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1、第二章產(chǎn)業(yè)用纖維材料第三節(jié)產(chǎn)業(yè)用功能纖維功能性材料：指那些具有可用于工業(yè)和技術(shù)中的有關(guān)物理和化學(xué)功能(如光、電、磁、聲、熱等特性)的材料，包括電功能材料、磁功能材料、光功能材料、超導(dǎo)材料、智能材料、儲(chǔ)氫材料、生物醫(yī)學(xué)材料、組織工程材料、納米藥物載體、功能膜、功能陶瓷、功能纖維。纖維的功能：指纖維受到外部作用時(shí)，使這些作用發(fā)生質(zhì)的轉(zhuǎn)變或量的變化，使纖維具有導(dǎo)電、傳遞、儲(chǔ)存、光電及生物相容性等方面的性能。一、功能纖維的分類按功能纖維的組成分類：金屬纖維、無機(jī)纖維、高分子纖維和復(fù)合材料。鋼纖維金屬纖維防輻射服玻璃纖維網(wǎng)格
2、布陶瓷纖維毯礦物纖維按功能纖維的性能分類物理性：電氣、電子性，有抗靜電纖維、導(dǎo)電纖維等；熱學(xué)性，有阻燃纖維、保溫纖維、調(diào)溫纖維等；光學(xué)性，有防紫外線纖維、變色纖維、自發(fā)光和光導(dǎo)纖維等；物理形態(tài)，如異型截面形狀、表面微細(xì)加工性(細(xì)孔、凹凸性)等?；瘜W(xué)性：光化學(xué)；化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)分離性：分離性；吸附交換生物適應(yīng)性：醫(yī)療保健，有抗菌防臭纖維等；生物性，如人工透析性、生物吸收性、生物相容性等。按功能纖維的用途分類：耐高溫材料、抗低溫材料、超導(dǎo)材料、半導(dǎo)體材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、智能材料、儲(chǔ)氫材料、組織工程材料、藥物載體等
3、。二、常用的功能纖維(一)抗靜電纖維和導(dǎo)電纖維靜電危害：紡織品在生產(chǎn)加工和使用中，易因摩擦和感應(yīng)產(chǎn)生靜電，靜電荷的積聚易引起灰塵附著，服裝糾纏肢體會(huì)產(chǎn)生黏附不適感；較高的靜電壓會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生電擊，并引起電子元件損壞；靜電放電會(huì)引起火災(zāi)和意外爆炸；靜電放電產(chǎn)生的電磁輻射會(huì)對(duì)各種電子設(shè)備、信息系統(tǒng)造成電磁干擾。紡織材料抗靜電加工原理：一方面是降低摩擦程度、控制電荷的產(chǎn)生；另一方面是提高纖維的導(dǎo)電性能，以加快電荷的泄漏。紡織材料抗靜電技術(shù)發(fā)展歷程：第二階段第三階段第一階段用表面活性劑對(duì)纖維或織物進(jìn)行親水化處理，提高纖維的吸
4、濕性，從而降低紡織品的電阻率、加快電荷逸散。對(duì)成纖高聚物進(jìn)行共混、共聚、接枝改性引入親水性極性基因，或在纖維內(nèi)部添加抗靜電劑，制取抗靜電纖維。導(dǎo)電纖維的研制和應(yīng)用研究，包括導(dǎo)電物質(zhì)均一型導(dǎo)電纖維的研究，導(dǎo)電物質(zhì)包覆型導(dǎo)電纖維的研究，導(dǎo)電物質(zhì)復(fù)合型導(dǎo)電纖維的研究。1.分類（1）表面活性劑添加型纖維：始于20世紀(jì)50年代，適合于各種纖維材料。作用原理：表面活性劑分子疏水端吸附于纖維表面、親水性極性基團(tuán)指向空間，形成極性表面，吸附空氣中的水分子，降低纖維的表面電阻率，加速電荷逸散。所用表面活性劑包括陽離子型、陰離子型和非
5、離子型。其中陽離子型表面活性劑的抗靜電效果最好，高分子量非離子型表面活性劑的抗靜電效果耐久性最好。采用的施加方法有噴灑、浸漬、涂敷等。(2)共混、共聚和接枝改性型抗靜電纖維特點(diǎn)：在成纖高聚物中添加親水性單體或聚合物，提高吸濕性，從而獲得抗靜電性能。采用化學(xué)引發(fā)、熱引發(fā)、高能射線和紫外線輻照引發(fā)的接枝改性方法，將親水性單體接枝于纖維表面，可有效改善合成纖維的吸濕性，且親水性單體的用量遠(yuǎn)少于其他方法，耐久性好。(3)金屬導(dǎo)電纖維出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，目前使用最多的金屬材料為不銹鋼，也有銅、鋁、鎳等。它通常制成短纖維，
6、與普通紡織纖維混紡織造，用于防靜電地毯和工作服面料。特點(diǎn)：導(dǎo)電性好(10-4～10-5?·cm)、耐熱、耐化學(xué)腐蝕，但抱合力小，可紡性能差，制成超細(xì)纖維時(shí)價(jià)格昂貴；成品色澤受限制。不銹鋼纖維制品雷達(dá)敏感織物純不銹鋼纖維織物抗靜電織物導(dǎo)電布及屏蔽布(4)碳素導(dǎo)電纖維粘膠基、PAN基、瀝青基碳纖維均為良好的導(dǎo)電纖維10-3～10-4?·cm)，且強(qiáng)度高、耐熱、耐化學(xué)藥品，但纖維模量高、缺乏韌性、不耐彎折、無熱收縮能力，不適合于紡織品使用。碳短纖維可添加于地毯膠乳中，賦予其導(dǎo)電性。碳纖維導(dǎo)電手套碳纖維辦公椅（5）導(dǎo)電聚合
7、物制成的有機(jī)導(dǎo)電纖維特點(diǎn)：導(dǎo)電聚合物目前尚難應(yīng)用于紡織品；主鏈中的共扼結(jié)構(gòu)使分子鏈僵直，不溶不熔，難以紡絲加工；某些導(dǎo)電聚合物中的氧原子對(duì)水極不穩(wěn)定；某些導(dǎo)電聚合物的單體有毒且懷疑是致癌物質(zhì)，某些摻雜劑多有毒性；復(fù)雜的合成工藝使其制造成本昂貴。只有聚苯胺可用1一甲基一2一吡咯烷酮(NMP)、二甲基丙烯脲(DMPU)、濃硫酸等溶劑，經(jīng)濕法紡絲或干濕法紡絲直接加工成導(dǎo)電纖維，但價(jià)格昂貴，且濃硫酸對(duì)設(shè)備的耐腐蝕性提出了苛刻的要求。聚苯胺在導(dǎo)電態(tài)是不能熔融的。目前正在研究聚苯胺塑化后熔融紡絲的方法。(6)普通合成纖維涂敷導(dǎo)
8、電物質(zhì)制成的有機(jī)導(dǎo)電纖維制造方法：以普通合成纖維為基體，通過物理、機(jī)械、化學(xué)等途徑在纖維表面涂敷固著金屬、炭、導(dǎo)電高分子等導(dǎo)電物質(zhì)的方法很多。特點(diǎn)：可獲得較低的電阻率，導(dǎo)電成分都分布在纖維表面，放電效果好，但在摩擦和反復(fù)洗滌后，皮層導(dǎo)電物質(zhì)較易剝落。(7)復(fù)合紡絲法制成的有機(jī)導(dǎo)電纖維1974年20世紀(jì)80年代20世紀(jì)80年代末期美國(guó)DuPont公司率先開發(fā)了
