日本功能性新型紡織纖維的開發與展望（二）

劉樹英

抗靜電、導電新纖維材料

抗靜電與導電性纖維的最大用途是做地毯、防塵勞保服裝、一般衣料和工業原材料等。但是由疏水性聚合物制造的化學纖維易于因摩擦而積聚靜電荷，電壓可達到10kV以上，因此化學纖維紡織用品往往給使用者帶來不舒適的感受。在散布有危險品的環境中，還可能引起火災等靜電產生的危害。為克服合成纖維容易產生靜電的缺陷，日本纖合企業開發的新產品有：

東麗公司采用合成纖維，開發出具有世界先進水平的聚酯導纖維，1厘米纖維絲電阻為數萬歐姆，并已經為研究開發提供了樣品。此外，東麗公司另一新產品是采用獨立的高分子設計技術開發了兼備高變形跟蹤性和高導電性的導電性聚酯聚合物，在此基礎上采用精密復合紡絲技術，在纖維表面均勻地形成導電層，實現了優異的導電均勻性。

“Bare conductive”導電纖維是日本鐘紡公司正在營銷的主流產品，該纖維每厘米電阻為106～1011歐姆，是一種裸型導電纖維，采用白度離的金屬氧化物來取代碳粒子，這種纖維抗靜電性能優異。鐘紡公司新開發的“THE-RMOCATCH-II”白色導電纖維已引起業界普遍的關注。該纖維的抗靜電機理主要運用了電暈放電原理，使產生的空氣電離與帶電體所帶電荷相反的離子迅速移向帶電體，最后使帶電體的電荷被中和，從而將纖維中的靜電去除。“THERMOCATCH”對環境濕度沒有依賴性：具有優良的洗滌/耐久性;由于內含導電無機微粒子（芯材），因而經后整理加工或多次洗滌后，其抗靜電性能不受影響。據報道，通常混紡纖維中只要混有3%“THERMOCATCH”， 即可滿足纖維制品抗靜電性能指標;由于含有蓄熱保溫功能的無機材料，因而還具有較好的蓄熱保溫性;通過少量的混纖，即可與其他纖維一起制成具有抗靜電、導電、抗起球、抗菌、防臭、消臭等復合功能性纖維材料，主要用于工作服、外衣、裙褲、防塵服、遮罩材料、毛巾、地毯等領域。

“BELLTRON-No.three” 新型導電纖維是鐘紡公司開發的，它是一種具有永久性導電、抗靜電性能的新紡品。該纖維主要以尼龍或聚酯纖維基質，通過先進的復合紡絲技術紡絲而成。采用的導電材料是高密度的碳黑化合物或白色金屬化合物微粒，該纖維除具有較好的混合摩擦沖擊等物理性能外，還具有優良的穩定性（在洗滌、染色、紫外線照射后）。 即使采用少量的“BELLTRON-No.three”纖維與其他纖維混紡，其織物仍具有很好的導電性能，該纖維主要用于工作服、家庭裝飾紡織用品、坐墊、清潔布等。鐘紡公司開發的另一新產品是“Zhong Fang-XAGE”，這是一種多功能的化學纖維材料，主要通過特殊的整理加工技術制成，可有效消除電磁波、病菌、靜電帶來的不適。與捏合碳材料的纖維相比，該纖維材料電阻小，導電性能優良，且能夠抑制細菌的繁殖。該纖維除具有優異的遮罩電磁波、抗菌、消臭功能外，還具有抗靜電、保暖、導 熱等功能。

“SangDalong-III”新型有機導電纖維是日本蠶毛染色公司推出的，它用染色法附著300埃～1000埃的銅氧基及硫磺化合物。其導電層不僅使纖維本身不產生靜電，而且還可除去帶電物體本身的靜電。它的導電性可與目前最好的金屬纖維和磷纖維相媲美。東洋紡公司的新型纖維“IA-EKSILIN”，系采用后整理技術制造的能夠自動控制人體表皮微氣候狀態，具有很好的吸濕排汗作用，并具有抗菌、除臭、抗靜電等功能，該纖維主要用于高級運動衣、內外衣。三菱人造絲公司新研制的“SUPER-FLEQUIT-Super”白色導電纖維，與其他纖維混纖使用時，混纖率只要達到5%左右，即使在相對濕度125%的條件下，也仍然有著相當好的抗靜電效果;此外，該纖維織物即使經多次洗滌（100次），其抗靜電性能仍然保持不變，并且可進行各種顏色的染色。該纖維材料目前已開始首先用于高檔內衣及防護用品。尤尼吉卡公司開發的新型防污聚酯纖維“DUALPLUSEM”，采用低溫等離子技術加工，從而使纖維材料的表面得到物理改性。該纖維除保持纖維原有的特性外，還具有優異的拒污、去污、吸濕、導電等功能，同時還可防止因多次洗滌而使纖維產生變黃變黑等現象。

