差別化纖維(differentialfiber)是化纖行業(yè)中使用的術語。它不是一個有嚴密定義的詞，而是泛指不同于一般常規(guī)品種的化纖，泛指對常規(guī)化纖品種進行技術改造而創(chuàng)造出具有某一特性的化纖。差別化纖維在概念上有時與功能性纖維有區(qū)別，前者以改進服用性能為主，而后者突出有耐高溫、耐腐蝕、高強度及高模量等特殊性能。但是，目前兩者的區(qū)別逐漸模糊而變得密不可分，將功能性纖維亦視作差別化纖維。
差別化纖維品種較多，目前有易染、有色、高吸濕、防水、高收縮、抗靜電、抗起球起毛、抗菌、阻燃、遠紅外、防紫外、發(fā)光、異形、細旦、超細旦、復合、仿絲、仿毛及仿麻等品種。
差別化纖維可用化學改性和物理改性等方法制得，其要點如下。
化學改性法中的主要方法為共聚法，即在大分子基本結構中引進某些特殊基因，加以共聚，如在用精對苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)生產聚酯時，引入少量間苯二甲酸二甲酯磺酸鈉(SIPM)，即可制得陽離子染料可染聚酯。
物理改性法中有共混法，即把某種特定的改性劑(或稱添加劑)在紡絲前即混入聚合物熔體或溶液中，再進行紡絲，這樣，改性劑即可均勻地混入纖維中。如抗菌纖維，就是將抗菌劑加入聚酯熔體中，然后經(jīng)紡絲制得。此外改變纖維的宏觀結構，也是物理改性的重要方法，如將兩種性質不同的聚合物熔體或其溶液經(jīng)過特殊的分配裝置，使紡得的每根纖維都含有這兩種成分，此即復合纖維；還可將纖維微孔化，截面異形化，表面粗糙化等。
差別化纖維主要品種
以下差別化纖維主要品種采用的是化學改性法或物理改性法，有的則是兼用兩種方法。因為滌綸在化纖中占的比重最大，所以其差別化纖維的品種也是最多的。
陽離子染料易染聚酯(ECDP)在生產聚酯時，除原料PTA和EG外，若加入少量3，5－間苯二甲酸二甲酯磺酸鈉(SIPM)作為第三單體共聚，使經(jīng)改性的分子鏈中增加了可作為陽離子染料染座的磺酸基團，即可得陽離子染料可染聚酯(CDP)。但在常壓沸染條件下，只發(fā)生環(huán)染，染料難以進入纖維內部，若要得到較好的染色效果，不得不采用高溫高壓的方法。后來人們加入少量的第四單體——聚乙二醇，即能獲得可在常壓條件下易染的陽離子染料易染聚酯(ECDP)，而且其纖維手感柔軟，性能優(yōu)越，但耐熱穩(wěn)定性大為下降，在180℃熨燙溫度下，強力損失最高在30%以上。在進一步研究中，有研究人員把1，4－丁二醇部分地代替EG加入，使所產纖維在耐熱穩(wěn)定性方面大有改善。
阻燃纖維由纖維制品引起的火災已成為社會中重大災害之一。近年來火災事故調查表明，由室內裝飾品及紡織品引起的火災占首位。為此，世界各國都制定了有關織物阻燃的法律法規(guī)，并公布實施。我國也制定了阻燃防護服國家標準，規(guī)定冶金、林業(yè)化工、石油、消防等部門從業(yè)人員應使用阻燃防護服，其人數(shù)將超過600萬人，再加上裝飾領域內用的阻燃纖維，我國目前約需93萬噸/年。阻燃滌綸可用共聚、共混及皮芯型復合紡絲等方法制得，后兩種方法制得的纖維具有永久性的阻燃性能，但成本較高。要求所用阻燃劑有較好的阻燃性能，無毒，耐久性好，在聚合和紡絲過程中不分解，無副反應，和聚合物相容性好，對聚酯可紡性和所產纖維性能無不良影響。世界上已有47家工廠生產167個品種的阻燃劑。國內有關單位也正在開發(fā)含磷、硫、氮、硅和鹵素的阻燃劑。上述皮芯型復合纖維以阻燃聚酯為芯，以普通聚酯為皮，具有更為完善的阻燃效果。
