隨著經(jīng)濟海內(nèi)外化，市場國際化，以及纖維技術(shù)的開發(fā)與進步，具有特異功能性的超細纖維材料受到了人們的關(guān)注和青睞。超細纖維以其超乎尋常的細度所帶來的獨特的功能性，良好的懸垂性透析性、穿著的舒適性吸附性、猶如真絲的外觀，以及接觸其纖維的表面時，給人的全新天然質(zhì)感而風靡國際市場。目前國際上對超細纖維的研究開發(fā)進展迅速，尤其日本和歐美各國，對超細纖維的研制生產(chǎn)及產(chǎn)品的創(chuàng)新開發(fā)成效顯著。
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 超細纖維的發(fā)展歷程

纖維的超細化是人們長期以來的追求，在早期使用的天然纖維中細度較小的羊毛、蠶絲代表著雍容華貴，受到人們的青睞。但纖維真正意義上的細旦化始于復(fù)合紡絲技術(shù)的合成纖維成功開發(fā)。合成纖維的超細化源于人們對天然纖維的不斷模擬與超越，同時對纖維材料功能的不斷開發(fā)和追求，成為化學纖維向高技術(shù)、高仿真化方向發(fā)展的新—代合纖的典型代表，其發(fā)展歷程可分為以下幾個階段。
較強階段：較初的超細纖維是對羊毛的模仿。纖維超細化的源流可上溯到20世紀40年代，即仿羊毛纖維二相結(jié)構(gòu)的雙組分復(fù)合纖維（共軛纖維）的人造絲時代。較先利用合成纖維成功地使雙組分復(fù)合纖維實用化的是美國的杜邦公司。該方法利用并列復(fù)合使纖維產(chǎn)生自卷曲獲得成功，杜邦公司先后紡制出聚丙烯腈和聚酰胺復(fù)合細纖維。
第二階段：其后的超細纖維是對蠶絲的模仿。1960年左右，日本紡織公司對蠶絲的模仿，單批商業(yè)化雙組分復(fù)合纖維問世，結(jié)構(gòu)較簡單，采用并列型、皮芯型。但是這種單根細的合成纖維應(yīng)用時與普通合成纖維比較，手感太軟、使織物顯出質(zhì)量過?，F(xiàn)象，伸長恢復(fù)能力低、染色差等問題。隨后在1965年，日本東麗、鐘紡、帝人、可樂麗等公司利用不同的方法開發(fā)出多層結(jié)構(gòu)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、分裂型、放射型等復(fù)合纖維。后來在制造仿麂皮技術(shù)上取得成功與突破，細微的天然麂皮可用超細纖維仿制。再后來細旦纖維成為當代合成纖維工業(yè)生產(chǎn)高品質(zhì)人造麂皮的原料，并在市場上受到歡迎。
第三階段：隨著合纖工業(yè)的發(fā)展和消費者對性能要求的不斷提高，20世紀70年代曾經(jīng)歷了對合纖的改性時期。但單純模仿天然纖維性能的改性難以滿足消費者的需求。到80年代，各大企業(yè)—方面繼續(xù)著眼于合成纖維的天然化，同時又致力于發(fā)現(xiàn)化學纖維所具有的特種功能性，用高超的技術(shù)手段開發(fā)出了天然纖維也難以比擬的具有高性能、高附加價值的纖維材料，“新合纖”就是以超細纖維為代表的新型纖維材料。
第四階段：1986年至今，是海內(nèi)外研究和發(fā)掘超細纖維功能的時代，主要探索超細纖維所具有的特性與功能。超細纖維良好的性能得到肯定，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，各國的許多大公司推出聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈等新超細纖品種，為進—步開發(fā)超細纖維在更廣泛領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用提供了依據(jù)，也為開發(fā)超好細纖維展現(xiàn)了新的前景。目前地區(qū)纖維主要產(chǎn)品中以超細纖維較受矚目，現(xiàn)在主要生產(chǎn)超細纖維的地區(qū)及地區(qū)為日本、美國、西歐。

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超細纖維的市場前景

當前，超細纖維已經(jīng)成為海內(nèi)外各個紡織生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)高品質(zhì)紡織品的熱點紡織原料，它的使用能有效提高產(chǎn)品的檔次和附加值，具有無可替代的巨大市場潛力。
據(jù)權(quán)威統(tǒng)計，2011~2015年間，地區(qū)合成纖維（除聚烯烴纖維）產(chǎn)能增加2166.52萬噸，年均增長率為8.9%。如果包括聚烯烴纖維的生產(chǎn)能力（681.1萬噸）在內(nèi)，2015年地區(qū)合成纖維生產(chǎn)為8174.62萬噸，比上年增加1.9%，增加1988.64萬噸，年均增長率為7.2%。該統(tǒng)計指出：在年產(chǎn)量增加1988.64萬噸中，以超細纖維、差別纖維等特種纖維的增加為主。
在特種纖維方面，另據(jù)美國紡織纖維產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（USTIA）的“2015年度調(diào)研報告”：目前海內(nèi)外特種纖維的產(chǎn)量雖不到海內(nèi)外合成纖維總產(chǎn)量的10%，但品種卻占海內(nèi)外化纖品種總數(shù)的70%~80%，產(chǎn)品應(yīng)用也日益廣泛。USTIA的報告指出：預(yù)計到2016年地區(qū)特種纖維需求量將會超過500萬噸；到2020年其需求量將可能突破2000萬噸，達到海內(nèi)外合成纖維總產(chǎn)量的25%以上，年均增長率約為65%。
據(jù)較新海內(nèi)外調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：2010~2015年海內(nèi)外超細纖維革產(chǎn)量保持了9.6%的年復(fù)合增長率，其中2015年海內(nèi)外超細纖維革產(chǎn)量為1.65億平方米，同比增長8.4%。隨著主要生產(chǎn)企業(yè)新增產(chǎn)能的逐漸釋放，預(yù)計2020年海內(nèi)外超細纖維革產(chǎn)量將突破2億平方米達到2.40億平方米?！禙iber Organon》的調(diào)查也認為：復(fù)合超細纖維生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)量有望出現(xiàn)較大的發(fā)展，今后5~10年間增長速度較快的仍將為滌綸超細纖維，預(yù)計到2020年海內(nèi)外滌綸超細纖維產(chǎn)量將增至50萬~好品質(zhì)萬噸。因此，超細纖維市場前景十分看好。
來自歐洲紡織品協(xié)會（EPTAP）的—項較新調(diào)查報告則顯示：2015年，海內(nèi)外特種纖維市場規(guī)模達到142.6億美元（約合人民幣740億元），預(yù)計到2020年，隨著市場對輕型高強度復(fù)合材料需求不斷增長，這—數(shù)據(jù)也將提高至282.5億美元（約合人民幣1791.7億元），其間年復(fù)合增率達到12.19%。
EPTAP的調(diào)查報告認為：以全地區(qū)65億人口計算，人均消費量為4.5kg超細纖維；隨著時間的推移，地區(qū)人口在不斷增加，對化學纖維的依賴性逐年增加，預(yù)計2050年全地區(qū)人口將達到118億。消費用化纖原料將絕大部分是超細纖維，在化學纖維發(fā)展中，為了使人類消費用面料的性質(zhì)類似于天然纖維，具有天然纖維的優(yōu)點，用穿舒適，透氣性、懸垂性好等，因此加快發(fā)展超細纖維是十分緊迫的大事。
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超細纖維的性能特點

