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隨著科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展，纖維材料的應(yīng)用范圍不斷擴展，從體育衛(wèi)生、汽車工業(yè)以及建筑、軍用等領(lǐng)域到航天航空、宇宙高性能纖維產(chǎn)品的應(yīng)用都已涉足。新世紀的到來，對我國能源和環(huán)境問題提出更高要求。由此對新型材料及其應(yīng)用性能的研究也產(chǎn)生了強烈的沖擊，并將促使更新一代高性能纖維的研制及其產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)。
高性能纖維及其應(yīng)用
高性能纖維具有高強力、高模量或具有耐高溫、耐燃特性。高性能纖維在科學(xué)技術(shù)上所取得的進展使新品種不斷出現(xiàn)，如有機類的芳族，碳氟化合物，乙烯基類；還有無機類的玻璃纖維，金屬纖維，陶瓷纖維，碳纖維等。這些新品種又在生產(chǎn)新工藝中得到研究開發(fā)，如連續(xù)聚合，高速紡絲，復(fù)合紡絲等。芳綸是剛性鏈聚合物的高強高模纖維，高強聚乙烯則是柔性鏈高聚物產(chǎn)品，將柔性鏈高分子聚合物紡制成高性能纖維是由于凝膠紡絲工藝技術(shù)上的突破所引起的發(fā)展。高強聚乙烯較芳綸、碳纖維有更高的強力，更優(yōu)異的性能，在某些應(yīng)用領(lǐng)域成為芳綸的強勁競爭對手。如高強高模聚乙烯纖維已成為占領(lǐng)美國防彈背心市場的主要纖維。新型工藝技術(shù)的應(yīng)用，又相繼開發(fā)了柔性鏈超重分子量的高強聚乙烯醇纖維，高強聚丙烯腈纖維。強力和模量是纖維材料在許多應(yīng)用領(lǐng)域中的重要指標，新工藝的突破使高強型高模型產(chǎn)品的開發(fā)成為可能。耐高溫阻燃型高性能纖維的開發(fā)是高性能纖維致力于開發(fā)的另一主要方向。如碳纖維等具有耐高溫耐化學(xué)劑作用，并保持其強力、模量在高溫下不發(fā)生熱降解。
高性能纖維的發(fā)展應(yīng)用于復(fù)合材料中，促進了復(fù)合材料的發(fā)展。除了已廣泛使用于紡織復(fù)合材料中的高強度滌綸，其玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和高強聚乙烯等高性能纖維作為增強纖維占據(jù)優(yōu)勢。由這些纖維材料制成的基布和氧類熱固性樹脂復(fù)合固化后產(chǎn)生的纖維增強復(fù)合材料，具有高強高模、輕而耐高溫的優(yōu)異性能，使產(chǎn)業(yè)用紡織品進入了傳統(tǒng)的材料工業(yè)領(lǐng)域，應(yīng)用于航天航空、裝甲材料等高技術(shù)領(lǐng)域，也開始應(yīng)用于石油化工、農(nóng)業(yè)、電子通訊、水利、建筑、交通運輸、醫(yī)藥衛(wèi)生等各個領(lǐng)域。像波音777型和空中客車A320的部分主結(jié)構(gòu)材料采用了碳纖維復(fù)合材料，它們還可用于火箭、導(dǎo)彈的耐熱材料；賽車、自行車、船舶的結(jié)構(gòu)材料；防彈衣和防護材料；體育用品如高爾夫球棒、網(wǎng)球拍、釣魚桿、滑雪板等；繩纜、簾子線；耐高溫過濾材料等。在建筑領(lǐng)域也開始應(yīng)用碳纖維和芳綸，日本已在高層建筑中采用碳纖維增強水泥獲得成功，降低了墻面厚度和建筑物重量。美國洛杉機和日本神戶近年發(fā)生大地震后，已采用碳纖維和芳綸進行修補加固。這些高性能纖科維作用重大，用途廣泛已成為高科技領(lǐng)域不可缺少的先進新材料。
