功能纤维及其添加的无机纳米粉体埃尔派粉体科技粉体表面改性机

利用无机纳米粉体对纺织纤维进行改性，赋予纺织纤维特定功能，提高纺织纤维性能，可以有效扩大其应用领域及提高纺织产品的附加值。下文小编将为大家介绍功能纤维的重点应用领域及其添加的无机纳米粉体种类做简单剖析。

功能纤维的应用渗透在生活及生产的许多领域，其应用主要有如下三大项：

1、衣料用功能纤维

主要指具有吸湿、透气、抗静电、抗紫外线、吸收红外线等功能的纤维。在衣料用功能纤维中,它是以PET纤维为中心,应用高分子改性、特殊异形截面、超微细化、混纤化、异收缩、表面处理及纺织印染后工序后,实现纺织纤维高性能化和高功能化,制备柔软、膨松、细腻、干爽纤维,可制得高品质及舒适手感的纺织品。

透气是运动服饰的一个硬指标

2、装饰用功能纤维

指阻燃防火、抗静电等功能的纤维。

3、产业用功能纤维

指抗静电、高强、耐磨、耐腐蚀等功能的纤维。通常在化学纤维中添加有机或无机材料作为助剂,以制备成功能纤维,添加剂不同,得到的功能纤维特性也不同。而无机材料由于具有耐高温、不易分解、毒性低、功能持久、与聚合物本体相容性较好等特点优于有机材料,所以在聚合纺丝过程中添加相应的无机材料是新概念纳米功能纤维制备工艺简化的一种新技术。

通常在化学纤维中添加有机或无机材料作为助剂，以制备成功能纤维，根据添加剂不同，得到的功能纤维特性也不同。常见功能纤维类型及其添加的纳米无机材料见下表。

表：功能纤维及其相关的纳米无机材料

功能纤维品种

添加纳米无机材料

抗菌纤维

银·沸石、银锆、银锌、银铜沸石、氧化锌、二氧化钛

抗紫外线纤维

二氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化硅等

远红外纤维

碳化锆、氧化锆、氧化铝、氧化镁、氧化铬、二氧化钛锡

磁性纤维

氧化铁、铁氧体、铁锆镍稀土化合物

超悬垂纤维

碳化钨、钨

导电纤维

炭黑、碘化铜、氧化锡、氧化钛、氧化锌、硫化铜

变色纤维

钴镍氯化物、络合物

抗静电纤维

二氧化钛、氧化锡、炭黑

荧光纤维

铝酸锶、铝酸钙

高吸湿纤维

碳酸钙

1、粉体细度

细度是衡量功能性添加剂的一个重要指标，若细度不够细，极易造成纺织过程中喷丝板堵塞，从而影响喷丝工艺的正常运行，同时还会引起纤维强度下降无法牵引。例如，当超细旦纤维直径在5μm左右时，添加剂颗粒直径为50nm，基本上对纤维强度影响不大；若颗粒直径变

为500nm，则纤维断面有大约10%被颗粒所占，纤维强度必然会下降，甚至会出现断丝。

此外，对于特定功能需求，也需要功能性添加剂粒度落在相应的区域，例如：想要制备抗紫外线的功能纤维。根据Jaenick或Weber经验公式，粉体粒径等于或小于可见光波长的1/2时的反射，散射量最大。如果要提高抗紫外线能力，粉体粒径必须在0.2μm以下（紫外线波长在0.29~0.4μm）。

2、表面处理

表面处理和改性是功能性纳米添加剂中不可分的一个重要工序。由于添加剂绝大多数是金属和非金属氧化物,其弹性模量、硬度等都远大于高分子材料。进行适当的表面处理就像在金属、非金属氧化物和高分子材料中间增加了一个缓冲层,增加添加剂在纤维中的浸润性,可以对纤维起到一定的增强作用。

表面处理一般在添加剂生产过程中进行,根据不同种类,如涤纶、腈纶、丙纶等,采用不同的添加剂。有经验的厂家在进行生产时,也加入一些表面超分散剂以进一步进行表面处理。在湿法生产中,表面处理后有利于颗粒在母液中的分散性,在管道输送时不产生二次凝聚。

3、水分

水分是对添加剂粉体的基本要求。粉体越细，越易吸潮而结块。添加剂的水分还可能在生产中对切片或母粒造成性能降解。对水分的要求参照化纤切片的要求不得大于0.5%。不少产厂家在使用功能添加剂粉体时还会专门进行烘干处理。

到此全文结束，有研究功能性纤维相关原料及工艺的小伙伴，可以添加小编微信：15819458705 聊聊哦。

参考文献：

1、纺织科学中的纳米技术，刘吉平，田军编著。

编辑：小胖