差別化纖維聚合物表面改性

差別化纖維聚合物表面改性第一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日差別化纖維的定義

差別化纖維（DifferentialFibers）一詞來(lái)源于日本，我國(guó)在80年代中期才開始采用。它一般泛指通過(guò)化學(xué)改性或物理變形制取的，以改進(jìn)服用性能為主，在技術(shù)上或性能上有較大創(chuàng)新或具有某種特性與常規(guī)品種有差別的纖維新品種，能夠取得仿生的效果。它與功能性纖維、高性能纖維一起構(gòu)成了化纖新型纖維的研究、生產(chǎn)、開發(fā)體系。其發(fā)展的程度，體現(xiàn)出一個(gè)國(guó)家和地區(qū)的化纖新品種的科技開發(fā)水平。第二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日差別化纖維的品種差別化纖維一般指異型纖維、復(fù)合纖維的超細(xì)纖維，改變纖維的表面和截面形態(tài)，可賦予纖維多種新的風(fēng)格和性能。如正四角型纖維可以疊得非常緊密，具有透氣防濕功能和光亮光滑的表面；五角型纖維具有顯著毛型感和良好的抗起球性；五葉型復(fù)絲有絲質(zhì)感。復(fù)合纖維多為主體卷曲、具有高度的體積蓬松性、延伸性和覆能力。超細(xì)纖維具有質(zhì)地柔軟、光滑、抱合好、光澤柔的特點(diǎn)。差別化纖維主要是從它的形態(tài)結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)上區(qū)分種類的。第三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日形態(tài)結(jié)構(gòu)上的差別化纖維⑴異形纖維

指經(jīng)一定幾何形狀（非圓形）噴絲孔紡制的具有特殊截面形狀的化學(xué)纖維。根據(jù)所使用的噴絲孔不同、可得到三角形、多角形、三葉形、多葉形、十字形、扁平形、Y形、H形、啞鈴形等等。異形纖維蓬松度較好，耐起毛起球，消除了化纖光滑的手感，富有天然纖維的糙感，異形中空纖維與常規(guī)纖維相比降低了纖維集合體的密度，提高了熱容系數(shù)孔隙率，蓬松度，纖維截面的極慣性矩，增加了比表面積，因而不僅具有良好的蓄熱保溫和吸濕透氣性能，實(shí)現(xiàn)了纖維材料的輕量化，而且還增強(qiáng)了纖維的剛度和不透明感。中空纖維在觸感上還是暖感纖維，中空微孔纖維也可作為過(guò)濾材料。

第四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日形態(tài)結(jié)構(gòu)上的差別化纖維⑵中空纖維

指貫通纖維軸向且有管狀空腔的化學(xué)纖維。它可以通過(guò)改變噴絲孔的形狀來(lái)獲得。中空纖維的最大特點(diǎn)是密度小，保暖性強(qiáng)，適合做羽絨型制品，如高檔絮棉，仿羽絨服、睡袋等等。

⑶復(fù)合纖維

有兩種及兩種以上聚合物或具有不同性質(zhì)的同一聚合物，經(jīng)復(fù)合紡絲法紡制成的化纖纖維。復(fù)合纖維如為兩種聚合物制成，即為雙組分纖維。第五頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日形態(tài)結(jié)構(gòu)上的差別化纖維⑷細(xì)特（旦）纖維