抗菌纖維人們在穿著服裝時，皮膚表面的汗液，皮脂及油垢等等代謝物會粘附在纖維上，它們與皮膚上的常在菌在外來微生物的作用下將產生低級脂肪酸和揮發(fā)性化合物而散發(fā)惡臭，導致纖維的保溫性和透氣性下降。若在纖維中引入抗菌劑，就可抑制細菌的繁殖。目前有兩大類抗菌劑，一類為日本各大企業(yè)開發(fā)的納米級含銀沸石抗菌材料，所制抗菌纖維對人體安全無害，耐久性好，但其顆粒大小和聚集狀態(tài)會對紡絲產生重大影響，而且其抗菌效率只有70%～80%；天津石化化纖廠最近開發(fā)的納米級抗菌滌綸短纖維就是這類品種。另一類為上海合纖所開發(fā)的有機抗菌劑，所制得的AMF系列抗菌纖維，對人體無害，對革蘭氏陰、陽性菌有廣譜的抗菌效果，抗菌率大于90%。特別是與聚合物相容性好，不會對紡絲(包括細旦紡絲)產生不利影響?，F(xiàn)正在滌綸、丙綸中廣泛使用，成功地制作內衣和床上用品等。這類抗菌劑為國內首創(chuàng)，其抗菌率達到國際先進水平。
遠紅外纖維在紡織過程中滲入少量陶瓷粉(主要為鈦、錫、鋯、鋁的氧化物和碳化鋯等)于聚合物中，即以共混法可制得遠紅外纖維。這些添加劑在吸收了人體或外界的熱能幅射(紅外幅射)后，通過分子的能級躍遷釋放出波長范圍在2.5μm～30μm的遠紅外線，而其中俗稱生育波長、與生物成長密切相關的4μm～14μm波長范圍的遠紅外線，可引起人體表面細胞分子的共振，從而激活人體表面細胞和促進人體皮膚表面微血管的血液循環(huán)，達到保暖、保健、促進新陳代謝的功效。其效果明顯與否，主要體現(xiàn)在金屬氧化物的選擇和配比上，因為不同的金屬氧化物，遠紅外輻射的波長也不同。其制備的關鍵技術在于顆粒的細度、添加劑的選擇和它在聚合物中的分散性。
防紫外纖維近年來，由于大氣臭氧層遭到嚴重破壞，太陽紫外線對地球的幅射呈逐步遞增的態(tài)勢。為了減輕紫外線對人體的傷害，化纖業(yè)開發(fā)了防紫外纖維。此纖維制成的服飾，一般為夏季用的衣物，如襯衫、登山服、遮陽帽等，它可有效地減少陽光中的紫外線(波長為200nm～400nm)對人體皮膚的傷害，防止皮炎和皮膚癌的產生，還會降低幅射所造成的升溫，使穿著不僅感到舒適，而且涼爽宜人。我們目前還沿用澳大利亞/新西蘭的標準和分類方法，防紫外紡織品的UPF值應大于15。所用的防紫外劑一般由兩種材料組成：一種為苯酮、苯酚類芬香族化合物，它們能吸收紫外光，以它們?yōu)橹鳎灰环N為金屬氧化物(如氧化鋅、二氧化鈦等)及硫酸鋇等，它們兼有吸收和反射的作用。由于特定的物質只能吸收一定波長范圍的紫外線，所以防紫外劑要由多種材料組成。與遠紅外纖維一樣，其關鍵技術也是防紫外劑的選擇、顆粒細度和它在聚合物中的分散性。
抗靜電纖維在較干燥的環(huán)境中，滌綸織物有靜電現(xiàn)象，不僅易吸塵，而且常粘結皮膚，穿著不適，在特定場合下，織物的靜電還可能引起火災。為此，開發(fā)了抗靜電纖維。此纖維用兩種方法制備：一種以導電材料與聚合物共混紡絲，一種采用復合紡絲技術，復合纖維中某一組分因滲入導電材料而帶有抗靜電性能，通常采用的導電材料為無機金屬化合物或碳黑等。此外，抗靜電劑也可用有機物金屬鹽，如含有金屬鹽的聚醚酯型抗靜電劑PEEM。據(jù)稱，用在抗靜電劑與聚酯共混制得抗靜電纖維的抗靜電性能優(yōu)良、持久，優(yōu)于不含金屬鹽的聚醚酯型抗靜電劑制得的抗靜電纖維。
親水性纖維天然纖維如棉、毛、麻等均為親水性纖維，而合纖中的滌綸、腈綸及丙綸則為疏水性纖維。在相對溫度為65%時，棉的平衡吸溫率為6%～9%，而滌綸只有0.4%～0.7%。滌綸內衣貼身穿著時有刺癢感，出汗時則有悶熱感，而純棉內衣貼身穿著時卻很舒適。滌綸等合纖的吸濕率所以很低，是由這些合纖大分子的化學結構所決定的，如滌綸大分子由苯環(huán)，亞甲基和酯基(－COO－)所組成，對水分子都沒有強的吸引力，只是倚靠物質所固有的表面張力使纖維表面或內部微孔表面對水的少量吸附。增強滌綸的親水性可采用兩種方法，一種是通過共聚法，向纖維內部引入親水性基因，如聚乙二醇，另一種方法是改變纖維的截面形狀，制成三葉型、C型、L型等，使纖維內部具有微孔型結構，增大比表面積，利用微孔毛細管作用吸水。也可用滌綸細旦絲與親水的纖維素纖維混紡，制得親水性優(yōu)異的紡織品。
