世界上新推出三纤维与技术观察

一、将电路转化为织物自身的纤维 印有E=mc2的T恤衫可能将不再是那些科技精英的专利了。通过将聚合物纤维缠绕在一起，研究人员将晶体管和其他简单的逻辑电路织入了纺织品的经纱和纬纱。有朝一日，这种具有计算功能的织物或许能够追踪病人的健康状况，抑或为士兵识别化学武器提供帮助。 这种能够计算的纤维已经问世10年有余。例如，1996年，美国亚特兰大市佐治亚技术学院的研究人员研制出一种布满了传感器的衬衫，可以对病人的心跳、体温和呼吸进行实时监控。另有一些研究人员在他们制造的织物中加入微型硅芯片，从而使其具备初步的计算能力。但是这些装置必须通过某些方法缝入或者附加在织物中，因此增加了额外的费用，并且在使用时很容易出现故障。 因此瑞典Linkping大学的化学家Olle Ingans和他的同事决定尝试将电路转化为织物自身的纤维。研究人员最初用一种能够导电的聚合物联合体（PEDOT/PSS）涂抹在尼龙绳的表面，然后在两条尼龙绳的交叉点上涂上少量可传导的聚合物电解液，而这些电解液在干燥变硬后成为这两条尼龙绳之间的一个电导体。最终这种交叉的纤维充当了一个晶体管的作用--当向其中一条尼龙绳施加电压后，电流便会在这一交叉的网络间传递。研究人员最近在《自然-材料学》杂志网络版上报告了这一研究成果。研究人员甚至将这种尼龙绳织入了传统的纺织品，从而形成了新的连接模式--两种遵循数字逻辑的电路，即"非"门变极器和多路转接器。这种纤维能否经受住洗衣机的考验尚不得而知，但是Ingans表示，这种纤维和晶体管是防水的。美国马萨诸塞州美军内蒂克军人研究开发和工程中心的化学工程师和电子纺织品专家Barry DeCristofano认为，这种新方法为将不同类型的线路整合进纺织品提供了新的可能。DeCristofano说："这些可传导的纤维织入衣物后将使你能够以许多不同的方式与世界连接。" 二、无水染色新技术 想把布匹变成什么颜色，只要放入含有染料的液体状二氧化碳中就行了，二氧化碳又重新变成气体，布匹不再需要漂洗，而且也不会在水中褪色。这是东华大学与上海纺织控股集团联合研发的无水染色技术。日前这一技术通过了验收，用于生产线的样机也已经安装完毕，进入调试阶段。据项目负责人、东华大学化学与化工学院戴瑾瑾教授介绍，这项技术主要应用二氧化碳在30多摄氏度加到70多个大气压就能液化的特点，在二氧化碳液化后，染料溶于液体二氧化碳中对布匹或者线进行染色。整个过程不需要用水、化学助剂，而且传统发酵行业生产过程中的副产品二氧化碳就可满足染色过程中对二氧化碳的需要并可重复使用，对涤纶纤维和某些高性能特殊纤维的上色效果尤其好。整个过程不会产生污染，既节能又高效。 据了解，无水染色在世界范围内被视为是对传统染整业的革命，目前只有德国、美国和法国等少数国家掌握无水染色技术，但仍然处于实验阶段。走在最前端的德国已开发出30升的中试样机，东华大学可用于生产的中试样机也正在赶制之中，5月份就将投入使用。东华大学研制成功的样机还可以用于玉米纤维的染色，而用于天然材料的染色技术目前也在研制之中。 三、第三代牛奶丝纤维 牛奶蛋白纤维被称为新一代纤维，是将液态牛奶去水、脱脂、利用接枝共聚技术将蛋白质分子与丙烯烯腈分子制成牛奶浆液，再经湿纺新工艺及高科技手段处理而成的新型纤维。它集中了第一代天然纤维和第二代化学纤维的优点，亲肤性极佳，可纺性优越，与其他纤维混纺，提高了纤维的功能性和产品附加值。自问世以来，受到国内外广泛关注，中国纺织工业协会有关专家予以很高的评价。上海纺织控股集团公司总经理郑宇介绍，1994年，在兰州大学两位博士生导师的启发下，从医的父亲郑宝武先生，决心把日本人在上个世纪70年代开发研究的牛奶纤维（当时主要用在医疗上替代药用纱布）实现工业化生产。于是，郑家父子二人开始了长达13年的研究和努力。牛奶蛋白纤维的生产技术涉及多种学科，如化工、生物、化纤、污水回用、纺织后整理等等，所以该项目的技术门槛较高。为防止技术机密泄露，日本仅向新加坡、韩国和我国香港等地出口，且都是半成品或成品，关键技术一直封锁和保密。郑宇说，虽然，日本东洋纺公司在上世纪80年代就宣布能够生产牛奶蛋白纤维，但一直停留在小批量生产，在市场上难见其身影。在国内，也有不少单位对此进行过研究，但都仅限于产品试制阶段，没能打通整个牛奶纤维产业化的技术关键点。 是什么技术使牛奶蛋白纤维产业化的道路艰辛而漫长。了解到，其主要原因是产业化的关键技术--溶剂回收技术没有得到解决。合成纤维的生产要经过合成、纺丝、回收三个环节。其中，回收就是规模化生产合成纤维的关键要素。没有解决回收技术，可以生产纤维，但却无法扩大生产规模，也就谈不上产业化。正家牛奶丝公司正是实现了溶剂回收，解决了产业化的关键技术而获得了国家专利。从1995年，正家公司纺出国内第一束牛奶蛋白纤维以来，就铸就了它在业内的霸主地位。目前国内掌握这项核心技术的只有正家公司。目前，该公司的溶剂回收运行成本比现行工艺降低了3倍，使其规模化生产成这可能。郑宇介绍了公司目前的生产情况。在上海浦东北蔡御桥工业区，有两条牛奶蛋白纤维生产线。他说，去年共生产了200吨牛奶蛋白纤维，"我们准备再扩大生产规模，上一条年产500吨的生产线。到那时，价格可以进一步下降，会有更多的用户。"郑宇描述了今后的开发方向。他说，一是开发内衣系列。因为牛奶蛋白纤维细度细，制成内衣制品有手感柔软、光滑，穿着非常舒适的特点。同时牛奶蛋白纤维外层基本上是蛋白质，对人体皮肤具有很好的保健作用；二是开发毛型纤维，因为牛奶蛋白纤维单纤细度与羊绒接近，甚至可以更细，又具有动物蛋白纤维的特性，所以在梭织产品使用上极具羊绒风格，且成本远低于羊绒；三是开发家纺产品。据测试数据表明，牛奶蛋白纤维具有良好的保暖性能，再加上亲肤保健功能，牛奶蛋白纤维的优良性能完全可以在家纺产品上得到体现；四是在护肤产品。如面膜、眼罩等。郑宇表示，随着牛奶蛋白纤维新产品的不断开发，利用其轻软、光滑、亲肤、吸湿、导湿、透气性好、强度高、染色性好、可加工性能好等诸多良好性能，将制出更多、更好的高品位纺织产品奉献给社会。