2013春季纱线展：四大种类纤维综述

　　“超仿棉”综述

　　“逸绵”：仿棉更超棉

　　生意社3月20日讯　我国纺织化纤工业正处于转型升级创新发展的新阶段，而棉花缺口问题已成为制约行业发展的难题。为缓解棉花等天然纤维的不足，进一步研发新一代高仿真差别化功能化纤维，推进纺织新型高附加值、超仿真织物面料系列产品创新发展，是“十二五”期间纺织化纤共同推进的一项重要战略任务。

　　2012年，我国化纤产量3792万吨，其中涤纶产量3057万吨，约占化纤总量的80%，占世界涤纶总量的70%以上，其发展速度无论是技术水平还是生产品种，远远大于其他合成材料和合成纤维，我国成为世界上最具活力的化纤聚酯生产大国，涤纶也成为缓解棉毛丝麻等天然纤维不足的主体品种。

　　2011年，化纤产业技术创新战略联盟承担国家“十二五”科技支撑计划“超仿棉合成纤维及其纺织品产业技术开发”项目，旨在提升我国聚酯行业技术水品，实现多功能、高品质、低能耗、低排放的新一代聚酯(仿棉)纤维大规模市场应用，项目涵盖聚酯产业链上下游企业27家共同攻关。经过两年多的共同努力，项目进展顺利，已完成了新一代聚酯(仿棉)产品体系图，初步建立了评价体系，标准工作正在进行中，各项目承担单位也陆续向市场推出了“超仿棉”合成纤维，如东华大学和苏州金辉纤维新材料有限公司共同开发的高亲水聚酯长丝、中国纺织科学研究院和仪征化纤股份有限公司共同开发的亲水易染短纤、中国纺织科学研究院和江阴华宏化纤有限公司共同开发的亲水抗紫外短纤、桐昆集团开发的微细旦亲水聚酯长丝等，形成了“逸绵”总品牌下的“蕊棉”、“百酷棉”、“冰虹丝”等商品子品牌。新一代聚酯纤维的改性效果主要体现在织物制品上，不是生态仿，而是功能仿，纤维产品兼具棉与涤纶的优良特性，改进各自缺点，既有棉花吸湿亲肤、柔软保暖等性能，还具备涤纶良好的力学性能、耐热性和色牢度，还可实现透汗速干、抗静电、抗毛起球等或阻燃、抗菌、抗紫外等功能。

　　逸绵是运用结构可控的共聚酯连续聚合、形态性能可控的纺丝和新型纤维纺纱、织造、印染等关键技术集成开发的具有高品质、高功能、低能耗和低排放特征的新一代聚酯纤维系列化产品，可应用于家居内衣、运动休闲、职业工装和牛仔领域，这些高技术含量的纤维将在未来让人们见证奇迹：仿棉进入创新时代，打造后时代美好生活。未来，联盟将以宣传推广“逸绵”纤维产品，推动“逸绵”纤维及其纺织品的市场规模应用、打造可信赖的市场品牌、提升产品的附加值为目标，一方面强化新一代仿棉纤维技术创新和产品开发的方向，提升纺织品的舒适性、安全性、外观风格，满足各族人民过上更好生活的新期待；另一方面，加强标准制定、质量监督认证、舒适性评价等工作，保障新产品市场推广的科学规范化、品牌化，消除消费者的心理障碍，引导消费者理念的转变。

　　“超仿棉”访谈

　　“超仿棉”助产品附加值成倍增长

　　记者：2011年8月，由化纤产业技术创新战略联盟组织的国家科技支撑技术项目——“超仿棉合成纤维及其纺织品产业化技术开发”启动，东华大学也是项目承担单位之一，请您介绍一下项目的最新进展。

　　王华平：本项目正式启动后，东华大学利用纤维材料改性国家重点实验室的优势，结合多年来在功能性差别化纤维的研究成果与经验，推动“超仿棉”聚酯纤维的开发，从共聚、共混、混纤以及表面处理四个方面对纤维的光泽、手感、以及热湿舒适性进行研究。研究了影响纤维光泽、手感、以及热湿舒适性的原理及因素。通过聚合实验优化了三单、四单、五单以及无机粒子的添加量及添加工艺，最终确定了三组亲水聚酯纤维改性配方。并在天津石化、金辉纤维新材料有限公司进行了短纤、长丝的产业化实验，成功开发出了聚酯短纤和长丝，回潮率达到了1.2%，各项性能指标均满足后道应用要求。同时还与母粒制备等企业建立合作平台，开发了高亲水母粒以及纤维亲水表面整理剂。

　　其次，东华大学还通过对所加亲水官能团与聚酯亲水性能及表面接触角的关系、聚酯表面接触角与纤维回潮率的关系、以及棉纤维和仿棉纤维及制品亲水、保暖机理、动态热湿舒适性能机理等研究提出亲水聚酯切片、亲水聚酯纤维的标准。普通聚酯切片的表面接触角范围为75°~90°，纤维回潮率为0.4%~0.8 %；亲水聚酯切片的表面接触角范围为60°~75°，纤维回潮率为0.8%~1.2%；高亲水聚酯切片的表面接触角范围为45°~60°，纤维回潮率为1.2%~1.6%。

