当前微细纤维的开发中,微细涤纶长丝占有绝对的主导地位,正因为如此,习惯上就把微细涤纶长丝称作微细纤维。如日本称为“新合纤”的微细纤维,基本上都是微细涤纶长丝。
微细纤维的开发历史,大致可区分为70年代,1981~1985年,1986年至今三个区间。在不同的区间,研究、开发的内容有所不同。
70年代以人造革,人造麂皮为目标,掀起了微细纤维开发第一次热潮。这个时期开发出了一些微细纤维基本技术。
1981~1985年间,主要是微细纤维产品多样化的商品开发。任何一项新技术如果没有商品化的发展,就会失去其生命力。这个时期微细纤维不仅限于皮革方面,而且开拓到高密度透气防水织物,桃皮绒风格织物等方面。
1986年以后,由于对微细纤维特性的深入研究,进入了发掘微细纤维功能的时期,掀起了第二次热潮。如洁净布、具有独特质感的新感觉织物相继出现,微细纤维的加工技术进一步被提高。微细纤维的应用也进入了多种领域,如合成纸、电子用途,吸附和分离用途,医疗卫生,海洋,生命等。
微细纤维的开发今后还将进一步展开,肯定会在所有的领域内得到发展。这种先导型的高技术纤维,将会成为一种重要的材料。预计若第三次热潮来临,重点将是在产业用途方面。
一、微细纤维的特性
到目前为止的研究结果,发现微细纤维有8个特性。随着微细纤维与其他领域技术的有机结合,将会发现许多新的特性。已知特性和潜在特性,是微细纤维被称为“理想素材”的原因所在。(1)手感柔软性;(2)高柔韧性;(3)光泽柔和;(4)高吸水性和吸油性;(5)高清洁能力;(6)比表面积大及高密结构;(7)高保温性;(8)抗贝类及抗海藻类性能。
在对微细纤维进行后加工和使用中,必须充分考虑到这些特性。如手感柔软,是弯曲刚性小的表现。弯曲刚性小,影响变形纱的卷缩率,使蓬松性降低,同时使织物不够挺刮。再如比表面积大,影响到上油、上浆和染色。它们吸收油剂和浆料多,退油和退浆均比较困难。染色吸收染料多。染色不易均匀,光牢度较差,因此染色时必须筛选适当染料,并调整染色工艺。
二、微细纤维的主要用途
目前,微细纤维在衣着方面应用最多,称为五大用途。对每一种用途,纤维的构成和形态均不相同。这五大用途是:仿麂皮,仿真丝,防水透气织物,人造皮革,高性能洁净布。
其他应用较多的方面有:
1.保温材料:作人造羽绒,寒衣填充材料,无纺布保温材料等。
2.超滤材料:用于无尘间过滤和工作服,医务工作服,超净空气和液体过滤。
3.吸液材料:用于吸水、吸油,墨水贮存,吸液辊,电池材料,化学缩合膜,高吸水毛巾等。
4.纸张:可制作高强力纸,高音质喇叭电声用纸,卫生巾,超柔纸等。
5.离子交换:用于超纯水制造,原子能领域用水处理,催化剂载体等。
6.生物及医学:用于酶支持物,贝类及海藻抑制层,渗透膜,人造血管,人造皮肤等。
除此之外,一些新的用途正在探索之中。由于微细纤维是自然界中不存在的一种新材料,它将会给许多领域带来挑战性的变化。
微细纤维的分类
微细纤维是一个总称,必须对它们进行分类。对于具体的划分方法,国际上虽无统一规定,但都遵守根据单丝纤度分类的原则。由于无国际统一的分类,造成了同一类名称的微细纤维,单丝纤度相差很大的情况。如同叫超细旦丝,有的国家(或公司)上限为1.1dtex(1旦),有的上限为0.44dtex(O.4旦)。
我们认为,对微细纤维分类,应体现出制造技术,丝的基本性能和大致应用范围。否则,机械地划分毫无意义。基于目前的开发水平,微细纤维分为细旦丝、、超细旦丝、极细旦丝和超极细旦丝四大类比较妥当。
一、细旦丝
已有研究证明,1.4dtex单丝纤度(dpf)是细旦丝与常规纤度的分界点。细旦丝的上限不应超过1.4dtex。随着dpf的减小,织物的风格逐渐变化。如在0.8dtex以下时,织物在美学上将有重大改进。就织造来说,单丝越细,织造越困难,因易产生毛丝。但在0.55dtex以上时,使用普通的织造方法仍可较容易。因此,细旦丝的单丝纤度范围为0.55dtex
二、超细旦丝
超细旦丝的单丝纤度范围为0.33dtex≤dpf≤0.55dtex(0.3旦≤dpf≤0.5旦)。在这个纤度范围内,可以用常规纺丝方法生产,也可以用复合分离法生产,但常规纺丝方法生产的技术难度较大。
超细旦丝的直径小于7.2μm,做成高密度织物后孔隙小于最小水滴直径100μm,适于织造高密度防水透气织物,亦可做一般的起毛织物或混纤织物,交织织物。
三、极细旦丝
单丝纤度0.11~0.33dtex之间(0.1旦≤dpf<0.3旦)为极细旦丝。由于单丝纤度极细,利用常规纺丝方法制造已极其困难,需要用复合分离法或海岛法生产。极细旦丝几乎具有微细纤维的全部性能。主要用于人工皮革、高级起绒织物(如仿桃皮绒)、擦镜布等,还可用于拒水织物(仿荷叶结构织物)。
四、超极细旦丝
单丝纤度在0.11dtex(0.1旦)以下为超极细旦丝。虽然可以利用海岛纺丝等方法生产超极细旦丝,并可利用长丝织造方法(但大多采用非织造方法)进行织造后除去海或岛的成分,但得到的纤维实际上有的是一种短纤维。超极细旦丝主要用于仿麂皮、人工皮革、过滤和生物医学等领域。
随着微细纤维技术的进步,将来可能对超极细旦丝划分的更细一些。目前已见微纤、原纤和线型分子链等提法,但由于认识不深、尚无法细分。亦有“超微细”的提法,超微细纤维是一种非常细而短的纤维,和超极细旦丝有所不同。
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