指單絲線密度較小的纖維，單纖細(xì)度小于0.5dtex的為超細(xì)纖維。單纖細(xì)度小于0.1dtex的為極細(xì)纖維。紡制細(xì)旦纖維通常采用的方法有：復(fù)合紡絲剝離法、溶解法、常規(guī)熔融法、超拉伸法、閃蒸法和熔噴法。特別是滌綸細(xì)旦纖維因其良好的服用性能，在紡織用纖維中占有主導(dǎo)地位，替代天然纖維方面已仿制出高仿真纖維，使仿絲織物達(dá)到輕、柔、爽、滑，對(duì)超薄型滌綸織物經(jīng)堿減量處理后，再經(jīng)特殊柔軟親水整理，更能獲得真絲綢的外觀和手感；仿鹿皮織物被稱為劃時(shí)代的衣料，它不僅具有天然鹿皮的“書寫效應(yīng)”、“白霜感”和“立體感”，而且具有真絲的手感，柔軟、質(zhì)輕、懸垂性好、舒適；超細(xì)纖維還可用于合成革、清潔布、高密防水織物、液體或空氣過(guò)濾材料、貝類及海藻抑制層、保溫材料、功能紙、電池隔膜等。第六頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日超細(xì)，極細(xì)纖維一般具有柔軟，可繞性好，滑爽，易彎曲的特性，并且纖維束內(nèi)有各種微細(xì)組織，單纖維根數(shù)多單位比表面積大，在纖維橫斷面上光澤，顏色變化的曲率半徑小，纖維長(zhǎng)徑比高，因此，這類纖維使用范圍極廣，如滌錦復(fù)合超細(xì)纖維及海島型纖維可用于仿桃皮絨，仿麂皮絨，織超高密織物，高性能潔凈布及快干毛巾等。這類織物可廣泛應(yīng)用于服裝，服飾及箱包等。超細(xì)旦丙綸纖維具有芯吸效應(yīng)強(qiáng)，透濕率高靜電聚集小的優(yōu)點(diǎn)，且具備隔熱，保暖，干爽，耐污，易洗，快干，抗腐，耐腐的特性。用這種疏水導(dǎo)濕纖維作為內(nèi)衣的里料層，可使汗水通過(guò)丙綸絲的芯吸效應(yīng)迅速?gòu)钠つw引離至外層親水性的棉纖維而散發(fā)到空氣中，使皮膚無(wú)濕冷感，用這種纖維織成的面料，非常適用于制作登山，徒步旅行等戶外活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝。高吸濕細(xì)旦滌綸纖維具有四溝槽異形截面和良好的導(dǎo)濕性。試驗(yàn)證明，在30min后濕度去除百分率，棉為52%，四溝槽聚酯纖維為95%。將它應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)服裝能保持皮膚干爽，穿著舒適，并具有優(yōu)良的保暖防寒作用。山東同大集團(tuán)年產(chǎn)3000t，海島型超細(xì)纖維生產(chǎn)線已投入生產(chǎn)。據(jù)悉，其生產(chǎn)的纖維纖度可達(dá)0.45dtex適用于生產(chǎn)非織造布，合成革服裝面料和鞋用基布等。第七頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日物理化學(xué)性能上的差別化纖維⑴抗靜電纖維

抗靜電纖維是指不易積聚靜電荷的化學(xué)纖維?？轨o電纖維主要用于制成無(wú)塵無(wú)菌服、防爆工作服、地毯、口罩等紡織品，

⑵高收縮纖維

指沸水收縮率高于15%的化學(xué)纖維。根據(jù)其熱收縮程度的不同，可以得到不同風(fēng)格及性能的最終產(chǎn)品。例如，熱收縮率在15%-25%的高收縮滌綸，可用于織制各種縐類、凹凸、提花織物；收縮率為15%-35%的高收縮滌綸纖維，可用于膨體毛線、毛毯、人造毛皮等等；收縮率為35%-50%的高收縮滌綸，用于合成革、人造麂皮等等。第八頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日物理化學(xué)性能上的差別化纖維⑶阻燃纖維

亦可稱耐燃、難燃或防燃纖維。在火焰中僅陰燃，本身不發(fā)生火焰，離開火源，陰燃自行熄滅的加入阻燃成分的化學(xué)纖維。其極限氧指數(shù)值約在0.3以上。阻燃纖維主要用于紡制兒童及老年人服裝、床上用品、裝飾織物、防火工作服及有阻燃要求的繩索、帳篷、工業(yè)用布等等。

⑷抗起球纖維

利用化學(xué)改性或物理方法處理后，使制成的纖維及其織物在使用過(guò)程中可以防止或減少其因纖維相互摩擦，纏結(jié)集聚而成小球的化學(xué)纖維，稱為抗起球纖維。抗起球纖維制成的織物的抗起球效果達(dá)到三級(jí)以上。抗起球纖維一般與其他短纖維混紡生產(chǎn)毛型織物、針織等等。

第九頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日國(guó)內(nèi)外公司開發(fā)的最新差別化纖維

我國(guó)江蘇儀征化纖股份有限公司全面實(shí)施產(chǎn)品高附加值戰(zhàn)略，大力開發(fā)差別化產(chǎn)品，以抵御和規(guī)避常規(guī)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)。并于2003年第一季度成功開發(fā)生產(chǎn)出了七彩滌綸短纖維，這些新產(chǎn)品贏得了國(guó)內(nèi)外下游用戶的高度贊賞，成了國(guó)內(nèi)滌綸短纖維市場(chǎng)上一道靚麗的風(fēng)景線。

