日本功能性新型紡織纖維的開發(fā)與展望（二）

劉樹英

抗靜電、導(dǎo)電新纖維材料

抗靜電與導(dǎo)電性纖維的最大用途是做地毯、防塵勞保服裝、一般衣料和工業(yè)原材料等。但是由疏水性聚合物制造的化學(xué)纖維易于因摩擦而積聚靜電荷，電壓可達(dá)到10kV以上，因此化學(xué)纖維紡織用品往往給使用者帶來(lái)不舒適的感受。在散布有危險(xiǎn)品的環(huán)境中，還可能引起火災(zāi)等靜電產(chǎn)生的危害。為克服合成纖維容易產(chǎn)生靜電的缺陷，日本纖合企業(yè)開發(fā)的新產(chǎn)品有：

東麗公司采用合成纖維，開發(fā)出具有世界先進(jìn)水平的聚酯導(dǎo)纖維，1厘米纖維絲電阻為數(shù)萬(wàn)歐姆，并已經(jīng)為研究開發(fā)提供了樣品。此外，東麗公司另一新產(chǎn)品是采用獨(dú)立的高分子設(shè)計(jì)技術(shù)開發(fā)了兼?zhèn)涓咦冃胃櫺院透邔?dǎo)電性的導(dǎo)電性聚酯聚合物，在此基礎(chǔ)上采用精密復(fù)合紡絲技術(shù)，在纖維表面均勻地形成導(dǎo)電層，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的導(dǎo)電均勻性。

“Bare conductive”導(dǎo)電纖維是日本鐘紡公司正在營(yíng)銷的主流產(chǎn)品，該纖維每厘米電阻為106～1011歐姆，是一種裸型導(dǎo)電纖維，采用白度離的金屬氧化物來(lái)取代碳粒子，這種纖維抗靜電性能優(yōu)異。鐘紡公司新開發(fā)的“THE-RMOCATCH-II”白色導(dǎo)電纖維已引起業(yè)界普遍的關(guān)注。該纖維的抗靜電機(jī)理主要運(yùn)用了電暈放電原理，使產(chǎn)生的空氣電離與帶電體所帶電荷相反的離子迅速移向帶電體，最后使帶電體的電荷被中和，從而將纖維中的靜電去除。“THERMOCATCH”對(duì)環(huán)境濕度沒有依賴性：具有優(yōu)良的洗滌/耐久性;由于內(nèi)含導(dǎo)電無(wú)機(jī)微粒子（芯材），因而經(jīng)后整理加工或多次洗滌后，其抗靜電性能不受影響。據(jù)報(bào)道，通?；旒徖w維中只要混有3%“THERMOCATCH”， 即可滿足纖維制品抗靜電性能指標(biāo);由于含有蓄熱保溫功能的無(wú)機(jī)材料，因而還具有較好的蓄熱保溫性;通過(guò)少量的混纖，即可與其他纖維一起制成具有抗靜電、導(dǎo)電、抗起球、抗菌、防臭、消臭等復(fù)合功能性纖維材料，主要用于工作服、外衣、裙褲、防塵服、遮罩材料、毛巾、地毯等領(lǐng)域。

“BELLTRON-No.three” 新型導(dǎo)電纖維是鐘紡公司開發(fā)的，它是一種具有永久性導(dǎo)電、抗靜電性能的新紡品。該纖維主要以尼龍或聚酯纖維基質(zhì)，通過(guò)先進(jìn)的復(fù)合紡絲技術(shù)紡絲而成。采用的導(dǎo)電材料是高密度的碳黑化合物或白色金屬化合物微粒，該纖維除具有較好的混合摩擦沖擊等物理性能外，還具有優(yōu)良的穩(wěn)定性（在洗滌、染色、紫外線照射后）。 即使采用少量的“BELLTRON-No.three”纖維與其他纖維混紡，其織物仍具有很好的導(dǎo)電性能，該纖維主要用于工作服、家庭裝飾紡織用品、坐墊、清潔布等。鐘紡公司開發(fā)的另一新產(chǎn)品是“Zhong Fang-XAGE”，這是一種多功能的化學(xué)纖維材料，主要通過(guò)特殊的整理加工技術(shù)制成，可有效消除電磁波、病菌、靜電帶來(lái)的不適。與捏合碳材料的纖維相比，該纖維材料電阻小，導(dǎo)電性能優(yōu)良，且能夠抑制細(xì)菌的繁殖。該纖維除具有優(yōu)異的遮罩電磁波、抗菌、消臭功能外，還具有抗靜電、保暖、導(dǎo) 熱等功能。

