功能性新材料
| 日期：05-03-21 11:37:39 编辑：亚洲纺织联盟网 |
目前国内外已开发出无数功能性新纤维材料，有些纤维材料在成衣业和其它行业也得到应用。本文对此发展趋势作出介绍。 自愈合纤维 自愈合纤维（SRF）是国外新近开发的特种纤维。当纤维遭受外力作用扯断、擦伤或磨损后，具有自行愈合功能。原理在于纤维各个部分分散存在许多内含催化剂和该聚合物单体的微胶囊，在遭受损伤时，微胶囊同时受到破坏，而单体则在催化剂催化下快速完成聚合反应，使纤维得到愈合。 这种纤维织物已开始应用于航空和航天工业中的燃油箱、复合材料等，具有高度保安功能。若用作服装材料，具有高度保型能力，在遭受较小破坏时，不必做织补等修复。扩音器用纤维 日本索尼和工业技术院纤维高分子材料研究所共同研制出的细菌合成纤维素（生物纤维素），所用细菌是属于醋酸杆菌属，纤维细度约为一般纤维纤度的千分之一，故十分适合用来制作扩音器振动片，声音传播速度为铝箔或纸的3倍，而衰减率仅为铝的十分之一。 日本大成化学社亦利用近北极圈生长的木材纸浆内掺10%海鞘外皮纤维素，用以制作扩音器振动纸板，具杂音少的特点。50~60mm纸纤维和上述0.2~0.25mm的海鞘纤维素在水中混匀后，再进行脱水和干燥就可完成制造。 日本先驱社也开发出在木材纸浆中加入碳纤维、芳纶纤维和一些晶须纤维以及从海带中萃取出的褐藻酸纤维制作低音域扩音器振动板，传播音速度比一般振动板提高10%以上，内耗可降低10%以上。 日本山水电气社采用10%蚕丝和30%马尼拉麻纤维制作扩音器振动片，音质优于一般低质振动片和碳纤维振动片。塑料光纤 最早的光纤是用石英玻璃制作的，直径约为0.125mm，所以制作难度较高。后期改用透明性塑料制作，主要以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为原料，直径为1mm左右，不仅生产方便，还有运输量大、质轻、条韧等优点。近来，又开发出外包特种包皮材料的聚碳酸酯（PC）光纤，可长期在125℃高温度下使用。 聚甲基丙烯酸甲酯光纤和聚碳酸酯光纤的耐热温度为85℃和125℃左右，不符合汽车内部高温环境要求，对此日本古河电气工业社业已开发出以一种特殊材质作为芯线的光缆，可长期在145℃高温中使用。 此外，光在光纤中运动强度会逐渐减弱（衰减），对于石英光纤来说，加入金属铒，可以增加强度。为了使光增强100倍以上，往往要求含金属饵的玻璃纤长几十米。 日本庆应大学业已研制出能使入射光增强500倍的塑料光纤，关键技术是用一种特种荧光色素均匀地分散在聚甲基丙烯酸甲酯芯纤中。荧光色素不仅能增强入射光强度，还能产生激发光，从而用作增强光纤的长度仅为上述含饵玻纤的百分之一以下，可在通讯业、医疗业广泛使用。 在光纤应用方面，日本日立社业已开发出可作交互式多路通讯的分支导光耦合器。使用这种耦合器能使光信号以来、往两种途径传输，且能使上述传送线结合为一体。 据称，该耦合器芯材采用一种乙烯基聚合物，并用聚烯烃材料作包芯层。使用这种耦合器的输送损失在2db以下，仅为一般品种的三分之一。因而，用它可作为局域网（LAN）、住宅自动化信息输送回路的器件或低成本汽车内装电子器件。 日本讯化成工业社近已开发出能以500Mb/s速率作广域传输的塑料光纤（POF），并在美国获得了专利权。该光纤最大特点是即使在极度弯曲下也不会降低传输效率，适于用做家庭、汽车、工场内的配线施工，且能符合作为多媒体（Multimedia）的广域传输，故也可以用于视听或个人计算机（PC）接口设备的连接之中，传送距离达50m。另外，即使在极端弯曲情况下，光的强度损失只有5%左右，衰减率均为160db/rm。负离子纤维 负离子纤维（AF）是一种新型保健纤维。日本帝人研究人员发现，聚氯乙烯（PVC）纤维材料与人体表皮摩擦后会产生大量负离子，使周围空气中的水分子带上负电，每立方米厘米中负电数量可多达880~2020个，是正常情况下的4~10倍，生成量远多于聚酯（PET）或聚丙烯（PP）纤维材料与皮肤摩擦后的负离子量。 这是由于聚氯乙烯中的氯原子易于失去电子，故可以使空气中的微粒带电，这种负离子具有抑制人体细胞和血液被氧化的作用，因而带负离子的纤维具保健作用。石墨晶须 石墨晶须（GW）是日本日机装社以气相生长法制取的产品，具有质轻、高强度、高模量、耐热和耐化学品等优点，是制作复合材料的理想用品。 该晶须直径0.3~1.0mm（可调），长5~100mm，长径比（L/D）10~15D，相对密度2g/cm3，耐热700℃（在空气中）、3000℃（在非活性气体中），电阻率7*10-5Ωcm，拉伸强度7GPa，弹性摸量400GPa，能与塑料、橡胶、金属或陶瓷等良好复合，以制作结构、滑动或导电等复合材料。另可作挤出和注压等加工，与其它纤维并用改变机械性能等，制取纤维增强塑料（FRP）、纤维增强金属（FRM）、纤维增强陶瓷（FRC）和纤维增强橡胶（FRR）等，以分别来制作结构材料、耐热材料、止滑材料、导电材料和电磁波屏蔽材料。此外用它还可制取涂料、吸振材料、电板材料和导电陶瓷等。硅钛碳氧纤维 硅钛碳氧（Si-Ti-C-O）纤维是日本宇部兴产社研制和出品的新型无机纤维，英文商品名为Tyranno，是以聚钛碳硅氧烷（PTCS）作原料经加工后制成的，相对密度2.3，拉伸强度轴向1610MPa，垂直向85MPa，除有良好机械性能外，还具有耐热、耐氧化、与聚合物基料相容等优点，已用来制作高尔夫球杆，滑雪板、火箭、飞船、飞机等用复合材料，高热效应或节能型产品，电磁波屏蔽材料等。研磨短纤维 研磨纤维（ASF）是国内外近期开发的短纤维，如已有研磨的玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维和碳化硅纤维等品种，它们以普通短纤维为原料，在诸如胶体膜之类研磨设备中经研磨、切割、剪切而减少微纤化，直径一般为10~14mm，长度为30~400mm和100~200mm。其中300mm用处最多，能使纤维扩大比表面积，提高反应和吸附能力，从而显著提高对塑料或橡胶的增强效果。 用这类超短纤维作增强剂的产品，其机械强度、耐温度性、尺寸稳定性等都优胜过其它形态纤维增强产品。此外，有模压时收缩率下降，各向同性显著，制品表面光滑，可提高耐磨性能等优点。再之，除有上述用途外，还可作聚合物封装材料、涂料、对象修补和油灰等用途的填料。