儀征化纖股份有限公司開發(fā)研制出了七彩滌綸短纖維后，就可以減少紡織產(chǎn)品的后道染整工藝，增強(qiáng)色牢度，還可以將黃、紅、藍(lán)三色短纖維按照不同量的配比使用，可以生產(chǎn)各種色彩的棉紗，進(jìn)而織造、加工成各種色彩鮮艷的高檔西服、T恤等。第十頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日國(guó)內(nèi)外公司開發(fā)的最新差別化纖維杭州東南化纖有限公司開發(fā)出具有高附加值的差別化纖維產(chǎn)品三色樂(lè)麗絲，以該纖維為原料織造的紡織面料，具有異染色性、異收縮性，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于服裝面料生產(chǎn)，并為追求奇異、個(gè)性化的高檔服裝面料市場(chǎng)開拓了廣闊的前景。三色樂(lè)麗絲采用紡絲（紡牽）--復(fù)合變形的生產(chǎn)工藝路線，在高速紡絲機(jī)上對(duì)切片熔融、擠出成型及成型后的初生纖維進(jìn)行熱管拉伸，制取幾種具有不同分子取向、不同結(jié)晶結(jié)構(gòu)的纖維。通過(guò)混纖、變形、網(wǎng)絡(luò)等加工技術(shù)，生產(chǎn)出異染色特種纖維系列產(chǎn)品，以該纖維為原料的紡織面料具有異染色性、異收縮性，經(jīng)染色后整理，可產(chǎn)生常規(guī)合成纖維長(zhǎng)絲無(wú)法達(dá)到的色差效果，并且織物挺括而手感柔軟、富有彈性。該產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)是二股或三股具有不同分子取向、不同結(jié)晶結(jié)構(gòu)，并經(jīng)改性的原絲在高速假捻變形加工時(shí)，每股絲的超喂速度需在極短瞬間不斷產(chǎn)生既有序又無(wú)規(guī)律的變化，通過(guò)超喂速度的變化，使原絲被牽伸的倍數(shù)也不斷的變化，這種不斷變化的排列組合，使最終產(chǎn)品在織成織物經(jīng)染色、整理加工后，產(chǎn)生特殊的異染色效果。第十一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日國(guó)內(nèi)外公司開發(fā)的最新差別化纖維韓國(guó)四川匯維仕株式會(huì)社無(wú)紡用差別化滌綸短纖分裂纖維

分裂纖維是通過(guò)復(fù)合紡絲工藝生產(chǎn)，既可以減量溶出，又可以在機(jī)械力的作用下分裂出對(duì)環(huán)境親和的人工皮革用超細(xì)纖維。主要用途在擦布和人造皮革領(lǐng)域；

高收縮纖維

高收縮纖維是通過(guò)熱水、蒸汽或熱風(fēng)處理可以產(chǎn)生比普通滌綸更高收縮率的特殊品種，與其他纖維混紡后，可以生產(chǎn)出高密度、更柔軟的針刺或水刺合成革基布；

伸縮性纖維

伸縮性纖維是通過(guò)特殊的復(fù)合紡絲和延伸工藝技術(shù)制造的纖維，從而賦予無(wú)紡布具有伸縮性的新型纖維。可用于創(chuàng)口貼等醫(yī)療材料和高密度伸縮型無(wú)紡布；第十二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日國(guó)內(nèi)外公司開發(fā)的最新差別化纖維國(guó)內(nèi)纖維專家葛明橋教授牽頭、無(wú)錫宏源化纖實(shí)驗(yàn)廠合作承擔(dān)的無(wú)錫市重點(diǎn)工業(yè)攻關(guān)科研項(xiàng)目“稀土鋁酸鹽夜光絲研制與應(yīng)用”，順利通過(guò)了江蘇省科技廳組織的科技成果鑒定和江蘇省經(jīng)貿(mào)委新產(chǎn)品鑒定。這一成果國(guó)內(nèi)外目前還未見報(bào)道，是我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并已申請(qǐng)發(fā)明專利。第十三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日夜光性蓄光型聚酯長(zhǎng)絲夜光性蓄光型聚酯長(zhǎng)絲屬于一種新型高科技功能性纖維，是以聚對(duì)苯二甲酸乙二酯為基材，采用稀土鋁酸鹽發(fā)光材料和納米級(jí)助劑，經(jīng)過(guò)特種紡絲工藝制成具有夜光性的蓄光型聚酯長(zhǎng)絲。它只要吸收任何可見光10分鐘，便能將光能蓄貯于纖維之中，在黑暗中持續(xù)發(fā)光10小時(shí)以上，并且可無(wú)限次地循環(huán)使用，從根本上克服了傳統(tǒng)夜光織物涂層不透氣、易脫落的缺點(diǎn)。

夜光性蓄光型聚酯長(zhǎng)絲經(jīng)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)，該產(chǎn)品無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)放射性，符合紡織、環(huán)保等相關(guān)使用要求，可廣泛應(yīng)用于航空航海、夜間作業(yè)、消防應(yīng)急、建筑裝潢、交通運(yùn)輸、日常生活及娛樂(lè)服裝等領(lǐng)域。夜光絲投放市場(chǎng)以來(lái)前景十分看好。據(jù)悉，江南大學(xué)科研人員還將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上繼續(xù)研制開發(fā)多種色彩的夜光絲。第十四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日差別化纖維在日本的情況1東洋紡公司

