功能性聚酯纤维概述    □吴伏奇
    □吴伏奇    一、 抗菌纤维
    一、 抗菌纤维    用于聚酯纤维及其织物抗菌处理的抗菌剂主要有以下5类：
    用于聚酯纤维及其织物抗菌处理的抗菌剂主要有以下5类：    1．金属、金属盐及其化合物 具有杀菌作用的金属包括Ag、Cu、
    1．金属、金属盐及其化合物 具有杀菌作用的金属包括Ag、Cu、Zn、Pb等，这些金属盐及其化合物都具有抗菌活性，能够释放具有杀菌作用的金属离子而起杀菌作用。金属离子能与带阴离子电荷的菌体蛋白结合，使之变性或沉淀，从而达到杀菌的效果。最常用的金属为Ag和Cu,金属盐为硫酸铜和硝酸银， 金属化合物为含银离子的磷酸盐和氧化锌。    2．季铵盐类化合物 其杀菌机理是破坏细菌细胞膜的代谢功能，
    2．季铵盐类化合物 其杀菌机理是破坏细菌细胞膜的代谢功能，最终导致细菌因细胞膜穿孔，内容物渗出而死亡。季铵盐虽有优良的抗菌能力，但活性较低，持久性差，可以利用有机硅的反应活性，使有机硅带有季铵盐基团，再与纤维交联、结合，在纤维表面形成一层保护膜，从而抑制细菌的繁殖。    3．酚类化合物 用于聚酯纤维抗菌整理的酚类抗菌剂可以通过破
    3．酚类化合物 用于聚酯纤维抗菌整理的酚类抗菌剂可以通过破坏细菌细胞膜，使胞质内容物渗出以及抑制细菌脱氢酶和氧化酶的作用，影响细菌的代谢，从而起到杀菌的作用。    4．卤素化合物 用于聚酯纤维抗菌加工的卤素化合物主要有溴代
    4．卤素化合物 用于聚酯纤维抗菌加工的卤素化合物主要有溴代和氯代两类，这两类化合物通过与酶蛋白反应，导致酶活性丧失，阻碍细菌的代谢功能，从而起到杀菌作用。    5．有机氮化物 用于聚酯纤维及其织物的抗菌整理。此外，在织
    5．有机氮化物 用于聚酯纤维及其织物的抗菌整理。此外，在织物整理过程中引入的表面活性剂，也具有杀菌能力。    聚酯纤维及其织物的抗菌防臭加工方法可分为共混、复合纺丝和
    聚酯纤维及其织物的抗菌防臭加工方法可分为共混、复合纺丝和后处理3种。 共混法是将抗菌剂加入到聚酯切片或熔体中共混纺丝，抗菌剂均匀分布在纤维中，使纤维和织物具有良好的耐洗性能，抗菌效力也更持久。复合纺丝法多做成皮芯型结构，它们一般是以抗菌改性聚酯切片为皮材，以普通聚酯切片为芯材，进行复合纺丝。由于抗菌剂只分布于纤维的皮层，故此法所用抗菌剂少，并减少抗菌剂对纤维物理力学性能和服用性能的影响。后处理法是用含抗菌剂的溶液或树脂对纤维及其织物进行浸渍或涂覆处理，从而赋予纤维及其织物抗菌活性。    抗菌防臭整理今后的发展方向是改进现有的整理剂，使之具有更
    抗菌防臭整理今后的发展方向是改进现有的整理剂，使之具有更高的耐洗性；进一步开发新的整理剂；与其他功能性整理相结合，进一步提高纺织品的附加值等。    二、 防紫外线纤维
    二、 防紫外线纤维    紫外线对人类虽有可利用之处，但也会损害人类的健康，如诱发
    紫外线对人类虽有可利用之处，但也会损害人类的健康，如诱发皮肤病、降低人体的免疫功能等，因此纺织品防紫外线整理已刻不容缓。纺织用紫外线遮蔽剂共有两类。    1.有机物质 以苯酮类芳香族物质使用较多， 有机紫外线遮蔽剂
    1.有机物质 以苯酮类芳香族物质使用较多， 有机紫外线遮蔽剂与纤维织物结合性良好，有一定遮蔽效果，但是一旦接受长时间、大剂量的紫外线照射，就会分解，引起其遮蔽性能降低。    2.无机物质 以氧化锌、二氧化钛为代表。 无机紫外线遮蔽剂安
