1 超細纖維的發(fā)展歷史

　　纖維超細化的源流可上溯到40年代仿羊毛纖維二相結構的雙組份復合纖維（共軛纖維）的人造絲時代。最先利用合成纖維成功地使復合纖維實用化的依然是美國的杜邦公司。該方法利用并列復合使纖維產(chǎn)生自卷曲。1962-1965年間，日本東麗、鐘紡、帝人、可樂麗等公司利用各自的方法開發(fā)出多層結構化的特殊紡絲法和剝離法，成功地制造出各具特色的超細纖維。例如，多芯型、木紋型、放射型、中空放射型等各種復合纖維被開發(fā)出來。進入70年代后期，利用超細纖維的仿真絲織物和超高密度織物不斷出現(xiàn)，東麗公司通過分析天然纖維從中受到啟發(fā)，開發(fā)出制造細長達到極限、并且非常均勻的纖維技術。用該技術制造的纖維稱之為高分子相互排列纖維。當時該纖維受到本國內(nèi)的好評，而且數(shù)年后在巴黎國際展覽會上獲得很高的評價。進入80年代以后，超細纖維良好的特性受到大眾的歡迎，形成今日的人造麂皮熱。到了90年代后，國際上諸多公司紛紛推出聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈以及聚丙烯等細旦長絲。同時也出現(xiàn)了"細旦纖維"、"微細纖維"、"超細纖維"等名詞，然而至今國際上尚無有關細旦纖維的統(tǒng)一定義。近些年來，日本化纖行業(yè)普遍將單絲線密度低于0.3dtex的纖維稱為超細纖維。

　　另外，由于超細纖維與已發(fā)展成為未來纖維工業(yè)競爭力之重大指標，加之由于復合超細纖維具有不同于常規(guī)纖維的性能，從而使其制品有許多異乎尋常的特性，并因此跨入眾多的應用領域。目前世界纖維主要產(chǎn)品中以超細纖維最受矚目，現(xiàn)在主要生產(chǎn)超細纖維之國家及地區(qū)，應該為日本、美國、西歐。

　　2 超細纖維的制造方法

　　超細纖維，又稱超細旦。（旦是纖維的纖度單位，一克重9000米長的絲為旦，蠶絲的纖度單位為1.1旦）。因為它比傳統(tǒng)的纖維細，所以比一般纖維更具蓬松、柔軟的觸感，且能克服天然纖維的易皺、人造纖維不透氣的缺點。此外，它還具有保暖、不發(fā)霉、無蟲駐、質輕、防水等許多無可替代的優(yōu)良特性。
超細纖維的品種有超細旦粘膠絲、超細旦錦綸絲、超細旦滌綸絲、超細旦丙綸絲等等。

　　2.1 超細長絲的制造方法

　　超細長絲紡絲方法通常有：直接紡絲改良法；高分子相互并列紡絲法；剝離型復合紡絲法；多層型復合紡絲法等多種。
超細代表型長絲的制造方法多采用剝離分割法。由于制造方法的不同，纖維的形狀和性能也有差異，最終產(chǎn)品的性能也不同。

