新服装纤维品种也可以顺应节能趋势
吸湿放热材料复合纤维
吸湿放热是一般材料的共性。纺织材料中,羊毛具有最明显的吸湿放热特征,有主动保暖的功效。选用吸湿放热效果明显的材料与纤维材料复合,可制造吸湿自发热纤维面料。
日本东洋(Toyo)开发的吸湿自发热纤维,吸收人体排出的水分而发热,释放出的热量是羊毛的两倍。
上海交通大学的研究证明,1公斤重的吸附剂材料吸湿所放出的热量,在温度为-20℃、湿度为75%的条件下,对静坐者可保暖达两个小时;步行速度为3.2公里/小时,可保暖4小时,可满足部队战士在冬季低温站岗的保温要求。
相变储能材料复合纤维
物质在固态、液态和气态三相的转变过程中都会伴有能量的吸收储存和释放现象,选用适当的相变材料,与纤维材料复合,可制造调温纤维。原理是:外界升温时,纤维材料通过相变吸收热量并储存在其中,使人体在一定的时间内不受升温的影响;反之,相变材料会放出热量,使人体在一定的时间段内不受降温的影响。
上世纪80年代,美国农业部南方实验室采用聚乙二醇相变材料与中空纤维复合,制造出了供宇航、飞行、消费用的纺织纤维制品。其后,美国奥特拉斯(Outlast)研发出微胶囊包覆相变材料技术、微胶囊相变材料复合纤维及涂料,用于调温鞋材和羽绒服,可大大降低供热或空调制冷的能耗,达到节能减排的目的。
太阳能电池、温差电池纤维服装
能源危机和全球暖化,使得太阳能的利用在纺织纤维材料领域也如火如荼的展开。目前,塑胶太阳能电池和温差电池技术日新月异,而服装是人体接受太阳能的直接表面,因此将塑胶太阳能电池技术与纤维材料技术结合,能制造出太阳能电池服装。
同时,服装表面和内部存在温差,给温差电池开发提供了基本前提,业界可结合织物结构和纤维材料设计,达到利用服装温差发电。
目前,日本、英国、德国等国家正在开发有机薄膜太阳能电池、有机敏化染料太阳能电池,这些新技术以及新型光电、光热转换材料与纤维材料结合,将会开发出新型的具有太阳能转换、储存功能的纺织纤维制品。
疫情防治用生物活性纤维
生物活性功能纤维,是指具有保护人体不受有害生物侵害或对人体有保健功能的纤维。
全球暖化升温,使得各种病毒、细菌和有害生物滋生加快,人类开始面临着更多的抗菌、防疫任务。
同时,极端气候将可能引发更多的疫情,相应的对日用纺织纤维制品的抗菌、防疫功能将会有更多、更高的要求,对在医疗、保健、卫生领域应用的纺织纤维制品也会有更高的要求。
日用功能纤维系列
抗菌、除臭功能纤维采用无机、有机、生物酶抗菌材料与纤维材料复合制造,其中,目前比较成熟的有银离子抗菌纤维、纳米二氧化钛光触媒抗菌纤维、中草药香料复合抗菌纤维等。目前,银离子抗菌纤维已在美国、日本广泛应用,主要用于内衣、个人卫生用品、床上用品、洗浴用品、鞋材等领域。
在中国,也有多家企业在开发银离子抗菌纤维,有的企业还解决了银的氧化变质、变色问题,生产出了没有氧化变色问题的抗菌载银纤维和中草药香料抗菌除臭纤维,产品在针织内衣、鞋材中试用效果良好。
特别是中草药抗菌除臭纤维鞋材,对引起脚臭的主要细菌的抗菌率高达80%以上,预期可解决制鞋业长期未能很好克服的“鞋臭”问题,也给具有中国特色的中草药在纺织纤维材料中的应用,开拓出了新天地。
采用天然的中草药驱蚊、驱虫制剂或合成的氯菊酯等,与纤维材料复合,制造可释放驱蚊、驱虫药物的功能纤维。如,利用从天然野菊花中提取的除虫菊酯制造的纤维,与棉花混纺制成衬衣,经测试,对蚊虫的驱避率高达90%以上。
另一方面,温室效应导致气温升高,有害生物滋生,因而抗菌、防霉、驱虫成家纺产品的必备功能,具有抗菌防霉、释香驱虫功效的纤维将会在地毯、床上用品、汽车内饰、家俱等家纺产品中得以广泛的应用。