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【中国智能制造网 技术前沿】经一定几何形状(非圆形)的喷丝孔纺制的具有特殊横截面形状的化学纤维称为异形截面纤维。化学纤维的异形化，可源于对蚕丝三角形的模拟，改善光泽；可源于对棉、麻纤维中空的仿生，改善保暖性等。
当纤维截面异形之后，会发生什么奇迹？
非圆形截面纤维的表观特征，随截面形状不同而变，其力学性质、表面吸附性质，也都会随纤维截面的异形而变化。纤维的截面变化，主要有两类形式；一是截面形状的非圆形化，二是截面的中空和复合化。
一、异形纤维特点
异形截面纤维具有特殊的光泽、膨松性、耐污性,并具有抗起球性，能改善纤维的回弹性和覆盖性能。
1、抗折皱及抗抽丝性
异形纤维的弹性模量比圆形截面要高，因此抗变形能力较强,抗折皱效果好。就像同等长度、重量的工字钢要比圆钢抗弯性好。
2、抗静电及吸湿性
纤维异形化后，其表面积和空隙增加，织物的回潮率增加，且截面越复杂，回潮率越高。如六叶形锦纶长丝回潮率可达5.2%,而圆形截面织物只有4.8%。由于异形纤维吸湿性增加，因而抗静电效果有所改善。
3、抗起球性
由于一些合成纤维原料易起毛起球，其织物在使用过程中，一些纤维形成卷缠的小球附着在织物表面，降低了织物的使用价值。
而异形纤维因抱合力大，小毛丝不易滑露出来，因此起球现象大大减少。抗起球性能与截面的异形度有关，异形度越大，抗起球性越好。如同样的扁平合成纤维，在相同的线密度情况下，扁平度越大的抗起球性能也越好。
4、染色性
由于异形纤维的表面积增大，染色速率可获提高。但是，它也使对光线的反射增大，因此从视觉效应来说，在相同染料吸着量的情况下，得色显得稍浅。所以要从外观上得到同样深度的染色物，在染异形纤维时必须比圆形截面纤维多用染料10%-20%。然而得色的鲜艳度以异形纤维的较高。
5、光泽效应
纤维光泽与纤维截面形态有较大的关系，当一束平行光照射于不同截面形态的纤维表面时，会发生不同的光泽效应。
例如，三角形截面，光照射在其上时，可在纤维内部的棱边上透射出去，这样在产生全反射的棱边处光泽就弱，而其他棱边外的光泽就强。当入射角改变时，产生全反射的棱边也会改变，从而产生「闪光」效应。另外，由于三角形的棱镜作用，使光线射出来时产生色散效应，给人以特殊感觉。
6、抗污性
由于异形纤维对光的反射作用较强，透光率低，使污粒看上去较小，所以有感觉上的抗污性能。再加上表面积又比较大，制成织物后，反映在人们的视觉上，织物的覆盖性能比较好，不容易被沾污。
二、异形纤维的分类及制备方法
1、异形纤维分类
异形纤维的品种相当丰富，按其截面形态大体可分为三角形、多角(五星、五叶、六角、支型)形、扁平带状、中空纤维等几种类型。还有八叶形、藕形、蚊香状盘旋形等异形纤维。这些纤维有各自特点，其截面形状取决于纺丝时喷丝板上喷丝孔的形状。
2、制备方法
(1)、异形喷丝孔纺丝法：喷丝孔按所需形状进行加工，当纺丝时，熔纺丝液以一定速度从喷丝孔喷出，纺丝液从异形孔中喷出后逐渐凝固成形得到所需异形丝形状。
(2)、膨化粘结法：纺丝液被挤压后离开喷丝孔瞬间，由于压力突然降低，会发生膨化，而此时的纺丝液尚未凝固，因而相邻部分会粘结，纤维截面液因此改变。
(3)、复合纺丝法：两种或两种以上高分子聚合物，通过特殊的喷丝组件，并且各组分按一定比例位置通过喷丝孔喷出成型。
(4)、轧制法：用两块重叠喷丝板，每块喷丝板上喷丝孔形状各异，制得异形丝。
三、异形纤维应用
1、三角形截面纤维
这类纤维光泽度高。如三角形锦纶长丝有钻石般的闪烁光泽，用其制造的长筒丝袜有金黄色的华丽外观。此类纤维一般作为点缀性用途，与其他纤维混纺或交织，可以制作毛线、围巾、睡衣等。
2、变形三角截面纤维
这类纤维应用广泛，纺丝绸、仿毛料。它以三角形截面为基础，根据产品要求变形为各种形状，这类纤维具有均匀性的立体卷曲特性，可以与毛或黏胶纤维混纺，特别适合做法兰绒，其手感温和，色泽优雅。
3、五角形截面纤维
适合做绉麻织物，可用来做仿丝绸。多角形低弹丝可以做仿毛、仿麻、针织或外衣织物。产品光泽柔和，手感优良，轻薄。此外多叶形截面纤维保暖性好有较强的羊毛感，而且可以抗起球抗起毛，特别适合制作绒类织物。
4、Y型断面纤维
Y型断面纤维孔隙率达40%，比圆形断面的孔隙率高出一倍多。这些孔隙提供了汗水湿气导流的毛细孔道，有利于吸湿排汗。Y型断面纤维由于其重量轻、吸水吸汗、易洗速干的特点，可应用于运动服、训练服等面料生产。
5、双十字截面纤维
这类纤维编织的袜子，服用性能好，可以解决袜子易脱垂下落的问题，而且在相同纤度下，这类纤维截面大，用料成本降低。
6、扁平形截面纤维
这类纤维具有优良的刚性，可作为仿毛皮中的长毛用纤维。扁平黏胶长丝制成的绒类织物具有丝绒风格。
(原标题：当纤维截面异形之后，会发生什么奇迹？ )
浙公网安备 33010602000006号
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