日本東洋紡公司的差別化Escola纖維，是一種利用整理加工的方法制成的控制細(xì)菌繁殖的產(chǎn)品，可耐黃色葡萄球菌和0157在內(nèi)的不同種類細(xì)菌，有著優(yōu)越的抗菌效果。廣泛用于醫(yī)院、內(nèi)衣、床上用品、婦女服裝等。另外，開發(fā)的Epicomodo的制菌材料主要用于地毯、窗簾；Esmero制菌材料主要用于睡衣、運(yùn)動(dòng)服、制服、浴巾、床上用品、內(nèi)衣等。

2東麗公司

日本東麗公司的差別化Macspec纖維是利用整理加工方法賦予纖維抗菌功能。由于抗菌劑進(jìn)入纖維內(nèi)部，即使在劇烈洗滌后也不會(huì)逸出纖維表面?？咕鷦┯脕?lái)自自然的甲殼質(zhì)，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)副作用。主要用于床上用品、各種制服、看護(hù)衣料等。第十五頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日差別化纖維在日本的情況3可樂(lè)麗公司

日本可樂(lè)麗公司差別化Saniter纖維系列是在熔融紡絲階段加入制菌劑的聚酯纖維，有短纖維類Saniter30以及長(zhǎng)絲類Saniter21。Saniter纖維中加入的制菌劑是具有特殊制菌性能的陶瓷。這種陶瓷還廣泛應(yīng)用于塑料餐具、冰箱內(nèi)部等，是具有高度安全性能的物質(zhì)。可長(zhǎng)時(shí)間保持制菌效果．不會(huì)因?yàn)槿諘?、熱度和溫度的影響降低其功效。?jīng)確認(rèn)，可制菌的細(xì)菌種類有枯草桿菌、肺炎桿菌、大腸菌、沙門氏菌、腸炎弧茵、MRSA。主要用于一般家庭用的被褥棉絮、床單、窗簾等，今后可樂(lè)麗公司還計(jì)劃開拓醫(yī)院用品領(lǐng)域。第十六頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日差別化纖維在日本的情況4鐘紡合纖公司

日本鐘紡合纖公司的差別化Biosafe纖維是在聚丙烯腈纖維內(nèi)加入抗菌除臭劑，從而在纖維內(nèi)部形成許多孔。該纖維制成的紡織品通過(guò)增大接觸水分、惡臭、雜菌的表面積，從而具有卓越的吸水性和制菌、除臭效果。除制菌外，Biosafe還具有卓越的消除汗和體臭功能，纖維內(nèi)部形成許多的孔發(fā)揮了毛細(xì)血管的作用，使其具有天然纖維般的吸水功效。

Biosafe由于在織造階段加入了抗菌劑，因此反復(fù)洗滌后仍能保持良好的制菌、吸水效果。而且經(jīng)過(guò)混紡、交織、交編、染色、熱加工等后加工工藝后，其殺菌效果也不會(huì)下降。目前，鐘紡合纖主要以棉80％、Biosafe20％的混紡面料開發(fā)產(chǎn)品，面向浴巾及內(nèi)衣市場(chǎng)展開銷售，今后還將考慮拓展醫(yī)療、看護(hù)用品市場(chǎng)。第十七頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日差別化纖維在美國(guó)的情況1美國(guó)杜邦公司

Somalor纖維是使用美國(guó)杜邦公司最新的Sorona聚合物PTT制造的高性能纖維，Somalor纖維的具體生產(chǎn)工藝不同于PET，如紡絲溫度比滌綸低30℃左右，要求熔體在螺桿與噴絲板間的停留時(shí)間要短，一般要求在15min以內(nèi)，否則容易產(chǎn)生熱降解，影響紡絲狀態(tài)和產(chǎn)品質(zhì)量。Somalor纖維具有許多優(yōu)點(diǎn)：如柔軟性、拉伸回復(fù)性（比尼龍高2-3倍）、無(wú)載體沸點(diǎn)下的易染性、熱定型能力等等。

該纖維在服裝方面，更具有多種優(yōu)點(diǎn)，對(duì)消費(fèi)者有強(qiáng)大吸引力--手感柔軟，拉伸回復(fù)性高，回彈性好，色澤鮮艷，抗紫外線，抗氯，抗污，易維護(hù)，使其織物集這些優(yōu)點(diǎn)于一身。Somalor纖維織物能制作柔軟的女式睡衣、內(nèi)衣、女式緊身衣，也應(yīng)用于便裝、工作裝、泳衣、運(yùn)動(dòng)裝、外套針織套衫、襪類等，Somalor纖維也是汽車、室內(nèi)裝飾和家居織物的理想選擇，其市場(chǎng)前景無(wú)限。第十八頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日差別化纖維在美國(guó)的情況2美國(guó)糧食公會(huì)和卡吉爾.道聚合物公司

