较容易这一目的，于是开发了一些既具有拒油性链段，又具有亲水性链段的两性结构的防污整理剂。常用的以全氟脂肪基为疏水性链段和聚氧乙烯链段为亲水性链段的嵌段 便具有这种结构。织物经整理后，具有优良的防油性及油污脱共聚物。例如，整理剂FC-218便具有这种结构。织物经整理后，具有优良的防油性及油污脱落性。这类整理剂具有双重的防污性能，是因为它们在不同的环境中会改变大分子排列。在空气中，拒油的全氟基团排列在表面上，形成低自由能表面；在水中亲水基团排列在表面上，使之与油污的临界能量最低，这样使整理后织物无论在空气中还是在水中都不易被油污沾污，明显地提高了服用性能。

第六节 防静电功能纺织品的开发

静电问题可通过增加电荷的逸散速率或抑制静电的发生予以控制。当材料中加入抗静电剂后，通过提高聚合物材料的导电性能或电子的传递能力，提高其抗静电作用。疏水性合成纤维，如聚酯、聚酰胺、聚烯烃及聚丙烯腈等纤维都是绝缘体，其体积比电阻比纯水高108倍。因为水具有相当高的导电能力，所以只要吸收少量的水就能明显地提高聚合物材料的导电性。天然纤维如棉、羊毛和蚕丝都是亲水性纤维，能以氢键方式结合一部分水，如处于绝对干燥的情况时，也是绝缘体，同样可带静电。

在已知的用以改善纺织品导电性能的抗静电剂中，大部分是吸湿性

的化合物，即通过吸附水分，以及通过溶解于水中的离子而提高其导电能力的，如聚乙二醇、山梨糖醇、甘油等多元醇以及吸湿性强的氯化钠无机盐等。

通常，离子性抗静电剂比仅有吸湿作用的非离子型抗静电剂更为有效。离子型的抗静电剂是导电性高的离子型聚合物或离子交换树脂，如季铵盐类聚合物，由于离子型基团的高吸湿性，即使在相对湿度较低的情况下，也能吸收较多的水分，因此通常被公认是优良的抗静电整理剂。 导电性纤维既可通过将导电性炭粒分散于合成高聚物中，也可用金属涂层，如硫酸铜、银、钻、金或镍粉等涂布于纤维表面，或用金属如不锈钢或铝制造纤维。然而，这些方法的不足是大部分导电性组分都是有色物质，即使用量很少也还有色素影响，限制了扩大使用。 （一）非耐久性抗静电整理剂

所谓非耐久性抗静电整理，一般经水洗要失去抗静电能力，整理效果不耐久。在这类整理剂中，应用较多的是表面活性剂，有阴离子型、阳离子型和非离子型。阴离子型抗静电剂，例如 为烷基聚氧乙酸醚时，是一种性能优良的抗静电剂，在烷基硫酸酯类化合物（ROS3Na），当R为烷基聚氧乙酸醚时，是一种性能优良的抗静电剂，在合成纤维纺丝油剂中应用较多。烷基磷酸酯类化合物，不仅抗静电性能较强，而且具有较高的热稳定性，如抗静电剂P为磷酸酯和三乙醇胺的缩合物。

非离子型如脂肪胺和脂肪酰胺的聚醚衍生物类抗静电剂，随着环氧乙烷数的增加，吸湿性增加，抗静电性增强。脂肪族的季铵盐衍生物属阳离子抗静电剂，其活性离子带有正电荷，对纤维的吸附能力较强，具

有优良的柔软性、平滑性、抗静电性，既是抗静电剂又是柔软剂，并且有一定的耐洗性，。目前应用最广泛的抗静电剂。抗静电剂TM是三乙醇胺和硫酸二甲酯缩合物。

非耐久性抗静电剂的整理效果虽耐久性差，但整理剂挥发性低，毒性小，而且不易泛黄，腐蚀性较小。纤维纺丝和纺织用油剂多用非耐久性 抗静电剂。

（二）耐久性抗静电整理剂

理想的耐久性抗静电剂应该是在相对湿度低的环境中，具有尽可能高的回潮率，而在水中具有尽可能低的溶胀性。耐久性抗静电整理在生产中以阳离子型和非离子型整理剂应用广泛。

近年来，聚环氧乙烷与聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物是聚酯纤维织物应用较广泛的抗静电和易去污整理剂。聚合物分子结构中含有聚氧乙烯醚键，可在聚酯纤维表面形成连续性的亲水薄膜，富有吸湿性，减少静电现象，还含有可以结晶的聚酯链段，它和聚酯纤维的基本化学结构相同，因此对聚酯纤维有较好的相容性，通过高温焙烘作用，整理剂可以与聚酯纤维产生共溶共结晶作用，使整理的织物有较高的耐久性。耐久性阳离子型抗静电剂有聚丙烯酸和丙烯酸酯的阳离子衍生物，其本身不溶于水，需制成乳液使用，耐久性良好。

抗静电整理工艺多采用轧、烘、焙工艺，而焙烘的温度因不同的抗静电剂、不同的交联剂而有所不同。

第七节 隔离与通透功能纺织品的开发

一、热防护功能纺织品的开发

人体对热的防护主要包括避免直接与火焰接触（对流），或直接与热源接触；高温热源辐射热的隔离；火花和熔融金属喷射物和各种热蒸汽冲击的防护等。由于热源性质以及热转移和接触方式不同，对防护服的要求也不同，包括纤维材料、织物组织结构、处理加工方法和防护服的制作应用方式都不同。一般热防护织物应具有以下条件： 1.具有阻燃性能，离火焰后不再燃烧；

2.防护织物遇热或熔融后应保持原有形状，不收缩，焦化后不散裂，这样可以避免接触和损伤皮肤；

3.具有较好的阻燃或绝热作用，以使穿着者有时间避免热源直接伤害，同时要求燃烧时不产生煤焦油或其他导热熔融物质，伤害皮肤； 4.最好具有防水、防油或其他液体性能，可阻止高温水、油、溶剂以及金属融体或其他液体溅射而透入织物，损伤皮肤。

