| ◎ | 海岛超细纤维特点及其应用
 收入纬博：织造染整
摘要：海岛纤维是一种高附加值、高技术的新型复合纤维，对海岛超细纤维的发展概况、生产方法、特点和应用进行了综合论述，简单介绍了其染整加工及开纤的特点。
海岛超型复合纤维，又称为超共轭纤维、基质原纤型纤维，它是由一种聚合物以极细的形式（原纤）包埋在另一种聚合物（基质）之中形成的，又因为分散相原纤在纤维截面中呈岛屿状而称为海岛纤维。海岛纤维溶去海组分后获得超细纤维，去除岛组分则可得到呈蜂窝结构的多孔中空纤维，这里所述海岛纤维主要是指前者。
1 海岛超细纤维发展概况
海岛型超细纤维最早在20世纪70年代初开发，最初主要用来生产仿麂皮绒织物。1970年日本东丽公司首先向市场推出了溶离型超细纤维（海岛型超细纤维）制造的人造鹿皮织物“ECSAINA”。1972年日本中纺公司也成功开发了溶离型涤-涤复合纤维，商品名为“BELIMA”。近年来日本、韩国、中国、台湾、美国和意大利等都进行了开发生产。日本、美国、欧洲地区海岛超细纤维均已工业化生产，技术相对完善，韩国、我国台湾省也有一些相当具有代表性的产品。
我国在20世纪70年代初开始研究海岛型复合超细纤维，但到90年代才有实质性进展，“七五”期间列入了国家科技发展计划项目。仪征化纤公司处于开发海岛纤维长丝的前列，现已形成规模性生产；另外无锡新纺利用引进的日本技术也在生产海岛纤维。在海岛纤维短丝方面，莱芜市丙纶厂与烟台万华集团合作，开发了由聚酰胺6和低密度聚乙烯共混纺制的海岛纤维，该纤维制成非织造布后，用甲苯将非织造布中低密度聚乙烯组分溶解去除，只剩下聚酰胺6微细短纤维。其成功试纺在国内属首例。目前我国已成为世界上此类纤维最重要的生产国，产品主要是定岛型的海岛超细纤维，线密度在0.11~0.011dtex。
2 海岛超细纤维生产方法及分类
海岛型纤维是将两种热力学非相容性高聚物按一定比例进行复合或共混纺丝而得的复合纤维，其中一种组分为分散相（即岛组分），另一种为连续相（即海组分），海、岛两组分聚合物形成为数众多的岛海结构，然后均匀汇集，因此形成众多精细的岛海结构以及它们的均匀汇集，是纺丝组件设计的关键。鸟组分以极细纤维形状包含在海组分中，截面呈岛屿状分布，其长轴与复合纤维平行。
根据岛屿分布规律不同可分为定岛和不定岛两种。定岛型纤维岛屿分布是均匀和固定的，一般采用复合法纺丝；后者则岛屿不固定，也不够均匀，粗细相关很大，最细的比定岛型的细，但粗的可以在0.1dtex以上，主要采用共混纺丝，其线密度可达0.0001~0.0008dtex，纺丝技术的改进有望使线密度降到最低，从而获得更细的超细纤维。
海岛纤维有长丝和短丝两种。长丝是原纤有规则地连续分布在基质中，主要用直接纺丝法和复合纺丝法制造，长丝经过切断后也可制得各种长度的短纤；短纤是原纤不连续地分布在基质中，但其主轴与纤维轴一致，主要用喷射纺丝法、闪蒸纺丝法、聚合物共混纺丝法、离心纺丝法、原纤化法和湍流法等制造。目前采用复合法纺丝的较多，因为它可以制得各种性能稳定的超细纤维。
海和岛两种组分都有一定的要求，有多种组合。目前，岛组分选用PET、PA或聚丙烯为多，海组分选用阳离子染料可染的聚酯（COPET）、PE、PA、PS以及PET、聚苯乙烯及丙烯酸酯共聚物、聚酯/间苯二甲酸酯磺酸钠共聚物和聚乙二醇等。定岛型的岛数通常为16、36、37、51、64，目前已可以生产岛数超过100的超细纤维。海组分应选用易被溶剂溶去的原料，同时要顾及海岛两组分聚合物的熔融温度和纺丝温度相互适用。所占比例为20%~50%，在技术上也可以实现海组分比例为2%~10%，目前已可降低到3%左右。由于海组分少，溶去量小，相应成本可以降低，但因纤维之间空隙减少，会对织物风格造成一定影响。目前生产的海岛型超细纤维主要有PET/COPET和PA（COPET或PET）两种，前者主要制成长丝型，用于生产各种纺织品，后者主要制成短纤型，用于生产合成革基布。
