据专家预测,21世纪的市场上将会出现下列超级纤维,它们都充分利用了纳米技术。
高强力和高模量纤维
目前,尼龙和涤纶的拉伸断裂强力仅为其理论值的约5%。今后开发的高聚物纤维,拉伸断裂强力将为其理论值的40%,抗拉模量将为其理论值的90%。随着高聚物技术的发展以及有机与无机化合物结合的进展,极有可能开发出达40%理论强力的纤维。开发这种纤维的瓶颈是成本。这种纤维将适用于要求高强力、轻质量的各种设备。
高耐热纤维
开发能够在450℃下连续使用的耐热高聚物材料。具有与常规高聚物纤维等同的形状稳定性和加工性能以及很高耐热能力的纤维将会出现。它们的应用领域将包括袋滤器、高温工艺和太空开发等。
超轻纤维
目前已经开发出一些轻质纤维,如:密度为0.9g/m3的丙纶纤维和涤纶多孔(孔的比例为40%)纤维。人们预计今后将会开发出用于老年服装的超轻和具有良好保暖性能的纤维。开发这种纤维要以新技术为基础,即在进行变形加工的工艺过程中,不会使孔的部分断裂。
高导电纤维
在21世纪,人们将开发出在室温下与铜的导电性能相当的、用于电料和电子材料的高聚物纤维。开发这类纤维的关键是开发这种高聚物的回收技术。
具有良好耐热性能和在一定时间内能降解的可生物降解纤维目前,作为重要可生物降解纤维的聚乳酸纤维还没有足够的结果来证明其实际性能,其耐热性能尚需进一步提高。另外,仍需在强力保持性能和可生物降解性能之间加以权衡。因此,这种纤维的应用有很大局限性。而开发在一定时间内能够降解的可生物降解纤维将是解决该问题的一种答案。
利用尚未利用的纤维素资源
今后将会出现新型再生纤维素纤维。它们将以阔叶树、竹子和建筑材料碎片为原料,并充分利用生物技术。
通过将蜘蛛丝成功地溶解,Wgoming大学已经克隆出蜘蛛丝的基因。蜘蛛丝具有化学纤维不可比拟的良好性能。将蜘蛛丝基因转移到蚕体内,蚕将不再生产蚕丝,而使生产蜘蛛丝变为现实。蜘蛛丝与尼龙一样结实,其断裂伸长率为35%。
具有传感和康复功能的纤维
开发具有传感功能的温湿度调节材料、康复用神经刺激材料和肌肉力量支持类服装。除了开发具有温、湿度调节功能的材料外,今后还将开发出具有传感功能的睡衣,用来检测温度和相对湿度,以防止那些丧失温、湿度感觉的老年人受到类似“低温烧伤”的伤害。另外,今后的开发项目还包括一种用于患者康复的纤维,它作为一种护理保健材料能刺激神经,还能以紧身连裤袜的形式支撑肌肉力量不足的患者。
具有综合功能的阻燃纤维
开发在保持服装一般性能的前提下,具有阻燃性能、非热熔和能够避免烧伤的纤维。现有阻燃纤维的阻燃性能已经达到令人满意的水平,但是,其它普通功能尚未达到相应的水平。以儿童和老年人的阻燃睡衣为例,还需开发具有良好手感、柔软性和吸湿性等综合功能的阻燃材料。
能够帮助静心和安眠的纤维产品
通过利用能够产生负氧离子的纤维开发具有理疗作用的睡衣以及能够发出小溪潺潺流水般声音的纺织材料,市场上将会出现能够帮助静心和安眠的纤维产品。
开发这些高功能材料是日本的专长。过去,日本开发的以“新合纤”为代表的给人良好感觉的涤纶材料吸引了全球的关注。最近,日本又开发出以保健、安全和舒适为目的的材料。今后最具潜力的领域是开发面向老年社会的材料,因为,老年人问题已经成为日本的一个重要社会课题。在政府资助下,Teijin(帝人)公司和Toray(东丽)公司将在下一个财政年度启动一个为期4年的项目,名为“用于开发高功能纤维的纳米级加工技术”。该项目的主要目标是通过开发纳米级先进技术,研究超级仿生纤维(人造羊毛)和超轻纤维。不久的将来,将有一
大批新服装、床上用品和工业用材料面市。
在开发超级纤维的技术方面,日本也处于领先地位。在这一方面,使日本纤维工业掌握通往未来的钥匙是进一步研究和开发性能更高而成本更低的超级纤维,开发汽车、电力、电子和生物等高技术行业所需要的新型纤维以及从事对全球环境保护有益的项目。(摘自《纺织导报》)
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