有关防护服的纤维材料、结构、后处理和制作有以下几类方法可参考。 （一）热导防护

经试验，对铁、铝、镁等熔融金属的防护，金属量和品种都有影响。羊毛绝缘性好，对金属粘着力也低，总体防护性能较好。羊毛厚织物（540g/m2）可防护350ml熔融钢铁或矿渣；羊毛薄织物(270-350 g/m2）适用于对铝、镁等熔融金属的防护。根据试验和实际应用得出以下结论：

1.材料不宜用热塑性纤维和导热性能优良的纤维，要求纤维在高温焦化后也不导热。织物表面光滑可减少金属沾粘，泽普鲁羊毛和卡利邦

整理棉织物，对铝工业防护较合适。

2.石棉、玻璃纤维、芳族聚酰胺和酚醛类纤维热稳定性虽好，但容

易导热，作为防护服效果不好，因此一般应用泽普鲁羊毛和阻燃棉纤维制作防护服更合适。 （二）对流火焰防护

外层机织物或内层疏松针织物对火焰防护效果较好。如果内层用同一针织泽普鲁阻燃毛织物，外层防护性能依次为：泽普鲁羊毛﹥85/15羊毛玻璃纤维﹥芳族聚酰胺纤维﹥阻燃棉纤维。因羊毛焦化后能阻止火焰热传递故泽普鲁羊毛的防火焰防护性能好。 （三）辐射防护

铝反射效果较好，可反射90%热量，以采用镀铝方式较合适。 有关阻燃和热防护服品种用量较多的有以下各类。

1.救火员防护服 救火员防护服为阻燃热防护服中用量最多的品种之一。

2. 煤矿工人防护服 根据防护需要，一般煤矿防护服，要求有阻燃性能，穿着舒适安全，具有一定耐洗性和一般牢度，价格要求低一些。 4. 海军防护服 海军用轻质防护服要求能在热环境下操作，也能适合救火工作，同时也要求防水，有时更要求能防寒，并具有浮力。据介绍，橡胶复合泡沫潜水衣，变形小，保温性好。

5. 宇宙服 缎纹或针织棉防护服(重量150—200g/m2)经丝光，用HPOH/NH3和DAP/尿素处理，符合阻燃要求，穿着舒适。如果以诺梅克斯耐高温阻燃纤维、陶瓷和碳纤维为材料的针织物，经硅橡胶涂层，绝热

效果突出，并能抵御高空中极恶劣的气候。 二、保温绝热功能纺织品的开发

使用绝热材料的目的在于节省燃料与其他热源，降低冷冻负荷而进行经济合理的运行；保护人不受高温或低温的影响，保持适宜的环境温度，从而提高作业效率；遮挡可燃与易燃物质不受高温影响而预防火灾；防止高温物体在输送时温度下降；防止易挥发液体在贮藏或运输时受日光照射而升温；防止室内墙壁“结露”等。

近年来，在产业与住宅建设方面则广泛使用玻璃短纤维、石绒与合成树脂发泡体为绝热材料。

1. 玻璃短纤维 玻璃短纤维也叫玻璃棉或玻璃毛，其导热系数与空气本身相近，安全使用最高温度可达300℃-400℃，吸湿小，蓬松性较高，具有优良的绝热效应。

2. 石绒 将玄武岩、蛇纹岩、铁矿渣（炼铁副产品）、石灰石等按比例混合，以焦炭、电为热源，加热至1400℃以上，使其在炉内熔融后流出，然后用压缩空气或离心法使之吹散成纤维状。

石绒的性能随所用原料、原料的化学组分及纺丝条件而变化。石绒与玻璃纤维一样，具有良好的绝热性能和耐热性能、吸声性能及电绝缘性能。此外，具有吸湿性小、风化腐蚀变化小等优良性能，因而广泛用于各种建筑、工业设备、冷冻机及吸声材料等方面。

3. 其他 通常，纤维集聚体的纤维之间保留有微细空隙，因此能提高绝热效果，如牛毛毡、黄麻毡、碳纤维毡、石棉等。

在强调节约能源的今天，使用优质的绝热材料，可节省保温和冷冻

的费用。随着民用建筑的不断增长，建筑绝热材料正在不断增长。 三、防紫外线功能纺织品的开发

太阳光中的紫外线对生物界既有有利的方面，又有有害的方面。紫外线可促进维生素D的合成和杀菌消毒的作用。但紫外线也可诱发皮肤病，如皮肤炎、色素性干皮症、皮肤癌，可促进白内障，降低免疫功能，另外，紫外线会使海洋生物中的浮游生物和鱼贝类减少，影响植物的光合作用和生长。

纺织品是表面凹凸而复杂的多孔材料，它除了可吸收部分紫外线，还因漫反射使其透过率降低，但单凭织物本身屏避紫外线的能力是不够的，涤纶、羊毛、蚕丝对波长300nm以下的光有很强的吸收性，棉织物却是紫外线容易通过的原料。

纺织品紫外线屏避整理是在纺织品上施加一种能反射或吸收紫外线，并能进行能量转换，将能量释放或消耗的物质。施加这些物质后的纺织品，对织物各项服用性能应无不良影响，并达到实用要求。 （一）紫外线屏蔽整理剂

常用的紫外线屏蔽剂大多是金属氧化物，如氧化锌、二氧化钛等。氧化锌价廉而无毒，屏蔽紫外线波长范围（240—380nm）较二氧化钛（340—360nm）宽，故应用较广。近年来又发现，将特殊结构的陶瓷超微粒混入纤维内制成的纤维，不仅能屏蔽紫外线，还可反射可见光与红外线。

选择紫外线吸收剂应以最终用途及纤维种类而定。常用的紫外线吸收剂主要是二苯甲酮类和苯并三唑类，它们吸收紫外线后，电子由基态变为激发态，能量的转移是通过放出磷光、荧光或热量而回复到基态的。

