涤纶仿真丝绸的发展历程，现状与展望yd10803
刘丽军，姚金波 (天津工业大学纺织学院，天津300160)
收稿日期：
作者简介：刘丽军，男，江西新余人，在读研究生
原载:染整技术2009/1;12-14
【摘要】 简述了涤纶仿真丝绸的五个发展历程，在这五个发展历程中，先后产生了各种涤纶仿真丝绸的加工技术：如今由于人们对环境问题日益重视，要求使用更为环保的方法来进行涤纶仿真丝绸，以减少涤纶仿真丝绸产品对资源的依赖性和对环境污染，为此，对涤纶仿真丝绸进行了展望并提出了一些新的思路和方法。
【关键词】
涤纶；仿真丝绸；发展历程；现状；展望
【中图分类号】TSl90，645 文献标识码：B 文章编号：1005-9350(2009)
桑蚕丝由蚕茧缫丝而成，而栽桑养蚕需占用大量的农田和耗费大量的劳动力，因而其发展受到一定限制，为此，从20世纪60年代开始，随着合成纤维的迅速发展，合纤仿真丝的研究和开发应运而生。人们期望通过一定的技术处理使合纤丝织物具有真丝绸般的外观和舒适性。经过40多年的努力，终于取得了可喜的成果，以涤纶作为仿真丝原料的产品，无论是外观，还是手感，都基本上达到了以假乱真的程度，涤纶仿真丝绸产品兼有天然和合成纤维的优点，具有丝绸风格，轻薄飘逸、柔软滑爽、光泽柔和、悬垂性好，而且穿着舒服且强力、耐磨、免烫、抗皱、洗可穿性能比真丝织物好[1]。
1 真丝的特性
仿真丝加工的实质是利用各种方法对化学纤维进行改性，使其在外观与服用性能上都接近真丝，所以对真丝特性的了解是仿真丝的基础和根本，一般而言，真丝的特性可归纳如下[2]：
(1)优雅高档的外观。包括珍珠般柔和的光泽，鲜明的发色效果，良好的悬垂性和飘逸感。
(2)穿着舒适。良好的吸湿、放湿能力，手感柔软、丰满而蓬松。
(3)丝鸣感。真丝织物在摩擦时产生震动而发出优雅悦耳的声音。它与光泽、手感被并列为蚕丝的三大特性。
(4)保健性。蚕丝由18种氨基酸组成，与人的皮肤类似。它附着皮肤，能增进皮肤细胞的活力，防止血管硬化，还有嫌菌性。
2 涤纶仿真丝绸的发展历程
人们仿制丝绸产品的愿望由来已久，但都没有获得理想的结果。自涤纶纤维问世以来，由于其性能优良，使仿丝绸产品的研制和生产出现了一个崭新的局面，纵观涤纶仿真丝绸的发展，它经历了以下五个重要发展阶段[3]。
(1)第一代。从1962年到1968年，致力于仿蚕丝的外观，以异形截面丝、普通涤纶丝、强捻和假捻加工技术以及碱减量处理产品，产品有身骨和光泽，有滑爽感和良好的免烫性和抗绉性。
(2)第二代。从1969年到1973年。致力于彻底追求蚕丝的风格为主。阳离子可染型涤纶的开发是第二代产品的主要标志。它使涤纶仿真丝产品在纤维结构和风格上更接近真丝产品，并开发了抗静电和防污产品。
(3)第三代。从1973年到1978年，致力于更深一层次地仿蚕丝的外观与美观性。它以物理改性为中心，开发了高复丝、超复丝和交络丝产品。细旦丝和混纤技术是第三代产品的主要标志。同时，发展多角形异形截面丝。在染整技术上提高发色性、色泽深度和鲜艳度。因而，织物具有真丝绸般光泽。手感柔软而蓬松，不易起球。
(4)第四代。从1979年到1984年。致力于接近蚕丝的本质。这个时期全力发展涤丝超细旦化、异形化、混纤技术并综合应用多种技术使涤丝具有真丝样的丝鸣和光泽，以及良好的吸湿性和防污性。
(5)第五代。从1985年起，致力于“超真丝绸产品”的开发。新一代的涤纶仿真丝绸除了继续保持蚕丝般的优良风格外，还着眼于“超”，即在某方面特色化，既集蚕丝风格之大成，又各具特色。
3 涤纶仿真丝绸的现状