“SangDalong-III”新型有機(jī)導(dǎo)電纖維是日本蠶毛染色公司推出的，它用染色法附著300埃～1000埃的銅氧基及硫磺化合物。其導(dǎo)電層不僅使纖維本身不產(chǎn)生靜電，而且還可除去帶電物體本身的靜電。它的導(dǎo)電性可與目前最好的金屬纖維和磷纖維相媲美。東洋紡公司的新型纖維“IA-EKSILIN”，系采用后整理技術(shù)制造的能夠自動(dòng)控制人體表皮微氣候狀態(tài)，具有很好的吸濕排汗作用，并具有抗菌、除臭、抗靜電等功能，該纖維主要用于高級(jí)運(yùn)動(dòng)衣、內(nèi)外衣。三菱人造絲公司新研制的“SUPER-FLEQUIT-Super”白色導(dǎo)電纖維，與其他纖維混纖使用時(shí)，混纖率只要達(dá)到5%左右，即使在相對(duì)濕度125%的條件下，也仍然有著相當(dāng)好的抗靜電效果;此外，該纖維織物即使經(jīng)多次洗滌（100次），其抗靜電性能仍然保持不變，并且可進(jìn)行各種顏色的染色。該纖維材料目前已開始首先用于高檔內(nèi)衣及防護(hù)用品。尤尼吉卡公司開發(fā)的新型防污聚酯纖維“DUALPLUSEM”，采用低溫等離子技術(shù)加工，從而使纖維材料的表面得到物理改性。該纖維除保持纖維原有的特性外，還具有優(yōu)異的拒污、去污、吸濕、導(dǎo)電等功能，同時(shí)還可防止因多次洗滌而使纖維產(chǎn)生變黃變黑等現(xiàn)象。

生熱、保溫新纖維材料

“天涼了，多穿件衣服?！薄盁崃?，減—件衣裳?！边@是很普通的生活常識(shí)，不過(guò)，這個(gè)簡(jiǎn)單的常識(shí)已經(jīng)被日本合纖企業(yè)開發(fā)的新型纖維所顛覆。未來(lái)，不管一年四季如何變化，我們不一定要加減衣服，而很有可能只穿—件就能適應(yīng)一整年的溫度變化。

日本帝人公司采用CSW材料開發(fā)出一種柔性發(fā)熱的新型纖維“Carbon based heatCSW”，它摒棄了傳統(tǒng)碳基材料包裹硅膠線或壓膜制片的方式，運(yùn)用物理方法，采用特殊設(shè)備將碳基材料與紡織材料進(jìn)行半永久性結(jié)合，形成新型功能性布料紡織品。其電熱轉(zhuǎn)換率高達(dá)99%，10秒速熱采用遠(yuǎn)紅外輻射式取暖，通電即熱、升溫迅速、加熱平穩(wěn)，受熱均勻、散熱理想，與傳統(tǒng)技術(shù)比較節(jié)能20%～40%，比傳統(tǒng)采暖節(jié)省一半以上的費(fèi)用。該公司另一種新產(chǎn)品是“Heat filament”，這種長(zhǎng)絲纖維用棉、聚酯或芳族聚酰胺等有機(jī)纖維做芯絲，以樹脂做表質(zhì)，并包覆導(dǎo)體炭之類的導(dǎo)電質(zhì)而構(gòu)成，加適當(dāng)電壓后，因“焦耳熱發(fā)生現(xiàn)象”而使織物升溫發(fā)熱。帝人公司還正在研制一種生熱、保溫的新型纖維“ZCCP-wire”。據(jù)悉，將于2015年上市的“ZCCP-wire”能把太陽(yáng)光變成熱貯藏起來(lái)，這樣，就能具有高保溫性能了。它是用含碳化鋯的聚合體做芯、聚酯或尼龍做鞘的改性復(fù)合絲，是做寒季服裝的最佳衣料。

東洋紡公司新開發(fā)出“Polyacrylonitrile”太陽(yáng)能蓄能發(fā)熱的新型纖維系列，其特征在于，包括丙烯腈—丙烯酸甲酯—甲基丙烯磺酸鈉等共聚型纖維;該纖維具有遠(yuǎn)、近紅外的吸收功能，它吸收光能后，全頻能量將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿男问缴l(fā)出來(lái)，成為發(fā)熱纖維。如“Polyacrylonitrile-fiber”具有良好的可紡性能，細(xì)度為1.5D～6D，強(qiáng)力滿足紡織加工要求，蓄熱保溫率高達(dá)45%～80%。又如“PolyacrylonJtrile-EKS”采用纖維表面接枝技術(shù)制造，產(chǎn)品的保溫性能優(yōu)于天然纖維，保溫性能為棉纖維3.5倍、羊毛2倍。