（二）整理工艺

织物的紫外线屏蔽整理工艺与其最终用途有关，如作为服装面料，对柔软度和舒适性要求较高，以采用吸尽法、印花法或浸轧法施加紫外线整理剂，因这种工艺对纤维性能、织物风格、吸水（吸湿性）和强力等影响较小。同时还可与其他功能整理同浴进行。如作为装饰、家用或产业部分用的纺织品，则强调其功能性要求，可选用涂层法。 1. 吸尽法 对涤纶，锦纶等合成纤维织物的紫外线屏蔽整理，可以与分散性染料高温高压染色时同浴进行。紫外线吸收剂分子像分散染料一样溶于纤维内部。

对于腈纶和改性腈纶，可与阳离子染料同浴进行紫外线屏蔽整理，整理条件与染色条件相同。

2浸轧法 由于紫外线吸收剂大多不溶于水，又对棉麻等天然纤维缺乏亲和力，因此不能采用吸尽法，而采用树脂（或粘合剂）将紫外线吸收剂固着在织物的表面。浸轧液由紫外线吸收剂（可少量添加紫外线屏蔽剂，以提高紫外线屏蔽效果）、树脂（或粘合剂）、柔软剂组成。浸轧后烘干或热处理，使树脂充分固着在纤维上，但要注意紫外线吸收剂的分子量小，易升华的问题。树脂的品种对整理织物的风格和吸水性等有一定的影响。

3.涂层法 一般是在涂层剂中加入适量的紫外线屏蔽剂或紫外线吸收剂，用涂布器在织物表面进行精细涂层，然后经烘干和必要的热处理，在织物表面形成一层薄膜，即可达到理想的紫外线屏蔽效果。这种加工方法，对各种纤维及其混纺织物均适用，且加工效果的耐久性能良好。

紫外线屏蔽整理工艺技术的发展趋势是提高整理效果的耐久性，途径是采用微胶囊技术，制成大分子紫外线吸收剂与其他功能性合并，开发多功能的新产品。 四、防辐射功能纺织品的开发 （一）防电磁波辐射功能

电磁波包括微波，在军事、交通、航空、航海、通讯和医学等方面的应用日益增多，但电磁波的辐射危害也日趋严重，长期接触对人体有害，必须加以限制。经试验，在5KV以上电流下产生的微波就有必要加以防护，故微波医疗人员和病人、办公室电脑操作人员、电讯发射台、火箭发射地面站、微波或磁场作业人员以及使用微波炉者（孕妇更需防止微波泄漏）等必要时都应使用防护服。

电磁波防护服通常是用屏蔽的方法来实现的，即通过防护层表面的金属将辐射波反射回去，以实现屏蔽。防护材料可用金属网保护层，也可在织物上镀银、镍、铜或用这些金属粉涂层，效果较好。镍金属涂层应用较多，这是因为镍金属不仅具有很好的屏蔽效果，而且还有较好的耐腐蚀性和抗磨损性。用镍涂层的织物做成的防护服既不影响织物的物理机械性能，又可在超高频电磁波范围内起很好的屏蔽作用。金属镍涂层效果较好，但价格较贵，目前，国内外采用在腈纶表面形成硫化铜，腈纶大分子上的氰基与硫化铜离子络合成螯合物，具有导电功能。国内使用稀土金属参加络合，形成稳定的腈纶硫化亚铜稀土络合物，已获得成功。

（二）防原子能射线辐射功能

原子能射线穿透力强，能量大，有很大的杀伤力，需要对相关的设备和从事这方面的工作人员进行防护，以避免放射性物质的污染和穿透，如不加防护，危害性极大。

防护服常采用多层织物，外层要求价格低、制作方便、质轻，可采用聚乙烯纤维织物或非织造布制成，内层主衣可用聚丙烯或聚乙烯纤维织物。

（三） 防X射线功能

X射线穿透力很强，仅次于γ射线，医学方面应用较多，从事这方面工作的人员，除在设备上加以防护外。防护服和人体敏感部分的防护也很重要。经试验，铅、钡、钼、钨等金属及其化合物重量大，防护性能较好，可与织物粘合或纤维混合作为防护材料。 五、吸音、隔音功能纺织品的开发

噪声控制材料应具备高吸声性和高隔声性。通过有效利用吸声性和隔声性优越的材料，就可以控制各种噪声。纤维材料主要吸收中、高声区的声音，是噪声控制对策中普遍使用的材料，此外还可作为振动体的缓冲材料而使用，即减少由振动体发出的噪声。

经树脂浸渍的涤纶纺粘非织造布以及诺梅克斯水刺法与玻璃纤维复合物，用作引擎罩，以降低汽车厢内的噪音。 六、密封功能纺织品的开发

密封材料是防止泄漏用的填塞物，自古以来一直使用皮革、麻、棉、石棉等纤维类。它所接触的流体有气体、液体、蒸气、浆液等多种，现在还有与腐蚀性液体接触使用的情况。使用温度也从液氮沸点（-196℃）

左右极低温度到1000℃的高温，还有使用于圆周速度30m/s的高速旋转轴和要求耐磨损性的密封填料。为满足机械强度、耐热性、耐药品性等特殊条件 使用玻璃纤维或碳纤维，在合成纤维中选用四氟乙烯纤维。

密封材料要具有：适当的弹性和机械强度、压挤永久变形小、流体不能渗透漏失的致密性、耐热性或耐寒性、耐油耐溶剂性、耐药品性、耐候性、耐臭氧性、热膨胀率要小。作为填料要求摩擦系数小，具有耐磨损性，而且不能损伤和腐蚀接触的金属。 七、过滤功能纺织材料的开发

纺织过滤材料统称为工业滤布，是配套食品、酿制、制糖、制药、冶金、钢铁、化工、石油、电业、造纸、陶瓷、水泥、建材、煤炭、染料、炭黑、机械、电子、科研及工业生产中固体分离和液体过滤，以及环境保护方面的除尘、吸尘、消声、空气净化、水质净纯、污水处理、废物提取及利用等的主要材料。

