全国印染助剂行业研讨会暨江苏省印染助翔情报站第26届年会几种新型绿色环保纤维胡家军陆必泰赖红敏武汉纺织大学430073摘要在目前全球经济大环境下，纺织业充满挑战，也充满了机遇，本文对几种非常具有发展前景的新型纤维的特点、开发应用以及前景作了简单的介绍．其中包含玉米纤维、甲壳素纤维、竹纤维以及莫代尔纤维等．关键词新型纤维环保绿色应用高新技术对传统纺织行业的渗透，化纤工业的发展，使纺织品越来越多的具有新特性，朝着生态、环保、高性能多功能的方向发展．在环境保护受到普遍关注的今天，纺织品与环境的兼容性已经成为许多科技人员开发新产品新技术的首要问题．现代社会人们的服装的要求不再局限于以往的蔽体、美观的要求，而是希望服装能提供全方位的护理，采用多种功能纤维复合的服饰自然而然地受到人们的欢迎．纺织行业技术向智能化、信息化、自动化、连续化、高速高效、高品质、节能环保、多功能方向发展的趋势不可逆转，现代纺织行业已进入一个材质取胜大时代，新型纤维开发的面料不仅可以使织物具有很高的附加值，而且符合绿色环保卫生健康的时代主题。1绿色环保型再生蛋白质纤维一玉米纤维自然界中动物或植物蛋白的储量十分丰富，它是一种资源可再生的环境循环材料，在绿色环保型纺织品领域的应用前景被人们普遍看好．在化学纤维研制生产的早期阶段曾出现过再生蛋白质纤维，如酪素纤维、花生纤维、大豆蛋白纤维、玉米蛋白纤维，但由于受到当时的技术条件限制，再生蛋白质纤维的性能不能令人满意，因此未能实现工业化生产．从20世纪90年代起，人们开始用植物或动物蛋白对合成纤维进行化学改性，以提高合成纤维的服用性能和生物降解性能．【1I玉米纤维化学名称为聚乳酸纤维(简称PLA)，包括2种类型：一种是玉米蛋白质纤维；另一种是玉米聚乳酸纤维．玉米蛋白质纤维，即Vieara，它是用70％异丙醇从玉米残渣中提取出玉米醇溶蛋白质，将其溶于NaOH溶液，经过滤、脱泡、熟成后，用湿法纺丝方法制成．第二种其加工可如下图所示吼玉米—壅曼一乳酸—墨逾一聚乳酸型盒塾-高机械性能的聚乳酸兰坠鱼丝，聚乳酸纤维玉米纤维与其他蛋白质纤维性能相近，其共同的最大特点是具有良好的环保性能，而强度、吸湿性、伸长度及染色性能和常规的化纤相近，强力较高，纤维本身弹性伸长率达到33．38％，易染色，是良好的纺织原料．用玉米纤维制成的织物具有真丝般的糯感和较好的悬垂性，具有良好的抗皱性和一定的弹性及抗紫外线功能，穿着舒适，是可积极开发的服装面料．玉米纤维是合纤中第一个可生物降解的纤维，该纤维完全不使用石油等化工原料，其废弃物在土壤和海水中的微生物作用下，可分解成二氧化碳和水．玉米纤维以价廉量多的淀粉作原料，又具有完全自然循环和能生物分解的特点，不破坏资源和污染环境，符合人类可持续发展方向，已被众多专家推荐为“21世纪的环境循环材料”，大力开发玉米纤维及其纺织品具有十分重要的意义．但玉米纤维属于疏水纤维，吸湿性差，公定回潮率只有O．6％，后处理不耐强碱和高温，在产品设计和生产加工中应加以注意．131玉米纤维在服装、家纺、农业、渔业、工业、食品卫生医疗等都有广泛应用．其商用代表是atureWorks公司的Ingeo．Ingeo纤维松软舒适，回弹力好，而且它容易清洗，产品外观可常年保持不变，还具有良好的气体释放性，这些功能都是玉米纤维固有的；除此，Ingeo玉米纤维有优良的保温排湿功能，它能排出存于人体与织物218全国印染助剂行业研讨会暨江苏省印染助剂情报站第26届年会间的湿气，使人们的穿着更加舒适，睡眠环境得到改善；防止细菌生长也是它的独特性能；独特固有的低燃性是Ingeo玉米纤维的另一大特点，经过测试，它燃烧较慢、较快自动熄灭、冒烟量少．因此Ingeo玉米纤维不需要任何加工处理就符合纺织品的主要防火指标，具有非常好的安全性．[41我国玉米资源丰富，每年产量达到全球产量的25％，再加上此类纤维的良好特性，这为我们发展玉米纤维提供物质基础和人文环境，开发以玉米为原料的玉米纤维孕育着巨大的商机．