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功能性紡織品開發現狀及其發展趨勢

來源:中國紡織信息網??????2018/3/8 15:35:06??????點擊:

隨著人們生活質量的提高,使得人們對紡織產品的功能提出了越來越高的要求。研究開發具有對人體無害、無環境污染的功能性保健產品,已成為當今紡織科技界的熱門重點攻關課題,也是我國紡織工業“十三五”規劃和世界紡織新產品開發的重要方向。

1.功能性紡織品的開發現狀

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,這些特殊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。

1.1功能性紡織品開發技術路線

就功能性紡織品而言,其主要的技術路線一是采用功能性紡織纖維材料加工功能性紡織品,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、阻燃纖維等功能性纖維為原料,開發的新型復合功能紡織品。二是采用生態整理技術賦予紡織品新的功能,實現紡織工業生產的清潔化、產品的高檔化。即對纖維、紗線及織物產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。

1.2 功能性纖維的開發及其功能性紡織品的制備

功能纖維的出現只有30—40 年的時間,由于與人們生活密切相關而得到廣泛應用。如工業生產中常需要耐熱阻燃的工作服、抗靜電服以及導電的服裝,在衣料方面已經不滿足單一功能的纖維面料?,F在的功能性纖維的發展正由功能性衣料用途擴大到非衣料領域,特別是產業用紡織品領域。

功能纖維的種類很多,比如生物降解纖維(如甲殼素纖維、聚乳酸纖維等),抗靜電纖維和導電纖維等??蓪⒐δ芾w維通過純紡或與棉、粘膠、麗賽等天然或人造纖維素纖維混紡制成紗線用于生產功能性棉紡織品,或通過交織生產功能性棉紡織品。

功能性纖維的制備大都采用以下方法:

(1)對纖維進行表面加工,即通過化學或物理手段賦予天然纖維和化學纖維一些新的特殊功能。表面加工法主要包括表面處理法和樹脂整理法等。如抗靜電纖維的制備可以采用表面處理法。處理時,可采用離子絡合,在纖維表面先用陽離子型抗靜電劑處理,再用陰離子型抗靜電劑處理,使纖維表面被陰、陽離子表面活性劑的絡合物所覆蓋,從而達到吸濕和抗靜電的效果。樹脂整理是將具有一定功能的樹脂(如抗靜電、阻燃等)通過浸、軋、熔、烘等工藝而粘附于纖維表面,形成極薄的保護膜,從而使纖維具有某種功能。

(2)對常規合成纖維材料進行改性,通過共混和復合紡絲的方法加入功能性添加劑,這種功能性添加劑均勻地分散在纖維中使纖維具有某種特殊的功能。還可用新型復合紡絲技術生產超細纖維及內外功能不一的皮芯纖維。這類功能性纖維的功能可涉及遠紅外線、抗紫外線、抗輻射、抗菌、抗靜電、負離子、導電等,纖維以滌綸、丙綸為主,品種包括長絲、短纖。近年來出現的以各種無機納米材料為添加劑的各種功能性纖維呈現出良好的發展勢頭。

(3)通過共聚等方法部分改變高分子結構,使聚合物獲得某些特殊功能。如,在疏水性合成纖維大分子主鏈上引入親水性、導電性成分,可在一定程度上提高該纖維的導電性。

目前,我國開發的功能性纖維主要有:遠紅外纖維、防紫外線纖維、負離子纖維、抗菌除臭纖維、光催化纖維、阻燃纖維、香味纖維、變色纖維、防輻射、磁性纖維、導電纖維及抗靜電纖維等,這些功能性纖維無疑為功能性紡織品的開發提供了有利的原料支持。

1.3功能整理制備功能性紡織品

紡織品的功能整理是采用功能性整理劑使普通紡織品實現功能化。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可歸納為常規整理和生物生態整理兩大類。