所谓过滤是将气体或溶液中浮游或悬浮的固形物质通过滤材进行分离的方法（前者为干式，后者为湿式）。不同纤维的滤布特征及其主要用途如下。

1.丙纶滤布 在纤维中聚丙烯最轻且容易处理，耐化学药品性优良，比锦纶和涤纶滤布价格低。其主要用途有染料和颜料的精制；粘土、陶瓷土、化学药品的制造；精油、啤酒、精糖等工业的应用；工厂废水、城市上下水处理等。

2. 涤纶滤布 耐干热150℃，强度及耐磨损性优良。耐酸性好，但溶解于高温强碱液中，在特殊条件下水解而发脆。主要用途有水泥、制铁

厂的高温气体的集尘；油脂、葡萄加工厂的过滤工序及化工厂的过滤等。 3.锦纶滤布 因为物理强度大且表面平滑，滤渣的剥离性优良。耐碱性强，但受无机酸侵蚀。主要用途有选矿、精练、化工厂的过滤，工厂废水和城市污水处理、集尘等。

4.维纶滤布 湿润时，特别是加热时发生收缩。主要用途有染料、颜料、陶瓷土的过滤等。

5.腈纶滤布 耐药品性优良。主要用途有腐蚀性气体的集尘等。 6.含氟纤维、芳纶、玻璃纤维滤布 耐热性优良的含氟纤维对所有药品几乎不反应。主要用途有高温气体的集尘等。

7.棉滤布 利用其膨润性适合于微尘过滤，比合成纤维便宜。主要用途有一般液体的过滤、集尘等。

8.滤布 羊毛毡集尘率高而过滤速度大，具有优良的滤布特性。但在苛刻条件下多数使用合成纤维针刺毡。

滤布除平纹、斜纹、缎纹外，还有双层组织等。平纹织物最密，适用于澄清过滤，但堵塞快。斜纹织物，因堵塞少处理量大，使用最多。缎纹织物，滤渣剥离性好，堵塞少，但捕集性低。织造后为了去除纱线的内部应力，要进行热定形处理，有的还应烧去表面的毛丝，最后用轧光机对布面进行平滑处理。使用毡及非织造布类要求耐磨性时，可进行树脂浸渍处理。

纺织过滤材料应用面广，除注意价格外，还应开发高效率的滤材，即薄而小型的制品，迅速而完全过滤且堵塞少，滤饼剥离性良好而无伸缩，且寿命长的滤布。

八、中空纤维的分离功能 （一）液体分离用中空纤维

工业方面广泛采用各种空心纤维作为空气净化和海水净化及药品浓缩的分离器，或称反渗透膜骨架。根据过滤物粒度大小的分布，有过滤、精密过滤、超精密过滤、透析等，作为特殊用途还使用反渗透。如美国杜邦公司制造的海水与苦咸水淡化用中空纤维反渗透器，其商品型号有三种：用锦纶66制成的B-5型渗透器，用芳香族聚酰氨一酰肼制成的B-9型渗透器；用芳香族聚酰氨制成的B-10型渗透器。

反渗透所产生的水净化作用，主要是利用膜的渗透来制造淡水，于渗透的反方向加上高于海水渗透压2.65×106Pa的压力，阻止来自海水的盐分，仅使水分子通过膜而获得淡水。

人工肾用中空纤维在分离血液中的水分、废物及抽出尿等装置中可代替肾脏而使用，最终可做成携带型，进而还能埋在体内。 （二）气体分离用中空纤维

用这种纤维制成的气体分离装置主要用作分离、浓缩或提纯氦、氢、氮、一氧化碳及二氧化碳等。这种装置内的中空丝的内径一般为15um，外径为28um，中空率为28%。纤维总根数按渗透器的级数划分。第一级为106万根，第二级为32.2万根，第三级为22.5万根。

此外，中空纤维还用在超滤方面，用这种纤维制成的设备可以使一定尺寸的大分子不能通过，而让较小的分子透过，以达到分离的目的。此法的特点是不经加热就可以进行溶质的浓缩、分离和精制。目前主要用于食品工业，例如果汁及蔗糖的浓缩和精制，以及蛋白质、酶和核酸

的分离等。

九、活性碳纤维的吸附功能

目前，在已有的碳纤维制造技术的基础上附加上活化处理技术，新开发了兼备吸附和过滤功能的活性碳纤维。

碳纤维制造的基本方法为：将有机纤维（例如粘胶纤维、聚丙烯腈纤维等）在非氧化环境中加热碳化得到微晶碳纤维，如再将其置于700℃以上的水蒸气中热处理，则碳纤维中的非晶质部分产生选择性地反应，形成细孔。

吸附能一般由细孔构成的表面积所支配结晶面间距增大，使吸附能增加，但同时也会引起纤维的强力下降。

通常，得到的活性碳纤维的比表面积比粒状活性碳的比表面积约大100倍，可见活性碳纤维的有效程度。

第八节 医疗、卫生功能纺织品的开发

一、防霉抗菌功能纺织品

防霉抗菌整理是在不使纺织制品原有性质发生显著恶化的前提下，提高其抗微生物能力（包括防霉、抗菌、防蛀等），杜绝病菌传播媒介和损伤纤维的途径，最终使纺织品在一定时间内保持有效的卫生状态。 （一）纺织品防霉、抗菌整理技术

1．不溶化整理技术，这是在合成或再生纤维的纺丝浴中加入某种

药剂或使天然的、合纤的织物用溶液浸轧、焙烘，纤维上就沉积一层不溶物或微溶物。可用有机锡 钛盐，加入合成纤维，经过熔融纺丝制成耐洗的抗微生物纤维。也可用有机锡的过氟代丙烯酸脂溶液浸轧织物然后加热使有机溶剂蒸发，在织物上沉淀不溶性药剂，形成一种能耐水洗和干洗的抑菌整理产品。

2. 微型胶囊技术，这是一种物理化学整理方法，即将抗菌活性物质贮存在两层保护塑料之间，抗菌活性物能游移到外层来，当外层的活性物质被水洗去或被紫外线降解用完时，通过控制释放机构能够从保护塑料中给以补充。用微胶囊整理的卫生制品，不仅具有较好的抗菌性能，还具有较好的耐久性。 二、消臭功能纤维 （一）消臭途径和消臭剂

