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行业动态

超纤发展的历史沿革

发布时间:2013年10月16日来源:山东世安超纤新材料有限公司 点击: 2544 次

人类最早使用的纺织纤维是天然纤维——棉、麻、毛、丝,其中桑蚕丝当属穿着性能最好的纤维之一,它的线密度在1.0dtex左右; 而最初化学纤维的线密度只能做到5~ 6dtex,无论从穿着的舒适性或是外观的美感等方面都有缺欠。

超纤( MiCrofiber)的概念源于日本,纤维的细旦化始于对蚕丝的模仿。随着日本超纤合成革工业的发展和消费者对合纤织物性能苛求的不断升级,20世纪70年代,日本合纤工业进入了模仿天然纤维的改性时期。但单纯模仿天然纤维性能的改性难以满足消费者的需求,至80年代,日本合纤工业遭遇被冷落的境地。面对这一事实,日本各大化纤企业从崭新的观念——超纤是具有无限潜力的纤维新材料——出发,依靠人类智慧和努力开始了新的挑战。他们一方面继续着眼于合成纤维的天然化,同时又致力于发现各种化学纤维所具有的特种功能性,再赋予新的认识,用高超的技术手段终于开发出天然纤维也难比拟的高性能、高附加值的纤维材料—— 超纤。所谓“新合纤”,就是以超纤为基础的新纤维材料。

纤维细旦化最早的方法仅限于外观上的模仿。例如,采用碱减量技术,将聚酯纤维用稀碱液进行处理,使纤维的表面水解,在纤维 表面形成许多微细的凹凸坑穴,同时实现纤维的细化。碱减量处理后,纤维质量变轻,纤维表面的凹凸坑穴结构使纱线结构变得疏松, 从而使织物手感柔软、光泽柔和,并具有较好的悬垂性。随着纺丝成型技术的进步, 又诞生了一种纤维细旦化的方法,即将纤维制成 三角形截面的异形纤维方法。这种方法也是从外形上对蚕丝进行模仿,使纤维获得真丝般的光泽,而且为使织物获得“丝鸣”效应, 在三角形纤维的三个尖端处又设法做出了小的凹槽。但是,这些方法也只能做到“形似”,在性能上远不能达到真丝的水平。 真正意义上的超纤的发展是从复合纺丝技术的成功为开端的。大致可分为三个阶段。

第一阶段:20世纪70年代,这是超纤发展的第一次高潮。这一阶段的研究内容是“ 如何制造超纤” , 日本钟纺公司于 1962年开始研究, 并于1 965年实现了工业化的“并列型”复合纤维。该纤维是利用两种组分的不同收缩性能,获得永久自发卷曲效果,主要为用于女式长筒袜而开发。在“并列型” 复合纺丝技术的基础上,1968~1971年期间,该公司又研究、开发“并列多层型”复合纤维,该纤维于1981年实现了工业化,并成为后来“米字型”(又称放射型)、“中空放射型”、“齿轮型”以及“橘瓣型”等多种裂离型 复合纤维的技术基础。这一阶段研究的超纤制造技术,成为后来发展超纤的基石。因此,也可以将这一阶段称为超纤制造的基础技术确立时代。

第二阶段:1981~1985年期间,是以超纤应用为目的的商品开发时代。超纤技术的发展总是和它的应用开发相互促进的。在第一阶段的1970年日本东丽公司开发了仿麂皮织物,1972年钟纺公司开发了仿真丝织物。到了1981年,可乐丽公司和钟纺公司分别推出了第二代人造皮革和超高密度织物,1985年钟纺公司的高性能擦拭布投放市场。这些产品伴随着技术的发展不断取得成功。进入20世纪80年代以后,美国DuPont公司、英国ICI公 司、德国Houchist公司以及部分东欧国家、苏联、中国和韩国的一些 公司,也相继加入了这一行列。

