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新型纺织纤维开发依赖于高分子科学

世界各国都把进展新材料作为进展经济、推动技术进步的重要方面,各种新型布料纤维作为当今高技术领域的重要材料,被称为21世纪经济进展的一大支柱。新型面料纤维的开发依赖于高分子科学的水平,而我国目前的高分子科学进展水平较低,这就导致许多高性能材料、高附加值的产品都需要进口。如医用缝合线、高性能的人造血管的生产,在我国几乎都是空白。为此科研工作者应致力于开发各种高性能的高分子材料,进而推动面料新纤维的开发和应用。

高功能纤维

高功能纤维主要是指具有能传递完、电以及吸附、超滤、透析、反渗透、离子交换等非常功能的纤维,还包含提供舒适性、保健性、安全性等方面的非常功能及适合在非常条件下应用的纤维。主要有完导纤维、玻璃纤维、生物可降解纤维、陶瓷纤维、导电纤维、中空纤维分别膜、抑菌纤维、防辐射纤维、耐高温纤维等功能性纤维。

1.完导纤维完导纤维即能传导完的纤维,也称导完纤维,完学纤维。它是用两种不同折射率的透明材料通过非常贴合技术制成的层压纤维。完导纤维的导完传像可以象输送电流一样,使完束或图像沿着弯弯曲曲的完导纤维束,即完导线,从一端传到另一端。完导纤维是一种皮芯结构,由四周包覆的低折射率的薄膜和透明芯材组成,根据芯材的类型可把完纤分成三大类:石英完纤、多组分完纤和塑料完纤。石英完纤损耗率低,只有1dB/km以下,它常用于远距离传输,如公用长途电话线,其价高、脆且难和整理;多组分完纤用于1~2km的中距离传输,如企业内部局域网和纤维镜;塑料完纤完损耗率高达120~130dB/km,但其优点是价廉、柔韧、质轻和易整理,因而广泛用于短距离完导线路。

2.陶瓷纤维陶瓷纤维是一种无机耐火纤维,指将陶瓷物质渗入成纤高聚物中共混而制成的纤维。陶瓷纤维的范围很广,包含以金属氧化物、碳化物、氮化物、氧化铝、硅酸铝、碳化硅、氮化硼、钛酸钾等原材料为主而制成的纤维。纤维基质可以是聚酯、聚纤胺、聚丙烯、聚乙烯等,根据不同的用途可选用不同的陶瓷。陶瓷纤维具有耐高温、耐腐蚀、高强度、高模量、热传导系数小、抗热振、低热容等优点,现已广泛应用于冶金、化工、建材、航空航天、汽车等行业的耐火、隔热、防火、高温过滤和劳动爱护等领域。

3.玻璃纤维玻璃纤维的主要成分为二氧化硅和其它金属氧化物,在熔态下经纺丝而成。玻璃纤维的原材料丰富,制造工艺成熟,价格低廉,具有不可燃、耐腐蚀、耐热、强度高、绝缘性能好等优点,在工业上有广泛用途。

4.生物可降解纤维生物可降解纤维是指在自然界中在完热和微生物的作用下能自行降解的纤维。天然纤维本身具有可降解性,而合成纤维具有坚牢不腐烂的性质,因此合纤废弃正造成比较严峻的环境污染问题,生物可降解合成纤维是化学纤维可降解性改进的重点。目前多用在医用材料上甲壳质纤维和壳聚糖纤维就是其中一种。它们是用甲壳质或壳聚糖溶液纺制而成的纤维,甲壳质是由虾、蟹、昆虫的外壳中提炼出的天然生物高聚物,壳聚糖是甲壳质经浓碱处理后脱去乙酰基的产物。甲壳素和壳聚糖纤维不但具有良好的物理机械性能,而且具有良好的生物活性。该纤维无毒性,具有能被人体内溶菌酶降解而被人体完全汲取的生物可降解性,它们可用来作医用缝合线和医用纱布、无纺布或薄膜等医用敷料。另一种生物可降解纤维是聚乳酸类纤维。聚乳酸是牛奶发酵的产物,它的熔点在180度以上,可以通过熔融纺整理成丝,织制的面料品有丝的完泽和干燥触感,是较好的工作装材料,它在水中或土壤里微生物作用下,一年内即可全部正常分解。

5.中空纤维分别膜中空纤维分别膜是一种功能性纤维,其基材有粘胶纤维、聚丙烯睛纤维、涤纶等,根据其孔径特征可分为微滤膜、超滤膜、反渗透膜、离子交换膜和气体分别膜。采纳布料工艺制成的中空纤维膜可组装成血液过滤器、血液透析器、血浆分别器和各种净化器,用于纯水制备、药液制取、废水处理、海水淡化等方面。

6.导电纤维导电纤维指在标准状态(20°C、相对湿度65%)下,质量比电阻为1081Ω·g/cm2以下的纤维。其导电原理在于纤维内部含有自由电子,无湿度依赖性,即使在低湿度条件下也不会改变导电性。导电纤维的去除和预防静电的性能远高于抗静电纤维。最早的导电纤维是利用金属的导电性能而制成的金属类的导电纤维,这类纤维的导电性能、耐热、耐化学腐蚀性良好,但制造困难;其它用金属喷涂法使纤维具有金属一样的导电性;目前的导电纤维是用吸附法或化学反应法将一些金属化合物加入到纤维里,制成导电性能良好的导电纤维。导电纤维通常用于制成抗静电织物,能有效地预防静电的局部蓄集,用导电纤维制成的产品可用来生产防爆型工作装、防尘工作装、抗静电毛毯等。

7.其它功能性纤维目前还有许多功能性纤维,其中有防火纤维,该纤维是在聚合物中加入防火剂纺丝而成的;完学性能纤维有完照变色纤维、荧完纤维、热致变色纤维、湿热变色纤维等;其它还有磁性纤维、远红外纤维、抗紫外纤维、负离子纤维、抑菌纤维、离子交换纤维等功能性纤维。

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