消臭的研究重点在于消臭剂的开发。作为消臭剂的有效成分主要有活性炭、硅酸、氯化物、氧化物、碘化物、氨络物、有机酸、苯酚类、金属硬脂酸盐以及芳香物质、植物精油和酶类等。其形态有溶液型、凝胶型、固体型、粉末型等多种。这些消臭剂在消臭过程中，显示出不同的消臭机理，这是我们开发消臭纺织品的重要理论基础。

1.感觉消臭 所谓感觉消臭是使人从嗅觉上感觉到臭气的消失，其消臭机理包括掩盖作用和中和作用。掩盖作用是用感觉程度大的气味将感觉程度弱的气味压下去，如使用各种芳香剂和醋酸等具有浓烈气味的物质，能对臭气发生掩盖作用。中和作用是通过两种气味的混合，使之相互抵消，其中也兼有特定臭气物质和消臭剂成分之间的化油以及一些

植物提取物都能与臭气发生中和作用。

2.物理消臭 物理消臭的方法包括吸附作用和吸收作用。吸附是指利用活性炭、沸石、硅胶等表面多微孔物质对恶臭分子进行吸附。如将活性炭微粒掺到聚酯纺丝液中纺成纤维。或将活性炭粘附于聚酯纤维表面，形成包覆层，甚至使用活性碳纤维。用这些纤维织袜或制作消臭垫，有明显的消臭效果。吸收是指通过表面活性剂等物质将臭气分子溶解并吸入其内部，如日本开发的消臭羊毛就是利用表层糊精的吸入作用。物理吸附、吸入作用往往有容易饱和而降低消臭效果，使臭气再释放，这种情况正在不断改进，如使用缩磷酸锆微粉作为纤维消臭剂，只需经过吹风和日晒即能恢复其消臭功能。

3.化学消臭 这种消臭方法是使恶臭分子与消臭剂发生化学反应，生成没有恶臭气味的物质，其反应机理涉及脱硫反应、氧化还原反应、离子交换反应和加聚反应等。如用硫酸亚铁等铁盐与臭气物质相作用，生成硫化物能使硫化氢恶臭气体消失。用金属离子与恶臭物质分子发生络合反应，从而使臭气消失。用有机酸类物质可以与恶臭分子，特别是与氨臭发生中和反应、加聚反应，而达到消臭的目的。

4. 生物消臭 这是一种通过各种生物包括细菌、酵母和多种生体酶作用消除恶臭的方法，其消臭机理在于细菌对恶臭物质的分解和生体酶对恶臭物质的氧化、催化作用。这种消臭剂的特点是：消臭反应速度快，循环反应，使用寿命长，常温与恶臭常压下及不同水质中都能反应分子的反应率高，运行成本小，操作简单，无二次公害。在消臭纤维的开发中，大量使用这种消臭剂。

（二）消臭纺织品开发技术

1.后整理技术 这里所指后整理技术包括浸渍、喷雾、涂层、浸轧等，所用消臭剂以天然植物消臭剂为主。

2.将纺丝与后整理相结合 在消臭纤维开发中，充分发挥传统后整理技术的优势，将其与纺丝组分和纺丝工艺相结合不失为一条新的途径，这在实际开发中取得了良好的效果。如在纺丝液中加入特定成分，可以获得多微孔纤维，对这种纤维进行消臭后整理，会进一步提高消臭效果和耐久性。

3.共混纺丝 共混纺丝是开发消臭纤维的热门技术，其工艺是把抗菌剂加入纺丝聚合物中，用传统纺丝设备进行纺丝。

4.复合纺丝 复合纺丝法可以节省消臭剂的消耗和保持纤维的基本性能，其所得纤维的性能都会高于单纯共混纺丝的纤维。

消臭纤维在不断发展，它已与抗菌功能联系在一起，还将与防毒功能相结合，同时也兼容阻燃性、吸湿性、柔软性等多功能为一体，开发出各种新型的功能材料。 三、芳香功能纤维

关于芳香的医疗保健功能的研究，近年来发展迅速，其中突出的一点是用脑电波测定技术确立了芳香医疗的科学原理。如茉莉香具有比咖啡大一倍的醒神效力，熏衣草具有镇静宁神的疗效均已被脑电波所证实。 芳香纤维开发以香型不同、纤维材料不同、纤维结构不同和赋香形式不同，而具有多种技术类型：

1.共混型 用共混纺丝方法把芳香物质均匀地掺入纤维内部。但这类

纤维有一个最大缺点，就是把选用芳香物质的沸点限定在250℃以上，因为在熔融纺丝中，温度高达200 ℃以上，沸点低于250℃的芳香物质就会挥发一空。

2.包芯型 这种纤维的鞘层通常使用聚酯、聚酰胺类常用化纤材料，维持其纤维性能而芳香物质被加入到芯部聚合物材料之内。在这种纤维中，芳香物质的挥发组分只能沿纤维纵向从端面递出，因而挥发缓慢，留香长久。

3吸入型 经研究发现，乙烯一醋酸乙烯共聚物作为吸油性聚合物能吸入油型芳香剂。如把乙烯一醋酸乙烯共聚物以共混形式纺入常规化纤之中，然后浸入油型芳香剂中，保持定时间，则乙烯一醋酸乙烯吸足了芳香剂，使纤维获得芳香性。这种方法，不仅对芳香物质的沸点没有任何限制，容易达到指定的芳香效果，而且还可以把芳香油剂悬浮到染液中，使浸香与染色同时进行。 四、生体吸收性功能纤维及制品的开发

生体吸收性功能纤维是新型的功能纤维，具有普通纤维的机械性能和医学性能，在植入生体初期，它以其机械性能和生体适应性，维持着伤体的愈合，而在愈合之后，这种纤维被生体吸收。 生体吸收材料基本分为天然材料、合成材料和两者混合材料三大类型。

利用天然材料和合成材料混合制作的可吸收性纤维是一条新的途径。如采用明胶和聚乙烯醇混合的方法开发可吸收纤维，此外，作为人造骨骼强化材料的玻璃纤维，也通过一定的改性实现了可吸收性。现代医学的发展，对可吸收性纤维提出了越来越多和越来越高的要求，因此推动

