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功能纖維

英文名稱:Functionalfiber

 基本概況:功能纖維的發展是現代纖維科學進步的象征。功能纖維、差別化纖維和高性能纖維的發展為傳統紡織工業的技術創新，向高科技產業的轉化創造了有利條件，為人類生活水平的提高作出了貢獻。功能纖維是指除一般纖維所具有的物理機械性能以外，還具有某種特殊功能的新型纖維。比如說:纖維具有衛生保健功能(抗菌、殺螨、理療及除異味等);防護功能(防輻射、抗靜電、抗紫外線等);熱濕舒適功能(吸熱、放熱、吸濕、放濕等);醫療和環保功能(生物相容性和生物降解性)。

據有關文獻記載，功能纖維按其屬性可分為4大類:

(1)物理性功能

 其中電學功能有抗靜電性、導電性、電磁波屏蔽性、光電性以及信息記憶性等;熱學功能有耐高溫性、絕熱性、阻燃性、熱敏性、蓄熱性以及耐低溫性等;光學功能有光導性、光折射性、光干涉性、耐光耐候性、偏光性以及光吸收性等;物理形態功能有異形截面形狀、超微細和表面微細加工性等。

(2)化學性功能

如光降解性、光交聯性、消異味功能和催化活性功能等。

(3)物質分離性功能

 如分離性功能有中空分離性、微孔分離性和反滲透性等;吸附交換功能有離子交換性、高吸水性、選擇吸附性等。

(4)生物適應性功能

 其中醫療保健功能如防護性、抗菌性、生物適應性等;生物功能如人工透析性、生物吸收性和生物相容性。

功能纖維functionalfibre

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功能纖維

functionalfibre

 具有某種特殊功能的特種纖維。所謂的特殊功能，指的是反滲透、分離混合氣體、透析、超濾、吸附、吸油、離子交換、高效過濾、導光和導電等。功能纖維以其各自的特殊功能，在工業上分別得到相應的應用。功能纖維大致分為五類：

 微孔結構的中空纖維中空纖維膜的微孔直徑在1～10埃之間，具有反滲透作用，可制成反滲透器，用以分離粒徑十分微小的金屬離子和低分子量物質，特別適用于海水淡化脫鹽。制造中空纖維的材料有：芳香聚酰胺、聚酰肼、三醋酸纖維素酯、聚酯、聚碳酸酯、聚砜等。如以芳香聚酰胺、聚酰肼作為中空纖維，經過干-濕紡成形制成反滲透器，對海水脫鹽效果可高達98％以上，即海水經過一次處理就可達到飲用水的水質。中空纖維膜的微孔直徑在10埃至3微米，便具有超濾和透析特性，可以用來對某些高分子涂料、膠乳、纖維用油劑、蛋白質、酵素等溶液進行濃縮、回收或精制，在醫學或電子工業方面可用作超純水的濾材、人工腎臟的透析膜。這一類中空纖維材料有銅銨纖維、三醋酸纖維素酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇及聚砜等。一般采用干-濕紡成形，在纖維的中心通入某種成分的凝固液以形成具有微孔結構的管狀纖維。具有多微孔膜壁的聚乙烯或聚丙烯中空纖維膜，既可用于分離混合氣體，也可用作超濾和透析。

 纖維氈和無紡織布選擇靜電性大的過氯乙烯或聚氯乙烯，經高壓靜電紡絲或靜電-高速氣流噴射，即形成超細纖維氈，可用以過濾放射性塵埃等氣溶膠，過濾效率最高可達99.999％以上，也可用作無塵或無菌室的濾材。選用耐酸或耐堿性好的聚酰胺、聚酯或聚丙烯用熔融氣流噴射法加工，可得超細纖維無紡織布，可用作各種微型電池隔膜。選用親油性大的聚丙烯或聚苯乙烯制造的無紡織布，可用作吸油材料，吸附水面上一定厚度的油層，吸油能力可高達自身重量的十幾倍。

 活性炭纖維具有多微孔結構，表面有很強的吸附特性，可用于某些氣、液體的吸附、回收、脫臭、脫色、精制、分離的濾材和人工內臟器材等，也可用作某些化學反應觸媒的載體。纖維的原始材料為纖維素、聚丙烯腈或酚醛纖維，在高溫炭化后進行高壓蒸汽活化而制得。

 離子交換纖維在大分子中引入某些活性基團，如磺酸基、羧基、胺基、磷酸酯基或巰基等，纖維就具有對離子交換或捕捉重金屬離子的功能，可用于水處理污物分離和放射性同位素或重金屬的回收方面。

 光導纖維和導電纖維用折射率不同的兩種透明材料通過特殊復合技術制成的芯鞘型復合纖維，稱為光導纖維。這種纖維具有導光性能。用高純硅或高透明度的聚合物(聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯)為芯材，用透明含氟樹脂、聚酰胺12等為鞘材制成光導纖維，能使光在芯部沿其界面折射傳導，可用作光通信、數據傳遞、各種光照明和數字顯示等。在化學纖維中混入石墨或金屬粉（如銅、銀及鎳）等導電性添加劑可以使纖維獲得一定的導電和抗靜電特性，這種纖維便是導電纖維。混入添加劑的方式有多種：有配置在纖維的中心部的；有以細筋狀分散在纖維之中的；有在纖維表面上鍍金屬層的；也有將碘化銅之類的金屬化合物吸收在纖維之內的。導電纖維的比電阻介于碳纖維與金屬纖維之間，所以實際上是半導體纖維，可用作無塵服、帶電作業服、抗靜電防爆作業服、地毯及工業用材等。這些導電纖維大都帶有各種深顏色，若選用白色的金屬化合物，則可制得白色纖維，可用作白制服和醫院用服等。

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