第四章新型服装材料.

第四章新型服装材料新型天然纤维材料新型化学纤维服装材料功能性服装材料第一节新型天然纤维材料20世纪90年代以来，服装的潮流是回归自然，人们对服装的休闲、舒适、纯天然、安全等性能更加重视，采用新技术对天然纤维进行改良。一、新型棉纤维材料1、彩色棉花随着科学技术进步，高科技服装材料不断出现，提高了服装的附加值及功能性。传统棉花纺成纱线（织物）染色产生大量染色污水，污染环境五彩缤纷衣料含有偶氮、蒽醌喹啉等皮肤过敏等传统棉花植株注入颜色基因彩色棉目前美国、英国、澳大利亚、秘鲁等国家已经培育出浅、紫粉、粉红、奶白、咖啡、绿、灰、橙、铁锈红等我国敦煌、石河子已经有彩色棉生产，并制成服装投放市场。彩色棉是纯绿色纤维，天然纤维和天然色彩2环保棉花棉花植株喷洒农药棉衣料皮肤过敏、哮喘科研人员研制出不施农药的“生态棉花”，从天然细菌芽孢变种中提取基因植入棉株中，这种细菌产生对棉铃虫有毒的蛋白质，毒死棉铃虫。转基因棉株不再生虫。棉花蕾铃期的大害虫棉花的嫩叶幼芽，花蕾，造成蕾铃大量脱落。盲蝽蟓3全棉免烫衣料随着人们对环保和休闲服装的青睐，天然纤维衣料流行，急需改进棉、麻、丝易起皱的缺陷，各种防皱免烫技术应运而生特别是全棉免烫服装已经成为时尚。优质全棉服装HCHO树脂形状记忆纤维素三维架桥交联4纯棉丝光服装丝光处理是对棉织物的传统加工工艺，仅用于床单、毛巾等。目前纯棉丝光T恤、汗衫、衬衫成为纯棉精品。低特（高支）棉织物张力，高浓度烧碱丝光棉织物柔软剂清爽、光滑丝光棉服装二、毛纤维材料的改进近年来，毛纤维面料趋向轻薄适用于夏季服装。1、无鳞羊毛及羊毛仿真丝绸脱鳞低温等离子体：使羊毛鳞片刻蚀，产生微观粗糙。化学方法：氯法、酶法、KMnO4法等。羊毛仿真丝绸氯化法脱鳞羊毛经纺、织、染后在高温、高压下浸入陶瓷粉（7微米）水溶液中陶瓷粉充填在澎润的残存鳞片间陶瓷化的羊毛真丝绸陶瓷粉的孔隙率在90%以上，折光率好光泽柔和手感柔软吸水性好2、羊绒羊绒山羊绒：羊毛直径18.1~67微米羊绒14.5~16.5微米绵羊绒：产于内蒙乌珠穆沁肥尾羊，混于粗毛中，分梳技术改进，得以应用。不如山羊绒滑糯。三、蚕丝新面料1、膨松真丝面料：缫丝时，采用低张力，在膨化剂中处理，直径增20~30%，织物柔软、丰满、挺括富有弹性和毛感，适合重磅织物。2、防缩免烫真丝绸保持真丝绸原有优点的基础上，洗后不需熨烫，仍保持尺寸稳定。3、利用遗传工程改良蚕丝改变蚕丝的遗传基因，吐出的丝“蛛丝”，抗断裂强度比蚕丝大10倍，比尼龙大5倍。伸缩率达到35%，超过目前所有纤维。用做“防弹背心”。3、羊驼绒产于秘鲁高原寒地长相象羊的骆驼（羊驼）身上。长度100~300mm,白、浅褐、黄灰、浅~深棕黑等20多种。商品名称：阿尔巴卡（ALPACA）罗布麻原麻罗布麻纱线四、麻纤维材料新品种1、罗布麻纤维纤维中含有麻甾醇等挥发物质，对金黄葡萄球菌、绿浓杆菌、大肠杆菌等有抑制作用，具有防霉、防臭活血降压等功能。通常与棉混纺或交织织成保健品。纤维细而长，吸湿透湿透气，强度高，耐磨。延伸小表面光滑，抱和力小。五、竹纤维竹纤维分成两大类竹原纤维——天然竹纤维竹原纤维：竹材→制竹片→蒸竹片→压碎分解→蒸煮竹丝→生物酶脱胶→梳理纤维→纺织用纤维。竹浆纤维竹炭纤维化学纤维竹浆纤维：竹片做成浆，浆做成浆粕再湿法纺丝制成纤维。其制作加工过程基本与粘胶相似。竹炭纤维竹材炭化→竹炭活性化粉碎→→→均匀分散纺丝羊毛竹混纺竹原纤维抗菌抑菌、防臭抗紫外线，吸湿散湿，会呼吸的纤维。织物较硬，粗，混纺较多。第二节新型化学纤维服装材料20世纪60年代以来，人们一直在对化学纤维进行改性，本节主要介绍80年代后出现的新型化学纤维。一、新型人造纤维人造纤维—再生纤维再生纤维素再生蛋白质再生纤维素纤维：天丝、莫代尔、竹浆纤维再生蛋白质纤维：大豆纤维、花生纤维、牛奶纤维天丝纤维具备天然纤维素纤维的优点和合成纤维的一些特性，其干强和湿强分别是粘胶纤维的1.7和3倍，织物具有吸湿、透气、色泽鲜艳、光滑细柔、尺寸稳定等特点，可制成针织物和梭织物。