綠色纖維及染色助劑
社會的發(fā)展，科技的進步，對能源和環(huán)境問題也提出了高標準要求。新型再生纖維素纖維Lyocell的產(chǎn)生就是綠色紡織的一大進步。Ly－ocell系以NMMO（N―甲替嗎啉―N―氧化物）為溶劑，將木漿粕溶解，再經(jīng)紡絲生成。NMMO在制造過程中可以回收，因而具有不會給地球環(huán)境帶來危害的特點，同時保留了纖維良好的吸濕性、透氣性、柔和光澤、優(yōu)良的染色性及生物可降解性。伴隨綠色紡織纖維的出現(xiàn)，人們也開始致力于綠色染料、綠色助劑等的研制。如被稱為新一代綠色印染助劑的烷基多糖苷（APG），其無毒無刺激、對人體安全、生物降解快而徹底、對環(huán)境無害，而且集陰離子和非離子表面活性劑的優(yōu)點為一體而被開發(fā)使用。近年來我國向德國、日本等國出口商品受阻的原因也是由于他們對環(huán)境要求越來越細致和嚴格。如紡織品中的化學(xué)品殘留，污染物釋放等受到控制。綠色標志已成為國際市場的通行證，因此積極開發(fā)清潔生產(chǎn)，研究安全無害的綠色技術(shù)，用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)的紡織工業(yè)，以高質(zhì)量的環(huán)保產(chǎn)品參與國際市場競爭，是我國紡織材料特別是印染行業(yè)面臨的新的挑戰(zhàn)。
新型材料的整理加工
社會發(fā)展、科技進步的一個特征是需要防護織物向功能化發(fā)展，如抗菌抗紫外線、防輻射、防腐、阻燃、變色、保溫、防水透濕以及各種衛(wèi)生保健功能的需求增加。例如在各種火災(zāi)事故中，由纖維紡織品引起的占有相當(dāng)大的比例，造成的損失相當(dāng)嚴重。因此紡織品的阻燃引起了范圍的關(guān)注。現(xiàn)已研制出的BPI纖維（聚苯并咪唑纖維），它有很好的絕緣性和阻燃性，通過烈焰仍能不失強力而保持常態(tài)。同時PBI纖維比棉花的吸濕性更好，能滿足生理舒適要求。此外，德國還推出了以三聚氰胺為主要成分的耐高溫阻燃纖維，用它制成的織物或無紡布防護服，可在220℃高溫下長時間連續(xù)使用，在火焰中不熔融，并有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和可染性。目前阻燃纖維的研制方法主要有共聚阻燃改性，共混阻燃改性，復(fù)合紡絲阻燃改性，阻燃劑接枝阻燃改性，織物后整理阻燃改性等。
紡織品的功能性也可以通過織造結(jié)構(gòu)設(shè)計，復(fù)合層壓，化學(xué)整理等多種途徑的結(jié)合使其更加完善。例如防水透濕織物的開發(fā)，以往通過傳統(tǒng)的涂層整理其產(chǎn)品的舒適性及外觀不能滿足人們新的要求，因此新開發(fā)的產(chǎn)品從纖維著手，以超細纖維，高密機織，荷葉組織結(jié)構(gòu)設(shè)計，加以化學(xué)整理使其具有良好的防水透氣性和自然美的外觀。又如間隔織物在紡織復(fù)合材料中的應(yīng)用，就是采用高性能玻璃纖維或其他高性能纖維用機織或針織方法織造。創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計將兩片平面織物在垂直的方向由纖維或紗線連接，織物的上層和底層之間形成中空間距，由此形成的織物易被壓縮、回彈，得到輕重量夾心材料，經(jīng)樹脂固化成為具有高拉伸和高剪切強度的纖維增強材料。用于工業(yè)地板、汽車制造、船艇建造，如船艇甲板和船身的夾心結(jié)構(gòu)等。