近幾年來(lái)，美國(guó)糧食公會(huì)和卡吉爾.道(Cargill-Dar)聚合物公司與日本鐘紡纖維公司就共同推出了這種新型的環(huán)保型纖維。它是由玉米淀粉發(fā)酵制得的乳酸經(jīng)過(guò)聚合，熔融紡絲生產(chǎn)成聚乳酸纖維，又稱PLA纖維(LACTRON)或稱玉米纖維，2001年美國(guó)已具有14萬(wàn)噸年生產(chǎn)能力。該纖維能生化分解，其燃燒熱較低而且燃燒后不會(huì)生成氮的氧化物等氣體，使用后的廢棄物埋在土中或水中，可被微生物分解成碳酸氣和水，在光合作用下，又會(huì)生成起始原料淀粉，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ纳鷳B(tài)纖維。

該纖維能與棉、羊毛混紡生產(chǎn)具有絲感外觀的T恤、茄克衫、長(zhǎng)襪、晚禮服等。具有優(yōu)良的形態(tài)穩(wěn)定性，如與棉混紡，幾乎與滌棉具有同等的性能，處理方便；光澤較滌綸更優(yōu)良，且有蓬松的手感；與滌綸同樣富有疏水性，對(duì)皮膚不發(fā)粘；如與棉混紡做內(nèi)衣，有助于水份的轉(zhuǎn)移，不僅接觸皮膚時(shí)有干燥感，且可賦于優(yōu)良的形態(tài)穩(wěn)定性和抗皺性。經(jīng)測(cè)試，聚乳酸纖維編織布對(duì)人體皮膚無(wú)任何刺激性。第十九頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日差別化纖維在美國(guó)的情況3.Sinco公司

Sinco公司開發(fā)一種具有較高彈性模量的聚酯長(zhǎng)絲，它是由芳烴酸、脂肪醇及帶有聚酯功能團(tuán)的芳香羧酸二酐為主要原料制成，其彈性模量達(dá)到30Gpa，斷裂應(yīng)力超過(guò)400MpaAkzoNobelNV公司開發(fā)了一種有較高抗起球性能的聚酯纖維。

它是將聚亞烯醇嵌段共聚物作為分離相，均勻地加入到聚酯混合物中。聚合物中含有聚乙烯對(duì)苯二甲酸鹽，聚合物是在共聚后加入的，它所占的重量比是1％～7％，然后采用普通紡絲法就可制得有較高抗起球性能的聚酯纖維。第二十頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日差別化纖維在美國(guó)的情況4.Allied－Signal公司

Allied－Signal公司開發(fā)了聚酯輪胎簾子線，該紗線不但強(qiáng)度高，且尺寸穩(wěn)定性好。它是將聚乙烯對(duì)苯二甲酸鹽經(jīng)熔融、紡絲，形成初生絲，并將初生絲通過(guò)一個(gè)緩慢冷卻區(qū)和快速冷卻區(qū)，使其冷卻和固化，再經(jīng)牽伸，使纖維獲得較高的取向度和結(jié)晶度，最后經(jīng)熱牽伸制得成品紗。

5.Rupont公司

Rupont公司研制出生產(chǎn)聚三甲基對(duì)苯二甲酸鹽連續(xù)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)工藝，其工藝過(guò)程為將聚合物從噴絲板中熔融擠出，經(jīng)吹風(fēng)冷卻、浸油、對(duì)長(zhǎng)絲進(jìn)行牽伸，然后將長(zhǎng)絲通過(guò)帶熱流體的噴嘴，在熱氣流的作用下，長(zhǎng)絲發(fā)生變形，使纖維呈三維立體卷曲狀。第二十一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日差別化纖維的發(fā)展方向資料顯示：國(guó)外已研究成功用聚偏氯乙烯或聚丙烯脂等嵌入蛋白質(zhì)基質(zhì)，從而既保留了蛋白質(zhì)再生纖維的手感和保暖性，又改進(jìn)了蛋白質(zhì)纖維濕強(qiáng)度過(guò)低的缺點(diǎn)且引入了阻燃性，成為一種既舒適又安全的新纖維。功能性運(yùn)動(dòng)服也是國(guó)外研究的一個(gè)熱門領(lǐng)域，它是將舒適、運(yùn)動(dòng)自如、透氣透濕、保暖吸汗等多種功能結(jié)合在一起的服裝，為此必須使用多種功能性材料，如利用高彈性纖維以滿足舒適和運(yùn)動(dòng)自如的需求，利用丙綸的輸濕導(dǎo)汗的性能，利用超細(xì)纖維的良好透氣透濕和改性滌綸(或錦綸)的保暖性和吸汗性能，而且通常是做成雙層或三層針織產(chǎn)品，通過(guò)合理的組合和搭配，以滿足多種功能的要求。第二十二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日表面改性與功能材料第二十三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)表面性質(zhì)及功能第二十四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日材料性質(zhì)：