發(fā)光纖維全稱為蓄光式自發(fā)光纖維。以滌綸、丙綸或錦綸的聚合物與發(fā)光劑共混制成。它能吸光——蓄能——發(fā)光，在吸收自然光30min后，可持續(xù)發(fā)光8h～12h。發(fā)光劑為磷中加鍶等成分，或是磷化鋅中滲有銅和一些專利材料，或是硒土系列化學品。發(fā)光纖維廣泛用于服飾及裝飾領域中，用于制作服裝面料，劇院地毯、飛機內織物，捕魚行業(yè)中的帶、繩索以及救生器材等。
細旦纖維滌綸雖較天然纖維性能優(yōu)越，但在手感、外觀及服用性能方面仍存在許多不足，于是細旦、超細旦滌綸便應運而生。目前世界各國對細旦絲尚未規(guī)范定義，通常把單線纖度小于1.1dtex(dtex為纖度單位，纖維長度為10000m時，重量為1g，稱為1dtex)稱為細旦纖維，小于0.33dtex稱為超細旦纖維。由于纖維變細，提高了織物蓬松性和覆蓋性，其織物表面許多微細纖維形成微細凹凸結構，增加了細絨感，常用于仿麂皮，人造革及仿真絲等制品。再則由于細旦纖維毛細管的芯吸作用，大大改善了織物的透濕性，可制作防水透氣織物。早在60年代中期，即可用常規(guī)紡絲法穩(wěn)定生產0.4dtex～1.1dtex滌綸長絲；到了70年代，用剝離法和海島法兩種復合紡絲法制得了0.1dtex的超細旦絲。目前最細的超細旦絲已達0.001dtex。此外，超細旦織物具有優(yōu)良的清潔功能和過瀘性能，是高效清潔布和新型過瀘材料的重要原料。最近國內外又開發(fā)了多孔超細旦絲，使織物具有更優(yōu)良的手感和懸垂性，外觀華麗，其相應的技術和設備尚在開發(fā)和完善中。
三異纖維指的是異纖度、異收縮和異截面纖維，目前主要以聚酯為原料。“異纖度”為采用纖度不同的單絲組成復絲，其中較粗的作芯絲，可提供足夠的彈力，剛度、彈性及挺括性，較細的纖維作為皮層，提供柔軟的手感和蓬松性；“異收縮”就是用收縮率不同的單纖制成紗線，經(jīng)過后處理后，達到織物結構緊密、而紗線中收縮率低的單絲有松弛、蓬松、浮凸的效果；“異截面”就是采用圓形、三角形、三葉形、五葉形或六角形等各種截面形狀的絲制成復絲，可使紗線內部穩(wěn)定蓬松，外觀先澤柔和。三異纖維可通過復合紡絲或混纖復合技術制得。它在純化纖仿毛產品中應用廣泛，而且十分成功。目前三異纖維的材料主要是滌綸。
混纖復合絲生產此絲的混纖復合加工技術的技術含量更高。目前市場上熱銷的產品示例如下：①異收縮混纖絲，由細旦絲與高收縮絲混纖并經(jīng)網(wǎng)絡加工制成，由于兩種絲在染整時熱縮率不同，絲條形成螺旋形卷曲，即以一根高收縮絲為主軸，細旦絲蓬松卷曲呈藤繞樹狀(相當于碧縐紗)。②間斷網(wǎng)絡絲，即兩根并列的復絲網(wǎng)絡和不網(wǎng)絡(又稱脫網(wǎng))段是間斷的，兩者反映在織物上的光澤效果就不一樣，其規(guī)律可人為指定。③并列網(wǎng)絡絲，是將兩段不同性能、不同原料、不同色別的復絲迸合，然后網(wǎng)絡，從而獲得特殊效果和不同色別的網(wǎng)絡絲。④用滌綸中取向絲(MOY)或予取向絲(POY)為原料，經(jīng)拉伸和假捻兩道加工，在拉伸段由于拉伸率不同而產生絲條的粗細節(jié)，經(jīng)假捻段絲條變形達到粗細外觀又有膨松的性能，從而生產出具有粗細節(jié)的加彈絲。混纖復合加工技術是一項正在掀起的新技術，它將成為紡織新面料開發(fā)中最重要的技術之一。
現(xiàn)在國內外在開發(fā)差別化纖方面一個重要趨勢是要使差別化纖維具有多種功能，如國外近幾年開發(fā)的阻燃纖維，除具有阻燃功能外，還兼有抗靜電、抗起球、抗菌和防霉等功能。
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