[科普中国]-差别化纤维

差别化纤维通常是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改性处理，使纤维的形态结构、物理化学性能与常规化纤有显著的不同。纤维的差别化加工处理，起因于普通合成纤维的一些不足，大多采用简单仿天然纤维特征的方式进行以改进纤维形态或性能。1

分类1．从形态结构上划分

从形态结构上划分，差别化纤维主要有异形纤维、中空纤维、复合纤维和细特(旦)纤维等。

异形纤维是经一定几何形状(非圆形)的喷丝孔纺制的具有特殊截面形状的化学纤维，根据所使用的喷丝孔不同，可得到三角形、多角形、三叶形、多叶形、十字形、扁平形、Y形、H形、哑铃形等。中空纤维是贯通纤维轴向且有管状空腔的化学纤维，它可以通过异形纤维改变喷丝孔的形状来获得，其最大特点是密度小，保暖性强，适合做羽绒型制品，如高档絮棉、仿羽绒服、睡袋等。而复合纤维则是由两种及两种以上聚合物或具有不同性质的同一聚合物经复合纺丝法纺制成的化学纤维，该种纤维如为两种聚合物制成，即为双组分纤维。此外，还有细特纤维，它是单丝线密度较小的纤维，又称微细纤维。

纺制细特纤维通常采用的方法有复合纺丝剥离法、溶解法、常规熔融法、超拉伸法、闪蒸法和熔喷法。特别是涤纶细特纤维因有良好的服用性能，在纺织用纤维中占有主导地位，在替代天然纤维方面已仿制出高仿真纤维，使仿丝织物达到轻、柔、爽、滑的效果。超薄型涤纶织物经碱减量处理后，再经特殊柔软亲水整理，更能获得真丝绸的外观和手感。

2．从物理化学性能上划分

从物理化学性能上划分，差别化纤维有抗静电纤维、高收缩纤维和阻燃纤维等。

抗静电纤维指不易积聚静电荷的化学纤维。抗静电纤维主要用于生产无尘无菌服、防爆工作服、地毯、口罩等纺织品。高收缩纤维根据其热收缩程度的不同，可以得到不同风格及性能的最终产品。阻燃纤维亦可称耐燃、难燃或防燃纤维，是在火焰中仅阴燃的本身不产生火焰、离开火源后阴燃自行熄灭的加入阻燃成分的化学纤维，主要用于纺制儿童及老年人服装、床上用品、装饰织物、防火工作服及有阻燃要求的绳索、帐篷、工业用布等。

纤维被赋予一种特殊的功能，就成为功能性纤维。功能性纤维按其功能的属性可分为四大类：即物理性功能纤维、化学性功能纤维、物质分离性功能纤维和生物适应性功能纤维。

制备方法1．物理改性

物理改性是指采用改变纤维高分子材料的物理结构而使纤维性质发生变化的方法。物理改性的主要内容包括：改进聚合与纺丝条件，如温度、时间、介质、浓度、凝固浴，通过改变高聚物的聚合度及分布、结晶度及分布、取向度等达到改性的目的；改变纤维截面，即采用特殊的喷丝孔形状来开发异形纤维；纤维的复合，即将两种或两种以上的高聚物或性能不同的同种聚合物，通过同一喷丝孔纺成单根纤维的技术；混合（或共混）纤维，即利用聚合物的可混合性和互溶性，将两种或两种聚合物混合后纺丝。

2．化学改性

化学改性是指通过改变纤维原来的化学结构来达到改性目的的方法，包括共聚、接枝、交联、溶蚀、电镀等。共聚是采用两种或两种以上单体在一定条件下进行聚合：接枝是通过化学方法，使纤维的大分子链上能接上所需要的基团；交联是指控制一定条件使纤维大分子链间用化学链连接起来；溶蚀是对纤维表面进行有控制的溶解与腐蚀：电镀是使纤维表面的金属物质或电解质沉积。

3．表面物理化学改性

表面物理化学改性主要指采用高能射线（γ射线或β射线）、强紫外线或激光辐射和低温等离子体，对纤维进行表面蚀刻、活化、接枝、交联、涂覆等改性处理，是典型的清洁化加工方法。1

常见类型异形纤维异形纤维指用非圆形孔喷丝板加工的非圆形截面的化学纤维。根据喷丝孔的不同，异形纤维可分为三角(三叶、T型)形、多角(五星、五叶、六角、支型)形、扁平带状(狗骨形、豆形)和中空(圆中空、三角中空、梅花中空)纤维等几类。由于纤维的截面形状直接影响最终产品的光泽、耐污、蓬松、耐磨、导湿等特性，因此人们可以通过选用不同截面纤维来获得不同外观和性能的产品。横截面呈扁平状，所纺制的织物表面丰满、光滑，具有干爽感。十字形和H形截面的异形纤维分别有4条和2条沟槽，沟槽具有毛细作用，其织物可迅速导湿排汗。