由內(nèi)部結(jié)構(gòu)引起的機(jī)械強(qiáng)度或熱的性質(zhì)等及與此對(duì)應(yīng)的材料界面性質(zhì)。隨著形成物質(zhì)原子或分子聚集狀態(tài)和電子狀態(tài)不同，材料的性質(zhì)也不同。表面性質(zhì)由外部給予使之在量或質(zhì)量上發(fā)生轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致表面性質(zhì)呈現(xiàn)新的功能。材料表面信息：

由表面構(gòu)成元素的組成比，原子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)，組成與排布及鍵合方式，聚集狀態(tài)決定電子狀態(tài)和結(jié)構(gòu)、表面均一性、表面結(jié)晶形狀、空隙形狀、顆粒界面形貌等信息。1、表面性質(zhì)是材料性能的重要決定因素第二十五頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日外部物質(zhì)與材料表面相互作用信息：材料表面與外部物質(zhì)相互作用的形式和規(guī)律性等信息表現(xiàn)為觸感、光亮程度和光澤、疏水性或親水性、化學(xué)反應(yīng)性、催化活性、耐腐蝕性、濕潤(rùn)性、粘結(jié)性、生物體適應(yīng)性等。2、表面性質(zhì)與加工技術(shù)表面處理方法和加工技術(shù)見表8-1和表8-2表面化學(xué)改性：使表面改性劑與待改性物表面的一些基團(tuán)反應(yīng)，從而達(dá)到改性目的。如：鈦白粉與硅烷反應(yīng)，在粒子表面形成硅烷的單分子膜。第二十六頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第二十七頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第二十八頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日表面覆蓋改性：

表面改性劑與被改性物質(zhì)表面無(wú)化學(xué)反應(yīng)，覆蓋物與待改性物表面間靠物理或物理化學(xué)作用而粘接的改性方法。

如：粘土-水分散體系中加入陽(yáng)離子表面活性劑，活性劑吸附在粘土表面形成有機(jī)層。它在油中的分散性和懸浮性很好。第二十九頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日二.纖維聚合物表面特點(diǎn)表面能低化學(xué)惰性表面污染弱的邊界層第三十頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日表面處理的目的改變表面化學(xué)組成，增加表面能改善結(jié)晶形態(tài)和表面的幾何性質(zhì)清除雜質(zhì)或脆弱的邊界層第三十一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日幾種常見的纖維表面處理方法電暈放電處理火焰處理和熱處理化學(xué)改性光化學(xué)改性偶聯(lián)劑處理等離子體表面改性第三十二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日電暈放電處理也稱火花處理，放電產(chǎn)生大量的等離子體氣體及臭氧，與聚烯烴表面分子直接或間接作用，使其表面分子鏈上產(chǎn)生羰基和含氮基團(tuán)等極性基團(tuán)，改善表面的黏附性，達(dá)到預(yù)處理的目的。第三十三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日應(yīng)用：電暈處理可使薄膜潤(rùn)濕性提高，對(duì)印刷油墨等極性物質(zhì)的附著力有顯著的改善，在表面印刷、粘結(jié)、涂層等方面有廣泛的應(yīng)用。常用于聚烯烴薄膜的表面處理。第三十四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)：簡(jiǎn)便易行，處理效果好，可連續(xù)生產(chǎn)、易調(diào)控、無(wú)污染。缺：電暈預(yù)處理后的效果不穩(wěn)定，處理后最好立即印刷、復(fù)合、粘結(jié)。第三十五頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日火焰處理和熱處理

所謂火焰處理法就是采用一定配比的混合氣體，在特別的燈頭上燒，使其火焰與聚烯烴表面直接接觸的一種表面處理方法；熱處理則是將聚合物暴露在空氣中。高聚物表面經(jīng)火焰和熱處理時(shí)，表面可氧化引入含氧基團(tuán)。第三十六頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日應(yīng)用：工業(yè)上用于處理聚烯烴、聚縮醛、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯等。第三十七頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)：成本低廉缺：易導(dǎo)致基材變形，甚至燒壞產(chǎn)品。所以，目前主要用于聚烯烴制品的表面處理。第三十八頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日化學(xué)改性化學(xué)處理是用化學(xué)試劑浸洗高聚物，使其表面發(fā)生化學(xué)和物理的變化。第三十九頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

采用藥物溶液浸漬的方法，使表面上的物質(zhì)與藥物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使固體表面上生成所需的各種官能團(tuán)。（1）聚烯烴處理

