合纤仿真的发展与用途

随着高新技术的迅速发展，新型的化学纤维不断涌现，各项性能越来越优于传统的天然纤维（棉、麻、丝、毛）和传统的合成纤维（涤纶、腈纶、锦纶、维纶）。像Lyocell纤维，Modal纤维、大豆蛋白纤维，竹纤维、新型弹力纤维等等。要开发高性能、高仿真、高功能的纺织面料，首先是纤维基材上的研究，纤维的仿真实际上是化学纤维的发展史。 　　合纤仿真概况 　　合纤仿真大致可分为四个阶段。第一阶段1960年以前，为合纤的初始时期，是合纤原料的开发，先后开发了聚乙烯醇、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯等新的聚合物，为合成纤维的发展提供了原料保证。 　　第二阶段从1960—1970年，是开始注重纤维截面仿真的时期。由天然纤维的截面结构及形状得到启发，模仿蚕丝三角形截面形状，制成异形纤维，模仿羊毛的双侧结构，制成立体卷曲的复合纤维。这对于长期以来合纤仿制成普通圆形纤维是一大进步，改变了圆形纤维所制的织物平滑、呆板的外观。 　　与此同时，仿真丝技术又模仿蚕丝织物的精练技术。蚕丝外层有丝胶，刚织成的真丝织物手感很硬，通过精练工艺，脱去丝胶后，才能获得柔软的真丝面料，涤纶纤维采用碱减量处理后，可增加纤维间的空隙，降低织物间的接触压，从而提高了织物的柔软性和悬垂性。 　　第三阶段从1971—1975年是仿真丝的前期，为了赋予纤维蚕丝般的纤细感，采用细旦、超细旦纤维。为了使纤维有蓬松感和柔软感开发了异收缩纤维，使风格更加贴近真丝。 　　1976年后是仿真丝的第三阶段后期。为了获得更自然的外观，改变合纤特有的均质的形态，开发出复杂的不均匀的多沟槽纤维、花色纤维、不定形纤维。这时已从单种方法的改性，发展为几种改性技术的结合使用，并注重织物结构的改进，选用各种不同的纤维，进行织物结构的设计，采用部分溶解的整理技术，使仿真丝织物的光泽柔和，手感滑糯细腻，产生逼真的仿真效果。 　　第四阶段始于20世纪80年代后期以来的新合纤时期。这种新合纤将高分子化学改性的最新成果和合纤加工的高新技术密切结合起来，使合纤产生超天然优越特性，例如使合纤具有吸水、抗静电、抗菌除臭、抗紫外、热敏、光敏等功能。 　　纤维截面仿真 　　在合纤仿天然纤维过程中，最初人们模仿天然纤维的外形。从天然纤维的三大品种棉、丝、毛的纤维形态看都不是简单的圆形截面，棉纤维截面接近腰子形且内部有扁平的空腔，蚕丝的截面形状近似三角形，羊毛纤维截面呈圆形，但因为双侧结构产生螺旋形卷曲，所以天然纤维都是异形纤维，合纤的仿真也是从仿制异形纤维起步的。 　　异形纤维与圆形纤维相比，在风格特性、光泽、染色性、抗起球性及防污性方面均有明显的改善。 　　用圆形的合纤制成的织物有一种蜡状的滑软感，给人们一种平面古板的感觉。而异形纤维因其横截面异形化后，即能使手感接近于真丝，这主要是织物的触感与摩擦系数有关，摩擦系数增大，蜡状感就消失。 　　聚酯纤维的异形丝织物的通过碱减量处理，由于局部剥蚀，增加纤维间的空隙，使织物的手感更接近于丝绸的触感。异形截面丝还能增加织物的抗弯曲刚度，提高覆盖性，使织物具有一定的丰满感。 　　异截面纤维特性 　　光线射到平滑的表面，就发生镜面反射，圆形纤维因半径相等，从各方向射入纤维表面的入射角和反射角相等，光泽是一致的。而异形纤维表面上的反射强度随着入射光方向而变化，因此异形纤维制成的织物，视觉效果有闪光的感觉。 　　异形纤维因表面积大，故上染速率增加，但由于对光的反射率增大，显色较淡，因此，要得到圆形纤维同样的颜色深度，必须提高染料用量。 　　合成纤维易起毛起球，降低了织物的使用价值。异形纤维的抗起球性与截面的异形度有关，五角形截面比T形截面纤维异形度大，抗起球性能好。 　　合纤的静电吸灰是造成沾污的主要原因。对于透光的圆形纤维，其背面或侧面的污粒，透过圆形纤维犹如凸透镜那样起了放大作用，而异形纤维由于光的散射作用，透光率低，使污粒看上去较小，被认为有较好的抗污性能。 　　异形纤维因截面形状复杂不像圆形纤维表面比较贴近，因此蓬松性较好，同时也带来织物有较大的覆盖性，织物的透气性也比圆形纤维好。 　　复合纤维及超细纤维 　　复合纤维是由两种聚合物或同一种分子量不同，组成不同的聚合物以一定的规则分布于同一根纤维之中而成。复合纤维又称组合纤维、多组分纤维、异质纤维或共轭纤维。 　　复合纤维与共混纤维不同。复合纤维的两种组份互不混溶，在喷丝组件中，两者通过各自的流道，在喷丝孔入口处汇合，一并挤出，迅速固化成形，因此纤维中两种组分有清晰的界面。而共混纤维是两种组分互相混溶，无清晰的界面。 　　超细纤维的研制就是起源于复合纤维的开发，用常规喷丝方法生产超细纤维容易产生毛丝，而用复合方法生产超细纤维可以解决上述困难，因为其成品丝只需纺成2～4dtex的单丝，制成织物后在后整理过程中，使复合纤维中两种组分剥离，或者溶解一种组分，即可获得超细纤维。 　　超细纤维是仿桃皮绒、仿麂皮、仿羊皮等高档织物的最佳纤维。超细纤维的研制和生产在国外非常活跃，日本发展得最快，由超细纤维为原料开发的新品种有一百多种。这主要是超细纤维直径很细，其单丝线密度仅为常规纤维的0.1～0.01。因此制成的织物具有手感柔软，防水透气，滑糯丰满等特性，在仿桃皮绒、仿麂皮、仿羊皮等高档织物方面取得了巨大成功。用超细纤维制成的仿麂皮等轻薄织物，具有透气、透湿、淋水不收缩、不变硬的特性，用超细纤维制成的超高密织物具有吸湿、防水并有闪光效果。