　　2.1.4 直接紡絲改良法

　　采用熔紡法紡制超細長絲的工藝條件如表1所示�，F(xiàn)簡單列舉直接紡絲法制聚酯超細纖維的最佳紡絲條件如下表。

　　表1    直接紡絲法制聚酯超細纖維的最佳紡絲條件

　　與常規(guī)紡絲法比較，聚酯超細長絲的紡絲紡絲作如下改進：

　�、� 適當降低聚合物黏度

　　可通過降低聚合物分子量或提高紡絲溫度來達到目的，這些措施可防止因液滴型擠出而斷絲。

　�、� 噴絲板上的噴絲孔應呈同心圓均勻排列，使絲條均勻冷卻。

　　⑶ 降低噴絲板下方的環(huán)境溫度，使絲條迅速冷卻，并在噴絲板下方20~70cm處集束、卷繞，以獲得未拉伸絲。

　�、� 使纖維經(jīng)受4~6倍的后拉伸
在特定的條件下可進行10~20倍的拉伸，但技術條件不穩(wěn)定，而且范圍較窄，故未獲得應用。

　�、� 通過高精度過濾以提高紡絲熔體的純凈度。

　�、� 減少熔體的擠出量。

　　2.1.1 高分子相互并列體紡絲法

　　國際上的大公司日本東麗公司制作超細纖維用的就是高分子相互并列體紡絲法。
以海島型復合纖維的紡絲法，所得纖維截面為海組分的皮芯包圍島組分的芯層，溶解除去海組分后，即可得到島組分的芯層。例如，以聚酯為島組分、聚苯乙烯為海組分，制得超細聚酯纖維的纖度為0.001dtex，截面呈圓形，直徑為0.1μm。也可以整個復合絲的形態(tài)加工成織物，在后加工時除去海組分，在纖維間出現(xiàn)微孔隙而容易相互滑移，作人造革特別合適。

　　此外，制造眼鏡潔凈布的超多島技術、島組分表面的凹凸化、島組分異纖化混合排列、島組分混合不同聚合物的技術等都已得到實際應用。

　　2.1.2 剝離型復合紡絲法

　　國際上的日本大公司鐘紡與帝人公司制作超細纖維用的就是剝離型復合紡絲法。
剝離型紡絲方法的關鍵是如何提高兩組分的分割數(shù)，以達到超細化的要求。該方法可把兩組分復合成米字型、中空型或層狀型，紡絲技術的重點在于噴絲板。剝離型復合纖維可用化學藥劑處理，使一組分收縮而剝出纖度為0.22dtex的單絲。單絲的剝離無需溶解除去特定成分，因而聚合物不受損失，通過剝離后可形成扁平形或楔形的纖維截面。

　　聚酯與尼龍制成剝離型復合纖維后，用苯甲酸處理使尼龍組分收縮而剝離，所得聚酯纖維具有較好的染色牢度。復合纖維可用作防水織物、人造麂皮、仿真絲織物、眼鏡潔凈布等。

　　2.1.3多層型復合纖維的紡絲法

　　國際上的日本大公司可樂麗公司制作超細纖維用的就是多層型復合纖維的紡絲法。

　　多層型復合纖維的截面扁平，縱橫向的彎曲剛性差別很大，薄的一方柔軟，厚的一方硬挺。由聚酯和尼龍交互復合纖維，可在染色加工時進行剝離，纖度為0.22~0.33dtex，剝離還可在制成織物后進行，還可在退漿精練工序中進行。

　　2.2 超細短纖維的制造方法

　　目前，國內(nèi)外制造超細短纖維的方法有很多，紡絲法就開發(fā)了較多種，舉幾種具有代表性的方法供大家參考。

　　2.2.1 噴射紡絲法（或熔噴法）

　　該方法是從刀口狀噴絲板端開出的一排細孔，熔融的聚合物從眾多微小噴絲孔中吐出，再用熱風吹散的方法。由于該方法采用吹散熔融聚合物的形式，因此主體是細纖維。但也適用于制造粗細不均勻的短纖維相互熔融粘著的薄片。將細纖維與粗纖維同時噴出制成混合物，可得到蓬松性和保濕性優(yōu)良的薄片。從制造方法上可以知道該方法的缺點是纖維的分子取向低。

　　2.2.2 閃蒸紡絲法

　　將聚合物溶解于低沸點的的溶劑（如液化氣等）中，加熱、加壓從噴絲板噴出，溶劑瞬間氣化制造纖維的方法。聚合物呈網(wǎng)狀噴射，纖維離散，但可得到0.01d的超細纖維。通過對噴絲板進行加工，還可形成分子取向的網(wǎng)狀纖維，得到的片材結實、牢固。