适合做西装、裙装、毛衣等。1、天丝纤维Tencel—莱赛尔(Lyocell)粘胶纤维生产中产生CS2气体和污水，工业发达国家限制生产，70年代出现无污染溶剂法生产纤维素纤维，英国考陶尔（Courtaulds）在1989年工业化生产出“天丝”纤维（Tencel）。该纤维高档化、高附加值和符合环保要求的市场定位。被称为“绿色纤维”。2、莫代尔(木代尔)具有棉的柔软、丝的光泽，麻的滑爽，而且其吸水、透气性能都优于棉，具有较高的上染率，织物颜色明亮而饱满。Modal纤维可与多种纤维混纺、交织、如棉、麻、丝等以提升这些布料的品质。莫代尔(Modal)是奥地利兰精(Lenzing)公司开发，该纤维的原料采用欧洲的榉木，先将其制成木浆，再通过专门的纺丝工艺加工成纤维。该产品原料全部为天然材料，对人体无害，并能够自然分解，对环境无害3、竹桨纤维竹浆纤维：竹片做成浆，浆做成浆粕再湿法纺丝制成纤维。其制作加工过程基本与粘胶相似。95%竹浆纤维5%氨纶二、新型蛋白质纤维—大豆纤维大豆纤维是由河南濮阳华康生物化学集团研制、并已工业化生产的新型纤维。利用豆粕中大豆蛋白接枝在腈基、羟基高聚物上并用湿法纺丝制得。大豆纤维导湿透气、保暖、静电效应小，本色为浅橙色，有真丝一样的光泽，手感柔软滑爽、耐晒、耐虫蛀，悬垂性好，适宜作内衣。缺点：弹性小，缩水大，易起毛、抗皱性差。大豆纤维、纱线、织物例如：聚酰胺和聚酯并列型复合纤维，改善锦纶尺寸不稳定和涤纶不吸水的缺点。并列型皮芯型海岛型三、新型复合纤维复合纤维：有两种或两种以上的聚合物或性能不同的同一种聚合物复合而成的纤维。常见双组分纤维截面有：四、新型聚酯纤维(PBT)对苯二甲酸丁二酯（PBT）的弹性可与氨纶相比，价格却比氨纶低，仍保留了普通聚酯的挺括、尺寸稳定、洗可穿等特性，是泳装、体操服、弹力牛仔服的材料。1、高吸水性复合纤维Hygra日本开发芯层：网络构造的吸水聚合物；皮层：聚酰胺。吸水能力可达自身重的3.5倍。Hygra纤维的吸湿放湿能力和速度均优于天然纤维，服用舒服，且抗静电性能优良，不易玷污。2、热缩性纤维（ES）由聚乙烯和聚丙烯复合制成，皮层：聚乙烯（熔点110~130℃），芯层：聚丙烯（熔点160~170℃）。这种纤维经热处理后皮层部分熔融而起粘接作用，芯层保留纤维状态。可以制造无纺布、热熔衬、过滤材料、防毒口罩、茶叶袋、包装袋。第三节功能性服装材料功能服装材料保健服装材料安全防护服装材料吸湿、保暖或凉爽舒适服装材料智能性服装材料微元生化纤维远红外线保温保健织物抗菌防臭纤维利用药物和植物香料制成的保健纺织品保健服装材料一、保健服装材料1、微元生化纤维作用：改善人体微循环。纤维中加入纳米级的锆（硅、铯）的氧化物及微量的钠、镁并加入活化剂和分散剂，生产微元生化纤维。吸收环境、人体自身辐射热量释放能量激活体细胞改善人体体液环境增强毛细血管的运动作用于血管平滑肌改善微循环对心脑血管疾病辅助疗效风湿性关节炎肩周炎有消炎作用在纤维中添加Al2O3、多铝红柱石Al2O3/SiO2、MgO等纳米微粒，制成远红外线保健面料。远红外线保健面料在吸收人体辐射的热量后通过电子能级的变化向人体辐射一定波长的红外线（包括人体易吸收的4~14微米波段）。效果人体感到有温升效果，远红外线织物是一种积极的保温材料，可使服装轻薄又保暖；红外线渗透到皮下组织细胞，对人体产生生理活性，促进新陈代谢，对高血压、低血压、风湿等有辅助疗效。国内市场有红外线保温保健内衣销售。一般正面采用100%羊毛，衬里采用远红外线织物。远红外护膝、护肘内层是远红外纤维，外层弹力纤维。远红外线保健御寒衣很受野外作业人员的欢迎。2、远红外线保温保健织物远红外线羊绒裤3、抗菌防臭纤维抗菌防臭面料能抑制或杀灭细菌外，还能消除细菌分泌的毒素及臭味。