着各国的研究人员不断改造老品种和开发新品种。生体可吸收性纤维的纺丝技术有以下几种。

1.溶液纺丝 选用天然材料制作可吸收性纤维多采用此法。即将提取的天然材料溶于适合的液体中配成纺丝液，该液从纺丝头中挤压而进入凝固浴，经牵伸、热定形完成了纺丝过程制作天然和合成混合材料时往往也使用这种方法。

2.熔融纺丝 选用合成材料多采用此方法，即将聚合体配成纺丝液，挤压成初纺纤维再经拉伸、热处理，最终得到既柔软又有强度的纤维。 3.纤维素纤维改性处理 通过对纤维素纤维的化学改性，可以制得可吸收性纤维。

4. 生体吸收性纤维的应用 生体吸收性纤维的最大应用领域是缝合线 ，另外，用于大面积体腔内膜的修补，内脏创伤的缝合以及器官移植的定位等。

使用生体吸收性纤维开发人工假骨，可使其进一步提高实用性。如使用可吸收性纤维与其他纤维一起混合，制作人工骨的强化纤维，随着移植时间的增加，可吸收性纤维被生体吸收 骨组织或筋膜组织长入人工骨内，使其形成完善的结合。用可吸收性纤维和非吸收性纤维交织的人工血管，达到了低渗血孔隙率和高愈合能力，即这种人工血管在植入初期，孔隙小，渗血少，随着血液对纤维的作用，可吸收性纤维被吸收，有利于人工血管内外膜的生长，使之成为一体。

使用可吸收性纤维制作的人工皮肤，不仅能保证创面纤维芽细胞很好生长，发挥其对创面的保护作用，而且因其与生体亲合性好，能被创

面吸收而使愈合后皮肤平整光滑。

将药物包容在可吸收性纤维之内，作为药物载体纤维，也将是其新的应用方向之一。

五、非生体吸收性功能纤维

非吸收性纤维的功能是指在生体组织、血液、体液的环境中，纤维能连续保持其纤维性能和特定的缝合、连接、支撑、传输、分离等功能。这类纤维一般分为生体稳定性纤维、生体亲和性纤维和生体分离性纤维等。

（一）生体稳定性纤维

所谓生体稳定性是指纤维在生体内表现的物理和化学的稳定性，这是生体适应性的基本

要求。生体稳定性纤维有很多种，如动物纤维、植物纤维、金属纤维、锦纶、涤纶、丙纶和氟纶等，其中特别是后两种，具有出色的生体稳定性。

（二）生体亲和性纤维

纤维的生体亲和性是指和人体组织，如肌肉、骨骼、细胞等能形成紧密结合的性能，这种结合一般是通过化学键形成的，无生理排异反应。目前，在这类材料中以碳纤维和羟基磷灰石纤维最为出色，这在人工骨、人工韧带等许多人工假体开发上做出了贡献。此外，还有一些改性纤维，用作细胞等生体培养载体，也显示出生体亲和的性能。

碳纤维不仅有高强度、高模量、高耐磨性和导电性，而且其直径细小，对胶原组织具有优良的导向性，与骨组织和生体细胞的结合性很强。

如用碳纤维制作的假眼眼座，则可把假眼牢固地固定在眼部基底组织上。 （三）生体分离性纤维

所谓生体分离功能是指通过对体液、血液等液态生体组分进行分离，用以维持人体新陈代谢和达到医疗的目的。生体分离性纤维则是指具有这种分离功能的中空纤维分离膜。用于替代人工器官的装置有人工肾、人工肺及人工肝和人工胰。用于进行体液和血液处理的装置有血浆分离器、血浆过滤器、腹水处理装置以及血浆采集器和血液回收器。 六、远红外保健纺织品

远红外纺织品开发途径主要有两种，其一是将远红外微能辐射体混入合纤纺丝原液进行纺丝，得到的远红外纤维，然后再加工成织物；其二是在整理加工时将微能辐射体以涂层、浸轧、印花等方法施加到纺织品上。

远红外微能辐射体一般由多种金属氧化物，如二氧化钛、三氧化二铝，四氧化三铁、二氧化硅或氧化锆以及碳化物、硼化物等，按一定比例混合并经粉碎、研磨而制成。作为纺织品用的远红外辐射体，必须具备下列条件：

1. 低温比辐射率高。只有辐射体的比辐射率高，制成的远红外产品才能具有较强的保温及保健功能。一以上；般认为，辐射体的比辐射率应达到80%以上。

2. 远红外微能辐射体应具有较小的粒度，且能均匀分布。混入纺丝原液的辐射体，其粒度应为1um 左右，甚至更小，以利于纺丝顺利。若用于涂层的辐射体，粒度可稍增大，但过大会影响整理剂的稳定性；

3. 辐射体本身的颜色要以不影响纺织品成品的色泽鲜艳度，同时又有较高的比辐射率为前提，故远红外辐射体多为白色或具有极浅的颜色。 七、高吸水功能纤维

高吸水性聚合物，是一种具有松散网络结构的低交联度亲水性高分子化合物。其特点是能够吸收自重数十倍、数百倍乃至千倍的水。不但吸水速度快，而且吸水后成为一种被水高度溶胀的无色透明凝胶，即使对凝胶施加压力，也难于将水挤出，但当外界温度较低时，吸收的水又可自行扩散出来。

高吸水性纤维是在高吸水聚合物制备原理基础上开发出来的。该纤维具有一定的物理性能，其纺织加工较粉末或颗粒态的高分子聚合物方便。

（一）高吸水纤维的分类

纤维素类 纤维素是最早开发的吸湿性纤维之一，应用范围很广。随着时间的推移，人们已不满足于起初的吸湿性，于是用多种方法对其改性。

1.物理改性：纤维素的物理改性是从纤维截面的大小、形状及纤维的平直度、容积等方面进行改性的，通常增加纤维素纤维的内外表面积来提高吸水量的。目前已开发出中空型、充气型等多种结构的产品。中空型纤维是在纺丝液中加入碳酸钠，当纺丝液挤入凝固液中时，碳酸钠与酸反应，在新生纤维内部产生二氧化碳气体，使纤维充气而成。超充气纤维是纤维充气时形成的空心结构，在干燥时，瘪缩而成的一种薄壁扁平纤维，吸湿能力极强。