　　閃蒸紡絲法在非織造布方面的需求迅速增長，可用于裝飾材料和信封等各種包裝材料。

　　2.2.3 聚合物混合法（混合纖維）

　　將兩種聚合物進行混合，經(jīng)紡絲拉伸后，用溶解法除去量多的成分或基質成分制造短纖維的方法，得到長短、粗細不一致、有較大離散度的不均一纖維。

　　2.2.4 其他方法

　�、� 離心紡絲法

　　與棉花糖同一原理生產(chǎn)細纖度纖維。

　　⑵ 湍流成形法

　　把高分子溶液投入呈湍流狀的凝固劑中，而制得纖維。

　　⑶ 爆發(fā)法

　　在聚合物溶液或熔體中注入發(fā)泡劑或氣體，使其劇烈膨脹而噴出的方法。

　　⑷ 原纖化法

　　把易原纖化的纖維或薄膜經(jīng)打漿細化的方法。

　�、� 表面溶解減量法

　　用堿使聚酯等纖維溶解而細化的方法。

　　3 超細纖維的纖度與用途

　　德國紡織品協(xié)會將聚酯纖維線密度低于1.2dtex、聚酰胺纖維線密度低于1.0dtex的單纖稱為超細纖維。AKZO公司分類標準為小于0.3dtex為超細纖維。而Montefibre公司則將線密度低于0.55dtex的聚酯纖維稱為超細纖維。另外，也有一些國家和地區(qū)對各類細旦纖維的纖度分類為：1.0-2.4dpf是細旦纖維、0.3-1.0dpf屬于超細纖維，而0-0.3dpf則叫做超極細纖維。超細纖維的用途越來越廣泛，并且多是應用在高級材料的場合。纖維的纖度與用途見表2所示。

　　表2   纖維的纖度與用途

　　4 超細纖維的代表產(chǎn)品

　　4.1 剝離型超細纖維

　　花瓣形剝離型超細纖維以鐘紡公司的BelimaX為代表，它是70%聚酯和30%聚己內(nèi)酰胺的復合纖維，剝離后單絲線密度為0.11dtex。

　　4.2 溶解型超細纖維

　　海島型復合纖維在超細化時，由于溶掉了海組分聚合物，使纖維之間存在微細空隙，因而其制品有良好的柔軟性、彈性及蓬松性、廣泛應用于人造皮革基布，但不宜用于高密織物。此外，由于組分單一（如100%聚酯），有利于印染加工。例如，當今日本應用超細纖維革基布的數(shù)量在世界上領先，人工皮革的質量也遠遠超過其它國家。但從發(fā)展速度來看，中國目前是最快的，有可能成為高仿真人工皮革的大國。高仿真皮革應以發(fā)展超細纖維為龍頭，擴大超細纖維革基布的數(shù)量并提高質量是大勢所趨。

　　4.3 直接紡絲超細纖維

　　日本旭化成公司的"Besaylon"，單絲線密度0.165dtex。其織造或與其他長絲混紡的性能與常規(guī)聚酯纖維相同，起絨、染整及后加工較簡單。在衣著領域"Besaylon"織物用作外衣、女襯衫、運動服及休閑服裝等等。

　　4.4 共混紡絲超細纖維

　　日本可樂麗公司的"Sofrinaa"，其為以聚苯乙烯作海組分，以聚酯作島組分的共混雙組分復合纖維。用作人造革基布時，先以針刺法制成非織造布，溶掉聚苯乙烯后成為超細纖維，單絲線密度為0.00011dtex。

　　5 國內(nèi)外公司開發(fā)的超細纖維以及織物與服裝

　　5.1 韓國銀星公司

　　韓國銀星公司(SilverStar)近期開發(fā)了超細纖維織物，其性能優(yōu)于棉產(chǎn)品、質輕、保暖、吸水能力是棉的三倍。在韓國絕大多數(shù)衛(wèi)生間用品，如浴衣、毛巾、墊塊和拖鞋等都喜歡用棉制品、觸感柔軟，對皮膚無刺激。據(jù)公司負責人介紹：超細纖維只有頭發(fā)細度的1％，吸水性優(yōu)異，不易弄臟，所以決定開發(fā)這類織物用于潔凈用品，以填補市場缺門商品。

　　要知道，單纖細度為0.2dtex的超細纖維，采用桔瓣式技術將長絲分成八瓣，使纖維比表面積增大，織物中孔隙增多，借助毛細管芯吸效應增大吸水效果。在歐美、日本發(fā)達國家，這類超細纖維產(chǎn)品在市場極受歡迎，因其具有超強的潔凈能力，洗滌時不需使用化學清潔劑。

