新服装纤维品种也可以顺应节能趋势

    近十多年来，全球暖化日趋严重，能源危机日益加剧，极端气候条件频现。在这种新的背景条件下，人们对纺织纤维产品有更多和更新的要求，必须顾及纺织纤维制品在生产、使用和废弃三个环节中的节能减排、能源利用和环境保护问题，因此，新世纪功能纤维材料的开发必将出现革命性的变化。
    新材料、新能源、生物工程、信息技术被认为是未来主流性的高成长高科技产业，其中，新材料则是科技进步和巿场拓展的物质基础。
    功能纤维材料是将现代科技成果应用到纺织产业的物质载体，新型功能纤维材料的开发必将成为纺织业向现代高科技领域发展的重要促进剂。
    因此，发达国家正在投入大量的人力、物力重点开发新型功能纤维，美国、日本等合纤企业，每年可推出5个左右的新纤维品种，纤维产品的效益中心已由“量”转变为“新品种”。
    例如，化纤技术在全球都处于领先地位的日本企业，一般都会实施超前10年的技术开发、储备。可以预见，新型功能纤维制造技术必将为纺织产业开拓出全新的发展空间。
    开发能源纤维应对能源危机
    人体是一个恒温机体，纺织服装产品的重要作用之一是保温功能，传统的方法是增加着装的厚度，相应的是增加纤维材料的用量。
    2010年，世界纤维产量高达7258万吨，纤维消耗量达到了7050万吨。可以想象，这样巨量的材料生产导致的温室气体排放和能源消耗是惊人的，每年消耗废弃的纤维制品对环境产生的破坏也是不言而喻的。
    因此，改善纤维材料的保温功能，减少纤维材料的用量或降低供暖能量，或者改善纤维的传热功能，达到在环境温度较高时可降低温度，减少空调制冷的能耗，这必将是未来纤维材料的发展趋势。
    红外线反射材料复合纤维
    人体是一个恒温发热体，大部分的热能以热辐射的形式向环境散发。采用红外材料与纤维材料复合制成的功能纤维服装可吸收人体的热辐射，发射极易被人体吸收的4~14微米的远红外线，促进血液循环，使皮下深层（4~7厘米）温度升高。
    在相同着装情况下，该功能性产品与常规纤维服装相比，可使体温提高2~4℃，达到明显的保温功效。
    上世纪80年代，日本尤尼奇卡（Unitika）采用在化纤中混入二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛等远红外线发射功能粉体，制造远红外辐射功能纤维。其后，日本帝人(Teijin)、东丽(Toray)、旭化成(Asahi)以及中国东华大学、清华大学、天津工业大学等均进行了相关技术研究和开发。
    光热转换材料复合纤维
    
    日常生活和工作中，人体大部分时间处于各种光源的照射之中，而光热转换材料的特征就是将太阳光的能量转换成热能，并储存在材料之中。
    目前所知的具有良好的光热转换的功能材料是碳化锆，这种材料对占太阳光能量95%、波长在2微米以下的光线有很强的吸收作用，并将吸收的光能转换成热能，使体系温度升高。
    同时，碳化锆还对人体发射出的波长在10微米左右的红外线有强烈的反射作用，因此，还具备良好的保温功效。
    日本Decent和尤尼奇卡开发出了碳化锆与锦纶复合的芯壳结构长丝，加工而成的服装在有阳光时，服装内的温度比相同的普通服装高5~8℃，即使在阴天也比普通服装高2℃。
    吸湿放热材料复合纤维
    吸湿放热是一般材料的共性。纺织材料中，羊毛具有最明显的吸湿放热特征，有主动保暖的功效。选用吸湿放热效果明显的材料与纤维材料复合，可制造吸湿自发热纤维面料。
    日本东洋(Toyo)开发的吸湿自发热纤维，吸收人体排出的水分而发热，释放出的热量是羊毛的两倍。
    上海交通大学的研究证明，1公斤重的吸附剂材料吸湿所放出的热量，在温度为-20℃、湿度为75%的条件下，对静坐者可保暖达两个小时；步行速度为3.2公里/小时，可保暖4小时，可满足部队战士在冬季低温站岗的保温要求。
    相变储能材料复合纤维
    
    物质在固态、液态和气态三相的转变过程中都会伴有能量的吸收储存和释放现象，选用适当的相变材料，与纤维材料复合，可制造调温纤维。原理是：外界升温时，纤维材料通过相变吸收热量并储存在其中，使人体在一定的时间内不受升温的影响；反之，相变材料会放出热量，使人体在一定的时间段内不受降温的影响。
    上世纪80年代，美国农业部南方实验室采用聚乙二醇相变材料与中空纤维复合，制造出了供宇航、飞行、消费用的纺织纤维制品。其后，美国奥特拉斯（Outlast）研发出微胶囊包覆相变材料技术、微胶囊相变材料复合纤维及涂料，用于调温鞋材和羽绒服，可大大降低供热或空调制冷的能耗，达到节能减排的目的。
    太阳能电池、温差电池纤维服装
    能源危机和全球暖化，使得太阳能的利用在纺织纤维材料领域也如火如荼的展开。目前，塑胶太阳能电池和温差电池技术日新月异，而服装是人体接受太阳能的直接表面，因此将塑胶太阳能电池技术与纤维材料技术结合，能制造出太阳能电池服装。
    同时，服装表面和内部存在温差，给温差电池开发提供了基本前提，业界可结合织物结构和纤维材料设计，达到利用服装温差发电。
    目前，日本、英国、德国等国家正在开发有机薄膜太阳能电池、有机敏化染料太阳能电池，这些新技术以及新型光电、光热转换材料与纤维材料结合，将会开发出新型的具有太阳能转换、储存功能的纺织纤维制品。
    疫情防治用生物活性纤维
    生物活性功能纤维，是指具有保护人体不受有害生物侵害或对人体有保健功能的纤维。来源：中国纺织及成衣