    2.无机物质 以氧化锌、二氧化钛为代表。 无机紫外线遮蔽剂安全有效，性能稳定，添加方便，尤其是超微细氧化锌粒子，最受推崇。这种氧化锌粒子为六方晶系结晶结构，色调为白色，由于结晶度高，所以表面能小，易于分散。从紫外线遮蔽机理分析，氧化锌微粒对紫外线有两种作用，即吸收作用和反射作用。一旦吸收紫外线，其分子就会被激发，这种被激发的分子并不分解，而是放出能量使活性钝化。反复进行这一反应，则大量吸收紫外线。实际纺织用紫外线遮蔽剂以无机陶瓷物质为主，作为白色陶瓷物质，对紫外线还有分散和反射作用，能减少紫外线的透过和吸收，强化其遮蔽作用，与有机紫外线遮蔽剂相比，它的耐热性和耐紫外线性能更加优良。除在聚酯熔体中加入氧化锌粒子使其混入纤维内部以外，还可对织物进行防紫外线后整理。    常用防紫外线后整理工艺有3种：高温高压吸尽法， 用此法对纤
    常用防紫外线后整理工艺有3种：高温高压吸尽法， 用此法对纤维整理时，可染色、整理同浴进行；浸轧法，因紫外线吸收剂大多不溶于水，对纤维缺乏亲和力，因此整理时需添加树脂（或粘合剂），将紫外线吸收剂固着在织物表面；涂层法，此法大多采用高折射率的无机物，其效果与颗粒直径有关，前面所说的超微细氧化锌多用此法，涂层后纺织品透明度高，具有较好的应用前景。    三、阻燃纤维
    三、阻燃纤维    阻燃聚酯纤维的生产方法以共聚法和共混法为主，而达到工业化
    阻燃聚酯纤维的生产方法以共聚法和共混法为主，而达到工业化生产规模的阻燃聚酯品种主要是通过共聚阻燃改性获得的，所采用的阻燃剂主要是磷系和溴系化合物。对聚酯而言，使用聚合物改性方法达到阻燃目的方法较多，其主要的阻燃添加剂是三氧化锑、磷、溴以及它们的化合物。    聚酯纤维的阻燃途径主要有3种：1聚合物改性，将阻燃剂加入到
    聚酯纤维的阻燃途径主要有3种：1聚合物改性，将阻燃剂加入到聚合原液中进行共聚，使纤维具有阻燃性能；2纺丝原液改性和共混，将阻燃剂与纺丝原液混合，赋予纤维阻燃性能；3阻燃整理， 将纤维或织物浸渍或浸轧在含有阻燃剂的溶液里，使纤维或织物外层形成一层薄膜以达到阻燃效果。前两种方法属于原丝改性，后一种方法属于织物后整理改性。原丝改性的特点是阻燃性能持久，对阻燃产品手感影响小，能纺制出各种直径和形态的纤维，对改性原丝的强力损失较少，但对染色性能、可纺性稍有影响，生产易控制、质量较稳定。织物阻燃后整理改性的特点是工艺简单、加工周期短、见效快，可在常规印染设备上实施，但阻燃剂用量大，对织物手感、强力及色泽等服用性能略有影响，且阻燃效果耐久性不够。从目前国外的发展趋势看，原丝改性是主流，但在国内，该技术尚不完善，故国内阻燃织物基本上都是通过阻燃整理方法生产。    我国从70年代开始对阻燃聚酯纤维进行大规模的研究，至今可以
    我国从70年代开始对阻燃聚酯纤维进行大规模的研究，至今可以工业化生产的单位却很少。当然，研制和开发的品种很多，如山东纺织工学院承担的“共混阻燃聚酯纤维”已于1992年通过鉴定，是以二氯化苯氢磷和双酚砜为原料，合成含磷和硫的高分子阻燃剂，共混纺丝可在常规纺丝设备上进行，获得纤维的最终物理性能及阻燃性能良好。吉林纺织工业设计研究院采用溴剂阻燃剂制成反应型阻燃聚酯及其织物，所生产的装饰织物已在汽车及飞机仓内试用。此外，还有一些单位也相继开发出了阻燃聚酯纤维，如江苏纺织研究所、上海化纤公司、天津化纤研究所、仪化公司、中国纺织大学和上海涤纶厂等。    四、 导电（抗静电）纤维
    四、 导电（抗静电）纤维    合成纤维物易于产生静电，在气候干燥的地方织物带静电的现象