尤尼吉卡公司開發(fā)的新型“PA+PI-PAP”多組分纖維，是把三種熱性能完全不同的聚合體結(jié)合到一起，結(jié)果“PA+PI-PAP”具有特殊的生熱與保溫性能，其彈性適度、手感柔軟、彈性恢復(fù)力、懸垂性都好，尤其是色彩鮮艷，可以用于多種織物，包括純紡和其他纖維的混紡。尤尼吉卡公司新開發(fā)的“Aqualine-PPI”新型熱性纖維，是由“Thermotron”纖維加入耐高溫相變材料微膠囊（MicroPCMs）制造的生熱保暖快干織物。尤尼吉卡又一個(gè)新型織物“Microat-C-C”，是由“Microart”和其創(chuàng)新的具有“形態(tài)記憶功能”的“c-change”，加上仿生學(xué)溫度薄膜織成的織物，這種織物薄型柔軟，具有優(yōu)越的生熱保暖功能。日本Decent和尤尼吉卡開發(fā)出了納米級(jí)碳化鋯與錦綸復(fù)合的芯殼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)絲，加工而成的服裝在有陽(yáng)光時(shí)，具有良好的光熱轉(zhuǎn)換功能，使服裝內(nèi)的溫度比相同的普通服裝高5℃～8℃，即使在陰天也比普通服裝高2℃。

東麗公司新開發(fā)的“Fitmo-AX”聚酯長(zhǎng)絲織物，由研制的高級(jí)超御空聚酯紗制作。通過(guò)使用深度改性處理技術(shù)、紗線彈性恢復(fù)技術(shù)，這種“Fitmo-AX”紗形成了—種內(nèi)空結(jié)構(gòu)，增加了對(duì)光能的吸收能力，具有良好的生熱、保溫功效，并具有蓬松、柔軟與彈性的優(yōu)點(diǎn)。三菱人造絲公司新研制的“THERMOCA-TTT” 纖維，由于在纖維制造中，選用了蓄熱保溫功能劑和抗靜電功能劑，并運(yùn)用了復(fù)合化技術(shù)及導(dǎo)電層成形技術(shù)，因而既可滿足纖維制品抗靜電性能指標(biāo)，又含有蓄熱保溫功能;通過(guò)少量的混纖，即可與其他纖維一起制成具有抗靜電、抗起球、生熱、保溫等復(fù)合功能性纖維材料，將主要用于工作服、外衣、裙褲、防塵服、遮罩材料、毛巾、地毯等領(lǐng)域，日本大和化學(xué)工業(yè)向紡織助劑市場(chǎng)推出了新開發(fā)的微膠囊調(diào)溫劑系列產(chǎn)品PrethermoC-25和PrethermoC-31（簡(jiǎn)稱PrethermoC系列）。PrelhermoC系列可用于絲綢之外的保溫與空調(diào)紡織面料的整理，特別適合內(nèi)衣、床上用品和工作服的加工使用。一般在后整理過(guò)程中采用浸軋法處理。久潔科技公司最近開發(fā)的一種用陽(yáng)光、人體遠(yuǎn)紅外線發(fā)熱的新型纖維“Solar-Touch-lY”，預(yù)期將引領(lǐng)日本秋冬發(fā)熱、保溫功能的商品戰(zhàn)新熱潮。旭化成公司新開發(fā)出一種具有控溫特性的黏液粘膠纖維。它是將含相轉(zhuǎn)移材料Outlast超微孢混入纖維中，既能保留一般黏液粘膠纖維的柔順觸感、吸濕性，也能根據(jù)環(huán)境及體溫的變化，平衡穿著者對(duì)熱量的需求以達(dá)到舒適感。

防塵、防輻射新纖維材料

在現(xiàn)代生活中，為了防止霧霾與粉塵對(duì)人體健康的影響，人們要穿上特制的防塵服工作。

另一方面，電視與電腦畫面及手機(jī)等電子器械發(fā)出的微弱電磁波也容易對(duì)人體健康產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，并使人常常感到不適。特別是福島核電站泄漏事故后，日本市場(chǎng)對(duì)防塵、防輻射新型纖維服裝及其用品的需求量猛增，并時(shí)常出現(xiàn)萬(wàn)人空巷的搶購(gòu)潮與斷貨期。為此，日本許多化學(xué)纖維生產(chǎn)廠家開始特別重視防塵、防輻射新纖維合成材料的開發(fā)。