3 海岛超细纤维特点
（1）纤维线密度：用剥离法制造的超细纤维，单纤线密度为0.55~0.11dtex，其线密度为普通纤维的1/10。海岛法制造的超细纤维线密度一般可达0.11~0.011dtex。目前世界上最细的超细纤维，单纤线密度仅为0.000099dtex。
（2）海岛纤维织物手感柔软、滑爽，可制成具有高密性、吸湿性、拒水性，并有独特的美观性和时装风格性的织物。同时可在织物表面形成多层结构，使织物的反光点小，光泽、色泽柔和，表观丰满、细洁、精致。
（3）单丝线密度小，纤维比表面积大，其覆盖性、膨松性，保暖性和吸附性高，使织物具有极强的吸尘性，去污性和过滤性；由于纤维细细柔软，可保护被清洁的物品不受伤，因而是高性能的清洁用产品。
（4）纤维间空隙多而密，可利用其毛细管作用使织物获得较好的吸水、吸油性。另外适当改变纤维间空隙，可织成空隙仅为0.2~10Lm的海岛高密织物，具有优良的防水透汽性能。织物间的微孔结构允许织物内拥有较多的静态空气，因而可获得较好的隔热保暖作用。
（5）纤维抗弯刚度较小，容易使织物获得飘逸、潇洒的效果。芯层为高收缩丝，更赋予织物极佳的悬垂性和视觉的舒适性。
（6）海岛纤维单丝绝对强度低，但纱的总强度能满足服用要求。经过溶离开纤，形成超细纤维，纤维结构与麂皮纤维近似，可以使仿麂皮整理从外观上的仿制深入到结构上的仿制。根据海岛纤维织物的特性，还可以尝试开发其他风格的服用面料以及清洁布、功能性纺织品、医疗用品等多用途的织物。
（7）纤维易相互缠结，在织物表面可形成浓密的绒毛，所以起绒性好。不仅具有天然皮革的稍根效果，绒毛还具有极好的方向感和弹性，而且绒毛柔软丰满、耐洗耐磨，还可染成各种颜色，性能远超过天然皮革。
4 海岛超细纤维染色特点
海岛超细纤维与剥离型超细纤维既有共同点，又有其独特之处。
4.1 共同特点
上染速率快，染色提升性好。纤维线密度小、比表面积大，吸附染料多且快，染色提升性好；又纤维半径小，染料扩散进入纤维的路程短，扩散时间短，容易染透；纤维无定型区含量高，染料上染快。
匀染性差。纤维越细，上染速率越快，匀染性也就越差。
移染性好。纤维越细，移染性越好。适当延长染色时间，可以提高移染程度，改善匀染性。但由于纤维结构、粗细和开纤不匀引起的染色不匀，延长染色时间也无明显效果。
显色性差。纤维线密度低，比表面积大，加上形状不规则，对光的反射和散射加强；光在纤维中光程短，发生界面反射和折射次数多，也使显色性变差。
染色牢度。由于超细纤维表面积大，表面不够光滑，染料用量多，沼染的染料多且难以洗尽，因此超细纤维织物的染色湿牢度比常规纤维低。纤维的无定形区含量高，受热后，染料易从纤维内部扩散到表面，致使磨擦牢度降低，一般可通过加强染后还原清洗的方法改善。
4.2 不同特点
海岛纤维比相对较粗的剥离型超细纤维的上染速率较快。海岛超细纤维线密度均匀性、开纤程度和均匀性较难控制，故匀染性很难控制。而且由于海岛超细纤维细，染料用量比相对较粗的剥离型超细纤维要多，加上纤维表面积大，故染料的升华机会增多，因而染色织物耐升华牢度大幅度下降。
5 海岛超细纤维的应用
海岛超细纤维用途广泛，可以通常多种方法制成针织、机织和非织造布等，均属高技术、高附加值和高性能的三高产品。目前国内主要用来生产麂皮绒和合成革。多孔中空型海岛纤维具有极高的中空率，是今后发展的重点之一。海岛纤维的用途还有以下几方面：
（1）高密防水织物：织物密度高，有良好的防水透气和挡风效果，手感柔软舒适性好。经拒水拒油整理后，具有很好的防水防油作用。
