第七章 功能性纖維

第七章功能性纖維第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三功能纖維分類第一類是對常規(guī)合成纖維改性，克服其固有的缺點。第二類是針對天然纖維和化學(xué)纖維原來沒有的性能，通過化學(xué)和物理的改性手段賦予其蓄熱、導(dǎo)電、吸水、吸濕、抗菌、消臭、芳香、阻燃、紫外線遮蔽等附加性能，使更適合于人類穿著舒適和裝飾應(yīng)用。第三類為具有特殊功能，如高強、高模、耐熱、阻燃的高性能纖維。第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三

第一節(jié)導(dǎo)電纖維

（Electricalconductivityfiber）導(dǎo)電纖維:指在標準狀態(tài)（20℃相對濕度65％)下．質(zhì)量比電阻為108Ω.g/cm2以下的纖維。導(dǎo)電纖維品種較多、按導(dǎo)電成分在纖維中的分布狀態(tài)可分為三種：(1)均勻型：導(dǎo)電成分均勻地分布在纖維內(nèi);(2)被覆型：導(dǎo)電成分通過涂、鍍等方法被覆于纖維表面；(3)復(fù)合型：導(dǎo)電成分混熔在紡絲液中，或通過復(fù)合紡絲方法制得導(dǎo)電纖維。第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三按纖維材料來分主要品種有：金屬纖維、碳纖維和有機導(dǎo)電纖維。有機導(dǎo)電纖維以普通合成纖維為基體、在纖維中添加炭黑、石墨、金屬或金屬氧化物等導(dǎo)電性微粒或微細纖維制得。第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三

導(dǎo)電纖維通常用于制成抗靜電織物，它的導(dǎo)電性能要比抗靜電纖維更好，所發(fā)生的靜電能更快地泄漏，有效地防止靜電的局部蓄集。同時，導(dǎo)電纖維還具有電暈放電能力，能達到向大氣放掉電荷的效果。第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三一導(dǎo)電纖維的作用機理不接地的導(dǎo)電纖維消除靜電的過程可分為以下幾個步驟；(1)含導(dǎo)電纖維的織物因摩擦而帶上靜電；(2)織物(帶電體)中產(chǎn)生的電荷向?qū)щ娎w維匯集．導(dǎo)電纖維中誘導(dǎo)與織物電荷符號相反的電荷；(3)導(dǎo)電纖維附近誘發(fā)產(chǎn)生強電場，使其周圍的空氣受此電場作用而電離；(4)電暈放電產(chǎn)生的正、負離子中，與織物所帶電荷性質(zhì)相反的離子向織物移動，與織物所帶電荷中和，從而消除靜電。第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三二導(dǎo)電纖維的制成方法第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三三導(dǎo)電纖維的應(yīng)用

導(dǎo)電纖維包括金屬纖維、金屬鍍層纖維、導(dǎo)電性樹脂涂層纖維、導(dǎo)電性樹脂復(fù)合纖維等。這類纖維有比較低的電阻率，電阻率約在107Ω.cm以下。通常的做法是把導(dǎo)電纖維的短纖維以一定的百分比（約0.1%-5%）混入需要改性的短纖維中，或把導(dǎo)電纖維的長絲等間隔的編入織物中。實踐證明，通過混用導(dǎo)電纖維防止纖維制品帶電，其抗靜電效果的可靠性和耐久性高，特別是在低濕度下也顯示出優(yōu)良的抗靜電性能。第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三

第二節(jié)變色纖維

變色纖維是指在光線變化或溫度變化或濕度變化的條件下顏色發(fā)生變化的纖維。光敏變色纖維使用光致變色顯色劑，溫敏變色纖維使用熱致變色顯色劑。根據(jù)所用高聚物種類，可以直接共混于聚合物中紡絲，也可將微膠囊與低熔點的聚合物共混作為芯部，以成纖高聚物為鞘部復(fù)合紡絲。變色纖維多用于登山、滑雪、游泳、滑冰等運動員的著裝。由于制品的色彩變化會給人以賞心悅目的效果，因此這類纖維又被稱之為“趣味纖維”。

第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三一、變色功能原理一種服裝叫液晶時裝，屬于最新的科技合成材料?，F(xiàn)已制成的液晶達3000種以上，都具有液體的流動性與晶體的化學(xué)性，而受磁、電、聲、光、熱、力等外在因素的影響，其分子排列即發(fā)生變化，出現(xiàn)不同的折射率，使服裝變換出多種色彩。現(xiàn)在，科學(xué)家們已研究和掌握了一些精細地調(diào)整熱敏變色材料的技術(shù)，使這種面料能夠在常溫環(huán)境下，顯示出五彩繽紛的色彩。

第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三二、變色整理的纖維紡織品1、隨時間變色

這類服裝的奇特之處在于，一天中至少可以變?nèi)晤伾?。如在酷暑呈現(xiàn)純白色，可以很好的反射熱量；若在室內(nèi)時它又會變成淺蘭色，給人一種樸實淡雅的感覺；到傍晚時，它又會變成漂亮迷人的紅或紫色，是出席晚宴的理想時裝。

第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三2、隨溫度變色這類變色服裝采用的是熱敏變色材料。這種材料就是將熱敏化合物摻到染料中去，再印染到織物上。染料由黏合劑樹脂的微小膠囊組成，每個膠囊都有液晶，液晶能隨溫度的變化而出現(xiàn)不同的折射率，使服裝變換出多種色彩。英國倫敦的一家時裝公司曾舉辦過一次別開生面的時裝表演，臺上女模特的各種時裝不斷改變色彩，有如彩虹飛舞。原來這些時裝都是用一種含液晶的感溫變色紡織面料制造的，在28℃時，面料是紅色；到33℃時，又變成黃色；28℃~33℃之間，還可以變出其他各種色彩。

