功能纖維

功能纖維是指在纖維現有的性能之外，再同時附加上某些特殊功能的纖維，如導電纖維，光導纖維，離子交換纖維，陶瓷粒子纖維，調溫、保溫纖維，生物活性纖維，生物降解纖維，彈性纖維，高發射率遠紅外纖維，可產生負離子纖維，抗菌除臭纖維，阻燃纖維，香味纖維，變色纖維，防輻射纖維等。

基本介紹

• 中文名：功能纖維
• 外文名：Functional fiber
• 定義：附加有特殊功能的纖維
• 常見類型：導電纖維，光導纖維等
• 套用場景：醫療、通信等
• 學科：紡織材料學

分類

功能纖維按照功能的分類主要有以下幾類：

①具有特殊力學性能的纖維。主要包括高強度纖維、高模量纖維、高韌性纖維等。

②具有特殊熱學性能的纖維。主要包括耐高溫纖維（亦稱耐熱纖維）、抗燃纖維（亦稱阻燃纖維）、耐低溫纖維等。

③具有化學穩定性的纖維。如耐強酸、耐強鹼、耐有機溶劑的纖維。

④具有特殊物化性能的纖維。如導電纖維、發光纖維、光學透明纖維、耐輻射纖維、蓄熱纖維、變色纖維、香味纖維、相變纖維、吸附纖維、離子交換纖維、催化纖維等。

⑤具有特殊生物性能的纖維。如生物活性（或惰性）纖維、抗菌防臭纖維、生物降解纖維、易溶易吸收纖維、易升華纖維等。

常用功能纖維

抗靜電和導電纖維

抗靜電纖維(antistatic fiber)主要指通過提高纖維表面的吸濕性能來改善其導電性的纖維。廣泛採用的方法是使用表面活性劑（即抗靜電劑）進行表面處理。抗靜電劑多為親水性聚合體，所以纖維製品的抗靜電性依賴於使用環境的濕度，一般要求相對濕度大於40%。

導電纖維(electrically conductive fiber)包括金屬纖維、金屬鍍層纖維和炭粉、金屬氧化、硫化、碘化物摻雜纖維、絡合物導電纖維、導電性樹脂塗層與複合纖維以及本徵導電高聚物纖維等。這類纖維的體積比電阻均低於10⁷Ω^．cm。常用方法是把導電纖維的短纖維以一定的百分比（1%一5%）混入需要改性的短纖維中或把導電纖維的長絲等間隔地編入織物中。實踐證明，通過混用導電纖維可防止纖維製品帶電，其抗靜電效果既可靠又耐久，特別是在低濕度下也能顯示出優良的抗靜電性能。

蓄熱纖維和遠紅外纖維

陶瓷粉末套用於纖維，最初是為了獲得蓄熱保溫效果。根據所用陶瓷粉種類，其蓄熱保溫機理有兩種：一種是將陽光轉換為遠紅外線，相應的纖維稱之為蓄熱纖維(thermal storage fiber)；另一種是在低溫（接近體溫）下能輻射遠紅外線，相應的纖維稱之為遠紅外纖維(far-infrared fiber)。

醫療套用中認為，波長3μm以上的紅外線具有增強人體新陳代謝、促進血液循環、提高免疫功能、消炎、消腫、鎮痛等作用。遠紅外纖維和眾多的遠紅外治療儀不同，在常溫下就有較高的遠紅外線發射率，即不需要其他熱源，所以對使用的時間和場所都沒有限制。遠紅外纖維可將保健作用結合於使用過程中，作用時間長。但蓄熱纖維、遠紅外纖維的評價標準不一致，質量保障存在問題．副作用評價也極少進行，因此使用安全性受到質疑。

防紫外線纖維

防紫外線的方法一般是塗層，但會影響織物的風格和手感。採用防紫外線纖維可克服這一缺陷。其方法是在纖維表面塗層、接枝或在纖維中摻人防紫外線或紫外線高吸收性物質，製得防紫外線纖維。防紫外線紡織品包括襯衫、運動服、工作服、制服、窗簾以及遮陽傘等，其紫外線遮擋率可達95%以上。