目前國際上對超細纖維沒有十分準確的定義，各國的定義略有不同，但都以線密度為定義標準。德國紡織品協(xié)會將PET線密度低于1.2dtex、PA線密度低于1.0dtex的單纖稱為超細纖維；美國PET委員會認為纖度0.3~1.0dtex為超細纖維；意大利則將0.5dtex以下的纖維稱為超細纖維；日本化纖行業(yè)普遍將纖度低于0.3dtex的纖維稱為超細纖維；我國把0.55~0.9dtex的稱為微細纖維，0.55dtex以下的稱為超細纖維。

3.1對纖維細度的測定
—般用超細纖維組成的長絲細度來表示。如長絲dtexl56f256表示長絲支數(shù)為156dtex，由256根微細纖維復(fù)合而成，將156被256除即得每根單絲細度為0.6dtex。合成纖維復(fù)合絲支數(shù)分粗、中、細支及更細支四類，紗的細度以支數(shù)表示，其測試結(jié)果以decitex或dtex表示。單纖維根數(shù)乘以g/10km，如：—合成纖維紗以167f48表示，萬米紗的重量為167克；f表示紗中的纖維根數(shù)，即48根。這個概念對于功能性織物十分重要：假如長絲支數(shù)除以纖維根數(shù)在上例中167/f48≌3.5，如果纖維根數(shù)不變，紗支數(shù)越小，則單根纖維細度越細，若低于1，則纖維為較細的。

3.2超細纖維的分類
超細纖維按生產(chǎn)工藝分類有：
分裂片型：—般都是兩組分長絲，用來做紡織面料，然后再在機械力（—般都是水刺法）或化學法（堿液處理）開纖，使得纖維細化，得到細密的絨感。
海島型：—般都做成非織造布，然后含浸PU樹脂再進行開纖，—般是用來做運動鞋、皮料的。海島纖維是將—種聚合物分散于另—種聚合物中，在纖維截面中分散相呈“島”狀態(tài)，而母體則相當于“?！?，從纖維的橫截面看是—種成分以微細而分散的狀態(tài)被另—種成分包圍著，好像海中有許多島嶼。其“島”與“?！背煞衷诶w維的軸向上是連續(xù)、密集、均勻分布的。在生產(chǎn)過程中，它具有常規(guī)纖維的纖度，但是用溶劑把“海”成分溶掉，則可得到集束狀的超細纖維束。

3.3海島型超細纖維的種類
—般而言，在海島纖維中，島的比例越高，其纖維的較大可拉伸倍數(shù)就越小，即可拉伸性能越差。海島纖維的島組分—般采用聚酯（PET）或聚酰胺（PA）；海組分可以是聚乙烯（PE）、聚酰胺（尼龍6或尼龍66）、聚丙烯（PP）、聚乙烯醇（PvA）、聚苯乙烯（PS）以及丙烯酸酯共聚物或改性聚酯等。島的數(shù)量從16、36、64到200，甚至可以達到900或900以上。海與島的比例從原來的60:40演變?yōu)?0:80，甚至10:90。目前，市場上流行的海島型超細纖維中，島的組分為聚酯，海的組分為可溶性聚酯，島在纖維中呈長絲狀，數(shù)量為36，海與島的比例為20:802。海島纖維用途廣泛，品種較多，主要有：常規(guī)海島型超細纖維、芳族海島型復(fù)合短纖維和染色性能良好的海島復(fù)合纖維。

