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超細(xì)纖維
纖度0.3旦以下的纖維
基本信息
| 中文名 | 超細(xì)纖維 |
| 屬性 | 纖度極細(xì) |
| 特點(diǎn) | 單絲線密度大大低于常規(guī)普通纖維 |
| 用途 | 主要用于織物 |
| 衡量單位 | dtex、μm和nm等 |
| 性質(zhì) | 小于纖度0.3旦 |
| 定義 | 大多數(shù)人認(rèn)為單絲細(xì)度小于1dtex為超細(xì)纖維 |
| 分類 | 超細(xì)天然纖維和超細(xì)合成纖維 |
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簡介
超細(xì)纖維
超細(xì)纖維用途很廣：用它作的織物，經(jīng)砂洗、磨絨等高級(jí)整理后，表面形成一層類似桃皮茸毛的外觀，并極為膨松、柔軟、滑爽，用這種面料制造的高檔時(shí)裝、茄克、T恤衫、內(nèi)衣、裙褲等涼爽舒適，吸汗不貼身，富有青春美；國外用超細(xì)纖維作成高級(jí)人造麂皮，既有酷似真皮的外觀、手感、風(fēng)格，又有低廉的價(jià)格；由于超細(xì)纖維又細(xì)又軟，用它作成潔凈布除污效果極好，可擦拭各種眼鏡、影視器材、精密儀器，對(duì)鏡面毫無損傷；用超細(xì)纖維還可制成表面極為光滑的超高密織物，用來制作滑雪、滑冰、游泳等運(yùn)動(dòng)服可減少阻力，有利于運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)造良好成績；此外，超細(xì)纖維還可用于過濾、醫(yī)療衛(wèi)生、勞動(dòng)保護(hù)等多種領(lǐng)域。
性能特點(diǎn)
直徑0.4μm的纖維細(xì)度僅為真絲1/10。由進(jìn)口織機(jī)制成的經(jīng)編毛巾布，其表面性狀為均勻、緊湊、柔軟、高彈的細(xì)微絨團(tuán)，有極強(qiáng)的去污、吸水性能。對(duì)被擦拭表面無絲毫損傷，不產(chǎn)生棉織物常見的纖毛脫落；易洗、耐用，與傳統(tǒng)的純棉毛巾比較，超細(xì)纖維毛巾主要有六大特點(diǎn)：
高吸水性：超細(xì)纖維采用桔瓣式技術(shù)將長絲分成八瓣，使纖維表面積增大，織物中孔隙增多，借助毛細(xì)管芯吸效應(yīng)增強(qiáng)吸水效果。快速吸水和快速變干成為它的顯著特性。
強(qiáng)去污力：直徑0.4μm的微纖維細(xì)度僅為真絲1/10，其特殊的橫斷面能更有效地捕獲小至幾微米的塵埃顆粒，除污，去油的效果十分明顯。
不脫毛：高強(qiáng)的合纖長絲，不易斷裂，同時(shí)采用精編織法，不抽絲，不脫圈，纖維也不易從毛巾表面脫落。用它做成擦潔巾、擦車巾特別適合擦拭光亮油漆表面、電鍍表面、玻璃、儀表及液晶屏等，在汽車貼膜過程中對(duì)玻璃做清潔處理，可達(dá)到非常理想的貼膜效果。
長壽命：由于超細(xì)纖維強(qiáng)度大，韌性強(qiáng)，因此它的使用壽命是普通毛巾使用壽命的4倍以上，多次水洗后仍不變性，同時(shí)，高分子聚合纖維不會(huì)像棉纖維那樣產(chǎn)生蛋白質(zhì)水解，即便使用后不晾曬，也不會(huì)發(fā)霉，腐爛，具有超長壽命。
易清洗：普通毛巾使用時(shí)，特別是天然纖維毛巾，將被擦物表面的灰塵、油脂、污垢等直接吸收到纖維內(nèi)部，使用后殘留于纖維之中，不易清除，用了較長時(shí)間后甚至?xí)冇彩椥裕绊懯褂谩６?xì)纖維毛巾是把污物吸附于纖維之間(而不是纖維內(nèi)部)，再加之纖維纖度高、密度大，因此吸附能力強(qiáng)，使用后只需用清水或稍加洗滌劑清洗即可。