　　此外該公司還生產(chǎn)一種Aguatrans織物，能吸收皮膚上的汗水，并將其傳送至皮膚表面，可制作運動服裝、內(nèi)衣、醫(yī)患人員衛(wèi)生用品，半導體生產(chǎn)揩布及領域和空氣過濾器、吸油材料等。

　　5.2 美國

　　5.2.1美國耐克公司

　　近兩年來，美國著名的運動服飾生產(chǎn)商耐克公司推出幾款精心設計的新款運動衣。這幾款新設計的運動衣，是采用美國一家纖維生產(chǎn)公司新近開發(fā)出的超極細纖維制做。

　　用這種微細纖維面料制做的運動服，其特點可以快速吸收運動員皮膚表面的汗水，并可將濕氣散發(fā)到較大面積，加速汗水的快速蒸發(fā)。另外，這種纖維面料手感柔滑如綢緞，制成運動服不粘身。美國耐克公司設計的新款運動衣，曾經(jīng)被巴西國家足球隊作為參加2002年韓國、日本世界杯時統(tǒng)一穿著的隊服。

　　5.2.2 美國杜邦公司

　　Tactle纖維是杜邦公司推出的高科技聚酰胺66超細纖維產(chǎn)品，每根長纖直徑均小于1dtex。Tactle纖維具有異形截面，并且由許多超細的復合絲組成，因此Tactle織物有良好的吸水透濕性，并具有輕盈的觸感，可制成防水透濕的面料，手感柔軟，外觀華麗，用該纖維織成的高支高密織物經(jīng)teflon后整理，可獲得抗污及防水的效果。

　　5.2.3 美國Al-banyinternational公司

　　美國Al-banyinternational公司開發(fā)了一種名為"primaloft"的超柔軟拒水性超細纖維，該纖維重量輕，具有羽絨纖維一樣的柔軟和溫暖的手感，是羽絨纖維的良好替代品。

　　該公司在全世界的14個國家中有35個工廠能夠生產(chǎn)primaloft產(chǎn)品。開發(fā)該產(chǎn)品是因為美國軍隊需要一種羽絨纖維的替代品，這種替代品在潮濕以后能很快干燥，并且在潮濕的時候也有一種溫暖感。為此發(fā)明者開始研究羽絨纖維的物理和熱性能，終于研制出了由上百萬根微細纖維組成、能像羽絨纖維那樣聚合在一起的能替代羽絨纖維的產(chǎn)品。

　　Primaloft產(chǎn)品非常適合于應用在潮濕和有雪的天氣環(huán)境中，因此廣泛應用在高質量的滑雪手套、睡袋和服裝的填充物上面，primaloft特殊手套的應用在逐漸擴大，不僅改善帶手套的感覺，提高了手套的舒適性和絕緣性，而且賦予手套更好的靈活性。
這家公司共生產(chǎn)三種類型的primaloft產(chǎn)品，熱絕緣性能各有不同：

　�、� primaloftone適合于用在服裝、睡袋和手套的填料；

　�、� primaloftsport適合于用在休閑裝、鞋類和睡袋中層；

　�、� primaloftlite則主要應用于睡袋。

　　5.3 中國

　　5.3.1 江蘇儀征化纖股份公司滌綸五廠

　　江蘇省儀征化纖股份公司滌綸五廠在1995年7月的時候，就曾經(jīng)利用引進的意大利NOY公司緊湊型細旦紡絲設備和生產(chǎn)技術，并自行摸索研究出超細旦滌綸長絲POY后加工配套生產(chǎn)工藝技術，成功地開發(fā)和試生產(chǎn)出155t單絲線密度0.53dtex超細旦滌綸DTY，填補了國內(nèi)化纖產(chǎn)品當時的一項空白。

　　目前，江蘇儀征化纖股份公司滌綸五廠的超細旦纖維生產(chǎn)技術已經(jīng)非常成熟，現(xiàn)已能生產(chǎn)出諸多種規(guī)格的超細旦滌綸長絲產(chǎn)品，使下游紡織生產(chǎn)企業(yè)作為高密織物、防水透濕織物、仿麂皮、仿真絲綢和桃皮絨等一系列高檔衣料的首選原料。