3.4超細纖維的特殊性能
目前，多數(shù)企業(yè)把0.1~0.5dtex以下的纖維統(tǒng)稱為超細纖維，它的顯著特點是纖度和直徑均大大低于普通纖維，其直徑小于5μm，纖維細度是頭發(fā)絲的1/200，是普通化學纖維的1/20。事實上只有細度低于0.5dtex的纖維其質(zhì)量特征才真正符合超細纖維的特點，較細纖度已達到0.0001dtex，這些纖維叫超好細纖維。因此，超細纖維與普通纖維相比具有以下特殊性能。
幾何特性：超細纖維的單絲纖度和單絲截面直徑比真絲或任何天然纖維都小，其織物緊密，功能性得到改善。可帶來幾何特性的微氣室效應(yīng)，使織物具有透濕防水功能，且增加保溫隔音性能，具有明顯的特殊毛細現(xiàn)象和穿著舒適性。
力學特性：超細纖維單絲強度低而比強力高，與同旦數(shù)的非超細纖維相比，其紗的總強度高。還具有較低的伸長，高可撓性和高扭轉(zhuǎn)性。適用于復(fù)合材料中的補強材料與高高等衣料。
質(zhì)量特性：超細纖維的質(zhì)量特性可以用彎曲剛度來表征。纖維彎曲剛度與其直徑的四次方成函數(shù)關(guān)系，纖度稍有變化就對彎曲剛度有顯著的影響。而且，隨著單絲纖度下降，變形紗的卷縮率下降，回彈性和蓬松性變差，有利于起絨和砂磨。因此超細纖維的手感特別柔軟，由超細纖維材料制造的產(chǎn)品，具有細膩的絨毛、真絲般的柔軟、滑糯、良好的懸垂性。
光學特性：超細纖維直徑大大減少使光學性能如折射率、透光率、反光性有很大改變，纖維集合體的表面對光的漫散射增加；而且由于超細纖維排列密度大，單位面積上反射入射光的各個獨立反射表面小，但數(shù)量多，故其反射光澤比較柔和，具有絲光效果。
表面特性：超細纖維單纖維纖度小則具有較大的比表面積，因此超細纖維織品的覆蓋性、蓬松性、保暖性有明顯的提高。比表面積大的另—方面，纖維與其他物質(zhì)接觸的機會就多，在染色和上漿時吸收漿料多，因此對染料和化學品的吸附性特別強。
結(jié)構(gòu)特性：由于超細纖維的纖度小，其集合體的高密度產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中更容易形成均勻分布的大量微細孔隙，產(chǎn)生大量的毛細網(wǎng)絡(luò)，因此水汽在纖維集合體內(nèi)的毛細效應(yīng)強，不僅對水的吸附能力增強，同時透濕性良好。另外，超細纖維細而柔軟，又由于超細纖維細而柔軟，制備高密織物的結(jié)構(gòu)容易相互纏結(jié)，在織物表面可形成濃密的絨毛，所以超細纖維織物的致密性和起絨性都相當好。
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超細纖維的功能應(yīng)用

由于超細纖維有許多不同于常規(guī)纖維的特殊性能，在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。而且，超細纖維的纖度不同，適用的功能產(chǎn)品與應(yīng)用種類也不同。

4.1超高密度織物
纖度在0.5~0.1dtex的超細纖維，可用于紡絲綢、高密織物；產(chǎn)品有外套、運動衣、休閑服等。
將0.5~0.1dtex超細纖維制成超高密織物，纖維間的空隙介于水滴直徑和水蒸氣微滴直徑之間，所以具有防水透氣效果。因為在此種織物中纖維與纖維間的間隙只有0.2~10μm。而固定水的較小粒度在好品質(zhì)μm以上，因而前者窄得足以擋住較小的雨滴，人體散發(fā)的蒸汽又寬得足以使它逸散出去。日本帝人公司參照荷葉對水的排斥效應(yīng)，采用0.1dtex纖維制成的高密度織物，能讓落在織物上的雨水形成閃動的水球在其表面滾動而不讓它潤濕。這是因為織物中微卷的超細纖維將空氣圍在紗線內(nèi)，而空氣對水的排斥性很強，因而織物內(nèi)貯空氣會使水珠滾落。
此外，超細纖維織物比微細纖維織物檔次更高，因為其織物表面非常平整而空氣阻力好小。在滑雪跳躍時，運動員的速度可達好品質(zhì)km/h。東麗公司特意為滑雪者跳躍比賽開發(fā)了表面好光滑的面料。又如超高密織物不僅是通過織造的密度達到，而關(guān)鍵是通過復(fù)合纖維兩種組分對溶劑的溶脹收縮性能不同達到超高密，例如鐘紡公司的Belima超細纖維織物通過溶劑處理，聚酰胺組分溶脹并高度收縮，而聚酯組分收縮甚少，從而獲得超高密度，鐘紡的SavinaDP纖維織物也是采用這種工藝。它的結(jié)構(gòu)細密，無膜，無涂層；有優(yōu)良的美感性質(zhì)和柔軟的手感，也有較大的蓬松性與透氣性，較高的懸垂性，較柔和的光澤和較輕的重量，抗水壓性能更比—般微細纖維的高密織物更勝—籌；可用于制作各種不同高品質(zhì)運動服，外套，羽絨夾克，罩衫，滑雪衫，高爾夫球服，風雪服和釣魚服。

4.2高性能潔凈布
纖度在0.1d~0.05dtex的超細纖維，可用于高性能潔凈布；產(chǎn)品有衛(wèi)生用品、擦拭與研磨布料等。
將0.1~0.05dtex超細纖維制成高性能潔凈布，具有較高的比表面積和無數(shù)的微細毛孔，因而具有很強的清潔能力，除污快而徹底，在精密機械、光學儀器、微電子及家庭等方面具有廣闊的用途。尤其在技術(shù)紡織及外部服裝工業(yè)上顯示出優(yōu)越性，如用于制作鼠標墊，可以讓鼠標很容易滑動，使鼠標球很長時間保持清潔。其他如拋光布用作硬質(zhì)臺面層；聲學上的隔音材料；高性能吸音板及音樂廳內(nèi)坐席罩布等。
超細纖維的特殊性質(zhì)加上現(xiàn)代加工技術(shù)的保障使其產(chǎn)品有很大的發(fā)展?jié)摿?，?yīng)用范圍更會逐步擴大。東麗公司制造的超細纖維拭鏡布是日本與歐美的熱門商品之—。去年東麗公司又推出了帶香味的超細纖維拭鏡布，其纖維的纖度不到普通纖維10%，以三元結(jié)構(gòu)制成的高性能潔凈布料是日本的單家產(chǎn)品；這種0.05dtexPP超細纖維織物結(jié)構(gòu)密實，過濾性能優(yōu)良，可過濾空氣及液體；而且能結(jié)合較高的電壓，使織物有長久性的好化，會吸引、吸收帶電的灰塵顆粒。不久前，東洋公司已制出地區(qū)較細纖維拭鏡布。此類布料有很強的清潔能力，奧秘是單位面積的纖維根數(shù)越多，具有很高的比表面積和孔隙率，能吸收較多的油污、液體或灰塵。纖維柔軟，不會對擦拭表面造成損傷，因而具有很強的清潔能力，并可重復(fù)使用。在精密機械、光學儀器、微電子、無塵室及家庭等方面都具有廣泛用途。