2竹纤维一绿色环保的天然纤维一般来说绿色环保型的天然纤维可包含无需染色的“生态棉”天然彩色棉、利用基因工程培育出的不用农药的无公害棉、竹纤维以及纤维，各种纤维都有不同特点，以及根据不同特点的应用．下面以竹纤维为例介绍．竹纤维起源于日本，分为天然竹原纤维和再生竹浆纤维两类．前者因长度太短，且制取难度大。不易直接纺纱应用；后者是以竹材为原料、通过竹浆粕生产的再生纤维素纤维，类似普通的粘胶纤维．作为绿色生态纺织材料，竹纤维具有其他纤维无可比拟的优越性，被业内专家称为会呼吸的生态产品．竹纤维受到市场的追捧，与它拥有的优良品质是分不开的：天然材料的分子链氢键和电子能很好地结合，纤维分子间存在较大的空隙，可以发生呼吸作用，这种呼吸作用能够净化空气，调节湿度；竹纤维织物来于自然，最终再回归自然，作为原料的矮竹，不会造成环境污染；竹纤维织物中含有叶绿素铜钠，所以具有良好的除臭作用；竹纤维织物有较好的防紫外线作用．除此以外竹纤维有较强的耐磨性，服装手感柔软滑爽，色泽亮丽，穿用舒适，有良好的吸湿性，给人以凉而不冰滑而不粘雅而不俗的感觉；竹纤维天然含有竹蜜和果胶等成分。与皮肤的亲和力好，对皮肤健康有益，没有刺激感，具有良好的保健功能．竹纤维既可以纯纺，也可以与棉麻丝毛胶莫代尔天丝及各种合成纤维混纺或者交织，可生产针织机织提花等各种风格面料．【5l竹纤维产品应用广泛，服用方面主要用于内衣贴身T恤衫衬衣袜子等；还可用于床上装饰洗浴用品、非织造布等．目前，竹原纤维已应用于建筑材料、汽车制造、环境保护等领域，主要代替木材和玻璃纤维．[61虽然竹纤维有诸多优点，但也有不足之处，特别是在加工工艺中还存在一些问题，需要我们加以克服和解决．竹浆纤维目前主要采用粘胶工艺加工，因此也存在制造过程中的环境污染问题，采用竹原纤维则可以避免对环境的污染，但竹原料必须经过脱胶细化后才能变成竹纤维，技术落后，产率很低，纤维质量不稳定，浪费大，存在着细度与长度之间的矛盾，可纺性不好，除了原料加工问题，竹纤维还有纺纱加工的强力问题、抱合力差有静电、针织加工的起球、染整加工的色差以及上色、成品的缩水抗皱性差、检测等方面的问题，这些是我们发展竹纤维所必须要解决的．【7l2008年11月，由福建省科技厅主办、泉州市生产力促进中心承办的“新溶剂法再生竹纤维纺织材料的研发”项目通过验收，这个项目用溶剂将竹纤维素直接溶解并制成纺丝溶液，进而纺丝成型得到竹纤维，具有生产流程短、无污染、产品性能好等优点．其工艺路线和溶解、脱泡、过滤等关键设备均具创新性，拥有完整的 自主知识产权，符合国家鼓励发展的绿色、环保、新材料以及纺织产业升级的发展方向． 我国拥有资源丰富的竹类资源，且深加工实现了以竹代木，以竹代棉的目标，开发绿色竹纤维及其纺织 品，不仅有利于开阔竹材的应用领域，提高我国竹材的利用价值，有利于竹资源深层次开发，而且有利与偏远 地区经济的发展以及纺织工业的结构调整和产业升级． 3 绿色环保型再生纤维素纤维 3．1 甲壳素纤维 “几丁聚糖”(甲壳素)是从蟹、虾壳中应用遗传基因工程提取的动物性高分子纤维素，被科学界誉之为 “第六生命要素”!因此被欧美中日政府认定为机能性保健食品．在灵芝、冬虫夏草等植物中也含有微量“几丁 聚糖”，但含量只有 2％-7％．大量国外医学文献报告：“凡丁聚糖”(甲壳素)具有抗癌抑制癌、瘤细胞转移，提高 人体免疫力及护肝解毒作用．尤其适用于糖尿病、肝肾病、高血压、肥胖等症，有利于预防癌细胞病变和辅助 全国印染助剂行业研讨会暨江苏省印染助剂情报站第26 届年会 219 放化疗治疗肿瘤疾病． 甲壳素纤维是以甲壳素，壳聚糖化学酸性与纤维素共混的特殊工艺制成的纤维，具有 生物活性和生物降 解性、生物相容性、无毒、免疫抗原性小的特殊性能，其蕴藏量仅次于植物纤维，全球每年有近千亿吨的甲壳 素在进行生成和分解，也是自然界中迄今为止被发现的唯一带正电荷的动物纤维素．