2.化学改性：对纤维素进行化学改性的方法之一是由纤维素与尿素反应生成纤维素氨基酸酯产物甲基化纤维素，控制好，它具有高吸水性。另一种方法是将醚基引入纤维素链，形成羧甲基化纤维素，控制好这种纤维的醚化度和交联度，能倍以上的液体。使纤维吸收自重20倍以上的液体。

2. 聚羧酸类 以聚羧酸为原料，添加适量的多羟基醇作为交联剂共同制成纺丝液，通过溶液纺丝成纤。常使用的聚羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等单体均聚物。也可以是这些单体和丙烯腈、苯乙烯、丙烯酰胺等的共聚物。把丙烯酸钠水溶液悬浮在山梨糖醇溶液中进行聚合，则得到丙烯酸自身交联的聚合物。

对该类纤维，极性基团的数量对其吸水能力影响较大。若极性基团含量太少，则吸水能力下降，水不溶性提高。含量太高，又会影响纤维的强度，因此，控制纺丝液中聚羧酸的含量很重要。

3.羧甲基丙烯酰胺的共聚物纺成丝后，把丙烯腈、甲基丙烯酸和N-羧甲基丙烯酰胺的共聚物纺成丝后，浸渍于浓硫酸中，干燥后即得到高吸水纤维。对纤维的外层进行选择性的亲水交联，亲水交联的外层和未发生变化的内层共同构成的皮芯型高吸水纤维，遇水后，该纤维的外层发生凝胶化，外径膨胀约为12倍，同时吸收自重100多倍的水。

4.改性的聚乙烯醇 聚乙烯醇含有亲水基团，但并不具备短时间内吸收大量水分的高吸水性。在聚乙烯醇分子内引入羧基后可得到改善，其吸水能力可达自重的100倍以上。 （二）高吸水纤维的吸水机理

传统的棉花、纸张、海绵等的吸水作用，是依靠毛细管的吸收原理进行的，属于物理吸附。而高吸水聚合物的结构是一种三维网状结构，其中分布着许多的离子基团，水分子进入网状的结构后，与这些离子形成氢键而被牢固地吸附在网状内，由于网状结构本身具有弹性，因此它能容纳许多的水分子，外表则成一种透明的凝胶状态。因此，高吸水聚合物的吸附作用是一种化学吸附，吸水量大且吸进去的水分不易压出。 （三）高吸水纤维的应用

高吸水纤维及其制品可以应用到许多领域，如婴儿尿布、成人失禁垫、妇女卫生巾等。可大大提高产品的吸水性和压力下的保水性。另外高效吸血纱布、绷带可快速吸收体液，粘于伤口。除卫生用品外，高吸水性和其他纤维混用制成的膜，可作为农、林、园艺等的土壤保水剂，高吸水纤维制品在工业用脱水布、保鲜膜、微生物培养基及在水中逐渐膨胀的新奇玩具方面也都有发展前景。 八、其他医用功能纤维 （一）X射线摄影纱

X射线摄影纱是一种能挡住X射线的纤维材料，欧美选用硫酸钡为造影剂，掺入聚氯乙烯纺成长纤，此产品虽已商品化，但纺丝时加入的钛酸酯增塑剂一直令人担心，加热灭菌会使材料劣化，并有刺激性。进一步发展，改用粘胶丝作为摄影纱的材料，如日本的新兴人化成公司开发的商品名为XBR 的人造丝摄影纱，该纱无毒、无刺激，对于加热灭菌没有材质劣化现象，硫酸钡添加率高达55% ，显示较高的造影性。 （二）磁性纤维

现代医学证明，磁疗具有调节精神和肠胃功能，扩张毛细血管，改善血液循环，调整生物电平衡，激活体内多种酶，促进新陈代谢的作用。随着磁疗技术和卫生保健事业的发展，具有磁疗功能的保健服饰已经受到社会的重视。据报道，英国、日本都曾开发出磁性纤维，将这些具有一定磁场的磁性纤维交织在织物中制成服装，对于治疗高血压、风湿性关节炎等疾病有较好的疗效。

磁性纤维是在高聚物中加入高浓度磁性微粉纺丝制成。常用的高聚物中有聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚氨酯、聚碳酸酯、橡胶材料等等。所用磁性微粉可以是任何能赋予磁性的物质，最好选用铁、钴、镍等金属以及这些金属与铝、钛、铜、铂、碳中一种还可以以上的物质组成的合金选用以氧化铁为主成分的金属氧化物及铁、钴、镍等与稀土元素的化合物。磁粉的粒径最好在2um左右，粒度分布越窄越好，粒度过大，不仅纤维磁性会降低，而且纤维强度也受影响。磁性微粉在纤维中的重量比最好为60%-85%。制成的磁性纤维还要经过磁化处理才具有磁性，处理的方法是将其放在强磁场中，有时也可在纺丝过程中进行磁化。 这些磁性纤维可以用作磁疗衣料，制成各种磁疗服饰，还可以制作磁性拉链、磁性罩单、磁性过滤材料等产品。 （三）防毒用微孔中空纤维

最初的防毒织物是将活性碳浸渍到织物上，通过其物理吸附机理解毒的。

用微孔中空纤维制成防毒服性能最佳。该中空纤维的内层可以填上至少一种可抑制有毒化学和生物试剂的解毒剂，由于解毒剂是包在微孔

中空纤维的内层，因此无论是固体的还是液体的解毒剂，其浓度都比常规使用的浸渍织物中的解毒剂浓度要高。

这种微孔中空纤维一般由相对惰性的聚合物制成，如聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚苯并咪唑聚砜、聚丙烯腈和它的共聚物以及聚异丁烯氧化物等。聚合物的选用由所选的解毒剂决定若解毒剂是很活泼的化学试剂，如强氧化剂，那么微孔中空纤维应选择抗腐蚀性高的聚丙烯或聚四氟乙烯聚合物。若解毒剂是非常不活泼的化学试剂，制成微孔中空纤维的聚合物材料来源就很广了，它包括像醋酸纤维素和再生纤维素那样的化学敏感材料。若解毒剂是亲水的液体，微孔中空纤维就选择憎水的聚合物，以防止解毒剂泄漏。