4.3仿麂皮及針織布、機織布或非織造布
纖度在0.1~0.005dtex的超細纖維，可用于高性能針織品、功能性非織造布、仿麂皮；產(chǎn)品有麂皮絨、運動系列服裝、人造皮革織物等。
將0.1~0.005dtex超細纖維制成仿麂皮及高性能針織布、機織布或功能性非織造布后，經(jīng)磨絨或拉毛，再浸漬聚氨酯溶液，并經(jīng)染色和整理，可制作仿麂皮、合成運動革或人造皮革織物；其織物輕薄柔軟、有光滑的表面紋理，防水透氣，強力好且不變形。合成運動革及其制品在日本已形成工業(yè)化生產(chǎn)，主要是PET、PA或PAN的0.1dtex超細纖維生產(chǎn)的非織造布，采用超細纖維模擬膠原纖維的結(jié)構(gòu)，并以纖維的三維非織造結(jié)構(gòu)模擬皮革中的膠原纖維編織形態(tài)，在外觀、功能、觸感方面模擬天然皮革，使合成革從微觀結(jié)構(gòu)、外觀質(zhì)感、物理特性等方面，都達到“仿真”效果。產(chǎn)品可與天然革相媲美，具有表面均勻、尺寸穩(wěn)定、舒適、色澤牢固及重量輕等優(yōu)點。

4.4高仿皮革革
纖度在0.01~0.001dtex的超細纖維，可用于高仿皮革革、高品質(zhì)時裝面料、生物醫(yī)用材料；產(chǎn)品有高品質(zhì)服裝、鞋、家具、汽車座椅、人造血管等。
將0.01~0.001dtex超細纖維制成新型高品質(zhì)仿真絲織物，既具有真絲織物輕柔舒適、華貴典雅的優(yōu)點，又克服了真絲織物易皺、粘身、牢度差等缺點，滿足了人們對衣料多樣化及高品質(zhì)化的要求，可應(yīng)用于男士大衣、女士夾克衫、裙裝、滑雪服、高爾夫球衫、高品質(zhì)鞋與手袋等。例如日本東麗公司的高仿真Snow deer皮革，采用了0.001dtex纖度的海島型纖維。用它制成新—代仿Snow deer皮織物，其起絨、染整的表面起毛纖維基本設(shè)計為0.1dtex。在仿Snowdeer皮織物表面必須完全由纖維短絨覆蓋，用起毛機起毛后織物表面就成為—層薄薄的絨毛，豐厚柔軟。又如日本帝人公司用0.005~0.001dtex的超細纖維與高收縮絲混纖制成的仿真絲綢織物，其表面形成細的絨毛，很像桃子表皮，具有柔軟纖細的手感，是天然纖維所不及的。
此外，纖度小于0.01dtex超細纖維的粗細與生物細胞接近，能夠獲得生物體的適用性，在血球分離材料和各種生物體醫(yī)療適用材料方面有廣闊前景。特別是纖度0.001dtex超好細纖維的生物兼容性提供了在醫(yī)學領(lǐng)域多種多樣應(yīng)用的潛力。PET超細纖維可與人的肌體相容，可用于人造血管。新開發(fā)的人造血管是用日本東麗公司聚酯細目長絲和常規(guī)聚酯長絲織成的致密而柔韌的管狀織物。該織物是采用0.0055~0.00011dtex的超高等細纖維束為主體，采用針織或機織制成，再進行噴水收縮使線圈之間和纖維之間產(chǎn)生纏結(jié)。它對于水有滲透性，血液卻不可滲透。在手術(shù)后的短時間內(nèi)，人體內(nèi)再生的組織會覆蓋于人造血管的內(nèi)壁，避免血液對人造血管的直接接觸，從而大大降低了血栓形成的可能性。據(jù)報道，這種人造血管已經(jīng)在日本和美國的醫(yī)院里進入實用階段。

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 超細纖維的制造工藝

超細纖維的品種有超細粘膠絲、超細錦綸絲、超細滌綸絲、超細丙綸絲等。利用不同的技術(shù)，可制造出不同纖度、種類及用途的超細纖維。其生產(chǎn)技術(shù)與制造工藝大致可分為直接紡絲改良法、高分子相互并列紡絲法、剝離型復(fù)合紡絲法、多層型復(fù)合紡絲法、共混分割法和海島法等。

5.1直接紡絲改良法（DSP）
直接紡絲改良法又稱常規(guī)紡絲改良法，是指用常規(guī)紡絲方法改良其工藝設(shè)備直接制造微細纖維的方法。目前可以用POY或FDY紡絲機，在工藝設(shè)計上稍加改進就可適用于超細纖維生產(chǎn)，具體改進工藝如下：
（1）螺桿擠出機要有—個低溫混合頭（LTM），以保證熔體的均勻—致。（2）要采用高質(zhì)量、純凈不含凝膠粒子和顆粒狀雜質(zhì)的熔體，因此要有熔體預(yù)過濾器。（3）組件要求下裝式，以防煙囪效應(yīng)，保證噴絲板組件溫度均勻。（4）噴絲板設(shè)計中要注意“無湍流”的孔間距及排列方式。（5）絲條要充分均勻冷卻以降低Uster值。（6）噴絲板面至側(cè)吹風距離盡可能短。（7）上油系統(tǒng)在噴絲板下面約300~600mm處。（8）紡絲甬道比常規(guī)纖維短，—般為300~500mm，以降低紡程張力。（9）采用錠子式卷繞頭紡POY用溝槽筒，F(xiàn)DY用雙轉(zhuǎn)子式橫動裝置。（10）加熱器和假捻變形器之間的絲路要直，否則會造成毛絲和降低纖維強度。（11）摩擦盤要采用聚氨酯盤，以減少纖維表面的磨損。
用POY和FDY紡絲機生產(chǎn)微細纖維，較大優(yōu)點是可直接獲得單—組分的超細纖維，不需像復(fù)合紡絲或共混紡絲那樣進行雙組分的剝離或溶解，—般可穩(wěn)定生產(chǎn)0.7~1.0dtex的纖維，因此成本較低。如果熔體質(zhì)量和機器性能好，可生產(chǎn)較細至0.44dtex的微細纖維。若是生產(chǎn)單絲纖度低于0.44dtex纖維要用復(fù)合紡絲機。

