“差別化纖維”是外來語，來源于日本，與目前流行的“新合纖”出處相同、意義相近。與功能性纖維的界限已不十分清晰，可以說差別化纖維已經涵括功能性纖維。腈綸差別化纖維是指經過化學改性或者物理改性的腈綸纖維，是對常規(guī)腈綸品種的創(chuàng)新或者使其具有某些特性的腈綸纖維。目前差別化腈綸纖維主要包括高收縮纖維、復合纖維、異型纖維、抗靜電纖維、抗紫外線纖維、遠紅外纖維、抗菌纖維、阻燃纖維、芳香纖維、負離子纖維、抗起球纖維等等，各種差別化腈綸纖維均可通過調節(jié)聚合及紡絲的工藝進行生產。從廣義上講，差別化腈綸纖維還應包括采用上述新技術制造的差別化纖維進行紡紗、織造、染色、整理等深加工，具有高性能、高科技含量、高附加值的紡織新產品，以適應不同消費者的需求。 另據(jù)有關資料介紹，在美國有75%的人意識到細菌存在于他們的日常生活中，有70%左右的人愿意花高價購買他們喜歡的高功能性纖維織物；在歐美的家用纖維紡織品中，功能性紡織品已經占80%以上。目前我國在差別化纖維及功能性面料開發(fā)方面還滯后于歐、美、日、韓等國家，與紡織強國相比尚存在很大的差距。因此，加快發(fā)展我國差別化纖維及紡織品，參與國際市場的競爭，是中國化纖和紡織業(yè)提高競爭力及產品附加值的當務之急。 1 我國腈綸差別化的現(xiàn)狀 1.1 腈綸纖維的質量 由于技術和經濟的發(fā)展，市場對腈綸產品提出了更高的要求而我國腈綸技術開發(fā)力量薄弱，科技成果轉化步履艱難，質量指標及產品包裝等方面還不能與日本、韓國的廠家相比。 總之，腈綸產品在質量上存在的問題，在相當大的程度上制約了企業(yè)的生產，降低了產品的市場競爭能力。 1.2 腈綸纖維的差別化 雖然我國腈綸行業(yè)發(fā)展迅速，但腈綸的產品結構卻不盡人意，產品的差別化率低。在國產腈綸市場上，常規(guī)品種（3D、6D）嚴重飽和，而復合、超細旦、異型、抗菌等差別化品種卻需大量進口。1996年我國對高縮、異型和阻燃等差別化腈綸需求約133kt，國內只滿足20%。2001年8-10月由上海海關進口腈綸的主要國家或地區(qū)中，從日本進口了13418噸，其中差別化腈綸7900噸，占59%；從臺灣省進口2164噸，其中差別化腈綸995噸，占46% 。進口的品種主要是粗旦、高收縮、阻燃及有光纖維等。 據(jù)權威資料介紹，日本腈綸產量為41.8萬噸，與中國石油、石化兩大集團的產量相當，但內需較少，主要是出口，中國每年的進口量約占本國生產量的30%強。那么，日本腈綸產品依靠的是什么呢？就是采用新產品、新技術和新裝備來占領市場，并大大提高纖維的附加效益。目前國內除了少數(shù)幾家腈綸廠能生產少量差別化纖維外，大部分腈綸生產廠家品種單一，競爭力不強，根本無法應對國際化纖市場的挑戰(zhàn)。 目前我國腈綸的差別化率僅為15%，與發(fā)達國家的40%相比相差很大。在國內市場上，高收縮、高分子量、高染色和復合纖維基本已被用戶接受，反映也比較好。但是異型纖維、抗菌纖維、抗靜電纖維等品種的開發(fā)與應用還處于起步階段，與國外的向多功能、高仿真和高性能方面發(fā)展還存在較大差距。 2 腈綸差別化纖維的應用 2.1 高收縮腈綸纖維 2.1.1 性能 聚丙烯腈纖維是丙烯腈與第二、第三單體進行共聚反應，生成的聚丙烯腈大分子呈不規(guī)則的螺旋形構象，不具有真正的結晶結構，因此沒有嚴格的結晶區(qū)與無定形區(qū)，只有高序區(qū)和低序區(qū)之分，聚丙烯腈纖維的這一結構特性影響了纖維的物理機械性能，使腈綸纖維具有熱彈性，高收縮腈綸纖維就是應用這一特性而開發(fā)生產的。 高收縮腈綸纖維是指纖維的沸水收縮率高于15% ，用高收縮纖維與常規(guī)纖維以一定的比例混合紡紗后，在松馳的條件下進行蒸紗處理，可產生15%以上的急驟熱收縮，便可生產出風格獨特的膨體紗線，而且手感豐滿柔軟、富有彈性。 高收縮腈綸纖維的生產方法主要采用化學改性與物理改性相結合的工藝技術，增加第二單體的含量以改善纖維的拉伸及柔軟性能；在常規(guī)腈綸生產工藝操作的基礎上，調節(jié)熱定型及熱拉伸工藝參數(shù)，并控制腈綸纖維的沸水收縮程度。 