复合纤维复合纤维又称共轭纤维，是指在同一纤维截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物的纤维。复合纤维按所含组分的多少分为双组分复合纤维和多组分复合纤维两种。复合纤维按各组分在纤维中的分布形式可分为并列型、皮芯型、海岛型和放射型等。

由于构成复合纤维的各组分高聚物性能的差异，使复合纤维具有很多优良的性能。如利用不同组分的收缩性不同，可形成具有稳定三维立体卷曲的纤维，产品具有蓬松性好、弹性好、纤维间抱合好等优点，具有一定的毛型感。又如以锦纶为皮层，涤纶为芯层的复合纤维，既有锦纶染色性、耐磨性好的优点，又有涤纶模量高、弹性好的优点。此外还可以通过不同的复合加工制成具有阻燃性、导电性等功能的复合纤维。

超细纤维单纤维线密度小于0.44 dtex的纤维称为超细纤维，线密度大于0.44dtex而小于1.1dtex的纤维称为细特纤维。超细纤维产品具有较高的附加值，其面料手感细腻，柔软轻盈，具有很好的悬垂性、透气性和穿着舒适性。超细纤维多用于仿真丝、仿桃皮、仿麂皮、仿羽绒及高档过滤材料等高附加值与高新技术产品。

易染纤维易染纤维是指它可以用不同类型的染料染色，且染色条件温和，色谱齐全，染出颜色色泽均匀并坚牢度好。为此，对大多数不易染色的合成纤维采用单体共聚、聚合物共混或嵌段共聚的方法得到易染合成纤维。现已开发的易染纤维有：常温常压无载体可染聚酯纤维、阳离子染料可染聚酯纤维、常压阳离子染料可染聚酯纤维、酸性染料可染聚酯纤维、酸性染料可染聚丙烯腈纤维、可染深色的聚酯纤维和易染聚丙烯纤维。

阻燃纤维所谓阻燃是指降低纤维材料的可燃性，减缓火焰的蔓延速度，使它在离开火焰后能很快地自熄，不再延燃。赋予纤维阻燃性能的方法是将阻燃剂与成纤高聚物共混、共聚、嵌段生产阻燃纤维共聚或对纤维进行后处理改性，现已开发的有阻燃黏胶纤维、阻燃聚丙烯腈纤维、阻燃聚酯纤维、阻燃聚丙烯纤维、阻燃聚乙烯醇纤维。

亲水性合成纤维由于合成纤维一般是疏水性的，因此在贴身衣物、床单等生产中使用甚少。合成纤维如要在纺织品中扩大使用范围，提高其亲水性是极其重要的。提高合成纤维的亲水性，主要是强调液相水分的迁移能力及气相水分的放湿能力。亲水性合成纤维的研制有以下一些途径：调整分子结构亲水性、和亲水性的组份共混纺丝、由接枝聚合赋予纤维亲水性、由后加工赋予纤维亲水性和改变纤维的物理结构赋予其亲水性。

着色纤维在化学纤维生产过程中，加入染料、颜料或荧光剂等进行原液染色的纤维称为着色纤维．亦称为有色纤维。着色纤维色泽牢度好，可解决合成纤维不易染色的缺点。着色涤纶、丙纶、锦纶、腈纶、维纶、黏胶等用于加工色织布、绒线、各种混纺织物、地毯、装饰织物等。

抗起球纤维聚酯纤维具有许多优良品质，但聚酯纤维与其他合成纤维一样，在使用过程中纤维易被拉出织物表面形成毛羽，毛羽再互相扭卷形成小球，又因聚酯纤维强度高，小球不易脱落，为此。国内外曾研制出多种抗起球纤维，它们的基本点在于最终降低纤维的强伸度，以便能使形成的小球脱落。研制的方法大致有：低黏度树脂直接纺丝法、普通树脂制备法、复合纺丝法、低黏度树脂共混增黏法、共缩聚法和织物表面处理法。

其他差别化纤维如抗静电纤维、高收缩性纤维、新一代再生纤维素纤维和PBT等。2

应用差别化纤维的应用，主要在于和以下几种纤维的混纺开发：功能性纤维、羊毛、兔毛、苎麻、亚麻、绢丝以及长丝，其产品最大的特点是附加值高。中国化纤技术开发力量薄弱，产品档次较低，品种单一，高附加值的差别化纤维所占比例小，高性能纤维生产技术几乎还是空白。中国化纤工业随着数量增加和规模的扩大，正由数量型向质量品种效益型转变。化纤品种规模日趋完善，随着装备水平和内部管理及标准化工作的加强，产品质量稳步上升。化

纤门类比较齐全，内部品种结构正在积极调整，长丝比例迅速上升。差别化、功能化品种得到发展，但是我国化纤差别化率还远低于发达国家的水平。

差别化纤维在纺纱中，主要应用于花灰纱、细特高支纱、阳离子纱、混合型纱线。3

本词条内容贡献者为:

张尉 - 副教授 - 西南大学