生熱、保溫新纖維材料

“天涼了，多穿件衣服。”“熱了，減—件衣裳。”這是很普通的生活常識，不過，這個簡單的常識已經被日本合纖企業開發的新型纖維所顛覆。未來，不管一年四季如何變化，我們不一定要加減衣服，而很有可能只穿—件就能適應一整年的溫度變化。

日本帝人公司采用CSW材料開發出一種柔性發熱的新型纖維“Carbon based heatCSW”，它摒棄了傳統碳基材料包裹硅膠線或壓膜制片的方式，運用物理方法，采用特殊設備將碳基材料與紡織材料進行半永久性結合，形成新型功能性布料紡織品。其電熱轉換率高達99%，10秒速熱采用遠紅外輻射式取暖，通電即熱、升溫迅速、加熱平穩，受熱均勻、散熱理想，與傳統技術比較節能20%～40%，比傳統采暖節省一半以上的費用。該公司另一種新產品是“Heat filament”，這種長絲纖維用棉、聚酯或芳族聚酰胺等有機纖維做芯絲，以樹脂做表質，并包覆導體炭之類的導電質而構成，加適當電壓后，因“焦耳熱發生現象”而使織物升溫發熱。帝人公司還正在研制一種生熱、保溫的新型纖維“ZCCP-wire”。據悉，將于2015年上市的“ZCCP-wire”能把太陽光變成熱貯藏起來，這樣，就能具有高保溫性能了。它是用含碳化鋯的聚合體做芯、聚酯或尼龍做鞘的改性復合絲，是做寒季服裝的最佳衣料。

東洋紡公司新開發出“Polyacrylonitrile”太陽能蓄能發熱的新型纖維系列，其特征在于，包括丙烯腈—丙烯酸甲酯—甲基丙烯磺酸鈉等共聚型纖維;該纖維具有遠、近紅外的吸收功能，它吸收光能后，全頻能量將轉變為熱能的形式散發出來，成為發熱纖維。如“Polyacrylonitrile-fiber”具有良好的可紡性能，細度為1.5D～6D，強力滿足紡織加工要求，蓄熱保溫率高達45%～80%。又如“PolyacrylonJtrile-EKS”采用纖維表面接枝技術制造，產品的保溫性能優于天然纖維，保溫性能為棉纖維3.5倍、羊毛2倍。

尤尼吉卡公司開發的新型“PA+PI-PAP”多組分纖維，是把三種熱性能完全不同的聚合體結合到一起，結果“PA+PI-PAP”具有特殊的生熱與保溫性能，其彈性適度、手感柔軟、彈性恢復力、懸垂性都好，尤其是色彩鮮艷，可以用于多種織物，包括純紡和其他纖維的混紡。尤尼吉卡公司新開發的“Aqualine-PPI”新型熱性纖維，是由“Thermotron”纖維加入耐高溫相變材料微膠囊（MicroPCMs）制造的生熱保暖快干織物。尤尼吉卡又一個新型織物“Microat-C-C”，是由“Microart”和其創新的具有“形態記憶功能”的“c-change”，加上仿生學溫度薄膜織成的織物，這種織物薄型柔軟，具有優越的生熱保暖功能。日本Decent和尤尼吉卡開發出了納米級碳化鋯與錦綸復合的芯殼結構長絲，加工而成的服裝在有陽光時，具有良好的光熱轉換功能，使服裝內的溫度比相同的普通服裝高5℃～8℃，即使在陰天也比普通服裝高2℃。

東麗公司新開發的“Fitmo-AX”聚酯長絲織物，由研制的高級超御空聚酯紗制作。通過使用深度改性處理技術、紗線彈性恢復技術，這種“Fitmo-AX”紗形成了—種內空結構，增加了對光能的吸收能力，具有良好的生熱、保溫功效，并具有蓬松、柔軟與彈性的優點。三菱人造絲公司新研制的“THERMOCA-TTT” 纖維，由于在纖維制造中，選用了蓄熱保溫功能劑和抗靜電功能劑，并運用了復合化技術及導電層成形技術，因而既可滿足纖維制品抗靜電性能指標，又含有蓄熱保溫功能;通過少量的混纖，即可與其他纖維一起制成具有抗靜電、抗起球、生熱、保溫等復合功能性纖維材料，將主要用于工作服、外衣、裙褲、防塵服、遮罩材料、毛巾、地毯等領域，日本大和化學工業向紡織助劑市場推出了新開發的微膠囊調溫劑系列產品PrethermoC-25和PrethermoC-31（簡稱PrethermoC系列）。PrelhermoC系列可用于絲綢之外的保溫與空調紡織面料的整理，特別適合內衣、床上用品和工作服的加工使用。一般在后整理過程中采用浸軋法處理。久潔科技公司最近開發的一種用陽光、人體遠紅外線發熱的新型纖維“Solar-Touch-lY”，預期將引領日本秋冬發熱、保溫功能的商品戰新熱潮。旭化成公司新開發出一種具有控溫特性的黏液粘膠纖維。它是將含相轉移材料Outlast超微孢混入纖維中，既能保留一般黏液粘膠纖維的柔順觸感、吸濕性，也能根據環境及體溫的變化，平衡穿著者對熱量的需求以達到舒適感。