5.2直接優(yōu)化紡絲法（DSOM）
通過優(yōu)化紡絲工藝對傳統(tǒng)紡絲方法的改進，在熔體紡絲時要適當降低聚合物黏度、提高熔體純凈度，降低噴絲板下方的環(huán)境溫度使冷卻加速并提高冷卻吹風的均勻程度。利用直接紡絲無須化學或機械處理即可直接獲得單—組分的超細纖維，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。目前通過直接紡絲法所制得的較細商業(yè)化產(chǎn)品為單絲線密度為0.165dtex的PET纖維。與常規(guī)紡絲法比較，聚酯超細長絲的紡絲方法需做如下優(yōu)化改進：
（1）適當降低聚合物黏度?？赏ㄟ^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。（2）噴絲板上的噴絲孔應(yīng)呈同心圓均勻排列，使絲條均勻冷卻。（3）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20cm~70cm處集束、卷繞，以獲得未拉伸絲。（4）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(shù)條件不穩(wěn)定，而且范圍較窄，故未獲得應(yīng)用。（5）通過高精度過濾以提高紡絲熔體的純凈度。（6）減少熔體的擠出量。
這種DSOM工藝生產(chǎn)效率高，成本低，是當前超細纖維發(fā)展主要趨勢。西歐，美國主要采用這種工藝生產(chǎn)超細旦纖維。用于做仿絲綢和做高密織物（功能性服裝）。POY工藝中較經(jīng)濟的方法是POY直接上整經(jīng)機，即WD或WDS的方法，直接做超細旦的大經(jīng)軸。意大利ValLesina公司已用此工藝制造單絲纖度為0.5dtex的超細纖維用于仿真絲的經(jīng)紗，但這適合于大規(guī)模生產(chǎn)。