（2）高性能清洁布：不仅可用于日常的清洁物体表面，还可以用于显微镜等精密光学仪器的清洁处理。超细纤维擦拭丰毛细网络多且致密，在擦试时有多重擦试效果，被擦掉的油污可保存在毛细管网络中，去油污效果特别好。
（3）高性能吸滤材料：由于毛细网络多且致密，纤维吸附能力特别强，吸滤作用好。
此外还可以做人造血管等功能材料，做高级磨料用于一些高档仪表的磨光，另外在化工和医药上还有特殊用途，某些加油功能作用物质的超细纤维在化学反应时可以用于催化或作为一些反应的基体，如可用于染色污水的光催化消色处理。
6 海岛超细纤维染整加工
不同用途的海岛复合纤维纺织品的染整加工方法和流程各不相同。染整加工流程也随纤维种类和纺织品结构不同而变化，其染整加工方法和流程尚无固定模式。主要有以下几种：
6.1 长丝型仿麂皮绒染整加工流程
（1）机织物
坯布→清洗、碱减量（开纤）→预定形→磨绒（拉绒）→染色→还原清洗→后整理→后定形→成品。
（2）针织物
经编织物：坯布→清洗、碱减量（开纤）→染色→还原清洗→定形→剪毛→后整理→成品。
纬编织物：坯布→清洗、碱减量（开纤）→染色→还原清洗→剖幅→预定形→刷毛磨绒→手整理→后定形→成品。
6.2 短纤型仿麂皮绒染整加工流程
非织造基布→浸渍树脂（PVA/PU）→精练、松驰和碱减量（开纤）→染色→磨绒→后整理→成品。
聚氨酯超细纤维合成革除了上述仿麂皮绒产品外，还可加工成绒面合成革、光面合成革及改进的光面革。
7 海岛纤维开纤及评价
海岛超细纤维的开纤通常是用NaOH溶液将COPET水解溶离掉，而且一般采用测定失重率来控制。失重率是织物总重量的变化，在开纤时，由于碱的作用，可能有多方面的失重，这包括织物上未除去的油剂（或浆料）、海组合水解溶脱、岛组分的水解剥皮，如果还有高收缩纤维存在的话，高收缩聚酯纤维也较容易水解失重。后两种失重是需要防止的，理想的开纤剂应对海和岛组分的水解有较大的选择性。
目前开纤加工有多种方式，包括冷轧堆、轧蒸和浸渍法等，应用最多的是在喷射染色机中进绳状加工，通过一定的机械作用，使纺织品不断运动，与碱液充分交换。还可以分为：（1）化学法。普通聚酯碱减量处理法，在碱的作用下，海和岛都发生降解。（2）物理化学法。利用海与岛组份不同的特点，使海与岛之间形成明显的间线，同时用化学方法剥离，在不损伤岛组份的状态下使海组份充分彻底除去而又溶解下来的海组份并不会对岛组份形成再沾污。
基于海组分和岛组分对碱水解的速度不同及COPET可吸附阳离子染料，而研制了一种阳离子染料着色剂，用来测定海组分减量变化，即岛纤维开纤程度，并通过显微镜观察及测定纤维着色深度变化和失重率变化，以观察海岛纤维溶离开纤变化。
此外还可以借助切片器、数码相机和电脑等高科技工具评价开纤前后纤维切片横截面的不同，具体操作方法为：取纤维→用羊毛包裹→切片器切片→显微镜观察→数码相机拍照→照片数据输入电脑→对比观察开纤情况。这种方法很方便，也更准确，可直接用于实际生产。
海岛型超细纤维是一种新型的合成纤维，今后有很好的发展前景。但是开发其产品需要纤维制造、纺织加工、染整加工和产品设计等学科共同努力，要求各产业交叉，相互配合，通过整个产业链的发展，才能提高其水平，并迅速发展。
--------------------该文最后由[中国针织网]于[2008/08/14 14:36]编辑--------------------
努力努力再努力!A ZA!Flighting!
小六永远爱庚宝! | | | ---- 来源：中国绸都网 作者：cicisally 时间：2008/08/14 14:06 | | 收藏 | 回复 | 引用 |
|
|
>> 发布新的文章
>> 我要做纬客
>> 我是纬客！
| |
|
|
