[科普中国]-功能纤维

功能纤维是指在纤维现有的性能之外，再同时附加上某些特殊功能的纤维，如导电纤维，光导纤维，离子交换纤维，陶瓷粒子纤维，调温、保温纤维，生物活性纤维，生物降解纤维，弹性纤维，高发射率远红外纤维，可产生负离子纤维，抗菌除臭纤维，阻燃纤维，香味纤维，变色纤维，防辐射纤维等。1

分类功能纤维按照功能的分类主要有以下几类：

①具有特殊力学性能的纤维。主要包括高强度纤维、高模量纤维、高韧性纤维等。

②具有特殊热学性能的纤维。主要包括耐高温纤维（亦称耐热纤维）、抗燃纤维（亦称阻燃纤维）、耐低温纤维等。

③具有化学稳定性的纤维。如耐强酸、耐强碱、耐有机溶剂的纤维。

④具有特殊物化性能的纤维。如导电纤维、发光纤维、光学透明纤维、耐辐射纤维、蓄热纤维、变色纤维、香味纤维、相变纤维、吸附纤维、离子交换纤维、催化纤维等。

⑤具有特殊生物性能的纤维。如生物活性（或惰性）纤维、抗菌防臭纤维、生物降解纤维、易溶易吸收纤维、易升华纤维等。2

常用功能纤维抗静电和导电纤维抗静电纤维(antistatic fiber)主要指通过提高纤维表面的吸湿性能来改善其导电性的纤维。广泛采用的方法是使用表面活性剂（即抗静电剂）进行表面处理。抗静电剂多为亲水性聚合体，所以纤维制品的抗静电性依赖于使用环境的湿度，一般要求相对湿度大于40%。

导电纤维(electrically conductive fiber)包括金属纤维、金属镀层纤维和炭粉、金属氧化、硫化、碘化物掺杂纤维、络合物导电纤维、导电性树脂涂层与复合纤维以及本征导电高聚物纤维等。这类纤维的体积比电阻均低于107Ω．cm。常用方法是把导电纤维的短纤维以一定的百分比（1%一5%）混入需要改性的短纤维中或把导电纤维的长丝等间隔地编入织物中。实践证明，通过混用导电纤维可防止纤维制品带电，其抗静电效果既可靠又耐久，特别是在低湿度下也能显示出优良的抗静电性能。

蓄热纤维和远红外纤维

陶瓷粉末应用于纤维，最初是为了获得蓄热保温效果。根据所用陶瓷粉种类，其蓄热保温机理有两种：一种是将阳光转换为远红外线，相应的纤维称之为蓄热纤维(thermal storage fiber)；另一种是在低温（接近体温）下能辐射远红外线，相应的纤维称之为远红外纤维(far-infrared fiber)。

医疗应用中认为，波长3μm以上的红外线具有增强人体新陈代谢、促进血液循环、提高免疫功能、消炎、消肿、镇痛等作用。远红外纤维和众多的远红外治疗仪不同，在常温下就有较高的远红外线发射率，即不需要其他热源，所以对使用的时间和场所都没有限制。远红外纤维可将保健作用结合于使用过程中，作用时间长。但蓄热纤维、远红外纤维的评价标准不一致，质量保障存在问题．副作用评价也极少进行，因此使用安全性受到质疑。

防紫外线纤维防紫外线的方法一般是涂层，但会影响织物的风格和手感。采用防紫外线纤维可克服这一缺陷。其方法是在纤维表面涂层、接枝或在纤维中掺人防紫外线或紫外线高吸收性物质，制得防紫外线纤维。防紫外线纺织品包括衬衫、运动服、工作服、制服、窗帘以及遮阳伞等，其紫外线遮挡率可达95%以上。

阻燃纤维纤维阻燃整理可以从提高纤维材料的热稳定性、改变纤维的热分解产物、阻隔和稀释氧气、吸收或降低燃烧热等方面着手，以达到阻燃目的。阻燃黏胶纤维大多采用磷系阻燃剂并通过共混法制得，其极限氧指数一般可达到27%～30%。

光导纤维光导纤维简称光纤，是将各种信号转变成光信号进行传递的载体，是当今信息通讯中最具发展前景的材料，具有传输信息量大、抗电磁干扰、保密性强、质量轻等特性。

应用的光导纤维主要有三大类：高纯石英掺杂P和Ge等元素组成的石英光纤，是光纤的主体；氟化物玻璃光纤，基本组成为ZrF4-BaF2-LaF3三元系；高聚物光纤，以透明高聚物为芯材，以折射率比芯材低的高聚物为包覆层而组成。

弹性纤维弹性纤维是指具有400%～700%的断裂伸长率，弹性回复能力接近100%，初始模量很低的纤维。弹性纤维分为橡胶弹性纤维和聚氨酯弹性纤维。橡胶弹性纤维由橡胶乳液纺丝或橡胶膜切割而制得，只有单丝，有极好的弹性回复能力。聚氨酯弹性纤维即氨纶。

氨纶丝的收缩力比橡胶丝大1.8-2倍，所以只要加人少量氨纶丝就能得到与加入大量橡胶丝同样的效果。氨纶可改善织物的适体性和抗皱性，是衣着类织物增弹的最重要纤维原料。但橡胶丝的弹性回复速度较氨纶丝快，有些特殊用品必须用橡胶丝，如高尔夫球。

抗茵防臭纤维抗菌防臭纤维是指具有除菌、抑菌作用的纤维。抗菌纤维大致有两类。一类是本身带有抗菌、抑菌作用的纤维，如大麻、罗布麻、甲壳素纤维及金属纤维等：另一类是借助螯合、纳米、粉末添加等技术，将抗菌剂在纺丝或改性时加入纤维中而制成的抗菌纤维，但其抗菌性较为有限，而且在使用和染色整理加工中会衰退或消失。

变色纤维变色纤维是指在光、热作用下颜色会发生变化的纤维。在不同波长、不同强度的光的作用下，颜色发生变化的纤维称光敏变色纤维；在不同温度作用下呈不同颜色的纤维称热敏变色纤维。实际上变色纤维往往与光和热的作用都有关。光敏变色纤维使用光致变色显色剂，热敏变色纤维使用热致变色显色剂。变色纤维多用于登山、滑雪、游泳、滑冰等运动服以及救生、军用隐身着装。

香味纤维香味纤维是在纤维中添加香料而使纤维具有香味的纤维。香味纤维能持久地散发天然芳香，产生自然清新的气息。芳香纤维多为皮芯复合结构，皮层为聚酯，芯层为掺有天然香精的聚合物，所用香精以唇形科熏衣香油精或柏木精油为主，也可采用微胶囊填充或涂层的方法。香味除清新空气外，同时具有去臭、安神等作用。可以制成絮棉、地毯、窗帘和睡衣等。

相变纤维相变纤维是指含有相变物质(PCM)，能起到蓄热降温、放热调节作用的纤维，也称空调纤维。纤维中的相转变材料在一定温度范围内能从液态转变为固态或由固态转变为液态，在此相转变过程中，使周围环境或物质的温度保持恒定，起到缓冲温度变化的作用。常用的相转变材料是石蜡烃类、带结晶水的无机盐、聚乙二醇以及无机/有机复合物等。用相变纤维制成的纺织品用途很广，可以制作空调鞋、空调服、空洞手套、床上用品、窗帘、汽车内装饰、帐篷等。相变能量、激发点温度、力学和相变性能的稳定，是这类纤维是否实用的关键。2

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学