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纤维的革命——功能纤维

2019-12-16 11:03:22评论:0 来源:色尚坊布博士   
核心摘要:郑国彬1985年起任教于台北科技大学分子科学与工程系2008年起返回逢甲大学任教于纤维与复合材料学系担任系主任2013年成立纺织与材料工业研究中心并担任主任曾获邀前往英国曼彻斯特都会大学成衣设计与技术系及日本京都工艺纤维大学纺纤学院材料力学研究室担任访问学者其研究领域包括功能性塑料、薄膜、纤维与复合材料开发与制


郑国彬

1985年起任教于台北科技大学分子科学与工程系

2008年起返回逢甲大学任教于纤维与复合材料学系担任系主任

2013年成立纺织与材料工业研究中心并担任主任

曾获邀前往英国曼彻斯特都会大学成衣设计与技术系及日本京都工艺纤维大学纺纤学院材料力学研究室担任访问学者

其研究领域包括功能性塑料、薄膜、纤维与复合材料开发与制程设计。近年来主要集中于开发散热凉爽、蓄热保温、抗菌消臭、导电纤维制品;纤维补强复合材料、纤维表面处理、复合功能性粉体与分散技术、纤维之化学合成量产技术开发等项目。

功能性纤维为何会获得大家的认同

郑国彬谈道,由于所谓的节能减碳的声浪应运着气候的极度变迁,所以有很多功能纤维像散热、凉爽、抗菌、保温等应运而生。


凉快纤维

郑国彬教授和展邑科技有限企业联合研发的凉快纤维WinCool系列商品,经过将擅长导热、散热的复合矿山齑粉“织”入纤维,让冰冷爽滑的感受经过纱线传动到肌肤,使衣服拥有瞬间凉快性。



散热凉爽纤维制品的织造方法


1、先行运用搅拌研磨之湿式研磨方式先行制造D99≤1.0UmD≤0.4um之次微米复合矿石粉体以免有堵塞纺孔及纺压过高之虞。且研磨完成复合粉体矿浆再用喷雾干燥法干燥成复合粉体再使用再经由界面而活性剂之均匀分散与表面处理后将复合粉体定量添加于经液态氮急速冷却后研磨之尼龙或聚酯粉体Nylon or Polyester Powders 中。


2、经字型断面尼龙部分延伸丝Partial Oriented Yarn POY 最后运用摩擦式假捻机制成70d/48f尼龙延伸假捻加工丝Draw Textured Yarn DTY。


3、经物理混炼法之双罗杆混炼机以制成功能性聚酯母粒运用熔纺丝机制成116d/48f圆型芯鞘结构Sheath amp Core 之部分延伸丝最后运用摩擦式假捻机制成75d/48f之聚酯延伸假捻加工丝Draw Textured Yarn DTY。


4、可运用摩擦式假捻机制作延伸假捻加工丝之制程中同时导入第二或第三成分以制作复合散热凉爽纱并可以喷气假捻加工机制作复合喷气假捻加工纱Air Jet Textured Yarn ATY 。


5、再以散热凉爽延伸假捻加工丝DTY或喷气假捻加工纱ATY经由圆编机或喷水式无梭织机制造各种不同结构与规格之针织物与梭织物且具备节能凉爽、抗菌与吸湿排汗功能之长纤维制品。



WinCool纤维的异型剖面结构使纤维呈凹凸明明的“十字”剖面状,只想人为增设“排水沟”,摸仿毛细管吸汗效用,使织物将肌肤表层的汗液、湿气快速吸取,并扩散到织物表层而蒸发掉,令衣服瞬间干爽,拥有极强的恬静性。



十字断面


该商品还有节能机能,经屡次测验,在同样气温下,人群穿着凉快纤维运动时的体温,比穿戴常规吸湿排汗纤维低1.27℃,相比湿度下降20%。


这意味着,穿上用凉快纤维织成的“节能衫”,就能在不下降身体原有恬静度的同时,让空调升温1℃-2℃,可节电6%-10%,可有效递减干冰排放量,切合低碳金融的要求。据悉,WinCool凉快纤维与天丝、羊毛、Coolday、棉、涤纶、腈纶等原料混纺的机织纱和针织纱系列商品,既衬托了凉快纤维的优点又下降了成本,可用于衬衣、衬衣、运动服饰、床上用具及美容用具如面膜、湿巾等方面,有较好的应用前途。


金属化纤维



金属化纤维就是利用高功率脉冲磁控溅镀技术让纤维表面上具有一定的导电性以及抗菌性。




以银纤维为例


我国深圳海丽施生物医学材料有限公司自行研制的镀银纤维, 采用多靶磁控溅射柔性镀膜技术和复合电镀技术在涤纶或锦纶上镀银。具有镀膜均匀、附着力强、耐洗等优点。


镀银纤维基材一般采用的是合成纤维,因表面镀了一层纯银而具有银的天然金属光泽。金属银是所有金属中导电,导热性能最强的,是最有效的储存及反射材质。现代医学界认为银具有非常有效的广谱抗菌性,目前尚未发现人体对纯银产生过敏的任何报告。镀银纤维因此具有良好的抗菌除臭、热传导、热反射、抗静电、防辐射等功能。


1

抗菌除臭


抗菌是通过抑制细菌增殖而达到抗菌的目的,而除臭不仅指消除环境中已经生成的臭气,还包括细菌分解人体汗液、皮脂所生成的恶臭,腐败物质、化学物质等固有的气味。

镀银纤维有很好的除臭功能,这是因为在温暖潮湿的环境里,银有非常高的生物活性,极易与其它物质结合。此时,纤维上银离子通过将细菌细胞膜内外的蛋白质凝固,杀死或抑制细菌的繁殖,防止有机物腐败分散而产生的臭气,达到除臭目的。


镀银纤维抗菌原理


一是银及溶出的银离子与细菌蛋白质、核酸接触,并与蛋白质,核酸分子中的巯基(一SH)、氨基(一NH)等含硫、氨的官能团发生反应,以达到抗菌目的。

二是光催化反应。在光的作用下,银离子能起到催化活性中心的作用.激活水和空气中的氧,产生羟基自由基(一HO)和活性氧离子(02),活性氧离子具有很强的氧化能力,能在短时间内破坏细菌的繁殖能力而使细胞死亡,从而达到抗菌的目的。


2

热效应


镀银纤维能很好的反射太阳和人体发射的远红外线,在炎热气候,外界温度高于人体温度,将银纤维用在外层服装材料,它通过反射太阳辐射的红外线阻止热量到达人体,又由于银是导热最快的元素,故银纤维还能迅速将皮肤上的热量传导散发,以降低体温。在寒冷气候,将银纤维用在内层服装材料,能反射人体辐射能而起到极佳保暖效果,称为“银保温瓶效应”。因此,将银纤维用在服装材料上能起到调节体温、冬暖夏凉的效果。


3

抗静电、电磁屏蔽


实验表明,银纤维可消除5000V的静电。因此具有很强的抗静电作用。


总结


本文简单地介绍了两类功能纤维。

功能纤维集多种优异功能于一体,已成为当代功能纤维研究及应用新的热点,拥有广阔的应用前景。加快对功能纤维进行产品开发,即能促进我国功能纤维规模化生产,又有利于我国纺织服装、军事、医疗、高科技工业和体育运动等行业发展,提高我国的综合国力。

(责任编辑:小编)
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