(1)常規整理

采用如浸漬法、浸軋法和涂層法實現紡織品功能化。這種方法往往產品耐洗性差,產品風格和手感受整理劑的影響較大,但由于加工成本低,目前我國仍普遍采用。

(2)生物生態整理

生物生態整理法是近年來新興的整理方式,運用生態整理技術開發功能性紡織品,代表著未來新型整理技術的發展方向。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。比如采用酶處理改善棉紡織品的柔軟性,運用殼聚糖整理實現棉織品的抗菌保健功能等等。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。

2功能性紡織品發展趨勢

“十三五”期間,原料多樣化、產品結構形態多樣化、產品功能化、技術復合化、產品開發綠色化的面料開發及服裝品牌化將是行業服裝的重點,全行業將著眼于高附加值、高技術含量發展趨勢,圍繞品種、質量、效益和提高勞動生產率,實施品牌戰略是核心的宗旨,追蹤國際國內新技術的發展、加快技術進步步伐,加強適銷產品的開發,促進產業升級。隨著科學技術的發展和人民生活水平的提高,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的各個領域;隨著應用領域不斷深入,對紡織品的要求越來越高,對功能要求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。

作者根據國內外紡織發展趨勢分析,認為功能性紡織品的發展呈現以下趨勢:

2.1紡織品需具備某些新功能

賦予紡織品新的功能在20世紀80年代開始還是單項性能的,如遠紅外輻射吸收性、抗紫外線輻射、抗靜電、阻燃、防水、防油污性能等,也就是說只要具備其中一項即可。但進入21世紀要求紡織品具有多項功能性要求。如油田工作服,除要求具備抗靜電性能之外,還要求具有抗油污性能。而對一些特殊用途的紡織品還提出了許許多多性能和功能的要求。

(1)可機洗。所有面料可用洗衣機水洗這一要求的提出具體表現在,不但要求棉紡織品用洗衣機水洗,而且要求毛紡織品和絲織品也可用洗衣機水洗。

(2)洗可穿。洗可穿的概念就是臟了之后容易洗,洗了之后干的快,干了之后不需要熨燙,也稱易洗免燙。從另外一個角度又稱抗皺保形。服裝面料洗可穿這一要求在1964年“的確良”問世之后提出的,但是之一概念現在已廣泛擴展到對所有面料普遍性的共同的基本要求。

(3)易保養。易保養這一概念一方面是指在穿著和保存保養過程中不要特別顧及服裝是否變形等,可以隨便穿;另一方面要達到節省空間的要求。

(4)其他比較具體的功能性要求,比如抗紫外線輻射面料、抗靜電面料、抗菌防臭面料等等。

2.2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。如日本生產的一種多孔結構的滌綸長絲,它的空芯度達到40%,它采用水溶性維綸與滌綸通過復合紡絲而成,加工成的織物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。

2.3紡織品多重功能的復合化

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。

2.4高技術及特種纖維的應用

高新技術的發展為功能性紡織品的開發創造了有利條件。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;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;利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。

2.5功能性棉紡織品的開發重點

根據上述分析,作者認為,功能性棉紡織品將是未來棉紡織品的主要發展方向。建議重點開發以下功能性棉紡織品。

(1)運動休閑功能(超柔軟、彈性、吸濕散熱);(2)氣候適應功能(溫度保持、防水透濕、防風拒水);(3)衛生保潔功能(保健、除塵、除污、抗菌、芳香);(4)防護功能(抗靜電、防火、隔熱、介質防護、射線防護等專業防護功能);(5)易養護功能(可機洗、快干、免燙)。

3結束語

隨著人們物質文化生活水平的不斷提高,對紡織品、服裝提出了新的要求。因此,功能性紡織品正是順應了時代發展要求的必然產物,必將得到蓬勃發展;同時功能性紡織品的開發也必將為當今紡織企業發展及產品結構調整,提高紡織品的附加值,起到積極的推動作用。