不掉色：染色工序采用TF—215等針對(duì)超細(xì)纖維材料的染劑，其緩染性、移染性、高溫分散性、消色性指標(biāo)均達(dá)到出口國際市場(chǎng)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，特別是其不掉色的優(yōu)點(diǎn)，使其在清潔物品表面時(shí)完全不會(huì)帶來脫色污染的麻煩。
分類
超細(xì)纖維主要分為超細(xì)天然纖維和超細(xì)合成纖維。超細(xì)天然纖維主要有動(dòng)物纖維（蜘蛛絲、蠶絲、皮革、動(dòng)物絨毛等）、植物纖維等；超細(xì)合成纖維主要有聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯、聚四氟乙烯以及玻璃纖維等纖維品種，行業(yè)內(nèi)產(chǎn)量較大的是聚酯和聚酰胺兩種超細(xì)纖維。
超細(xì)天然纖維
1．動(dòng)物纖維自然界的生物體為了生存和發(fā)展，在外部環(huán)境的推動(dòng)下，創(chuàng)造了一系列最優(yōu)的組成和結(jié)構(gòu)，使生物體具有特殊的結(jié)構(gòu)與功能以適應(yīng)大自然的環(huán)境變化。例如，蜘蛛在通常環(huán)境下吐出的絲直徑為0.5-1.0μm，韌性好（斷裂伸長率達(dá)到14%），承受重物或者強(qiáng)外力沖擊的能力較強(qiáng)，可用于制備戰(zhàn)士穿著的防彈衣和軍事機(jī)械的防護(hù)罩，也可用于航空航天、建筑、醫(yī)學(xué)和保健等領(lǐng)域，具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。蠶絲是另一類重要的天然蛋白質(zhì)類纖維，由絲素和包覆在絲素外圍的絲膠組成，每根蠶絲由兩根單纖維并列而成，脫膠后纖維線密度為1.1~1.3 dtex，蠶絲的強(qiáng)度高，斷裂伸長率可達(dá)15%~25%，且耐磨性也優(yōu)于其他天然纖維，在醫(yī)學(xué)、紡織以及軍事領(lǐng)域中同樣有著重要的應(yīng)用。另外，動(dòng)物皮毛（羊毛纖維的微原纖直徑為10~15nm）以及皮質(zhì)中的原纖維線密度均不足1.1dtex，是天然皮性能優(yōu)異的主要原因，成為仿生研究以及人造皮質(zhì)制造的首選對(duì)象。
2．植物纖維除了動(dòng)物纖維外，植物纖維是另外一種性能優(yōu)異的天然纖維，主要分布在種子植物的厚壁組織，基礎(chǔ)組成成分是纖維素，由7000~10000個(gè)葡萄糖分子經(jīng)糖苷鏈連接起來的聚合物。作為超細(xì)天然植物纖維的杰出代表，棉纖維的直徑為10-17μm，構(gòu)成棉纖維的最小單元--微原纖的直徑約為6nm，廣泛分布于植物種子表面，為紡織工業(yè)理論研究與工業(yè)化應(yīng)用的重要原料。另外，在植物莖稈中，一些麻類草本莖。比如苧麻、黃麻、亞麻等，具有較發(fā)達(dá)的纖維束，纖維直徑在10~40μm之間，為工業(yè)紡織品原料的重要來源。
超細(xì)合成纖維
人類從大自然生物體的發(fā)展進(jìn)化中找到了許多靈感，開發(fā)出眾多超細(xì)合成纖維，它們手感柔軟，懸垂性優(yōu)異，且穿著舒適，是目前世界各國超細(xì)纖維研發(fā)的重點(diǎn)。行業(yè)內(nèi)各大品種的合成纖維，如聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯等，都可通過一定的技術(shù)手段得到超細(xì)纖維品種。目前，超細(xì)滌綸的工業(yè)化推廣較其他纖維成熟，在紡織用纖維中占有主導(dǎo)地位。