新一代涤纶仿真丝绸在手感方面除了有良好的柔软性和悬垂性外，还有独特的膨松感与干燥感而负有盛名：在外观方面，新一代涤纶仿真丝绸除了强调光泽柔和外，有的还有与众不同的引人入胜的外观。有良好的染深色性能；在穿着舒适性方面，有良好的保温、吸湿及放湿性，有的还有特殊的穿着舒适感。为了改善涤纶仿真丝绸的保健性，最近日本推出专利，将涤纶用丝胶、废丝等蛋白质溶液浸渍或涂布加工后，再经戊二醛和亚硫酸氢盐的处理液加工，使蛋白质多肽在涤纶纤维上固着，如今，涤纶仿真丝绸的方法主要有以下几种：
(1)普通涤纶长丝仿真丝技术。主要是结合织造，通过15％，35％碱减量加工以改善纤维手感，提高仿真程度。涤纶纤维在热强碱的作用下发生水解，使纤维表面受剥蚀而凹凸龟裂，组织松弛，纤维变细，重量减轻，织物的交织阻力下降，刚性变小从而得到天然真丝绸般柔软的手感、柔和的光泽和良好的悬垂性能[4]。
(2)截面异形丝技术。蚕丝截面为三角形，其柔和光泽和纤细质感主要来源于它的截面形状。一般涤纶的截面是圆的。表面光滑，使纤维有蜡质感，手感发硬，而且存在易脏、易起球、吸水性差、覆盖性小等缺点。如今，纤维断面已从三角形发展到多角形、Y形、H形和星形等，可谓变化无穷，中空断面也已问世[5]。这些异形丝能消除极光，使光泽柔和，改善手感；同时改善织物的透湿性、透气性、抗污性等，其中以三角形和八叶形的综合性能较好。
(3)细旦丝技术。真丝织物优良的悬垂性、珍珠般的光泽和柔软的手感很大一部分来源于比较细的纤度。因而，在涤纶仿真丝的研究中，细旦化是一个重要方向。真丝纤度很小，且非均匀一致。这就要求用细旦混纤丝来改善手感，实践证实与异形丝技术相结合效果相当好。如日本尤尼吉可公司的Mixy仿真丝纤维就是单丝纤度为0.05-0.5 tex的混合丝[5]。细旦涤纶仿真丝织物经壳聚糖整理后，由于壳聚糖分子上存在大量的羟基和氨基，在织物上引入了亲水性基团，使得吸湿性进一步提高，而且透气性显著提高[6]。
(4)纤维改性。在PET纺丝之初，在常规聚酯中加入阳离子染料可染聚酯(CDP)或易染聚酯(ECDP)，由于CDP或ECDP分子链中含有磺酸基等亲水性基团，在经过碱处理时，这部分聚酯更易水解。从而可在纤维表面形成众多的微细凹槽结构，增大纤维的表面积，提高纤维的吸湿排汗效果。另外，由于纤维表面凹凸不平，增大入射光的散射作用，从而使得纤维光泽柔和，更接近真丝的光泽；还可以增大纤维表面摩擦力，使之产生丝鸣效果[7]。
(5)异收缩纤维。主要是增加膨松性丰满感，采用不同缩率涤纶纤维组成的纱，制成的织物具有蚕丝般的膨松柔软手感。有两种生产不同缩率的混合纱的方法，一种是将不同缩率水平的纤维或不同聚合物制成的纤维或在不同温度下牵伸的涤纶纤维混合成平行结构的纱：另一种则是串联型纤维的混合，这类纱系是通过在纤维生产过程中，对纤维不规则热定形而产生，从而使纤维呈现不规则收缩。如将这种织物在干热收缩加工后再经湿热收缩加工，则这种双收缩织物表面具有大的波纹和环圈，富有蚕丝般的膨松和悬垂性[3]。
(6)纱线或织物表面粗糙法[4]。是使新型仿真丝绸深色化的方法，途径有：在纤维高聚物制造阶段，将惰性无机微粒(硅胶、磷化合物的碱土金属盐等)分散于高聚物中，之后纺丝并将此涤纶织物碱减量，利用碱对涤纶纤维与超微粒子溶解速度之差，使纤维表面形成微小的凹凸，从而有利于提高其表观染深性：以辉光放电的低温等离子体处理涤纶纤维表面，使其形成微小的凹凸，这种物理性腐蚀也叫灰化法。
