新型纖維材料的種類、特性及應用

摘 要：新型纖維材料包括高性能纖維、高功能纖維和高感性纖維，其性能有別于傳統的纖維材料。新型纖維材料通常用于制作尖端復合材料、產業用紡織品、特種防護用紡織品等，在手感、風格、觸覺、質感以及成品外觀方面或有獨特風格，或優于天然纖維，或實現了特殊服用功能。

關鍵詞：新型纖維；性能；功能；特征及應用

1、新型纖維材料的種類及特性

新型纖維材料包括高性能纖維、高功能纖維和高感性纖維三大類。

1.1 高性能纖維

高性能纖維是指對力、熱、光、電等物理作用和酸、堿、氧化劑等化學作用有超常抵抗能力的一類纖維，具有高強度、高模量、耐高溫、阻燃、耐腐蝕、防電子束輻射、防C射線輻射等能力。高性能纖維通常用于制作尖端復合材料、產業用紡織品、特種防護用紡織品等，如：制作導彈殼體復合材料的芳綸1414，制作高溫煙塵過濾用無紡布的芳綸1313，制作防彈衣、防彈頭盔的芳族聚酰胺、芳族聚酯纖維、超高分子量聚乙烯纖維等等。

1.2 高功能纖維

高功能纖維是在外部物理、化學因素作用時，具有特定的響應能力，能實現一定功能的一類纖維。這種響應能力雖然沒有達到像傳感器那樣的準確性和響應程度，但已能夠實現一定的功能。如：光導功能、光致變色功能、導濕功能、導電功能、光熱轉化功能、保溫功能、吸濕功能、消臭功能、殺菌功能、物質分類功能、吸附交換功能、生物相容功能等等。高功能纖維通常用于醫療保健和制作功能性服裝。醫療保健，如：人工器官用纖維、醫用縫紉線、止血纖維、抗菌防臭纖維等；功能性服裝，如：保溫、隔熱、透濕、抗靜電、變色迷彩等。

1.3 高感性纖維

高感性纖維是指在高功能纖維中， 有一類纖維在服用紡織品的手感、風格、觸覺、質感以及成品外觀方面有特殊貢獻，使最終產品的服用性能方面， 或有獨特風格， 或優于天然纖維， 或實現了特殊服用功能， 是各種新型服用纖維的總稱， 也稱作新感覺纖維。

2、新型纖維材料

2.1 高強高模類纖維材料

高強高模纖維通常指強度在18cN /dtex 以上、模量大于440 cN /dtex的纖維，典型品種有對位芳族聚酰胺、芳族聚酯、超高分子量聚乙烯、高強玻纖等。高強高模纖維除具有很高的強度和模量外，通常具有耐熱、尺寸穩定、耐沖擊、耐化學藥品等特點，有機高強高模纖維還具有良好的耐疲勞性能。

2.2 耐高溫阻燃類纖維材料

纖維本身具有阻燃效能的紡織品阻燃效果耐久、無異味、不因阻燃整理劑的損傷及加工助劑的殘留引發織物脆變。本身具有阻燃效能的阻燃纖維包括芳族聚酰胺、聚苯并咪唑（ PB I）、聚芳砜酰胺（ PSA ）等線形芳香族耐高溫阻燃纖維；酚醛纖維、三聚氰胺纖維等熱固性三維交聯纖維；采用共聚改性的腈氯綸纖維、采用阻燃劑共混改性的阻燃粘膠纖維、阻燃維綸、阻燃滌綸、阻燃錦綸等。其中阻燃滌綸、阻燃錦綸等經共混阻燃劑改性的合成纖維存在高溫下的熔滴問題，故其應用受到限制。而阻燃粘膠、阻燃維綸和腈氯綸則不發生熔滴問題。腈氯綸的缺點是強度偏低、且燃燒時發煙較多。

2.3 電磁兼容類纖維材料

（1）導電纖維

隨著易于產生靜電的合成纖維等高分子材料的廣泛應用以及對靜電敏感的微電子器件的普及，紡織品靜電已經成為引發油品火災、導致微電子器件損傷的主要原因，紡織品的靜電也導致服裝糾纏人體、吸附灰塵、影響身體健康。導電纖維可以減少靜電電荷的產生和積累，逸散靜電電荷，克服靜電干擾。同時，某些導電纖維還可以用來阻隔或吸收電磁波，對電子設備和人體起到防護作用。如：金屬纖維、碳纖維、導電聚合物纖維、導電成分共混型導電纖維、導電成分包覆型導電纖維、導電成分合型導電纖維。

（2）電磁屏蔽纖維

不銹鋼等金屬纖維本身就是電磁屏蔽纖維，可以與普通纖維混紡生產電磁波屏蔽織物。采用在普通纖維表面鍍金屬膜（例如鍍銅、銀、金等金屬）的方法形成導電性能優良的導電層，由此加工成織物、含泡沫塑料的管狀物，對電磁輻射源進行屏蔽或對電磁輻射源的金屬外殼的接縫進行密封，防止電磁波泄漏，也可以作為對需要進行電磁輻射防護的人體或設備進行屏蔽。所采用的銀離子還可以起到抑菌防臭的作用，對金葡菌、肺炎桿菌、綠濃桿菌、大腸桿菌等有抑制和防擴散作用。除了采用金屬等導電物質反射電磁波的方法進行電磁屏蔽外，也可以采用吸收電磁波方法來屏蔽電磁波。例如采用陶瓷微粉、鐵氧體微粉等吸收電磁波微粉共混制成電磁波屏蔽纖維。

（3）特殊手感風格類纖維材料

聚酯纖維PTT ：PPT纖維是聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維。由于PTT 的每個鏈節中有3個亞甲基，因奇數個亞甲基單元會在大分子鏈之間產生/奇碳效應0，使苯環不能與3個亞甲基處于同一平面，從而不能在180b平面排列，只能以120b錯開排列，由此使得PTT 大分子鏈形成螺旋狀排列，使纖維具有永久的彈性。PTT纖維的各項物理機械指標和性能都優于PET 性能，兼有滌綸和錦綸的特性。其彈性與氨綸相比，PTT 的變形能力特別適合于外衣面料；其染色溫度比PET 低約30 e，特別適合于和羊毛混紡后進行匹染。從其綜合性能看，PTT纖維是今后聚酯纖維的發展方向。

落水不透明纖維：專門用于泳衣。為了防止淺色泳衣入水后有透明感，采用皮芯結構的PET 復合紡絲方法，芯層為八角形截面，且每個角都很尖細，尖端直到纖維的外圓，八角形截面中的PET含高濃度的消光劑；皮層為普通PET，皮芯復合形成圓形截面的纖維。尖端直到外周的尖細形八角對外來的光線有良好的遮擋作用，落水后可防止出現透明感，解決了游泳者希望穿著淺色、甚至白色泳衣，又擔心出現透明感的矛盾。