    合成纤维物易于产生静电，在气候干燥的地方织物带静电的现象显得相当严重。服装由于带静电而严重地吸附灰尘，或使织物粘附于身体，或在穿脱衣服时产生火花放电给人以不适感。在工业上则由于静电在织物上积聚产生火花放电，轻则引起精密电子仪器的干扰或使产品造成报废，重则引起燃烧、爆炸而造成严重的灾害。    有关合纤织物的抗静电问题近几年来已基本获得解决，归纳起来
    有关合纤织物的抗静电问题近几年来已基本获得解决，归纳起来大致有3种方法：织物表面采用吸湿性树脂整理； 在纤维内部混入吸湿性材料或引进亲水性基团；在织物中交织少量导电纤维。    上述3 种类型中第一和第二类织物的抗静电性主要依靠吸收空气
    上述3 种类型中第一和第二类织物的抗静电性主要依靠吸收空气中的水分，使产生的静电泄漏而消失，因此，其抗静电效果与环境的湿度依赖性极大，在低湿度的环境下几乎失去其抗静电性，致使其应用范围受到限制。第三类系采用具有导电纤维与普通合成纤维交织的方法使织物产生抗静电性。这种织物的优点是，织物的抗静电性基本不受环境中湿度的影响，即使在相对湿度小于20％的环境下仍具有较好的抗静电性，且抗静电效果比较耐久，而织物中混用的导电纤维量极小，一般仅混用0．2％～2％即可使织物具有良好的抗静电性， 故成本低廉。    到目前为止各种类型的有机导电纤维已不下数十种，大体上可分
    到目前为止各种类型的有机导电纤维已不下数十种，大体上可分为三大类：1以导电性微粒如炭黑、 金属粉末或导电性化学物质等混入聚合物内部或纤维的表面而产生导电性；2 利用电镀或化学镀膜的方法在纤维表层形成金属导电层；3利用金属盐的溶液浸渍纤维， 再经还原而在纤维内部或表层形成络合型的导电性物质，使纤维产生导电性。    应用导电纤维所织成的抗静电织物，是以普通合成纤维为主体混
    应用导电纤维所织成的抗静电织物，是以普通合成纤维为主体混入少量导电纤维而构成。按混合的方式不同大体上可分为两类：一类系在整个织物中均匀混入导电纤维，另一类则将导电性长丝或短纤纱以各种间格的形式嵌织入普通合成纤维长丝或短纤纱所组成的织物中，如嵌条式、方格式等。    总之，复合导电纤维是一种高技术、高附加值产品，属于特种功
    总之，复合导电纤维是一种高技术、高附加值产品，属于特种功能纤维。它不仅具有良好的防静电性能，而且有常规纤维的柔软性、耐曲挠性、耐化学药品性，因而广泛应用于各类防静电织物之中，提高了纤维及其混纺织物的档次。    五、阳离子可染纤维
    五、阳离子可染纤维    由于聚酯纤维染色困难、色泽单调，为此，可采用强酸性的磺酸
    由于聚酯纤维染色困难、色泽单调，为此，可采用强酸性的磺酸基团或酸度较小的磷酸基团的化合物与PET进行共聚， 从而获得良好的阳离子染料可染的共聚酯（CDP）。在PET的共聚酯中，以间苯二甲酸磺酸盐作为改性剂，磺酸基团上金属离子易与阳离子染料中的阳离子进行离子交换。阳离子染料以离子键固定在CDP的分子链上， 同时释出盐类。因染色是在水浴中进行，盐类可被去除。用磺酸盐作为改性剂还可以降低聚酯的结晶度，增大非晶区中分子链的活性，从而达到改进染色性的目的。此外，还有采用对苯二甲酸磺酸盐化合物和脂肪族磺酸盐化合物等作为改性剂的，均可得到满意的结果。    用上述方法改性的共聚酯，必须在高压下才能进行阳离子染料染
    用上述方法改性的共聚酯，必须在高压下才能进行阳离子染料染色，因此，再加上第四共聚组分，如脂肪族或芳香族二羧酸及其衍生物、脂肪族或芳香族二元醇及其衍生物、羟基酸类化合物等作为改性剂，就能使其在常压下进行阳离子染料染色。大连合成纤维研究所在PET中引入第三单体1，3－间苯二甲酸二甲酯－5－磺酸钠（SIPM），制成阳离子染料可染聚酯，用分散染料可获得比较好的染色效果。长期以来，CDP长丝的生产以两步法为主。 他们采用一步法生产阳离子染料可染聚酯FDY的技术，生产出质量优良的全拉伸丝， 取得了很好的效果。    六、 远红外纤维