(7)异收缩、异纤度、异形综合法。又称三异法。由于在同一束丝中，各组分不仅纤度、截面形状不同，而且还有着不同的收缩率，因此得到的最终织物既具有异形仿真丝优雅的光泽，也有因异纤度造成的飘逸感及优良的悬垂性。此外，不同的收缩率可增加纤维间的空隙，赋予织物膨松柔软的手感和较高的弹性，同时也加强了丝呜等丝绸特性[5]。
(8)强捻、假捻、粗细不匀牵伸和表而改性技术仿真丝。通过强捻、假捻等加工技术，改善涤纶单丝的分散性、平滑性和粗糙性，能有意识地控制经纬丝的膨化率、卷曲率及收缩率，从而得到蓬松、柔软、弹性及绉效应等外观效果。通过粗细不匀牵伸，在单丝的纵向产生粗细不匀的现象使其外观风格更接近天然丝，获得织物厚薄相同的分布效果。另外，突出真丝微观结构特征的更细致的模拟是表面改性，一方面获得自然不匀性，另一方面表面经处理后的微小裂痕，使纤维表面具有接近光波波长的沟槽，可获得更深的色泽和良好的丝鸣感[8]。
4 涤纶仿真丝绸的展望
目前。涤纶仿真丝绸的方法以碱减量法为主，无论是涤纶丝截面异形也好，细旦化也好，还是异收缩法也好，都离不开对涤纶丝的碱处理，以使纤维表面凹凸不平，从而获得柔和的丝般的光泽和好的吸湿性，以及增加丝鸣感。由于碱的使用，不但造成环境污染，给环境带来压力，同时消耗涤纶纤维，减小织物强力，增加成本。与建立和谐社会、构造人与环境和谐相处的目标相悖。因此，这就要求我们应使用更加环保的方法来进行涤纶仿真丝绸，以减小涤纶绸加工中对资源的依赖和对环境的破坏。主要设想方法有以下几种：
(1)经研究发现，蚕丝之所以有丝鸣感主要是因为在三角形截面的角上有凹槽，为了获得丝鸣感，在涤纶纺丝液中加入适量收缩率不同的聚酯，纺成异形丝后在拉伸过程中使收缩率大的聚酯往丝内收缩，在纤维表面形成凹槽，从而提高了仿丝度，获得丝般的光泽和丝鸣感[9]。
(2)有文章表明，在进行聚丙烯纺丝时，在纺丝液中加入纳米CaCO3，纺成纤维后进行酸处理，由于CaCO3与酸反应生成CO2挥发，在纤维表面形成微孔状，从而提高纤维的吸湿性[10]。在涤纶进行纺丝时，是否可以借鉴这种思路和方法，在纺丝液中加入纳米CaCO3。纺成纤维后进行酸处理。在纤维表面形成微孔状，这样也可以在不使用碱的情况下达到碱减量的效果，即提高纤维对光的散射度，使之光泽柔和、细旦化、手感柔软，同时还增进丝呜感。
(3)涤纶是疏水性纤维，其标准回潮率只有0.4%，而涤纶仿真丝绸后，其吸湿性并不理想。为了提高涤纶的亲水性，可以通过采用功能性基团与聚酯发生接枝共聚[7]，以引入亲水性基团，然后进行异形截面纺丝，从而达到真丝效果。如果光泽还不够柔和，可在纺丝液中加入适量TiO2，以起到消光作用[11]。
(4)真丝要有丝鸣感需要经过酸处理，如真丝经高级脂肪酸处理后，鸣音显著提高[12]，这一处理对象主要是包裹在丝素外表面尚未完全除去的丝胶蛋白。这就提示我们可否将丝胶蛋白或其他蛋白处理到异形截面涤纶纤维上，然后进行酸处理，也一定能提高丝鸣性，给予织物柔软的手感，并能起到保健作用。
(5)白秀娥、王坤龙等在涤纶碱水解时加入乙二胺，提高了涤纶碱水解的速率，使涤纶表面产生较深的裂痕和凹槽，同时，在涤纶纤维上引入了胺基(-NH，-NH-)、羟基(-OH)和羧基(-COOH)等活性基。从而，当在丝素中加入一定的交联剂，并将其整理到改性涤纶上时，能赋予涤纶真丝般的外观和手感，并能改善它的吸湿性和抗静电性[13-14]。
5 参考文献
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[12]周宏湘，涤纶仿真丝绸制造和印染[M]北京，纺织工业出版社，1990，9，222-224
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