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    千姿百態的纖維新品種

      作者:中國工程院院士 姚 穆  發布時間:2014-09-10
    關鍵詞:纖維新品種
    由于天然纖維的種植越來越受約束性、化學纖維面臨枯竭,以及環境的壓力、社會、科學發展的新需求,無論是作為替代性還是革命性,新型纖維、特種纖維的發展都越來越受到各國的關注,并必將在纖維發展歷史上發揮越來越重要的作用。下面就近年來新出現的纖維品類做個粗淺介紹。 
      天然纖維中的新品種 
      棉纖維現在也出來了一些新品種,第一個是超長絨棉,現在新開發的超長絨棉的平均長度已經達到了41毫米,還有一個品種達到了46毫米長。不是現在這33毫米頂頭了。同時,它的纖維公制支數已經超過六千。同時中國在云南的山地,大前年找到了一個新品種,現在給它取名字叫做山地海島棉木本種,前年已經試種了40畝,是一個木本種,一年開三次花,結三次果。它的纖維長度在25到51毫米之間。除此之外還有木棉,尤其現在新開發的,有非常好的去除螨蟲的性能。織物韌皮纖維苧麻、亞麻、黃麻、槿麻等,現在中國明確規定大麻是毒品,不準種植和使用,所以我們現在種植和使用的是無毒品種和低毒品種。它的另一種名稱叫做漢麻。另外還有羅布麻、蓖麻等,這許多品種現在都已經開始工業化生產了。 
      植物纖維當中,微觀數纖維進入了我們的視線,第一個是竹纖維,其次是蓮梗纖維,可能很多人沒有聽過,但是大前年歐洲利用蓮梗纖維織了一套西裝,賣了14萬美元。此外還有甘蔗纖維也開始使用。植物的葉纖維當中,馬尼拉麻,劍麻,目前已經有了一定的產量。其他的品種正在開發利用當中。 
      除了植物纖維之外,在動物的皮毛纖維中,綿羊毛現在有接近四分之一的總產量達到了超細綿羊毛的水平,就是里面絕大多數都是平均直徑16.5微米的水平,真的是超細,比蠶絲還細。平均直徑在20微米之下。 
      最近中國培育出了一個新的兔毛品種,平均直徑在20微米以下,纖維長度在30毫米左右,現在已經開始批量生產,這是中國惟一培育的一個長毛種的細的兔毛品種。除此之外,駱駝絨、牦牛絨等等,再加上安哥拉山羊絨都已經變成很重要的纖維原料。羊駝絨現在也有批量生產。還有人工飼養的動物,動物自己退毛退下來的毛絨得到了比較好的運用,其中有水貂毛,還有北極狐的狐絨,這些東西都得到了現在真正的產業化應用。此外還有其他的許多特種毛,也正在開發當中。 
      關于動物腺體的纖維。桑蠶絲最近有了新的發展,培育出天然彩色的桑蠶絲,還利用桑蠶轉基因辦法生產了天然綠熒光的桑蠶絲,在紫外線下可以發出綠的熒光。同時,柞蠶絲也得到了進一步的開發和利用。蜘蛛絲,包括幾個特殊的品種,黑寡婦等,它的牽引絲和捕蟲絲已經進行了人工養殖,并可以抽絲了。關于天然動物纖維中還有一個細菌纖維,特別是醋酸桿菌纖維,就是日常用的醋瓶子里面,如果半個月不用的話,就會生長的那個毛,那是醋酸桿菌產生的非常非常細的絲,現在已經有一個企業在培養這個醋酸桿菌,年產可以達到1200噸,也可以拿來織成織物。當然還有其他的細菌纖維可以利用。 
      再生紡織纖維中的新品種 
      包括聚乳酸纖維、海藻酸鈣纖維,它們都有高吸水的性能,而且有抑細菌的能力。其次還有殼聚糖纖維,就是從螃蟹殼、蝦殼提煉出來的。其他還有利用麻桿芯做的再生纖維、竹材纖維素再生纖維,以及其他植物材料纖維再生纖維,包括甘蔗渣再生纖維、桑條等。 