　　记者：“超仿棉”项目在技术上需要攻克哪些难点，目前取得了哪些成果？

　　王华平：“超仿棉”不仅在纤维表面形态和面料风格上追求接近棉织物，重点是面料制品性能功能上超棉仿棉，尤其是与内衣与休闲运动服装密切相关的动态热湿舒适性能。超仿棉项目是从化学结构、纤维结构、面料结构上进行设计与调控，包含了共聚、共混、异形化、混纤化以及表面处理等多重技术手段。重点需要攻克共聚过程中改性基团分布的均匀性，调控大分子序列结构及非晶区结构，达到聚合过程可控；设计扁形、十字、中空等新型纤维截面形状，调控纤维制品的芯吸效应，提高透气与导湿能力；设计有机与无机亲水剂复配，结合碱减量处理，调控纤维表面凹槽结构与亲水性能，提升吸湿能力与润湿速度。东华大学正致力于亲水机理、保暖机理和动态热湿舒适性能机理的基础研究，以期建立纤维多重结构与制品性能构效关系数据库。

　　记者：据了解，与以前单一差别化技术或单一功能性产品的开发相比，“超仿棉”产品的研发更加重视多种差别化、功能性技术的整合发挥，强调聚合、纺丝、织造、染整技术的相互融合，请您具体分析一下其中的不同。

　　王华平：目前提出的“超仿棉”与以前单一差别化技术与或单一功能产品的开发明显不同，“超仿棉”技术与产品的研发，融合了从聚合、共混、纺丝、表面处理、纺纱/织造、染整等多个差别化功能化技术的整合发挥。例如，东华大学与金辉新材料有限公司联合开发的超仿棉产品“蕊棉”，首先利用共聚改性技术，添加三单、四单、五单及无机粒子，对纤维的染色性能、柔软性、亲水性进行调控，接着利用异形喷丝板进行纺丝，并进行混纤，利用FDY与POY不同的收缩特性，调控纤维的蓬松感，使织物的风格更加接近棉纤维。在后道加工过程中经纱上浆、组织结构设计与织造工艺都要根据“蕊棉”的性能特点进行设计，在不同纺织机型上通过不同的织造工艺和染整条件，成品面料会呈现出迥然不同的风格和手感。

　　记者：“超仿棉”产品是否已具备技术和经济的可行性？

　　王华平：“超仿棉”不是具体某一个产品，而是聚酯一个功能化差别化方向；“超仿棉”也不是简单的取代棉，而是结合市场发展的新型产品。“超仿棉”主体是聚酯，聚酯含量>85%，是差别化功能化的涤纶纤维，包括长丝仿棉与短纤仿棉，它既有棉花优异的柔软性、保暖性、亲肤性、舒适性等，还具有涤纶良好的力学性能、耐热性、色牢度，甚至还利用聚酯分子结构可设计性使其具备棉花没有的抗静电、抗起毛起球、抗菌、阻燃、远红外、抗紫外等功能。利用聚酯加工过程的可调控性，采用原液着色开发仿棉纤维，免除了后道印染过程，既节约了成本，又低碳环保。利用混纤技术等开发的长丝仿棉纤维省略了棉花的纺纱工序，使得开发流程变短，降低了成本。本项目在中试过程中开发的亲水聚酯纤维，经成本核算，平均增加1500~2000元/吨的成本，随着仿、超水平的提高、功能性能的强化与多元化，产品的附加价值也得到相应提高，甚至成倍增长。因此超仿棉产品的开发更具价格优势，更有市场竞争力。

　　功能性纤维综述

　　功能性纤维：多种功能集于一身

　　东华大学材料科学与工程学院 相恒学李莉莉陈少华成燕华张思灯周哲朱美芳

　　随着人类生活水平的提高，新型纤维所起到的作用已经不再是简单替代，而是在保持原有纤维性能基础上赋予特殊功能，即为功能性纤维。功能性纤维的出现，既是纤维产业化发展的趋势，又是满足人类在新技术时代的需求。

　　多功能、高性能复合是发展方向

　　随着科学技术的发展和生活水平的提高，人类不仅仅满足于对纤维纺织品的一般性需求，而又提出了卫生保健、舒适等性能要求。高性能、多功能的纤维纺织品不断涌现，直接冲击着普通化纤市场。因此，功能性纤维的发展，是化纤产业发展的重要方向之一。

　　功能纤维，既有单一功能纤维，又有多功能一体化的纤维，它们在防护、物质分离、生物医学、卫生保健、传导及智能调节方面发挥着重要的作用。功能性纤维的开发利用对化纤行业的未来发展产生着巨大的影响。首先，功能性纤维的发展是纺织服装、产业用纺织品等领域的要求。其次，高新技术的发展为开发功能性纤维提供了有利条件，企业院校的联合开发增加了功能性产品的附加值，提高了企业的竞争力。目前，单一功能的化纤产品已不能满足市场需求，多功能、高性能的复合，是未来化纤产业发展的主要方向。

　　按照功能性纤维的主要功能可将其分为六大类：防护性纤维(主要包括抗静电、抗辐射、防紫外线、阻燃纤维)；物质分离纤维(主要包括离子交换、吸附纤维及中空纤维分离膜)；生物医学纤维(主要包括甲壳素、聚乳酸等纤维，中空纤维膜)；卫生保健纤维(主要包括抗菌、防臭、调温、远红外、负离子等纤维)；传导纤维(主要包括超导、导电、光导纤维)；智能及其它纤维(主要包括仿生、超高吸水纤维等)。按照功能性纤维的主要属性可将其分为物理性功能纤维、化学性功能纤维和生物适应性功能纤维。