　　5.3.2山東同大海島新材料有限公司

　　山東同大海島新材料有限公司生產(chǎn)的海島超細纖維面料，且在品質上已經(jīng)具有日本、韓國同類產(chǎn)品不可比擬的一面。

　　該產(chǎn)品生產(chǎn)技術復雜，整個過程融合了化纖、無紡布、制革、化工、染整等多項專業(yè)技術。這種新型面料重量輕、柔軟舒適、花色品種多、懸垂性好、排濕透氣性好，還具有抗菌、防霉、防蛀、不含有害物質的環(huán)保特征，用作服裝面料及裝飾輔料將大有可為。

　　5.3.3 無錫市欣然超細織物公司

　　該公司的潔凈布是采用纖度細、強度高的復合超細纖維，經(jīng)高密織造、加工成結構致密且極其柔軟的潔凈布。其產(chǎn)品的無塵性、高吸水性、自消電性、使得其具有極高的擦拭效果。例如，拭鏡布可用于各類玻璃、鍍鏌、樹脂鏡布、鏡頭的擦拭，還可用于各類珠寶、激光唱片、錄音、錄像磁頭、電視機屏幕等。

　　5.3.4 臺灣San Fang 化學公司

　　一種革命性的新纖維由一家臺灣紡織公司開發(fā)出，該纖維很細，用它把地球和月球連接起來38.4萬公里的長度也只有42克。 San Fang 化學公司投資大約6000萬美元開發(fā)這種超細纖維和人造皮革"1/1000 D"。它已經(jīng)作為新一代的織物提供給 Pou Chen公司，為耐克生產(chǎn)運動鞋和服裝。

　　5.3.5 海南欣龍無紡廣州分公司

　　該產(chǎn)品是用高性能的雙組分纖維，在高壓水力作用下分裂成為微細纖維相互固結而成。

　　該公司產(chǎn)品特性

　　⑴ 具有超強的清潔微細塵埃的能力和潔凈作用。

　�、� 清潔衛(wèi)生，不含化學制劑和雜質。

　　⑶ 有柔和細軟的手感，不會損壞被擦拭物表面。

　�、� 質地細密，不脫絨，具有很好的摩擦性能。

　�、� 耐化學藥品性好。

　　該公司超細纖維織物的用途

　�、� 光學儀器鏡面的清潔

　�、� 眼鏡鏡片、玻璃表面的清潔

　�、� 精密儀器的清潔

　�、� 室內(nèi)各種設備儀器的清潔

　�、� CD片、碟片的清潔

　　5.3.6 東華大學

　　2003年上半年，中國國內(nèi)首家預防"非典"的超細纖維無紡布在東華大學研制成功，這種新穎材料可用于口罩、防護服、防護帽、防護鞋套等用布。 東華大學非織造研究發(fā)展中心和非織造材料與工程系主任靳向煜教授介紹，由該大學擁有自主知識產(chǎn)權研制成功的這種超細纖維無紡布，經(jīng)采用進口檢測設備檢測表明，用它制作口罩，其阻擋"非典"的冠狀病毒等0.1至0.3微米顆粒的有效率達95%，而20層紗布口罩對0.1至0.3微米顆粒的有效阻擋率也僅65%至70%。同時，戴超細無紡布和活性炭等兩、三層隔離層做成的口罩，比戴20層紗布口罩，對人體的供氣量、舒適性要好得多。
在東華大學的檢驗檢測室內(nèi)，實驗室的金教授當場將通過檢測的兩組材料孔徑分布對比數(shù)字演示給記者看，16層紗布口罩的最大孔徑是324微米，平均孔徑117微米；而一層超細纖維無紡布的最大孔徑僅27微米，最小0.3微米，平均16.6微米。
2003年第二季度，該大學通過實驗室生產(chǎn)超細纖維無紡布，已達到日產(chǎn)上千平方米的能力，但是遠遠不能滿足社會需求，倘若國內(nèi)有生產(chǎn)廠家愿意合作，利用東華大學的科學技術擴大生產(chǎn)能力，也將是造福社會的大好事。