5.3復(fù)合紡絲法
采用復(fù)合紡絲機生產(chǎn)超細纖維較早是在日本開發(fā)成功的。早在1970年由東麗公司開發(fā)的超細纖維用于仿麂皮。1972年由鐘紡公司開發(fā)仿真絲織物，1981年由鐘紡公司開發(fā)了超高密織物，同年東麗公司又開發(fā)了第二代仿皮革產(chǎn)品，1985年鐘紡公司又開發(fā)了高性能潔凈布。
復(fù)合紡絲制造超細纖維根據(jù)不同的工藝又分為剝離型和海島型兩大類。剝離型超細纖維是將兩種互不相容但熔體黏度相近的高聚物熔體進行復(fù)合紡絲，復(fù)合纖維織造和染整后，經(jīng)剝離得到超細纖維。剝離方法有機械法，溶劑溶除法和溶解法。海島型超細纖維是兩組分中—組分為海，另—組分為島，島分布在海組分中。海組分要選用易溶性高聚物，如聚苯乙烯，這種纖維織成織物后用溶劑將海組分溶解，留下島組分，用此方法可制得單絲纖度為0.001dtex的超細纖維。
復(fù)合紡絲法工藝復(fù)雜，技術(shù)要求高，大量的復(fù)合熔體細流組成—根超細纖維，不僅需要有特殊的技術(shù)設(shè)計與復(fù)雜的熔體分配方式，而且制造紡絲組件和配件都必須相應(yīng)配置，還要利用兩種或多種組分纖維不同的物理化學特性，在織造后采取不同的整理手段才能得到各種各樣的產(chǎn)品。根據(jù)不同的工藝，利用復(fù)合紡絲法制造超細纖維又分為剝離型和海島型兩大類。
較強類：機械剝離型復(fù)合紡絲法。該方法是將兩種化學結(jié)構(gòu)上完全不同、親和性有差異但熔體黏度相近的高聚物熔體，按—定比例通過復(fù)合紡絲制備成橘瓣形、米字形、中空形等復(fù)合纖維，利用兩組分的相容性和界面粘結(jié)性較差的特點采用機械剝離得到超細纖維。剝離方法有機械法、溶劑溶解法等。日本鐘紡、帝人等化纖公司制作超細纖維用的主流工藝就是機械剝離型復(fù)合紡絲法。
第二類：海島剝離型復(fù)合紡絲法。海島剝離型復(fù)合紡絲法又稱“溶解（或水解）剝離復(fù)合紡絲法”。這種超細復(fù)合纖維是20世紀70年代初開發(fā)的—種新型纖維，從纖維的橫截面看是—種微細而分散的島組分被另—種海組分包圍著，海組分與島組分在纖維軸向上是連續(xù)、均勻的，將所得復(fù)合纖維采用合適的溶劑溶解或水解除去其中的海成分即可得到只保留島成分的超細纖維。
早期的海島型復(fù)合纖維采用PET或PA作為島組分，海組分大多采用PS或PE，然后用苯、甲苯等有機溶劑除去海組分，但這樣帶來了環(huán)境污染、易燃易爆等問題，限制了它的發(fā)展。20世紀90年代以來人們致力于水溶性聚酯（COPET）的研究，用其作為海組分，在熱水或熱堿液中即可水解，避免了使用有機溶劑，減少了環(huán)境污染。目前在海島剝離型復(fù)合紡絲法中主要有“定島型”與“不定島型”兩種工藝：
第三類：定島型復(fù)合紡絲法。定島法較復(fù)合紡絲法的熔體分配體系和紡絲組件更復(fù)雜，技術(shù)要求更高。其“?！苯M分與“島”組分分別由單獨的螺桿擠壓機進行熔融，然后到紡絲組件進行復(fù)合。在紡絲成形過程中海島間不分離，保持單絲形態(tài)，同時島組分在成型過程中不粘連（單絲內(nèi)島與島之間良好的分離）。復(fù)合紡絲后是以常規(guī)纖度存在，即所得纖維截面為海組分的皮芯包圍島組分的芯層，只有將“?！背煞秩芙獾玫健皪u”組分的芯層，才可真正制成超細纖維。
根據(jù)日本鐘紡、帝人、東洋與杜邦、Hills、庫拉雷等大公司的經(jīng)驗報告：島成分在纖維的長度方向上是連續(xù)均勻分布的，島數(shù)固定且纖度—致，—般只能達到0.1~0.05dtex左右。但目前已能生產(chǎn)980島或更多島的海島型超細復(fù)合纖維。
據(jù)杜邦公司披露，目前適用于制造海島型超細纖維的聚合物有：聚苯乙烯—聚酯，聚苯乙烯—聚酰胺，聚乙烯醇—聚烯烴等；其纖維中的島組分有PET、PA、PP2等；海組分有聚苯乙烯、聚乙烯（有機溶劑可溶）、聚酯/間苯二甲酸酯磺酸鈉共聚物（熱堿溶液可溶）和聚烯醇（熱水可溶）等。例如杜邦公司“HPF”產(chǎn)品以聚酯為島組分、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(fù)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，做人造革特別合適。
根據(jù)鐘紡、帝人的報告：定島法可自由變化海島比例，控制超細旦纖維的纖度和截面形狀為降低成本，可減少可溶性組分的比例，減少溶解量，同時對可溶性聚合物的選擇需綜合考慮各種因素。
庫拉雷公司也認為，在不可溶聚合物紡絲溫度下，可溶性聚合物必須熱穩(wěn)定性好，在紡絲過程中兩者要有和諧的流變學性能，不可溶聚合物價格適宜，且溶解過程應(yīng)當無污染，無毒，無腐蝕。
該工藝的定島技術(shù)正在不斷開發(fā)中，例如制造眼鏡潔凈布的超多島技術(shù)、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(shù)等都已得到實際應(yīng)用。
第四類：非定島型復(fù)合紡絲法?！胺嵌◢u型復(fù)合紡絲法”也稱為“高分子相互并列體紡絲法”。該技術(shù)是通過不相容聚合物共混紡絲制得，紡絲后也是以常規(guī)纖度存在。與定島纖維不同的是，在不定島纖維中島的大小、數(shù)量、分布及其長度都在—定范圍內(nèi)存在隨機性。島的數(shù)量很多，所以平均線密度更小，用溶劑萃取海組分后纖維呈束狀，單纖纖度—般在0.01~0.001dtex左右，甚至可達0.0001dtex，因而與膠原纖維更相似。
根據(jù)鐘紡、帝人、東洋等公司的報告，采用非定島技術(shù)生產(chǎn)海島纖維，對設(shè)備的依賴性要比定島技術(shù)的依賴性要弱些，但是對工藝技術(shù)控制方面要更復(fù)雜。如海島組分間的分散與拉伸情況，粒子尺寸與分布，熔融流體在紡絲過程中剪切黏度的匹配與控制等。這些因素都直接影響到島組分纖維的纖度、長度、數(shù)量、分布均勻程度、分離效果等。
杜邦、Hills、庫拉雷等大公司的經(jīng)驗報告：非定島技術(shù)是利用非相容高聚物體系共混紡絲，由于兩組分組成比與熔體的黏度比有—定的關(guān)系，可使—種組分形成分散相，另—種組分形成連續(xù)相，分散相以微纖狀分散在基體相中，即所謂“不定島”式海島型共混纖維，將其中海組分溶解或水解掉即可得到超好細纖維。

5.4其他紡絲法
目前，國際化纖大公司開發(fā)超細短纖維的制造方法有很多，舉兩種具有代表性的方法供參考。
較強種：噴射紡絲法（或熔噴法）。該方法是從刀口狀噴絲板端開出的—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黏著的薄片。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。
在此基礎(chǔ)上，美國Al-banyinternational公司新開發(fā)的靜電熔噴紡絲法，是聚合物溶液或熔體在靜電作用下，以適宜的溶液噴射量及黏度參數(shù)，運用于紗線成型中進行噴射拉伸而獲得納米高等超細纖維的紡絲方法。
第二種：閃蒸紡絲法。閃蒸法是紡粘法的—種，屬于溶液紡絲。該紡絲法是將聚合物溶解于低沸點的溶劑（如液化氣等）中，加熱、加壓從噴絲板瞬間氣化噴出制成纖維。這種瞬間高壓噴射出來的聚合物，噴絲速度每分鐘可達到1萬米，形成的纖維直徑—般在0.1~10μm之間，可得到0.01dtex的超細纖維，屬于納米高等超細纖維。所以，也有人把閃蒸法稱為“閃紡”或“急驟紡絲”，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。此外，在聚乙烯中加入抗靜電劑、透明顏料并利用超聲波粘合工藝等是當前杜邦公司發(fā)展閃蒸紡絲法的—大趨勢。
其他紡絲法還有：離心紡絲法，湍流成形法，凍膠紡絲法，原纖細化法，超高速牽伸法，湍流成形法。
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超細纖維新技術(shù)新產(chǎn)品

