聚酰胺纤维的改性与全新品种

聚酰胺纤维有许多优良性能，但也存在一些缺点，如模量低，耐光性、耐热性、抗静电性、染色性以及吸湿性较差，需要加以改进，以适应各种用途的要求。

改进聚酰胺纤维性质的方法一般分为化学改性法和物理改性法两种。化学改性的方法有共聚、接枝等，以改善纤维的吸湿性、耐光性、耐热性，染色和抗静电性；物理改性的方法有改变喷丝孔的形状和结构，改变纺丝成型条件和后加工技术等，以改善纤维的蓬松性、伸缩性、手感、光泽等性能，如纺制复合纤维、异形纤维、混纤丝或经特殊热处理的聚酰胺丝，可获得各种聚酰胺差别化纤维。

（1）异形截面纤维：可以改善纤维的手感、弹性和蓬松性，并赋予织物以特殊光泽。聚酰胺异形纤维的截面形状主要有三角形、四角形、三叶形、多叶形、藕孔形和中空形等。中空纤维由于内部存在着气体，还可改善其保暖性。

（2）混纤丝：一般采用异收缩丝混纤和不同截面、不同线密度丝的混纤技术。高收缩率和低收缩率纤维的混纤组合，使纱线成为包芯、空心和螺旋形等结构；不同截面和线密度丝的组合，则可利用纤维间弯曲模量的差异，避免单纤维间的紧密充填而造成柔和蓬松的手感，并赋予织物以丰满感和悬垂性。

（3）抗静电、导电纤维：为了克服聚酰胺纤维易带静电的缺点，可使用亲水性化合物作为抗静电剂与聚酰胺进行共聚或共混，以获得抗静电纤维。抗静电剂一般是离子型、非离子型和两性型的表面活性剂。纤维的抗静电是靠吸湿使静电荷泄漏而获得的。如日本东丽公司开发的NylonL就是在聚己内酰胺的大分子中引进聚乙二醇（PEG）组分，生成PA6-PEG共聚物，其比电阻约为108Ω·cm，具有良好的抗静电性能。

导电纤维是基于自由电子传递电荷或半导体特征性导电，因此其抗静电性能不受环境湿度的影响。用于导电纤维的导电成分一般有金属、金属化合物、碳素等。如美国Du Pont公司开发的Antron-Ⅲ产品是混有有机导电纤维的聚酰胺BCF膨体长丝，其混纤比例为1%～2%，其中的有机导电纤维是由含有炭黑的聚乙烯为芯层，聚酰胺66为皮层的复合纤维，其比电阻为103～105Ω·cm，该产品已广泛应用于BCF簇绒地毯。

（4）高吸湿纤维：对服用聚酰胺纤维进行吸湿改性是为了提高穿着的舒适性，使它容易吸湿透气。其改性方法可应用聚氧乙烯衍生物与己内酰胺共聚，经熔融纺丝后，再用环氧乙烷、氢氧化钾、马来酸共聚物对纤维进行后处理而制得。此外，还可将聚酰胺纤维先溶胀，再用金属盐溶液浸渍和稀碱溶液后处理等方法，以获得高吸湿聚酰胺纤维。

据报道，意大利Snia Fibre公司开发的Fibre-S是一种改性高吸湿聚酰胺纤维，即在聚己内酰胺中添加20%的聚4，7二氧环癸烷己二酰二胺，通过共混纺丝而制得，其强度和吸湿性有很大改善，这种纤维的吸湿性与棉相似，且具有柔软的优良手感。(www.xing528.com)

（5）耐光耐热纤维：聚酰胺纤维在光或热的长期作用下，会发生老化，使性能变差。其老化机理是在热和光的作用下，形成游离基，产生连锁反应而使纤维降解的结果，特别是当聚酰胺纤维中含有消光剂二氧化钛时，在日光的照射下，与之共存的水和氧生成的过氧化氢会使二氧化钛分解而引起聚酰胺性能恶化。为了提高其耐光、耐热性，目前已研究了各种类型的防老剂，如苯酮（benzoPhenone）系的紫外光吸收剂；酚、胺类的有机稳定剂；铜、锰盐等无机稳定剂。采用锰盐无机稳定剂对于提高聚酰胺纤维的耐光性更为有效。

（6）抗菌防臭纤维：抗菌防臭纤维又称抗微生物纤维，其制造方法大体有两种。一是在聚酰胺纺丝成型前添加抗菌药物，另一种是对成型后的纤维或织物进行后整理。两者相比，前法的抗菌耐久性较好，但由于添加剂是在纺丝前加入，与聚酰胺一起经受整个纺丝成型、后加工过程，故对抗菌剂的稳定性要求高，否则其抗菌效果有较大减弱；后法的工艺过程简单，容易应用于生产，但应注意选择水溶性较小的抗菌药物，以提高使用过程中的耐洗涤性。

用于聚酰胺的抗菌剂一般为有机类抗菌剂和无机类抗菌剂。如采用2溴肉桂醛和2（3，5二甲基吡唑）6羧基4苯基吡啶，也是众所周知的卫生剂，被聚酰胺66吸附后，具有抗菌效果，可抑制白癣菌增长。常用的无机类抗菌剂，以载有Ag+、Cu2+、Zn2+等的沸石、磁酸盐及硅为主，也有采用纳米TiO2、纳米ZnO等。

抗菌防臭聚酰胺纤维不仅是作袜子的理想材料，而且还用于鞋垫、运动鞋以及运动衫、贴身内衣等。

（7）改善“平点”效应的聚酰胺帘子线：聚酰胺纤维的模量较低，且纤维的含水率对其玻璃化温度影响较大，因此在使用过程中容易变形，作为轮胎帘子线，易产生“平点”效应。为了克服这一缺点，可采用共混纺丝技术，即在聚酰胺中加入模量较高而对水不敏感的组分，制备共混纤维，以提高纤维的抗变形和抗湿热降解的能力。如美国Du Pont公司的N-44G和Allied公司的EF-121（AC-0001）改性聚酰胺纤维，前者为聚酰胺66/聚间苯二甲酰己二胺共混纤维，后者为聚酰胺6/聚对苯二甲酸乙二酯共混纤维，这两种产品均能显著改善聚酰胺帘子线轮胎的“平点”效应。

（8）聚酰胺纤维新品种：近年，世界各国都致力于研究开发高强、高模、耐高温聚酰胺纤维，如脂环族聚酰胺纤维、芳香族聚酰胺纤维等，成为商品化聚酰胺纤维新系列品种。有关内容将在本书第九章第二节中论述。