由于它的分子结构中带 有不饱和阳离子基团，因而它对带有负电荷的各类有害物质具有强大的吸附作用，能清除人体内的“垃圾”， 从而对人体受损的细胞进行修复和活化，因此该纤维被人们称作为“保健型纤维”．田 近几年来日本、欧美各国积极开发利用甲壳素纤维的抗菌特性，采用纯纺、混纺、交织等手段开发出各 种具有抗菌功能甲壳素纤维纺织品．具有以下特点tg-ul：(1)甲壳素纤维是一种天然可再生聚合物，原料资源丰 富．用该纤维制成纺织品具有优良的抗菌防臭功能，且穿着舒适性优良，挺括、抗皱、色泽鲜艳、色牢度好、手 感柔和，pg模拟器入口吸湿性、透气性好／无静电、无毒、并具有生物可降解性，符合 21 世纪绿色纺织品的发展趋势，是一 种 具有发展前途的卫生保健纺织品．(2)甲壳素纤维纺织品以混纺为主，它可以与棉、羊毛及再生纤维素纤 维混 纺，制成混纺纱线与纺织品，这样既可克服纤维可纺性较差的缺点，又可降低成本，与其他纤维混纺制成 的防 风运动衣、高尔夫球帽、田径运动袜等，既吸汗又防臭．也可加工成具有舒适安全、抗菌保健的高档内 衣及幼 儿服装与床上用品，此外还可用于放射线吸收层、pg模拟器入口高质量扬声器圆锥盆等产品，可见甲壳素纤维的应 用范围 正日益扩大．(3)甲壳素纤维还具有良好的医学特性．它具有与人体骨胶原组织相似的结构，因而与 人体组织 有很好的相容性，能抑菌消炎、止血镇痛，具有强化人体免疫、抑制老化、预防疾病、促进疾病痊愈和 调节人体 生理机能等作用。用甲壳素类制成的手术缝合线力学性能良好，无毒性且可被吸收．甲壳素还可以 制成人造 皮肤、医用敷料、医用纤维、纤维粘胶带、防沾染非织造布、医用服装等．(4)美容面膜．甲壳质水刺 非织造布开 发的美容面膜具有保温、供氧、活化细胞等功能，对皮肤有滋润、营养、保健等作用． 浪莎内衣有限公司推出了国内首创的天然甲壳素护肤内衣，这种额型内衣具有抑制霉菌生存和生长的 功能，对人体的皮肤能起到保湿或吸湿快干等综合护理作用，可最大限度地避免静电对人体造成的伤害，而 且不受洗涤的干扰．青岛海丽花边织带有限公司推出了含有甲壳素的抗菌花边．这种含甲壳素花边是使用 95％的棉、5 ％含有甲壳素的纤维制成，对人体皮肤上的各种有害病原菌和霉菌抗菌力达到 99％以上，如同 “创可贴”一样．拥有如此保健功能的甲壳素在生物医疗工程上具有极大的潜力．我国万里的海岸线拥有丰富 的水产资源，如能充分利用，将对我国的国民经济的发展具有积极作用． 3．2 莫代尔纤维 莫代尔纤维(Modal)是一种采用欧洲榉木做浆粕经纺丝制成的具有高湿模量的新一代再生 纤维素纤维， 具有天然纤维的吸湿性和合成纤维的强伸性，它属于新型粘胶纤维．以大自然天然纤维素为原料，可以不断 再生．该纤维的生产加工过程清洁无毒，使用后的废弃物可在大自然中自行生物降解，无二次污染，通过欧洲 Oeko—Tex Standard 100 对纺织品环保要求的严格标准，被纺织业和成衣制造商推崇为世纪最具潜质的绿色 纤维之一． Modal 纤维出现于 20 世纪 80 年代，但是由于价格性能方面的原因，直到 20 世纪末，才开始形成开 发高 潮．目前主要应用于针织内衣生产，其针织服装已在发达国家广为流行，近年来国内莫代尔针织布的 染整加 工量逐渐增大． Modal 纤维制成的面料手感光滑、细腻、柔软，呈丝光感．尺寸稳定性和耐穿性好，悬垂性好，具有天然的 抗皱性和免烫性．Modal 纤维既可纯纺，也可与其他纤维混纺，混纺面料具有多功能和优良的特性．比如与棉 混纺，面料具有良好的吸水性和透气性．细旦 Modal 纤维纱线可织造成仿真丝、桃皮绒、麂皮绒、摇粒绒等 高 档面料；细旦 Modal 纱可做成高支纱服装，具有手感好、pg模拟器入口垂感好、有丝绸的柔软光泽和触摸感、仿丝绸感 强等 许多优点． Modal FRESH 纤维是奥地利Lenzing 公司新开发的一种含有抑菌剂的Modal 纤维，其纺丝溶液中加