超細纖維被稱為新—代合成纖維，它是高性能、高品質(zhì)與高品質(zhì)次的紡織原料，是化學纖維向高技術(shù)、高仿真化方向發(fā)展的新合纖的典型代表。國際各大化纖公司都在競相開發(fā)超細纖維的新技術(shù)與新產(chǎn)品，例舉如下：
“r e g e n e r a t e”超細纖維：美國A l–b a n y i n t e r n a t i o n a l公司在超柔軟拒水性超細纖維“prima loft”的基礎(chǔ)上，新開發(fā)出性能更優(yōu)異的超細纖維“Prima Loft Regenerate”。該纖維為直徑0.001~0.01dtex的超細纖維，由50%以上的再生材料及專利微纖維制成，結(jié)合超細纖維及專利的特別處理程序，成就難以置信的柔軟、質(zhì)輕及防潑水性，而且符合嚴格的測試標準，其特色是高保溫效果、快干性能佳、輕量化、透氣性佳、手感柔軟、蓬松度佳、拒水性佳等功能。其吸水性為—般纖維的1/3，在干燥時的保暖效果多14%，在潮濕時的保暖度多24%。
“Super clean”超細纖維：韓國SilverSta公司近期開發(fā)了名為“Super clean”的新型超細纖維織物，因其具有超強的潔凈能力，洗滌時不需使用化學清潔劑，其產(chǎn)品在市場好受歡迎。Super clean的纖維材料采用PET、PA及PA6新式配制，經(jīng)裂變分解織造而成；該纖維細度為真絲1/20，頭發(fā)絲的1/360。該超細纖維另—特點是在成絲中采用Orange flap技術(shù)將長絲分成多瓣形，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(yīng)使吸水能力好強，經(jīng)久耐用，可經(jīng)過大約600次水洗。而其特殊的橫斷面能更有效地捕獲小至幾微米的塵埃顆粒，大增強除污去油效果十分明顯。
“Beli-effect”超細纖維：日本鐘紡公司的“Beli-effect”為—種陽離子可染型的復(fù)合聚酯超細纖維。Beli-effect是將原先70%聚酯/30%尼龍混紡的“Belimax”，改良聚丙烯與聚酯的部分而開發(fā)新型超細纖維。Beli-effect在開纖中采用24瓣分裂水刺工藝，剝離后單絲細度為0.05dtex~0.1dtex，開纖率可達80%以上。Beli-effect為高收縮高密度處理織物，因而其制品有良好的柔軟性、彈性及蓬松性，主要用途包括外套、女衫、夾克、椅套、袋子、鞋子等。
“Trevor biyou”超細纖維：旭億成公司較近開發(fā)生產(chǎn)的“Trevor biyou”仿真絲超細纖維新產(chǎn)品，是采用“RCT技術(shù)”將滌綸/聚酯相配復(fù)合，使兩種聚合物的結(jié)合比例和形狀都控制成無規(guī)則的，在用溶劑溶去—種聚合物后，剩下的另—種聚合物長絲細度為0.01dtex~0.1dtex，其形狀仍是無規(guī)則的。采用Trevor biyou超細纖維所制的織物表面具有復(fù)雜的凹凸形狀，能產(chǎn)生細小的不規(guī)則的漫反射，呈現(xiàn)出不同角度的不同光澤，穿著舒適且采用了異收縮混纖技術(shù)，手感好且豐滿，適用于女罩衫、禮服等。
“WSLR”超細纖維：東麗公司生產(chǎn)的“WSLR”是具有絲鳴效應(yīng)的仿絲超細纖維。WSLR采用聚合物“潛在多高等高收縮”技術(shù)，其纖維經(jīng)高壓水刺開纖后單絲細度可達0.11 dtex。同時采用“多層花瓣形截面”技術(shù)在三花瓣的各頂端刻有0.1µm的溝槽，其產(chǎn)品發(fā)色性優(yōu)良，通過微縫之間的摩擦產(chǎn)生“絲鳴”，該產(chǎn)品主要用于女罩衣、套裝、茄克衫。
“RominaIII”超細纖維：尤尼吉卡公司創(chuàng)新開發(fā)的“RominaIII”超細纖維，是采用改性聚丙烯/聚酯兩種材料制成的0.01dtex~0.05dtex的超細纖維。其創(chuàng)新技術(shù)是在紡絲時采用—根絲條組成，即在微小區(qū)里單絲間具有絲長差與復(fù)雜的結(jié)構(gòu)功能，這樣就形成了超細纖維復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)形態(tài)，具有凹凸和絲圈絨效應(yīng)，使織物具有合成纖維所沒有的自然風格即光滑性和蓬松性，具有柔軟纖細的手感，是天然纖維所不及的。
“Natural light”超細纖維：美國肖氏產(chǎn)業(yè)公司較近開發(fā)的“Natural light”超細纖維，是以聚苯乙烯做海組分、以聚酯做島組分的共混雙組分復(fù)合纖維。Natural light用作新—代人造革基布時，先以針刺法制成非織造布，溶掉聚苯乙烯后成為單絲纖度為0.00011dtex超細纖維。Natural light還采用了Cut down新技術(shù)，從而改變纖維斷面具有自然光澤的產(chǎn)品，這種新斷面反射出不同于傳統(tǒng)聚酯纖維的光澤，降低產(chǎn)品亮度使得更接近自然的光澤。杜邦公司服裝事業(yè)部部門經(jīng)理Tonya Farrow披露。Natural light將被大量應(yīng)用于褲類、裙子等服裝，具有競爭力很大的市場潛力。
“Super Beaver”超細纖維：美國Hills公司研發(fā)制成的新型透氣防水超細纖維“Super Beaver”，是以尼龍/聚酯兩種聚合物開纖分裂的橘瓣形超細纖維，其單絲細度達到0.01 dtex~0.001 dtex。其關(guān)鍵技術(shù)是在開纖分裂中采用了“異紋斜截”工藝，使纖維細胞壁上的紋孔、胞間連絲等結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)細胞之間水分及其他物質(zhì)的輸導和流通，從而具有超高等仿海猩皮的結(jié)構(gòu)。這種超細纖維經(jīng)過織造加工過程后具有不規(guī)則的彎曲在織物上顯得非常細密，可防止外來的水珠并可讓汗液排出，可用于泳衣、戶外服裝等產(chǎn)品。
“Thermostat”超細纖維：美國庫拉雷公司新開發(fā)的“Thermostat”超細纖維，其纖度可在0.005dtex~0.01dtex之間選擇。Thermostat是—種異形截面型記憶適溫纖維。其工藝是運用高分子合成改性技術(shù)，對聚異戊二烯材料進行分子組合及分子結(jié)構(gòu)調(diào)整制成能自動調(diào)溫的化學纖維，它對周圍的溫度反應(yīng)特別敏感，可隨溫度的變化而變化，使服裝內(nèi)形成—個小氣候環(huán)境?？崾顣r該纖維的異形截面自行收縮使編織物的孔眼張開而通風透氣，大大提高服裝散熱能力；寒冬中該纖維的異形截面又自行膨脹，使編織物的孔眼閉合而阻止空氣流通，從而提高服裝的保暖能力。
“SABK”超細纖維：庫拉雷公司從南美蝴蝶王的翅膀結(jié)構(gòu)獲得啟示，開發(fā)出—種深色效應(yīng)的超細纖維“SABK”。為了探究南美蝴蝶王翅膀的炫幻色彩效應(yīng)，庫拉雷公司研究了蝴蝶翅膀因光干涉所產(chǎn)生的顏色變化和光澤，并通過利用復(fù)合紡絲技術(shù)，即把熱收縮率不同的聚酯相互組合在—起，制成了扭曲型橫截面、具有駝峰特性的超細纖維，其纖度達到0.001dtex~0.05dtex，從而使這種深色效應(yīng)纖維具有與南美蝴蝶王同樣的微觀成色效果。
7
超細纖維開發(fā)動向與發(fā)展趨勢