防毒织物的制备主要是通过空吸的方法，使一种或多种解毒剂填入微孔中空纤维内 然后把填满了解毒剂的微孔中空纤维的端点用热、声波或粘合的方法封住，以防止解毒剂从中空纤维中损失掉。封好的微孔中空纤维通过气流成形、机织、针织、针刺等纺织技术织成适合的织物。微孔中空纤维由于它具有适合的孔径、容积、机械强度、重量、渗透性和适用广泛的解毒剂等综合特点，使制成的防毒织物在性能上远远优于其他防毒织物，是用于军工、农业、医药等领域中极好的材料。

第九节 高性能纤维制品的开发

高性能纤维是指强度和模量极高，几乎接近高分子链极限值的一类

力学特性高超的纤维，也有的被称作超级纤维。其开发动机几乎都是满足产业用纺织品，尤其是国防工业和军事领域需要的，其制品的性能达到了史无前例的高度。

纤维复合材料不是简单的将材料组合，而是一种包括物理、化学、力学的相互作用和复杂的结合，所以位于复合材料基体中的纤维表面受到基体的保护，不 容易遭受损伤 在受力过程中不易产生裂纹乃至断裂，故复合材料承载能力增强。当复合材料受到较大应力作用时，某些已产生裂纹的纤维可能断裂，而塑性和韧性好的基体能阻止裂纹扩展，另外，纤维受力断裂时，它们的断口往往不出现在同一平面上，所以在这种情况下，要使复合材料断裂，则必须将纤维从基体中拔出，需要克服基体对纤维的粘合力，因而复合材料的断裂强度得以显著提高。 一、纤维增强复合材料的开发

纤维增强复合材料中的增强材料主要是符合要求的各类纤维，尤其是高性能纤维，要求具有高强度、高模量、耐高温，耐环境、耐摩擦、耐化学药品侵蚀。能满足这些要求的，目前主要有芳族聚酰胺纤维、芳族聚酯纤维、高强聚烯烃纤维、碳纤维，还有其他无机纤维、金属纤维。

作为复合材料的基体，一方面要求对纤维有很好的粘接性，另一方面要求其弹性模量和断裂伸长率与纤维相匹配。另外，则要求有较好基体在与纤维复合时，与所需各种材料易于混容，有较好的流动性和较好的成型性，以便加工制作。常用的基体材料有环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚砜等热固性树脂。

二、纤维复合增强材料的应用

由于纤维复合增强材料具有高模量、高强度、相对密度低的特点，用作航天器、飞行器可明显降低其自身重量，从而显著改变其动能。

复合材料所制作的主战坦克、装甲运输车、防弹甲板、头盔、防弹衣也都已投入使用。

交通运输领域中的很多交通运输工具，如汽艇、巡逻艇、救生艇、潜艇、气垫船、磁悬浮列车等均开始大部分的使用复合材料代之以金属材料，使自重大大下降，运行速度、距离显著增加，且大大减少了燃料的消耗

三、其他高性能纤维

在很多场合所需要的纤维材料具有很高的耐热性、不熔融、耐火、耐低温、耐化摩擦、防辐射。以往的纤维材料或其制品都不能满足使用，近来，酚醛树脂纤维、含氟硅纤维、硼纤维、氧化铝纤维、金属纤维的出现，为这些高功能产品的开发与应用提供前景。以此制作的宇宙飞船舱外活动服、焊接飞溅防护服、防火护膜、隔热材料等，都生产、工作领域中表现了卓越的功能。

第九章 纺织产品开发案例

第一节 超舒适、易保养、多功能环保型、高附加值毛纺产品的开发 早在20世纪50年代，国外就对羊毛的变性处理进行了深入研究并取得了突破进展，其目的有三：一是改变羊毛的毡缩性和尺寸稳定性，使毛纺产品水洗后（甚至机洗）能保持其固有的手感风格、尺寸稳定性和形

态稳定性，这样既保持了毛纺产品的品质、又易于保养；

二是使羊毛在化学处理之后纤维变细，一般可以使羊毛的直径减小2μm左右，这样就可以纺制更细的纱线，织造更轻薄更柔软酷似丝绸和羊绒的产品，使羊毛的应用品味得到提升，产品的附加值提高； 三是使羊毛的光泽、吸湿性、透湿性得到改进。

具体的处理方法有：脱鳞片处理、脱氯处理、酶处理、柔软处理。不同品质的羊毛和不同要求的羊毛采用不同的处理条件。

应该指出的是，该处理工艺所使用的氯化处理剂，有可被生物吸收的有机卤化物排放，对环境有污染。近期研究开发了不少取代卤化物的方法，如酶处理法、氨—盐处理法、过氧化物处理法、过氧酸处理法、还原剂处理法等，均有十分好的效果，并且实现了环保。

除此之外，用化学定型剂及树脂处理能使毛纺产品产生形状记忆功能，实现机可洗、可水洗，并且免烫，具有耐久定型效果，易于保养。 后整理工艺为：缩呢?洗呢?烘干?钢丝起毛?刺果拉毛?湿刷毛?定型?刷毛剪毛?烫呢?整呢?烫呢

关键的工艺及条件：(1)湿刷定型：定型剂亚硫酸氢钠3—5g/L，柔软剂3％一8％，40℃浸轧，轧液率80％一100％，刷毛要求先粗后细，先短后长，将毛刷顺、刷直，打卷存放4—8h；

(2)烫呢：要求将毛烫顺、烫直且有很好的耐久定型效果，只有这样才能有较好的光泽和手感；

(3)蒸呢要轻重适宜，过轻没有定型效果且手感不好，过重则绒面板硬不丰满。

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