阻燃纖維

纖維阻燃整理可以從提高纖維材料的熱穩定性、改變纖維的熱分解產物、阻隔和稀釋氧氣、吸收或降低燃燒熱等方面著手，以達到阻燃目的。阻燃黏膠纖維大多採用磷系阻燃劑並通過共混法製得，其極限氧指數一般可達到27%～30%。

光導纖維

光導纖維簡稱光纖，是將各種信號轉變成光信號進行傳遞的載體，是當今信息通訊中最具發展前景的材料，具有傳輸信息量大、抗電磁干擾、保密性強、質量輕等特性。

套用的光導纖維主要有三大類：高純石英摻雜P和Ge等元素組成的石英光纖，是光纖的主體；氟化物玻璃光纖，基本組成為ZrF₄-BaF₂-LaF₃三元系；高聚物光纖，以透明高聚物為芯材，以折射率比芯材低的高聚物為包覆層而組成。

彈性纖維

彈性纖維是指具有400%～700%的斷裂伸長率，彈性回復能力接近100%，初始模量很低的纖維。彈性纖維分為橡膠彈性纖維和聚氨酯彈性纖維。橡膠彈性纖維由橡膠乳液紡絲或橡膠膜切割而製得，只有單絲，有極好的彈性回復能力。聚氨酯彈性纖維即氨綸。

氨綸絲的收縮力比橡膠絲大1.8-2倍，所以只要加人少量氨綸絲就能得到與加入大量橡膠絲同樣的效果。氨綸可改善織物的適體性和抗皺性，是衣著類織物增彈的最重要纖維原料。但橡膠絲的彈性回復速度較氨綸絲快，有些特殊用品必須用橡膠絲，如高爾夫球。

抗菌防臭纖維

抗菌防臭纖維是指具有除菌、抑菌作用的纖維。抗菌纖維大致有兩類。一類是本身帶有抗菌、抑菌作用的纖維，如大麻、羅布麻、甲殼素纖維及金屬纖維等：另一類是藉助螯合、納米、粉末添加等技術，將抗菌劑在紡絲或改性時加入纖維中而製成的抗菌纖維，但其抗菌性較為有限，而且在使用和染色整理加工中會衰退或消失。

變色纖維

變色纖維是指在光、熱作用下顏色會發生變化的纖維。在不同波長、不同強度的光的作用下，顏色發生變化的纖維稱光敏變色纖維；在不同溫度作用下呈不同顏色的纖維稱熱敏變色纖維。實際上變色纖維往往與光和熱的作用都有關。光敏變色纖維使用光致變色顯色劑，熱敏變色纖維使用熱致變色顯色劑。變色纖維多用於登山、滑雪、游泳、滑冰等運動服以及救生、軍用隱身著裝。

香味纖維

香味纖維是在纖維中添加香料而使纖維具有香味的纖維。香味纖維能持久地散發天然芳香，產生自然清新的氣息。芳香纖維多為皮芯複合結構，皮層為聚酯，芯層為摻有天然香精的聚合物，所用香精以唇形科熏衣香油精或柏木精油為主，也可採用微膠囊填充或塗層的方法。香味除清新空氣外，同時具有去臭、安神等作用。可以製成絮棉、地毯、窗簾和睡衣等。

相變纖維

相變纖維是指含有相變物質(PCM)，能起到蓄熱降溫、放熱調節作用的纖維，也稱空調纖維。纖維中的相轉變材料在一定溫度範圍內能從液態轉變為固態或由固態轉變為液態，在此相轉變過程中，使周圍環境或物質的溫度保持恆定，起到緩衝溫度變化的作用。常用的相轉變材料是石蠟烴類、帶結晶水的無機鹽、聚乙二醇以及無機/有機複合物等。用相變纖維製成的紡織品用途很廣，可以製作空調鞋、空調服、空洞手套、床上用品、窗簾、汽車內裝飾、帳篷等。相變能量、激發點溫度、力學和相變性能的穩定，是這類纖維是否實用的關鍵。