超細(xì)纖維最為顯著的特點(diǎn)是其單絲線密度大大低于常規(guī)普通纖維，其中最細(xì)的能達(dá)到0.0001 dtex。由于超細(xì)纖維的這一顯著特點(diǎn)，使其具有許多不同于普通纖維的性能，主要表以下幾個(gè)方面：
（一）手感柔軟而細(xì)膩且柔韌性好
超細(xì)纖維的單絲截面直徑與單絲的細(xì)度均比天然纖維小，因而其卷曲模量較低，故織物手感柔軟性能較好；其單絲的抗彎硬挺度低，因而其織物具有良好的懸垂性能；相對(duì)于普通纖維而言，超細(xì)纖維的結(jié)晶度與取向度較高，提高了纖維的相對(duì)強(qiáng)力，因此纖維的彎曲強(qiáng)度與重復(fù)彎曲強(qiáng)度提高，使其柔韌性大，平滑，且手感柔軟。然而，這些性能也與其織物組織結(jié)構(gòu)與混纖組分、混纖比等有關(guān)，同時(shí)，對(duì)于變形紗來說，單絲細(xì)度下降會(huì)導(dǎo)致其蓬松性變差。
（二）抗皺性與耐磨性較好
超細(xì)纖維細(xì)度的下降使其絕對(duì)強(qiáng)力降低，但是，對(duì)于相同紗號(hào)而言，其紗截面的纖維根數(shù)比常規(guī)紗多，因而紗的強(qiáng)度仍然比較高；同時(shí)，有利于對(duì)織物進(jìn)行砂洗或起絨處理，從而制備仿天鵝絨、仿麂皮及桃皮絨等檔次較高的織物，而且具有較好的抗皺性和耐磨性。
（三）蓬松性好且光澤柔和
超細(xì)纖維細(xì)度小，纖維的密度高，增加了纖維的比表面積與毛細(xì)效用，在提高織物的覆蓋性與蓬松性的同時(shí)，對(duì)光線的反射也比較分散，從而使纖維內(nèi)部反射光分布更為細(xì)膩，因而光澤柔和，使其具有真絲般的光澤。
（四）織物高密度的結(jié)構(gòu)與高清潔能力
超細(xì)纖維的纖維細(xì)，在織造中經(jīng)緯絲很容易相互粘緊與擠壓變形，從而很容易形成高密織物，其經(jīng)緯密度是普通織物的數(shù)倍，經(jīng)過后整理后，即使不作任何涂層等處理也可制備防水織物，該織物可應(yīng)用于雨衣、風(fēng)衣、休閑服、運(yùn)動(dòng)服、無塵衣料、時(shí)裝和鞋靴面料等。同樣，由于其較小的單絲密度，用其織造的織物擦拭物體時(shí)，纖細(xì)的纖維好像鋒利的刮刀，從而很容易刮去污物，同時(shí)，超細(xì)纖維與污物的接觸面較大，因而更加容易貼緊，并且具有很強(qiáng)的毛細(xì)芯吸效用，從而容易將附著的污物吸入織物中，避免由于污物散失對(duì)物體的再次污染，故其具有高清潔能力，是理想的擦拭布與潔凈布的首選。
（五）保暖性好
超細(xì)纖維細(xì)度小，在纖維集合體內(nèi)存在的靜止空氣較多，因此超細(xì)纖維是一種較好的保暖材料。若將一些較粗的纖維混入纖維集合體內(nèi)作為支架，便可使其壓縮彈性和蓬松性大大增加。
（六）較高的吸水性與吸油性
超細(xì)纖維其細(xì)度變細(xì)，比表面積變大，從而形成了尺度更小、數(shù)量更多的毛細(xì)孔洞，不僅大大提高了織物的吸濕性，而且也大大提高了其毛細(xì)芯吸能力，使其可以更多地吸收和儲(chǔ)存液體（油污或水）。因此，超細(xì)纖維可以應(yīng)用于高吸水產(chǎn)品的開發(fā)，如高吸水筆芯、高吸水毛巾等產(chǎn)品。這些空隙可以大量吸收水分，因此超細(xì)纖維具有很強(qiáng)的吸水性，而且所吸附的大部分水分保存在空隙中，能夠較快地被干燥，從而有效地防止了細(xì)菌的滋生。