以往的防塵服有悶熱感。為此，日本鐘紡公司已研制出名為“Inlelligentfiller”的新型防塵纖維材料，它是以直徑為1～2微米的微細(xì)聚酯長(zhǎng)纖維制成的不織布，且兩面分別敷一層含相轉(zhuǎn)移材料Outlast而成。它具有空氣過(guò)濾性能。其防塵效率可達(dá)80%以上，通氣性為10毫升/平方厘米/秒。目前，用這種防塵纖維制成的防塵服，已開始取代傳統(tǒng)的防塵服。鐘紡公司開發(fā)的另一新產(chǎn)品是“ZF-XAGE”， 這是一種多功能的化學(xué)纖維材料，主要通過(guò)特殊的整理加工技術(shù)制成，可有效消除電磁波、病菌、靜電帶來(lái)的不適。與捏合碳材料的纖維相比，該纖維材料電阻小，導(dǎo)電性能優(yōu)良，且能夠抑制細(xì)菌的繁殖，對(duì)紫外線、紅外線和人體散發(fā)的輻射熱量有很好的反射作用。該纖維除具有優(yōu)異的抗輻射、抗菌、消臭功能外，還具有抗靜電、保暖、導(dǎo)熱等功能。

日本DSM化學(xué)集團(tuán)和TOYODO公司最近開發(fā)出了—種名為“new-Dainima”的超強(qiáng)度抗輻射聚乙烯纖維，它的強(qiáng)度比鋼高10～30倍，比芳族聚酰胺纖維高60%， 具有很高的耐磨損和抗潮濕、抗紫外線輻射、抗化學(xué)腐蝕性能;還能與其他纖維混紡，具有很強(qiáng)的防彈作用，適合制作防護(hù)服及吸收沖擊波的復(fù)合材料。帝人公司也是進(jìn)行抗輻射纖維材料開發(fā)的主要廠商。該公司最近通過(guò)在聚合物中加入新型陶瓷鋯微粉與冰奇石納米材料制成的防輻射新型化合纖維，可產(chǎn)生空氣負(fù)離子，發(fā)射生物波，釋放人體需要的微量元素，并具有防電磁波、抗紫外線輻射與凈化空氣、改善環(huán)境的作用。

旭化成公司新推出“Sanpaque-CER”化合纖維，該纖維是在FDY-POY長(zhǎng)絲中加入改性陶瓷微粉制成，具有防紫外線、抗靜電與遮罩電磁波的功能。鐘紡公司新開發(fā)的“X-AGE-II”是一種多功能的化學(xué)纖維材料，主要通過(guò)特殊的整理加工技術(shù)制成，可有效消除電磁波、病菌、靜電帶來(lái)的不適。此外，該纖維對(duì)紫外線、紅外線和人體散發(fā)的輻射熱量有很好的反射作用，因此，除具有很好的導(dǎo)熱性和保暖性外，還具有冬暖夏涼的功效。東麗公司研制的新型合纖“Orchid autumn-III”，具有中空三層構(gòu)造效應(yīng)，其最內(nèi)層中空化使重量減輕且產(chǎn)生獨(dú)特的挺括度;中層摻入高濃度陶瓷粉末、產(chǎn)生超無(wú)光和阻斷紫外線透過(guò)的功能，最外層形成離子化產(chǎn)生高發(fā)色性效果，最外層也可摻入特殊的改性陶瓷微粉，使外觀呈松散粉狀和獨(dú)特觸感，既消除光澤又提高了染色性。該纖維重量輕而保溫性好，冬暖夏涼，還提高了素材的反彈性和挺度，可阻斷太陽(yáng)光紫外線達(dá)90%以上，而且改善了防透性產(chǎn)生自然的淡雅色調(diào)。這種新合纖將應(yīng)用于男女外衣、運(yùn)動(dòng)衣、制服、內(nèi)衣、家用裝飾紡織品等。

（譯據(jù)日本《高級(jí)時(shí)裝·產(chǎn)業(yè)版》2014年10月號(hào)。原文作者：日本化纖企業(yè)聯(lián)合協(xié)會(huì)理事井上正泰博士）