21世紀(jì)不銹鋼纖維的應(yīng)用與發(fā)展

1防護(hù)功能纖維在服飾產(chǎn)品中的應(yīng)用21世紀(jì)是信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和高科技發(fā)展的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。新的紡織材料層出不窮。紡織注重舒適、功能和智慧。服飾產(chǎn)品已不僅是傳統(tǒng)的近體御寒工具，而是成為改善人們生活品質(zhì)的重要工具。防護(hù)功能纖維(主要是阻燃、防紫外線、抗靜電、抗輻射等)、生物醫(yī)學(xué)功能纖維等是高科技纖維中發(fā)展領(lǐng)域多、用途廣的一個(gè)重要組成部分。不銹鋼纖維即是備受人們關(guān)注的此類功能纖維的典范之一。利用專門技術(shù)將極細(xì)的不銹鋼纖維與天然或合成纖維均勻混紡，則可生產(chǎn)出抗靜電、防微波輻射、抗菌效果極佳的功能性織物。2德國的現(xiàn)狀2.1不銹鋼纖維特性金屬纖維具有導(dǎo)電、反射電磁波、傳熱、耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)，在紡織工業(yè)和其他工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，其中不銹鋼金屬纖維是應(yīng)用最為廣泛的一種。加工成微米級(jí)的不銹鋼纖維，主要特性表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：撓性———8μm的不銹鋼纖維的柔軟性相當(dāng)于直徑13μm的麻纖維，故具有可紡性。機(jī)械性能———8μm的不銹鋼纖維單強(qiáng)可達(dá)2.94cN～5.88cN，與棉纖維單強(qiáng)相近，并有良好的彎曲加工性和耐磨性。耐腐蝕性———完全耐硝酸、堿及有機(jī)溶劑。導(dǎo)電性———電阻很低，是電的良導(dǎo)體。耐熱性———在氧化環(huán)境中，溫度高達(dá)600℃可連續(xù)使用，是良好的耐高溫材料。2.2金屬纖維制品金屬纖維作為一類新型紡織材料，在三大紡織品中都有所使用，而且金屬纖維與高科技產(chǎn)業(yè)關(guān)系密切。20多年以來，我國在金屬纖維、紡織品生產(chǎn)和應(yīng)用開發(fā)方面取得了突破。金屬纖維及其制品主要應(yīng)用于冶金工業(yè)的環(huán)境保護(hù)，在污水處理與高溫空氣凈化時(shí)用作過濾材料，其次為紡織用。目前開發(fā)的金屬纖維有鎳?yán)w維、銅纖維、鋁纖維、不銹鋼纖維等。根據(jù)有關(guān)資料介紹，在金屬纖維的可紡性、使用性、經(jīng)濟(jì)性等方面，不銹鋼纖維較其他金屬纖維優(yōu)越。美國60年代中期開始進(jìn)行不銹鋼金屬纖維化技術(shù)的開發(fā)研究，70年代得到廣泛使用。我國對(duì)不銹鋼纖維的應(yīng)用研究雖然起步時(shí)間遲，但發(fā)展較快，已由純進(jìn)口纖維進(jìn)行紡織研究發(fā)展到國產(chǎn)化及其混紡織物出口。現(xiàn)在我國不銹鋼纖維的生產(chǎn)基地多，品種規(guī)格齊全，為其新產(chǎn)品的開發(fā)提供了條件。2.3不銹鋼纖維材料不同種類的不銹鋼纖維織物，因不銹鋼纖維在織物中的含量不同而產(chǎn)生性能差別，其混紡比例是根據(jù)產(chǎn)品的用途來決定的。用不銹鋼纖維開發(fā)的紡織品主要有防靜電過濾布，防靜電工作服用織物，防電磁波用織物，高壓帶電作業(yè)服用布料及純不銹鋼纖維制品。目前，純不銹鋼纖維制品還比較少，其產(chǎn)品主要為各種耐高溫耐酸堿的過濾材料、運(yùn)輸帶、隔離布等，主要情況如表1。3德國苯魯賓的性能分析3.1混合紡織布的物理機(jī)械表2是對(duì)不同比例的不銹鋼纖維/滌綸纖維混紡紗物理機(jī)械性能的測試結(jié)果。3.2紗線加捻前后，紗線在加捻后的密度影響混紡紗直徑的主要因素為纖維的密度和纖維在紗中的密集程度，其中紗線的密集程度與紗的加捻有關(guān)。因不銹鋼纖維的密度遠(yuǎn)大于滌綸纖維的密度，所以相同線密度的混紡紗含不銹鋼纖維越多，其直徑也越小。3.3抗混合紡織線的耐用性3.3.1混紡比對(duì)紗線拉伸性能的影響由圖1可以看出，不銹鋼纖維的混入給紗的強(qiáng)度帶來了不利影響。在強(qiáng)力下降的開始階段(不銹鋼含量0～10%)，混紡紗的強(qiáng)度下降不太顯著。這主要是此時(shí)紗中的不銹鋼纖維含量比較少，占絕大多數(shù)的滌綸纖維對(duì)紗的強(qiáng)度起主導(dǎo)作用，當(dāng)不銹鋼纖維斷裂時(shí)仍有較多的滌綸纖維共同承擔(dān)外力的作用，故混紡紗強(qiáng)度下降較不明顯。隨著不銹鋼纖維含量的增加，紗中不銹鋼纖維的根數(shù)逐漸增多，由于無卷曲且剛硬的不銹鋼纖維與滌綸纖維的抱合力差，當(dāng)紗受拉伸時(shí)，纖維易于抽出滑脫，因此出現(xiàn)了強(qiáng)度下降趨勢明顯的現(xiàn)象。但是，當(dāng)不銹鋼纖維繼續(xù)增加時(shí)，又出現(xiàn)了強(qiáng)度下降趨勢緩和的情況。其原因是不銹鋼纖維的根數(shù)進(jìn)一步增多后，他們在紗中相互接觸的幾率較大，其較大的摩擦系數(shù)不利于纖維的滑脫，又給紗的強(qiáng)度帶來了正面影響。3.3.2不銹鋼纖維/紗線斷裂隨著不銹鋼纖維含量的增加，斷裂伸長呈下降趨勢(如圖2)。同斷裂強(qiáng)度的曲線類似，斷裂伸長曲線在后一階段也出現(xiàn)了下降緩和的現(xiàn)象。紗線斷裂伸長減小一方面是因?yàn)椴讳P鋼纖維本身斷裂伸長率小，另一方面是不銹鋼纖維的增加使紗的直徑變小，從而使紗的捻回角減小，斷裂伸長下降。在后一階段，則因不銹鋼纖維抗扭剛度大，在其含量多時(shí)，混紡紗的捻度很不穩(wěn)定，捻度對(duì)斷裂伸長有正面影響的作用，表現(xiàn)在斷裂伸長與不銹鋼纖維含量關(guān)系曲線上呈現(xiàn)后段趨向平坦的現(xiàn)象。3.3.3耐磨性和強(qiáng)力混紡紗的耐磨性隨不銹鋼纖維含