抗菌面料用作医疗用品、内衣、床上用品、袜子生产方法：将抗菌剂与接枝共聚或与切片共混或制成处剂抗菌剂种类有机抗菌：季胺盐咪唑硫苯妥钠无机抗菌：AgNO3CuSO4CuSZnCl2TiO2SiO2沸石等季胺盐抗菌机理：季胺盐中N带有正电荷，细菌通常带有负电荷，两者相互结合，导致细菌细胞中酶代谢功能障碍。使用时季胺盐从织物表面溶出在杀死细菌的同时，也杀死皮肤表面的微生物，对人体有一定危害。无机抗菌机理：缓释Ag+Cu++能水解细菌酶中的-SH基，杀死细菌。ZnOTiO2SiO2在紫外光的照射下能生成自由电子—空穴对,氧俘获电子对形成原子氧,空穴吸附OH-形成HO·与细菌发生氧化反应，达到抗菌目的。为满足消费者崇尚自然和卫生保健要求，将中草药、植物香料（薄荷、茶树茎、肉桂）制成微胶囊，均匀混入切片中或纺成复合纤维（皮芯型或中空型）或制成处理剂。这种纤维是一种高附加值产品。日本帝人公司：森林浴纤维日本钟纺：花之精系列抗紫外线纤维耐热阻燃防护材料热防护金属镀膜布防弹服材料对核、生化武器的防护材料安全反光服装材料防蚊虫服装及材料安全防护服装材料二、安全防护服装材料4、利用药物和植物香料制成保健纺织品1、防紫外线面料太阳光中紫外线：UV—A(400~315nm)UV—B(315~280nm)UV—C(280~100nm)—被大气层吸收防紫外线屏蔽—反射紫外线SiO2CaCO3等吸收紫外线：ZnOAl2O3TiO2SiO2等通常添加几种纳米微粒的混合物，如日本可乐丽公司生产防紫外线面料含TiZnAlSi及P的氧化物复合纳米颗粒，对防紫外线可达97%。生产：①在聚合时添加紫外线屏蔽剂（原位聚合）②制备防紫外线的母粒然后与原液共混纺丝。③采用PA、PU、PVC和橡胶与ZnOTiO2等混合物通过涂布器喷涂在织物表面。3、防弹服装材料防弹服装材料：抗连续冲击能力；抗碎裂能力。30年代——钢板或合金丝网70年代——芳族聚酰胺纤维(Kevlar)80年代——陶瓷纤维与玻璃钢、“蛛丝”2、耐热阻燃防护材料（1）凯夫拉（Kevlar）（聚对苯二甲酰对苯二胺）纤维耐高温、抗腐蚀强度比钢丝高5~6倍（2）碳纤维是将丙烯腈纤维预氧化和炭化处理得到的黑而有光泽纤维，比重（1.6~1.8g/cm3）耐高温、热膨胀系数小。（3）聚苯并咪唑纤维（PBI）耐高温比Kevlar更好，有较好的绝缘性、阻燃性化学稳定性，同时比棉花更吸湿。以上三种混纺制成防护服可在200℃高温下长时间使用，在火焰中不熔融，主要用于炼钢炉前工作服和消防服。4、核、生化武器的防护服活性碳纤维是将织物用含氯化物处理再将其送进含有CO2的炉中加热至600~800℃，使织物炭化并有活性。用碳纤维织物做阻挡层织成面罩、服装用来防核、生化武器。替代由阻碍泡沫。5、隐身面料目前，军服的伪装是迷彩服—颜色种类、所占比例、图案等都是计算机对丛林、岩石、沙漠等背景环境进行统计分析的结果，使隐身衣的图案形状、色调、亮度与环境一致。效果：着装者的轮廓发生变形。在可见光下近看，是迷彩；远看其细碎的图案与环境融合。但在夜晚很容易被红外、雷达夜视仪发现。制造迷彩服的高聚物Al2O3TiO2SiO2Fe2O3等纳米复合粉人体及红外仪发射的红外线吸收红外线很少反射红外探测器、雷达接收信号变弱三、吸湿、保暖或凉爽舒适的服装材料改善服装气候，达到舒适。1、甲壳质（素）吸湿材料：甲壳质与纤维素分子结构相似，具有动物骨胶原组织和植物纤维组织，具有优越的吸水性。新型运动服防水透气（面）纯绵（里）甲壳质（芯）汗水吸收传递传递扩散防水透气：织物孔隙＜2μm(织物上涂聚胺酯)水滴平均直径100μm湿气直径约0.0004μm2、保暖服装材料太阳绒：将传统的100%羊毛充分绒化，蓬松后置于两层软镜面之间，形成静止空气层（气囊）对人体发射的红外线有反射作用。单位体积内纤维量比传统棉衣少2/3；比羽绒少4/5，服装美观不臃肿。四、智能服装材料智能：懂身体语言，根据人体与环境的变化而变化。对能量、信息具备储存、传递和转化能力。纤维表面喷涂相变材料的微胶囊冬暖夏凉服装T固相变液相T液相变固相1、冬暖夏凉服装微胶囊技术(Microcapsule