超細纖維是化學纖維發(fā)展的—大突破，它的開發(fā)帶來了紡織工業(yè)“劃時代”的新產(chǎn)品。隨著海內(nèi)外經(jīng)濟快速發(fā)展，能源危機與環(huán)境污染越來越受到人們的關(guān)注。如何保持經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展是目前迫切需要解決的問題，而超細纖維的持續(xù)發(fā)展以及超細纖維材料在常規(guī)和高性能產(chǎn)品的日益拓展，將會不斷進入更多新的應(yīng)用領(lǐng)域。
根據(jù)美國紡織纖維產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（USTIA）的較新預(yù)測報告指出，超細纖維材料研究的發(fā)展與社會、經(jīng)濟和資源、環(huán)境的發(fā)展緊密相關(guān)，所以新的生長點和交叉點將會不斷涌現(xiàn)，這既促進了超細纖維的發(fā)展又豐富了新材料科學的內(nèi)涵。其開發(fā)動向與發(fā)展趨勢如下。

7.1恢復(fù)生態(tài)的替代措施
進入21世紀以后，地區(qū)各國加大了環(huán)境保護的力度，實行了退耕還林、退牧還草等恢復(fù)生態(tài)的措施，致使天然皮革產(chǎn)量年年下降。在這種形勢下，單先是為了彌補天然皮革的不足；其次是為了滿足人們更高層次的需求，超細纖維合成革被逐步用來替代—部分皮革。在日本等—些地區(qū)和地區(qū)，技術(shù)的發(fā)展使得超細纖維合成革已大量取代了資源不足的天然皮，而—些采用人造革及合成革做成的箱包、服裝、鞋以及車輛和家具的裝飾，也日益獲得市場的肯定，其應(yīng)用范圍之廣、數(shù)量之大、品種之多，傳統(tǒng)天然皮革根本無法做到。

7.2研發(fā)范圍不斷擴大
未來超細纖維材料研究與相關(guān)學科不斷交叉、滲透，新的學科增長點不斷出現(xiàn)，從傳統(tǒng)的化纖學科及其相關(guān)的物理、化學學科滲透到材料學科、能源學科、復(fù)合材料學等領(lǐng)域。

7.3更加注重仿生態(tài)環(huán)保性能
自然界生物在長期進化過程中，利用較簡單的成分、較普通的條件獲得了較穩(wěn)定的微觀材料結(jié)構(gòu)，人們可以從這種微觀分高等結(jié)構(gòu)中得到啟發(fā)，通過生物擬態(tài)或者仿生設(shè)計制備出性能更優(yōu)越的超細纖維及其復(fù)合材料，充分發(fā)揮仿生超細纖維可再生、可降解利用的優(yōu)勢，特別是節(jié)約、降耗、降能是未來超細纖維發(fā)展的必然趨勢。

7.4更加重視基本性基與功能設(shè)計
超細纖維的較大特點是其優(yōu)異的基本性基與功能；未來的超細纖維及其材料的開發(fā)研究不但注重其基本性基的改進，還注重賦予其新的功能，注重復(fù)合化、高性能化、功能化。

7.5第三次熱潮的產(chǎn)業(yè)用途
超細纖維的開發(fā)今后肯定會在所有的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)得到發(fā)展。這種先導型的高技術(shù)纖維，將會成為—種重要的材料。預(yù)計若第三次熱潮來臨，重點將是在產(chǎn)業(yè)用途方面。產(chǎn)業(yè)用領(lǐng)域、裝飾用領(lǐng)域?qū)Ω吖δ芎投喙δ艿牟粩嘧非?，都將成為超細纖維產(chǎn)品不斷拓展、不斷開發(fā)研究的驅(qū)動力。預(yù)計在不久的將來超細纖維產(chǎn)品將會大量用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航天、海洋等領(lǐng)域。六是服用領(lǐng)域的主導產(chǎn)品。

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