利用無(wú)機(jī)納米粉體對(duì)紡織纖維進(jìn)行改性，賦予紡織纖維特定功能，提高紡織纖維性能，可以有效擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域及提高紡織產(chǎn)品的附加值。下文小編將為大家介紹功能纖維的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域及其添加的無(wú)機(jī)納米粉體種類做簡(jiǎn)單剖析。

一、功能纖維的應(yīng)用領(lǐng)域

功能纖維的應(yīng)用滲透在生活及生產(chǎn)的許多領(lǐng)域，其應(yīng)用主要有如下三大項(xiàng)：

1、衣料用功能纖維

主要指具有吸濕、透氣、抗靜電、抗紫外線、吸收紅外線等功能的纖維。在衣料用功能纖維中,它是以PET纖維為中心,應(yīng)用高分子改性、特殊異形截面、超微細(xì)化、混纖化、異收縮、表面處理及紡織印染后工序后,實(shí)現(xiàn)紡織纖維高性能化和高功能化,制備柔軟、膨松、細(xì)膩、干爽纖維,可制得高品質(zhì)及舒適手感的紡織品。

透氣是運(yùn)動(dòng)服飾的一個(gè)硬指標(biāo)

2、裝飾用功能纖維

指阻燃防火、抗靜電等功能的纖維。

3、產(chǎn)業(yè)用功能纖維

指抗靜電、高強(qiáng)、耐磨、耐腐蝕等功能的纖維。通常在化學(xué)纖維中添加有機(jī)或無(wú)機(jī)材料作為助劑,以制備成功能纖維,添加劑不同,得到的功能纖維特性也不同。而無(wú)機(jī)材料由于具有耐高溫、不易分解、毒性低、功能持久、與聚合物本體相容性較好等特點(diǎn)優(yōu)于有機(jī)材料,所以在聚合紡絲過(guò)程中添加相應(yīng)的無(wú)機(jī)材料是新概念納米功能纖維制備工藝簡(jiǎn)化的一種新技術(shù)。

二、功能纖維品種及相關(guān)無(wú)機(jī)粉體

通常在化學(xué)纖維中添加有機(jī)或無(wú)機(jī)材料作為助劑，以制備成功能纖維，根據(jù)添加劑不同，得到的功能纖維特性也不同。常見(jiàn)功能纖維類型及其添加的納米無(wú)機(jī)材料見(jiàn)下表。

表：功能纖維及其相關(guān)的納米無(wú)機(jī)材料

三、纖維紡織用納米粉體的應(yīng)用要點(diǎn)

1、粉體細(xì)度

細(xì)度是衡量功能性添加劑的一個(gè)重要指標(biāo)，若細(xì)度不夠細(xì)，極易造成紡織過(guò)程中噴絲板堵塞，從而影響噴絲工藝的正常運(yùn)行，同時(shí)還會(huì)引起纖維強(qiáng)度下降無(wú)法牽引。例如，當(dāng)超細(xì)旦纖維直徑在5μm左右時(shí)，添加劑顆粒直徑為50nm，基本上對(duì)纖維強(qiáng)度影響不大；若顆粒直徑變

為500nm，則纖維斷面有大約10%被顆粒所占，纖維強(qiáng)度必然會(huì)下降，甚至?xí)霈F(xiàn)斷絲。

此外，對(duì)于特定功能需求，也需要功能性添加劑粒度落在相應(yīng)的區(qū)域，例如：想要制備抗紫外線的功能纖維。根據(jù)Jaenick或Weber經(jīng)驗(yàn)公式，粉體粒徑等于或小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)的1/2時(shí)的反射，散射量最大。如果要提高抗紫外線能力，粉體粒徑必須在0.2μm以下（紫外線波長(zhǎng)在0.29~0.4μm）。

  2、表面處理

表面處理和改性是功能性納米添加劑中不可分的一個(gè)重要工序。由于添加劑絕大多數(shù)是金屬和非金屬氧化物,其彈性模量、硬度等都遠(yuǎn)大于高分子材料。進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砭拖裨诮饘佟⒎墙饘傺趸锖透叻肿硬牧现虚g增加了一個(gè)緩沖層,增加添加劑在纖維中的浸潤(rùn)性,可以對(duì)纖維起到一定的增強(qiáng)作用。

表面處理一般在添加劑生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行,根據(jù)不同種類,如滌綸、腈綸、丙綸等,采用不同的添加劑。有經(jīng)驗(yàn)的廠家在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),也加入一些表面超分散劑以進(jìn)一步進(jìn)行表面處理。在濕法生產(chǎn)中,表面處理后有利于顆粒在母液中的分散性,在管道輸送時(shí)不產(chǎn)生二次凝聚。

  3、水分

水分是對(duì)添加劑粉體的基本要求。粉體越細(xì)，越易吸潮而結(jié)塊。添加劑的水分還可能在生產(chǎn)中對(duì)切片或母粒造成性能降解。對(duì)水分的要求參照化纖切片的要求不得大于0.5%。不少產(chǎn)廠家在使用功能添加劑粉體時(shí)還會(huì)專門(mén)進(jìn)行烘干處理。

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參考文獻(xiàn)：

1、紡織科學(xué)中的納米技術(shù)，劉吉平，田軍編著。

粉體圈 編輯：小胖