第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三3、隨濕度變色

另據(jù)報道，還有一種“水現(xiàn)織物”他看起來與普通面料沒有差異，但是，當它潮濕時就會顯示出花紋、圖案。這種織物非常適合游泳衣或雨衣、雨傘。第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三當穿上這種游泳衣，一頭扎進清波碧水的游泳池中，泳衣上斑斕的圖案漸漸顯示出來，那有多么引人注目??！

第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三4、隨光線變色人們利用動物特性并以仿生學(xué)的原理與高新技術(shù)研制成功一種能自動變色的化學(xué)纖維，稱為光敏變色纖維。它是采用纖維中引入具有光敏變色性化合物，或合成能變色的聚合物紡絲的方法。如將能在可見光下發(fā)生氧化一還原反應(yīng)物的、色澤變化可逆的硫堇衍生物導(dǎo)入聚合物，然后紡成纖維。該纖維制品不僅對光線十分敏感，而且濕度變化也能夠引起顏色變化。

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第三節(jié)陽光纖維和遠紅外纖維

一、陽光纖維陽光纖維能將陽光轉(zhuǎn)換為遠紅外線。能高效率地將太陽能轉(zhuǎn)換為遠紅外輻射的物質(zhì)等。碳化物能吸收陽光中高能波長段(<2μm)。陽光中波長0.3-0.2μm的能量占總能量的95%以上，因此陽光纖維具有很好的蓄熱保溫效果。第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三二、遠紅外纖維

遠紅外纖維是低溫(接近體溫)下輻射遠紅外線的纖維稱之為。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，一般把3μm以上的紅外線作為遠紅外波段看待。遠紅外線具有增強人體新陳代射、促進血液循環(huán)、提高免疫功能、消炎、消腫、鎮(zhèn)痛等作用。遠紅外纖維和眾多的遠紅外治療儀不同，不需要熱源，對時間和場所都沒有限制；遠紅外纖維可將保健結(jié)合在使用中，作用時間長。第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三

第四節(jié)防紫外線纖維

紫外線（UV）是波長為200-400nm的電磁波。按波長范圍區(qū)分，紫外線又可分為紫外線A、B、C。到達地面的主要為紫外線A。紫外線能促進維生素D的合成、殺菌與光合作用。有害方面表現(xiàn)在損害皮膚、降低免疫功能和不利于植物及海洋生物的發(fā)育等。紫外線遮斷纖維是在成纖聚合物中摻入防紫外線物質(zhì)。目前的防紫外線紡織品包括襯衫、運動服、工作服、制服、窗簾以及遮陽傘等。其紫外線遮擋率可達95%以上。

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第四節(jié)阻燃纖維

表示纖維及其制品的可燃性通常采用極限氧指數(shù)。阻燃粘膠纖維的極限氧指數(shù)一般可達到27%-30%。阻燃腈綸的極限氧指數(shù)一般在26%-30%之間。腈氯綸的極限氧指數(shù)可達到28%以上，適于制作高貴裘皮服裝、地毯、毛毯、長毛絨、空氣過濾布等。阻燃聚酯纖維的物理性質(zhì)與普通聚酯纖維基本相同，可用于裝飾布、睡衣、工作服和床上用品等。丙綸阻燃改性，極限氧指數(shù)達26%-28%，主要用于室內(nèi)裝飾織物，也可以把它用于工業(yè)用途。

第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三

第五節(jié)彈性纖維彈性纖維是指具有很高的斷裂伸長率、很高的彈性恢復(fù)能力、很低的彈性模量的纖維。彈性纖維分為橡膠彈性纖維和聚氨酯彈性纖維。橡膠彈性纖維由橡膠乳液紡絲或橡膠膜切割制得，只有單絲，有極好的彈性恢復(fù)能力。聚氨酯彈性纖維是指以聚氨基甲酸酯為主要成分的一種嵌段共聚物制成的纖維，我國簡稱氨綸。國外商品名有Lycra(美國)、Neolon(日本)、Dorlastan(德國)等。第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三

第六節(jié)抗菌防臭纖維

抗菌防臭纖維是指具有除菌、抑菌作用的纖維。細菌以汗水中的尿素等人體排泄物為營養(yǎng)源，不斷進行繁殖，同時排放出臭味很濃的氨，并且會引起皮膚瘙癢和病變?？咕w維大致有二類，一種是本身帶有抗菌功能的纖維，如大麻、羅布麻、甲殼素纖維及金屬纖維等；另一類是將抗菌劑在化纖紡絲時加到纖維中而制成的抗菌纖維，這類纖維抗菌、耐洗性好，易于織染加工?？咕w維可制作各種內(nèi)衣、床上用品、襪子、護士服及公用紡織品等。

第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三

第八節(jié)香味纖維

香味纖維是在纖維中添加香料，使纖維具有香味的纖維。香味纖維能持久地散發(fā)天然芳香，產(chǎn)生自然清新的氣息。制作這類芳香纖維多為皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)，皮層為聚酯，芯層為摻有天然香精的聚合物，所用香精以唇形科熏衣香油精或柏木精油為主。這類芳香類纖維產(chǎn)生一種自然清新的感覺，同時具有去臭、安神等作用?？梢灾瞥尚趺?、地毯、窗簾和睡衣等。