      合成纖維新品種 
      現在只介紹兩個方面,高性能纖維和新功能纖維。這是我們給予關注的方面,最主要的包括了高強度、高模量、超高強度、超高模量,甚至還有耐高溫、耐燒蝕性能等等,只有高性能纖維能做到。所謂高強度,它的重量可以比鋼材輕五分之四到三分之二,但是強度可以是鋼鐵的5~7倍。在這個背景下,紡織材料可以變成一個取代上百種金屬材料的重要基本材料,變成產業用紡織品很重要的一個原料。除此之外,還有低溫不脆的纖維,中國現在正在研發月球登陸的航天服,這個航天服的外表層朝太陽這一面,溫度最低是攝氏185度,但是背太陽這一面,溫度最高是攝氏零下160度,所以這個外層服裝必須在朝太陽這面不軟,背太陽這面不脆。透視還要有低摩擦因素的,利用紡織品所做的軸承如表面摩擦因素低的話,能耗可以大幅度降低。但是也有的地方要用高摩擦因素,比如說飛機的剎車盤,就是剎車用的,摩擦因素低了就剎不住了。除此之外,還有抗化學腐蝕的,甚至導光、導熱、耐強輻射的,這類高性能紡織品也正在研制中。 
      關于新功能纖維。新功能纖維要求在服裝、家用等方面要發揮更大的作用,比如防水、防油、防污,要求纖維本身就有這個功能。有的還要求導濕、導汗,又要快干、高吸水,同時有的地方要求保暖,有的地方希望涼爽,有的纖維做到三個小時保持恒溫。除此之外,還要考慮抑菌、防臭、防蚊,還要去螨。調研中發現,很多人家的被子里面有螨蟲,它非常小,人眼睛平常看不見,但是一個床上只要有一件驅螨的材料,就可以把這些螨蟲都驅除了。在這些方面,也發生了時尚的新變化。上個月月初,在美國展示了一種新型紡織品,就做到了防水、防油、防污,還具有快干、吸水等功能,一件襯衫穿一百天不洗,也干凈如初,沒有異味。 
      除此之外,防近紫外輻射、防中紫外輻射,這是防止皮膚癌的重要功能。還有可以釋放氧負離子的纖維。新功能纖維當中還包括導電的、抗靜電的,還有的要求防磁。比如核潛艇,一到了工業崗位,沉到海底下去,常常要三、四個月不出來,而工作室里面磁場強度非常強,對人的損傷是很厲害的。所以現在已經把防磁的工作服做出來了。其次,能夠隔離病菌、病毒和毒氣。中國2003年非典期間,當時的醫生護士為了保護所穿的醫用工作服,就是能夠做到隔離病菌、隔離病毒的。同時像這類服裝還要求能夠透水蒸氣,還要做得很薄,但是仍然有遮蓋性。做醫療紡織品的要求是有生物相容性,無論是做人工心臟瓣膜,以及人工肺、腎等,都要人體的活細胞能長進去,同時,還要讓某些物質能夠緩釋放。在某些特殊情況下,能夠變色。 
      還有一些特殊要求,要求在纖維和紡織品里面加上一些特殊功能,比如希望纖維或衣服里面加上軟件、傳感器,能夠幫助測血壓、脈搏、血糖和心電圖。楊利偉當時到太空的時候,他的衣服里面就加了這些東西,每十五分鐘要往地球發一次,包括他的心電圖、腦電圖是什么樣,讓地上知道他的工作狀態。還有具有形狀記憶功能的,做成一個形狀以后,因為外力改變以后,在某種狀態下它可以自動恢復。美國之前登陸月球,取太陽光的光電池傘,整個直徑是一個8米的半球,怎么放在小衛星里面呢?壓縮裝起來。到了月球以后太陽一曬就可以恢復成原來的樣子。
    責任編輯:葉忠春
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