以鉻酸-硫酸水溶液體系，使其表面產(chǎn)生-OH;-C=O。還有可能使硫進(jìn)入官能團(tuán)，以改善聚烯烴表面的濕潤(rùn)性和粘結(jié)性（見后）。（2）聚四氟乙烯處理

將聚合物放入分散的金屬鈉的氨溶液中處理，聚四氟乙烯對(duì)水的接觸角可降至50℃（見后）。（3）聚苯乙烯處理

將其浸漬在80℃以上的濃硫酸中，數(shù)秒鐘后，聚苯乙烯表面與水的接觸角可至10℃以下。一.化學(xué)藥物溶液處理第四十頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日堿洗含氟聚合物用液氨中的鈉-氨絡(luò)合物或鈉-萘絡(luò)合物/THF溶液處理含氟高聚物。處理后含氟高聚物的表面張力、極化度、可潤(rùn)濕性都顯著提高。第四十一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日萘鈉溶液處理具體步驟：1：1（mol）的鈉：萘/THF溶液，在裝有攪拌器及干燥管的三口瓶中反應(yīng)2h直至溶液完全變成暗棕色。將含氟聚合物浸泡其中1-5min，密封，使聚合物表面變黑（深度約1μm）取出用丙酮洗，除去過(guò)量有機(jī)物。用蒸餾水洗凈。第四十二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日不足：

處理材料表面變黑，影響有色導(dǎo)線的著色。表面比電阻在高濕下略有下降處理后的表面在陽(yáng)光、加熱下粘結(jié)性能降低。第四十三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日酸洗聚烯烴、ABS和其它聚合物工業(yè)中用鉻酸洗液作為清洗液。還可以用：硫酸銨－硫酸銀溶液；雙氧水；高錳酸鉀－硝酸；氯磺酸；王水等。第四十四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日鉻酸洗液作用機(jī)理：鉻酸清洗液主要是清除無(wú)定形或膠態(tài)區(qū)，處理后聚合物表面形成復(fù)雜的幾何形狀，使聚合物表面的潤(rùn)濕性和粘合性均大大提高。在ABS表面，鉻酸主要腐蝕丁二烯橡膠粒子，在表面產(chǎn)生許多空穴，造成大量的機(jī)械固著點(diǎn)，有利于噴鍍金屬。第四十五頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日鉻酸處理具體步驟：重鉻酸鈉（鉀）５份，蒸餾水８份，濃硫酸１００份，配置處理液。將聚烯烴在處理液中浸泡，室溫下浸泡１－１.５ｈ，６６－７１°Ｃ條件下浸泡１－５ｍｉｎ，８０－８５°Ｃ處理幾秒鐘。第四十六頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日不足：大量廢液產(chǎn)生，污染環(huán)境。第四十七頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日二.溶劑處理

塑料中含有各種添加劑，且其構(gòu)成的高分子樹脂中也有分子量小的成分。這些小分子分凝而聚積在表面上，形成了粘結(jié)強(qiáng)度弱的弱界面層，經(jīng)溶劑處理可除去此弱界面層和洗凈其表面。溶劑即可使表面粗化，也可使表面平滑化。

如聚苯乙烯表面處理，先使其與可溶脹的溶劑接觸，然后用不溶性溶劑處理，使表面呈現(xiàn)凹凸不平的表面，有利于印刷性能提高。丙烯酸類樹脂用丙酮與聚乙二醇的含水混合溶劑進(jìn)行浸漬處理，其表面變得非常平滑。第四十八頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日光化學(xué)改性用紫外光照射高聚物表面可引起化學(xué)變化，改進(jìn)聚合物的潤(rùn)濕性和粘結(jié)性。第四十九頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日紫外光應(yīng)用于聚合物表面改性最早可追溯到1883年，當(dāng)纖維素暴露于紫外光和可見光時(shí)，能觀察到發(fā)生了化學(xué)變化。1957年Oster報(bào)道了用紫外光進(jìn)行接枝聚合改性聚合物表面。近年來(lái)，光化學(xué)改性已從簡(jiǎn)單的表面改性發(fā)展到表面高性能化、表面功能化、接枝成型方法等高新技術(shù)領(lǐng)域。第五十頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日紫外光因其較低的工業(yè)成本以及選擇性使得紫外光接枝受到重視。第五十一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日偶聯(lián)劑處理偶聯(lián)劑是一種同時(shí)具有能分別與無(wú)機(jī)物和有機(jī)物反映的兩種性質(zhì)不同的官能團(tuán)的低分子化合物。第五十二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日1947年Wiff等第一次從分子角度解釋了表面處理劑在界面中的狀態(tài)。此后，許多研究者從事偶聯(lián)劑反應(yīng)機(jī)理的研究，證實(shí)偶聯(lián)劑的兩種基團(tuán)分別與無(wú)機(jī)物和樹脂生成了化學(xué)鍵。同時(shí)，玻璃纖維增強(qiáng)塑料的發(fā)展又促進(jìn)了各種偶聯(lián)劑的合成和生產(chǎn)。第五十三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日偶聯(lián)劑種類硅烷偶聯(lián)劑有機(jī)硅氧化偶聯(lián)劑鋁系鈦系鈦酸酯偶聯(lián)劑有機(jī)磷酸系第五十四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日硅烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)為：