由于超細(xì)纖維的比表面積大．因而是生物酶和離子交換劑等活性劑的良好載體，能夠提高其活性效率，而且還可應(yīng)用于滲透膜、生物醫(yī)學(xué)（如人造皮膚、人造血管）等領(lǐng)域。
此外，超細(xì)纖維還具有抗微生物附著和抗貝類、海藻腐蝕等性能特點(diǎn)。然而，超細(xì)纖維在加工和使用中也存在一定的問題。如：摩擦系數(shù)大、單絲強(qiáng)力低、抗彎剛度下降，從而使所制備織物硬挺性降低、蓬松性下降；比表面積大，使其加工時(shí)存在退漿難、吸漿多、染料用量大、染色易不均勻等問題，因此，在加工制備過程中需要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整染整設(shè)備和相關(guān)的工藝條件。
制備方法
常規(guī)超細(xì)纖維制備
常規(guī)超細(xì)纖維主要分長絲與短絲兩種類型，纖維類型不同，紡絲形式也有所區(qū)別。常規(guī)超細(xì)纖維長絲的紡絲形式主要有直接紡絲法與復(fù)合紡絲法，常規(guī)超細(xì)纖維短絲的紡絲形式主要有常規(guī)纖維堿減量法、噴射紡絲法、共混紡絲法等。
1、直接紡絲法該法是利用傳統(tǒng)的熔融紡絲工藝，使用單一原料（滌綸、錦綸、聚丙烯等）制備超細(xì)纖維的紡絲技術(shù)，工藝簡單，操作方便，但是制備纖維過程中容易產(chǎn)生斷頭，噴絲孔易堵塞。
2、復(fù)合紡絲法該法是利用復(fù)合紡絲技術(shù)來制得復(fù)合纖維，然后利用物理或者化學(xué)處理的方法使得復(fù)合纖維多相分離，進(jìn)而得到超細(xì)纖維，復(fù)合紡絲技術(shù)的成功標(biāo)志著超細(xì)纖維發(fā)展的真正開始。
4、噴射紡絲法該法主要以聚丙烯為紡絲對(duì)象，通過噴射氣流將低黏度的聚合物熔體噴灑成短纖維。
5、共混紡絲法該法是將兩種或兩種以上的聚合物材料熔融共混以進(jìn)行紡絲，由于不同組分含量以及黏度等物理特征之間存在差異，利用溶劑可實(shí)現(xiàn)組分間的分離，得到不連續(xù)的超細(xì)短纖維。
納米纖維的制備
隨著研究的不斷深入和檢測(cè)表征手段的不斷提高，纖維直徑得以進(jìn)一步細(xì)化（ <100nm），達(dá)到納米級(jí)水平。相對(duì)于常規(guī)超細(xì)纖維的制備工藝，納米纖維的制備方式則多種多樣。納米纖維分為無機(jī)納米纖維與有機(jī)納米纖維，兩種不同組分的納米纖維制備方式差異較大。
對(duì)于無機(jī)納米纖維來講，主要的合成方法有電弧蒸發(fā)法、激光高溫灼燒法以及化合物熱解法。我國自行設(shè)計(jì)制備的納米碳管直徑小于0.4nm，具有優(yōu)異的抗靜電性能。但是，無機(jī)納米纖維的加工性能較差，還需進(jìn)一步研究與探索。
（1）復(fù)合紡絲技術(shù)是日本東麗公司于1970年開發(fā)的一種用于制造人造麂皮的超細(xì)纖維的方法，該方法利用不同組分的聚合物在熔融狀態(tài)下特殊分配，然后通過噴絲孔拉伸擠出成型，制得海島型纖維，纖維中的一種組分充當(dāng)為“海”，另一種組分則為“島”，在利用這種纖維制成成品后，將“海”的成分溶解掉即可得到納米纖維。東麗公司已成功利用此方法制得直徑小于100nm的納米纖維。
