【纺织原料】超细纤维、纳米纤维和新合纤

1 超细纤维

由于单纤维的粗细对于织物的性能影响很大,所以化学纤维也可按单纤维的粗细(线密度)分类，一般分为常规纤维、细旦纤维、超细纤维和极细纤维。

常规纤维线密度为 1 .5～4dtex。

细旦纤维线密度为 0 .55～1 .4dtex,主要用于仿真丝类的轻薄型或中厚型织物。

超细纤维线密度为 0 .11～0 .55dtex,可采用双组分复合裂离法、海岛法、熔喷法等生产。

极细纤维线密度在 0 .11dtex以下,可通过海岛纺丝法生产,主要用于人造皮革和医学滤材等特殊领域。

与常规合成纤维相比,，超细纤维具有手感柔软滑糯、光泽柔和、织物覆盖力强、服用舒适性好等优点，也有抗皱性差、染色时染料消耗较大的缺点。超细纤维主要用于制造高密度防水透气织物、人造皮革、仿麂皮、仿桃皮绒、仿丝绸织物、高性能擦布等。

2 纳米纤维

通常把直径小于 100nm 的纤维称为纳米纤维(1nm 等于 10 m,即 10 μm,仅是 10 个氢原子排起来的长度)，目前也有人将添加了纳米级(即粒径小于 100nm)粉末填充物的纤维称为纳米纤维。

目前,最细的纳米纤维为单碳原子链，这种纳米碳管被誉为纳米材料之王，其原因是这种细到一般仪器都难以观察到的材料有着神奇的本领：超高强、超柔韧、怪磁性。因碳纳米管中碳原子间距短，管径小，使纤维结构不易存在缺陷，其强度为钢的 100 倍，是一般纤维强度的 200 倍，而密度只有钢的 1/ 6。用它制作的绳索可以从地球拉到月球而不被自重拉断。

它具有奇异的导电性，既有金属的导电性也有半导体性，甚至 1 根碳纳米管的不同部位由于结构变化也可显示不同的导电性。用它作成整流管可替代硅芯片，因而将引起电子学中的重大变化，可将计算机做得极小。

用碳纳米管做的纳米器件可组装纳米机器人，即蚊子飞机、蚂蚁坦克等，可用于军事及医疗。碳纳米管可用来制作储氢材料, 把氢开发成为人类服务的清洁能源。此外，碳纳米管还可用作隐形材料、催化剂载体及电极材料等。纳米纤维可以支持“纳米机”的排列,把集成排列的“纳米机”连接成大规模系统。

多数材料细度达到纳米级时，其物理和化学性能表现出非常规性，如：

2.1 表面效应

粒子尺寸越小,表面积越大,由于表面粒子缺少相邻原子的配位，因而表面能增大极不稳定，它易与其他原子结合，显出较强的活性。纤维的细度达到纳米级后其直径与比长度、比表面积的关系见下表。

2.2 小尺寸效应

当微粒的尺寸小到与光波的波长、传导电子的德布罗意波长和超导态的相干长度或透射深度近似或比之更小时，其周期性的边界条件将被破坏，粒子的声、光、电磁、热力学等性质将会改变，如熔点降低、分色变色、吸收紫外线、屏蔽电磁波等。

2.3 量子尺寸效应

当粒子的尺寸小到一定值时，费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级，此时，原为导体的物质有可能变为绝缘体，原为绝缘体有可能变为超导体。

2.4 宏观量子的隧道效应

隧道效应是指微小粒子在一定情况下能穿过物体，就像里面有了隧道一样。纳米纤维的制造大体可分为 3大类：分子技术制备法、纺丝制备法、生物制备法。

3 新合纤

20 世纪 80 年代末期，新合纤在日本出现，它以新颖独特的超自然风格和质感，如桃皮面手感和超细粉末手感而风靡全球。新合纤从聚合、纺丝、织造、染整及缝制等各个步骤都采用全新的改性和复合化技术，是一种以往天然纤维和合成纤维无法比拟的新型纤维材料。按其商品形式，新合纤主要包括超蓬松型、超悬垂型和超细型，按其手感可分为蚕丝手感、桃皮手感、超微细粉末手感和新羊毛手感。

3.1 超蓬松型

在所有的服用合纤产品中, 以超蓬松高质感类纤维最多，几乎都采用异收缩混合纤维或多相混合技术制成。为使纤维产品的蓬松性提高，相继开发了高热收缩性聚合物和低收缩潜在自发伸长丝，使织物获得更佳的蓬松效果。

3.2 超细型

作为新合纤的超细纤维其线密度很低，一些品种的线密度达到 0.001dtex 以下，主要采用复合纺极细化技术纺制而成。由此开发的桃皮绒织物具有超柔软和细致的手感，是天然纤维产品难以比拟的。

3.3 超悬垂型

超悬垂型纤维是在纺丝液中添加无机微粒子，纺丝成形后进行减量加工以消除无机微粒子，使纤维表面形成无数微细凹蚀。由于降低了单丝间的摩擦性，超悬垂型纤维制品具有超悬垂性和天然纤维不及的独特手感。

编辑：纺织大学堂

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