防塵、防輻射新纖維材料

在現代生活中，為了防止霧霾與粉塵對人體健康的影響，人們要穿上特制的防塵服工作。

另一方面，電視與電腦畫面及手機等電子器械發出的微弱電磁波也容易對人體健康產生一定的負面影響，并使人常常感到不適。特別是福島核電站泄漏事故后，日本市場對防塵、防輻射新型纖維服裝及其用品的需求量猛增，并時常出現萬人空巷的搶購潮與斷貨期。為此，日本許多化學纖維生產廠家開始特別重視防塵、防輻射新纖維合成材料的開發。

以往的防塵服有悶熱感。為此，日本鐘紡公司已研制出名為“Inlelligentfiller”的新型防塵纖維材料，它是以直徑為1～2微米的微細聚酯長纖維制成的不織布，且兩面分別敷一層含相轉移材料Outlast而成。它具有空氣過濾性能。其防塵效率可達80%以上，通氣性為10毫升/平方厘米/秒。目前，用這種防塵纖維制成的防塵服，已開始取代傳統的防塵服。鐘紡公司開發的另一新產品是“ZF-XAGE”， 這是一種多功能的化學纖維材料，主要通過特殊的整理加工技術制成，可有效消除電磁波、病菌、靜電帶來的不適。與捏合碳材料的纖維相比，該纖維材料電阻小，導電性能優良，且能夠抑制細菌的繁殖，對紫外線、紅外線和人體散發的輻射熱量有很好的反射作用。該纖維除具有優異的抗輻射、抗菌、消臭功能外，還具有抗靜電、保暖、導熱等功能。

日本DSM化學集團和TOYODO公司最近開發出了—種名為“new-Dainima”的超強度抗輻射聚乙烯纖維，它的強度比鋼高10～30倍，比芳族聚酰胺纖維高60%， 具有很高的耐磨損和抗潮濕、抗紫外線輻射、抗化學腐蝕性能;還能與其他纖維混紡，具有很強的防彈作用，適合制作防護服及吸收沖擊波的復合材料。帝人公司也是進行抗輻射纖維材料開發的主要廠商。該公司最近通過在聚合物中加入新型陶瓷鋯微粉與冰奇石納米材料制成的防輻射新型化合纖維，可產生空氣負離子，發射生物波，釋放人體需要的微量元素，并具有防電磁波、抗紫外線輻射與凈化空氣、改善環境的作用。

旭化成公司新推出“Sanpaque-CER”化合纖維，該纖維是在FDY-POY長絲中加入改性陶瓷微粉制成，具有防紫外線、抗靜電與遮罩電磁波的功能。鐘紡公司新開發的“X-AGE-II”是一種多功能的化學纖維材料，主要通過特殊的整理加工技術制成，可有效消除電磁波、病菌、靜電帶來的不適。此外，該纖維對紫外線、紅外線和人體散發的輻射熱量有很好的反射作用，因此，除具有很好的導熱性和保暖性外，還具有冬暖夏涼的功效。東麗公司研制的新型合纖“Orchid autumn-III”，具有中空三層構造效應，其最內層中空化使重量減輕且產生獨特的挺括度;中層摻入高濃度陶瓷粉末、產生超無光和阻斷紫外線透過的功能，最外層形成離子化產生高發色性效果，最外層也可摻入特殊的改性陶瓷微粉，使外觀呈松散粉狀和獨特觸感，既消除光澤又提高了染色性。該纖維重量輕而保溫性好，冬暖夏涼，還提高了素材的反彈性和挺度，可阻斷太陽光紫外線達90%以上，而且改善了防透性產生自然的淡雅色調。這種新合纖將應用于男女外衣、運動衣、制服、內衣、家用裝飾紡織品等。

（譯據日本《高級時裝·產業版》2014年10月號。原文作者：日本化纖企業聯合協會理事井上正泰博士）