（2）靜電紡絲技術(shù)即聚合物噴射靜電拉伸紡絲法，是一種完全不同于常規(guī)紡絲的新型纖維制備技術(shù)。基本原理為，當(dāng)外加電場(chǎng)作用于毛細(xì)管液體表面時(shí)，使得聚合物熔體或者溶液帶有大量的靜電電荷，隨著電場(chǎng)力的增大，聚合物熔體或者溶液克服其表面張力形成噴射細(xì)流。在噴射過程中，溶劑不斷揮發(fā)、固化，最終在接收裝置上形成超細(xì)纖維集合體，這些纖維的直徑一般小于100nm，且具有連續(xù)性結(jié)構(gòu)。因操作簡單，適用較廣，成本低廉，使得靜電紡絲法在納米纖維紡絲領(lǐng)域成為研究熱點(diǎn)。
工作方式
顯微鏡下的超細(xì)纖維
這些空隙還能吸收大量水分，所以超細(xì)纖維有很強(qiáng)的吸水性。而且因?yàn)橹皇潜４嬖诳障吨校苁蛊浜芸毂桓稍铮阅苡行Х乐辜?xì)菌的滋生。
普通面料：僅僅積壓和推污物。會(huì)有殘留物留在被清潔的表面。因?yàn)闆]有空隙容納污物，所以抹布表面會(huì)很臟，且難以洗滌干凈。
超細(xì)纖維面料：無數(shù)微小小鏟能鏟起和儲(chǔ)存污物，直到被洗去。最終結(jié)果是干凈、光滑的表面。濕著使用可以使污物和油漬被乳化，超細(xì)纖維可以更容易的擦凈。高吸水性，使它能非常快的清潔濺出的液體。
具體應(yīng)用
居家生活必備產(chǎn)品。廣泛應(yīng)用于個(gè)人衛(wèi)浴、器物擦洗、美容等各行各業(yè)。尤其過敏患者或者對(duì)化學(xué)藥劑過敏的人們會(huì)非常喜歡超細(xì)纖維清潔巾。因?yàn)樗麄冊(cè)诓潦脮r(shí)不需要使用任何化學(xué)藥劑。超細(xì)纖維清潔巾可以反復(fù)使用而且非常耐用。每次使用后只要將清潔巾放到清水中洗滌即可又能恢復(fù)如新。
利潤水平較高，多數(shù)企業(yè)因技術(shù)水平不到位，產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，利潤水平較低。未來，隨著國內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平及工藝的日益完善，行業(yè)利潤水平將逐步提高。
超細(xì)纖維毛巾
超細(xì)纖維也是一種高品質(zhì)、高技術(shù)的紡織原料，超細(xì)纖維由于直徑很小，因此其彎曲剛度很小，纖維手感特別柔軟，具有極強(qiáng)的清潔功能和防水透氣效果。超細(xì)纖維在微纖維之間具有許多微細(xì)的孔隙，形成毛細(xì)管構(gòu)造，如果加工成毛巾類織物，則具有高吸水性，洗過的頭發(fā)用這種毛巾可很快將水份吸掉，使頭發(fā)快干。
清洗方法
注意事項(xiàng)
1、在清潔家具、家電、廚具、潔具、地板、皮鞋、衣物時(shí)，務(wù)必用濕毛巾，不能用干毛巾，因?yàn)楦擅砼K后不易清洗干凈。
2、特別提示：毛巾用臟或粘上茶水（染色劑）后一定要及時(shí)清洗，不能等半天甚至一天以后才去清洗。
3、洗碗巾不能用來洗鐵鍋，尤其是生銹鐵鍋，鐵鍋上的鐵銹會(huì)被毛巾吸咐，不易清洗。
4、不能用熨斗熨毛巾，不能接觸60度以上的熱水。
5、不能和其它的衣物一起在洗衣機(jī)里洗（毛巾吸附力太強(qiáng)了，如果一起洗了，就會(huì)粘上許多的毛毛、臟東西），不能用漂白劑和柔順濟(jì)洗滌毛巾等產(chǎn)品。
6、皮膚嬌嫩的年青人和嬰兒在使用初期，使用美容毛巾不要太用力，輕輕擦即可，幾天后就沒問題了。（因?yàn)槌?xì)毛巾相當(dāng)細(xì)，是頭發(fā)絲的1/200，清理很徹底，吸附性較強(qiáng)。）
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