    六、 远红外纤维    在聚酯纤维纺丝过程中添加红外剂，可制得永久性的远红外聚酯
    在聚酯纤维纺丝过程中添加红外剂，可制得永久性的远红外聚酯纤维。目前制造远红外纤维过程中，所添加的粒子有二氧化钛－二氧化锡、碳化锆、氧化铝等。远红外纤维的特殊功能与红外剂的添加量成正比。    江苏省纺织研究所、上海化纤十厂等将红外剂与PET共混， 纺制
    江苏省纺织研究所、上海化纤十厂等将红外剂与PET共混， 纺制成的远红外聚酯纤维已通过鉴定。该纤维的温升效果可达2～5℃，对金黄葡萄球菌、白色念珠菌的抑菌率均大于99％，远红外发射波长为4～14μm。该纤维通过吸收外界的热量并向体内辐射远红外线而达到体感温升效果，从而促进血液循环、增大血流量并具抑菌、防臭功效，是兼具保温、保健多种功能的新型化纤原料，目前开发的产品有被子、垫被、毛巾毯与内衣等。    七、 高吸水纤维
    七、 高吸水纤维    纤维的吸湿性与单丝纤度有很大关系，单丝纤度越小，比表面积
    纤维的吸湿性与单丝纤度有很大关系，单丝纤度越小，比表面积越大，其织物或制成品的吸湿性也越强，利用这个特性开发了高吸水毛巾和其他高吸水制品。    高吸水聚酯纤维可采用改性3，5－二甲基苯磺酸钠为第三单体，
    高吸水聚酯纤维可采用改性3，5－二甲基苯磺酸钠为第三单体，在缩聚中引入聚酯的大分子链上，再将此改性聚酯和普通聚酯切片共混纺丝，制成中空纤维，最后用碱处理的方法制得从表面贯穿中间空腔的多孔中空纤维。决定纤维表面微孔形状以及中空度的首要因素是原料的共混比。由中国纺织大学研制成功的高吸水聚酯纤维的保水率与棉花相似为20．5％，吸湿率达到2％（普通聚酯纤维0．4％）。    八、 透气防水纤维
    八、 透气防水纤维    使用微细长丝进行高密度织造，并进行收缩处理，可得到不需任
    使用微细长丝进行高密度织造，并进行收缩处理，可得到不需任何涂层即可防水的织物。单丝纤度在0．55dtex以下均可应用。 高密度织物的经纬密度应为普通织物的几倍 。纤维之间的空隙为0．2 ～10μm，而水滴的最小直径为100μm以上（再小则为水汽）。 前者的微小空隙足以起到防雨的作用。用水压试验可耐水压400mm以上， 而大量的空隙又足以使人体散发的水汽逸散出去。    高密度防水透气织物在运动服、休闲服、雨衣、时装、鞋靴面料
    高密度防水透气织物在运动服、休闲服、雨衣、时装、鞋靴面料以及轻便苫布等方面市场十分广阔。透气防水整理方法制作运动服或登山、航海、水上工作服等特种服装，以满足特定的要求和需要，其整理技术可采用涂层法和层压法。涂层法大多采用丙烯酸酯和聚氨酯作涂层剂，涂层剂中加入溶剂的涂层为微孔涂层，而涂层剂中含亲水性基团的涂层为亲水性涂层，涂层头采用刮刀施加或筛网技术。这种方法工艺简单，成本低，但耐水性大多也较低。层压法是利用1 层透气性薄膜与织物进行复合的方法。薄膜厚度很薄，在10～70μm之间，因此，纺织品手感、穿着贴紧感几乎不受层压的影响。其耐水压优良，水蒸气透过性十分理想，属永久性防水透气织物，缺点为成本高，服装价格较贵。    除上述8种功能性聚酯纤维以外，还有三维卷曲纤维、弹性纤维、
    除上述8种功能性聚酯纤维以外，还有三维卷曲纤维、弹性纤维、生物降解纤维、香味纤维等功能性纤维，用途特殊，附加值高，越来越受到消费者欢迎和企业界的重视。