　　5.4 日本公司

　　5.4.1 日本東麗公司

　　日本東麗公司率先推出超極細纖維高科技擦眼鏡布。使用普通纖維時一部分油污被擦去，另一部分油污被如同滾筒的纖維壓成薄的同膜而留在玻璃上。使用超極細纖維高科技擦眼鏡布時，纖維越細，與鏡面接觸的根數(shù)越多，接觸的面積極越大，一根纖維未能刮去的油污，會被一根接著一根的其它纖維刮去。這猶如多枚刀刃的剃須刀，具有"多重刮取效果"。

　　最近的研究表明，高科技擦眼鏡布能很好地擦去油污的另一個關鍵是超級細纖維之間的空隙有"泵的效果"。在擦拭時所用的力使油污吸入超細纖維間的空隙，如同泵。根據(jù)帝人公司的研究，由于這種"泵的效果"，越擦油污就越向內(nèi)側移動，擦取油污的效果約是棉布的15倍。

　　最近幾年，超極細纖維制品從當初的擦眼鏡布開始，發(fā)展到廚房、浴室、汽車等各種用品的擦試用途。近年又開發(fā)出兩種新產(chǎn)品，把超極細纖維和普通的合成纖維混在一起織成織物，有快速吸取臉部油脂和汗的效果，日本許多公司推出這種新型的女用手絹，另一個商品是電腦用鼠標墊。但是，高溫的熨燙會使纖維之間的空隙消失，減低吸污效果。

　　5.4.2 日本鐘紡公司"Belimakx"纖維與織物

　　日本鐘紡公司"Belimakx"為一種陽離子可染型的聚酯超細纖維，此種纖維所織成的布適合毛衣及外衣，男女裝皆適宜。
鐘紡公司是將原先70％聚酯/30％尼龍混紡的"Belimax"，改良聚酯的部分而發(fā)展出"Belimakx"。若將"Belimax"及"Belimakx"或聚酯混紡，加以陽離子染料、分散染料或酸性染料可得混色紗，坯布染整印花而得平織布等。鐘紡公司初期以三個"Belimakx"布種推出市場，亦即平織布、仿桃皮以及縐絲布，后來又推出其它布種。例如，鐘紡合纖的輕量型織物"Beledano" 使用持續(xù)擴增，桃皮織物則維持穩(wěn)定市場。"Beledano"是"Belimax"超細纖維的一種，結合0.05旦長絲，紡制成高質感之致密織物。

　　"Belimasx"為高收縮高密度處理織物，主要用途包括外套、女衫、夾克、椅套、袋子、鞋子等。"Belimakx Beledano"首先推動中量型布種245克/平方米后，亦發(fā)展輕量型布種175克/平方米和155克/平方米。前者屬于高蓬松織物，后者是柔軟型織物，主要用途是服裝。

　　6 結論

　　目前，超細纖維已經(jīng)成為國內(nèi)外各個紡織生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)高檔紡織品的一個熱點紡織原料了，它的使用能有效提高產(chǎn)品的檔次和附加值。目前開發(fā)的主要品種有現(xiàn)代仿麂皮產(chǎn)品、仿真絲產(chǎn)品、超高密度產(chǎn)品及高效清潔布。另外，由于超細纖維擁有極小線密度和高比表面積，使其織物具有高覆蓋性、手感柔軟、穿著舒適，隨著纖維纖度的減小，纖維表面反射散射光占的比例越大。這會使織物的表觀色調比較暗淡、柔和，可以做成仿真絲、仿桃皮絨、仿麂皮絨、仿毛和高密類產(chǎn)品。也可用于制作人造皮革、潔凈布、高級空氣過濾器、防塵面罩、滑雪滑水運動衣，游泳衣以及其它透濕防水織物等。進入21世紀后，復合超細纖維生產(chǎn)技術和產(chǎn)量有望出現(xiàn)較大的發(fā)展，增長速度最快的仍將為滌綸超細纖維，預計到2005年全球滌綸超細纖維產(chǎn)量將增至15萬噸/年。因此，超細纖維市場前景十分看好！