OR’為甲氧或乙氧基，其中一個(gè)OR’與塑料表面官能團(tuán)如-OH；-COOH；-NH2等進(jìn)行反應(yīng)而連接。另外二個(gè)OR’會(huì)引起偶聯(lián)劑間在表面上相互結(jié)合。R基團(tuán)可以是：

當(dāng)偶聯(lián)劑與表面連接后，變?yōu)樽钔鈱颖砻妫瑥亩淖兯芰系谋砻嫘再|(zhì)。適當(dāng)?shù)腞基團(tuán)可提高印刷涂料或膠粘劑的粘結(jié)力。第五十五頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日應(yīng)用:硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用比較廣泛。改善室溫固化硅橡膠與金屬的粘合增強(qiáng)酚醛樹脂粘結(jié)砂輪環(huán)氧樹脂包封云母電容水電站工程中環(huán)氧樹脂與水泥的耐久性粘合氟橡膠與金屬的粘合密封玻璃纖維增強(qiáng)尼龍制造耐沖擊的織布梭子第五十六頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日A:單體形式和濃度參與接枝反應(yīng)的單體可以是液態(tài)，也可以是氣態(tài)供給基材。由于氣態(tài)單體對(duì)基材滲透困難，所以氣相法接枝對(duì)僅限于基材表面改性。

單體濃度低時(shí)，有利于接枝反應(yīng)向基材內(nèi)部進(jìn)行并在較低接枝率下達(dá)到整體接枝。B:促進(jìn)劑

加入少量接枝促進(jìn)劑，可促進(jìn)接枝反應(yīng)。如在體系中添加少量硫酸，提高了接枝率。酸效應(yīng)既可適用于不同的基材，也可以適用于場(chǎng)外接枝法。接枝改性第五十七頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日等離子體表面改性第五十八頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日等離子體：

一種氣體狀態(tài)物質(zhì)，其中會(huì)有原子、分子、離子亞穩(wěn)態(tài)和它們的激發(fā)態(tài)。還有電子、游離基、光子等。而正電荷與負(fù)電荷類物質(zhì)的含量大體相等。可分為高溫等離子體和低溫等離子體。表面處理所用的是低溫等離子體。1、離子體注入技術(shù)

用磁場(chǎng)質(zhì)器分析器選擇所需的陽(yáng)離子，注入固體材料。在反復(fù)與原子碰撞過(guò)程中，將能量停留其內(nèi)。離子的注入不僅引起摻雜效果，且會(huì)切斷高分子等有機(jī)材料的化學(xué)鍵而使表面碳化。特點(diǎn)：（1）離子體注入處理方法為熱力學(xué)的非平衡過(guò)程。處理過(guò)的表面可獲得與化學(xué)計(jì)量不一致的分子聚合狀態(tài)。（2）有機(jī)高分子注入離子，其表面層的結(jié)構(gòu)變化無(wú)法像半導(dǎo)體那樣用熱處理來(lái)消除。第五十九頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日（3）微薄表面發(fā)生碳化的結(jié)果使高分子材料表面層的導(dǎo)電率顯著提高，甚至接近于導(dǎo)體。實(shí)例：

在聚乙烯（CH2)n導(dǎo)電性高分子中注入離子，可明顯地調(diào)節(jié)其p型，n型半導(dǎo)體性和導(dǎo)電率。且由于表面碳化層充當(dāng)了保護(hù)層的形成，使聚乙烯耐環(huán)境性能明顯提高。2、等離子體處理

表面等離子體改性處理可賦予材料附加值和高功能化，成為高分子材料表面改性的適應(yīng)廣泛和多樣性需要的不可缺少的技術(shù)。（1）等離子體處理的效果A：表面的化學(xué)組成變化；第六十頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日B：表面層高度網(wǎng)孔狀交聯(lián)；C：表面蝕刻變成多孔性。（3）等離子體處理的應(yīng)用A：薄膜表面改性

聚乙烯、聚丙烯等厚度為20μm以下的薄膜通過(guò)等離子體處理其表面，可獲得以層壓法薄膜熱封口的良好效果。B：軟質(zhì)聚乙烯的改性

軟質(zhì)聚乙烯所含低分子量增塑劑向表面擴(kuò)散，使用含CO的各種氣體等離子體進(jìn)行表面處理，可防止該缺陷。第六十一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日C：生物體