第三阶段:从1 986年以后至今,是超纤发展的第二次高潮。这一阶段主要是研究和发掘超纤功能的时代。探索超细 纤维所具有的特性及功能性,这些研究工作为进一步开发超纤在更广泛领域的应用提供了依据,也为开发更细的超极细纤维提出 了新的期望。有些研究工作又重新回到了超纤生产技术的原 始研究开发阶段,以期获得制造更细的超极细纤维的生产技术。

研究工作者利用橘瓣型超纤织造的织物的高密度特性,设计了高密度防水透气织物;利用橘瓣型和并列多层型超纤具有 尖锐棱角的特性开发了高档擦拭布;利用超纤柔软的悬垂性制作了仿真丝绸织物;人们也在利用超纤织物或非织造布的高密 度特征及其所形成的虹吸效应等,探索它在过滤材料,吸水、吸油材料,减阻材料等产业领域中的应用。

尽管人们对超纤特性的认识在不断加深,但仍有许多特性未被知晓。人们就是在这种实践一认识一再实践一再认识的循环 过程中不断地、苦苦地探索与追求着,以求扩大它的应用领域,开发新的制造技术。有人称超纤是“占领型”的一类新材料,它不 同于阻燃纤维、可染纤维、吸湿性纤维等一类仅在某一特定性能领 域有所需求的“需要型”纤维,它是人类梦寐以求的具有无限潜在使用性能的新材料。从超纤的总体发展历程不难发现,它与其 他“需要型”纤维材料的开发有着不同的研发过程。“需要型”纤维 材料的开发过程是从市场需求出发;经过研究,制造出该种新材料,然后加工成产品供给消费者。其特点是从现有产品中发现问题和不足, 再对产品的结构和性能反复研究, 找到症结后再开发出新的 技术, 制造出新一一代的产品;如此循环往复, 不断改进和提高产品性能, 满足消费者的需求。而超纤材料的开发研究是从一种“ 理念” 出发, 并无明确使用目的, 待开发出新材料后, 再不断研究该材 料的特性和功能, 最终依据材料的特性和功能开发出应用产品。可 以用一个简单的模式对“ 占领型” 材料的开发过程加以描述:理念→生产技术开发→产品应用→产品结构性能研究—→生产技术开发;

例如, 日本东丽公司纤维研究所的冈本三宜在超纤研究的初始阶段, 利用溶解剥离法海一岛型复合纺丝技术, 在实验室开发了0.00011dtex(0.000099旦) 的超极细纤维。然而, 当时却全然不知这样细的纤维究竟有什么用途, 因为在研究之初就无应用目标。 从商业角度考虑,它似乎属于无用, 该研究的投入也属于一种人力与财力的浪费, 甚至有人认为这样的研究工作不过是一种“ 游戏” 而已。但现在看来, 如果没有当初0.00011dtex(0.000099旦) 超极细纤维的问世,人们也就不会去寻求它的用途, 今天也不会有多种多样的超纤制造方法和如此丰富的超纤产品问世。换句话说, 要发现某种材料的用途,就必须首先开发出这种材料—这就是“占领型” 材料开发的思路, 按照这种思路去思考问题, 当初的所谓“游戏”就成为必要的了。事实上, 历来一些事先想不到的崭新商品的出现正是源于这种“游戏”。近年来, 市场上热销的水解剥离法海一岛型超纤产品正是这种思路结出的硕果;而今已实 现工业化生产的、利用非相容高聚物体系[ PA6/PE(聚酰胺6/聚乙烯)]共混纺丝法制造的O。0005 dtex超纤技术的诞生也当属此类。

现在已有0.0005~0.5dtex各种不同线密度的超纤面世, 其中绝大部分纤维的应用还是在服用领域。随着科学技术水平和工业生产技术水平的不断提高,相信还会有更新、更便利、更加对人 类环境友好的超纤生产技术不断出现。而在超纤的应用方面,除了在服用领域会得到继续完善与扩大之外,人们还会在认知其特性与功能的基础上向装饰领域及产业用领域拓展。有人曾预言,超纤在产业用领域中的拓展将迎来它快速发展的第四次高潮。

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