2.1.2 應用 依據(jù)高收縮腈綸纖維不同的熱收縮率，可以生產出不同風格及性能各異的紡織產品。在實際應用中，高收縮腈綸纖維與常規(guī)腈綸（或化學）纖維一般按35：65的比例進行混合制條，然后再進行紡紗。一般情況下，紗線的熱收縮率在15-25%之間，可用于生產提花織物、縐類織物等；紗線的熱收縮率在20-35%之間，可用于生產膨體毛線、腈綸衫、毛毯、地毯及人造毛皮等；紗線的收縮率在35-50%之間，可用于生產人造皮革等。 2.2 高分子量腈綸纖維 2.2.1 性能 高分子量腈綸纖維主要是通過提高聚合反應中高聚物的分子量，使之達到要求的工藝參數(shù)，然后進行紡絲加工而成的腈綸纖維。紡絲生產腈綸纖維要求高聚物的分子量最小不能低于30000，腈綸纖維的物理機械性能隨著分子量的增加而提高，因此使腈綸纖維的強度也有所增加。但是，高聚物的分子量增加將使原液的粘度增加，這樣就造成纖維成形紡絲的困難，所以，高聚物的分子量也不能無限制的增大。 高分子量纖維由于比普通腈綸纖維聚合物的分子量高，因此纖維的強度好，手感硬爽，彈性佳，織物的纖維抗倒伏性好。 2.2.2 應用 高分量腈綸纖維是作為生產地毯、壁毯、腳踏墊及坐墊等的主要原料。一般采用占40%比例的高分子量纖維與其它纖維混紡，為了達到剛柔相濟的效果也可配入一定比例的3D腈綸纖維，使織物的風格內剛外柔、手感硬爽豐滿、彈性十足。 2.3 高延伸腈綸纖維 2.3.1 性能 高延伸腈綸纖維采用控制聚合及紡絲工藝參數(shù)，主要控制一單、二單的比例參數(shù)以及紡絲的熱牽伸參數(shù)、定型壓力數(shù)值，以提高纖維的延伸度。 高延伸腈綸絲束經過拉斷機電熱板時，在高于玻璃化溫度的情況下加熱，并在一定牽伸力作用下產生高伸長，然后冷卻纖維使之具有潛在的收縮，從而生產出高收縮腈綸毛條。 2.3.2 應用 一般情況下，腈綸生產企業(yè)生產高延伸腈綸絲束供給下游拉斷制條工序，然后拉斷制條工序控制拉斷機的牽伸倍數(shù)、熱板溫度及纖維冷卻系統(tǒng)，生產出高收縮腈綸拉斷條。接著在針梳機上與60%的正規(guī)拉斷條混合梳理，制成了高收縮膨體毛條，最后用于紡制腈綸膨體紗線、腈綸衫、腈綸毛毯等產品。 2.4 雙組份腈綸纖維 2.4.1 復合纖維 復合纖維就是在纖維截面上存在兩種或兩種以上不相混合的聚合物的化學纖維。根據(jù)不同聚合物的性能及其在纖維橫截面上分配的位置不同，可以得到不同性能和不同用途的復合纖維，如皮芯型纖維、并列型或偏心皮芯型纖維、海島型或裂離型纖維等。 復合纖維的生產采用雙螺桿、雙計量泵及復合噴絲頭進行，將兩種或兩種以上組份各形成一股細流，在貼近噴絲孔入口處匯合，然后從同一噴絲孔中擠出，凝固冷卻而成復合纖維。 在濕法紡絲中還有將兩種組分通過靜態(tài)混合器和計量泵，經一個噴絲頭紡制隨機型復合纖維，如永久性卷曲纖維、超細纖維、中空纖維、異型細旦纖維、導電纖維、阻燃及光導纖維等。 2.4.2 性能 大慶石化公司腈綸廠生產的雙組分腈綸纖維屬于并列型的復合纖維，利用兩種聚合物在纖維截面上不對稱分布，在后處理過程中產生收縮率差異，從而使纖維產生立體的螺旋狀卷曲。為了得到卷曲性能優(yōu)良的腈綸纖維，就要在實踐中摸索出一套最佳的工藝控制和組分配比參數(shù)。 雙組份腈綸纖維的抱合力強，具有類似于羊毛的膨松性和彈性。 2.4.3 應用 大慶石化公司腈綸廠生產的雙組分纖維可紡性好、損耗低、紡織品的毛感強，適合于生產仿毛類絨線、針織物、毛毯和地毯等。一般情況下，雙組分腈綸纖維混入的比例達到10-15%，就能夠提高紡織品的外觀及手感性能，而且應用雙組分纖維生產的地毯抗倒伏性能也有了很大提高。 2.5 細旦腈綸纖維 2.5.1 性能 通常情況下，單絲纖度（dpf）較細的纖維稱為細旦纖維，腈綸纖維細度在0.5-1.3dtex范圍內的是細旦纖維，小于0.5dtex的腈綸纖維為超細旦纖維。一般情況下，利用常規(guī)、中速或高速紡絲設備，通過工藝上的變化就可制成細旦纖維。 細旦腈綸纖維質地柔軟，抱合力好，光澤柔和，具有芯吸效應，所以織物透氣、透濕性好，柔軟懸垂，穿著舒適。另外，由于單絲纖度小，表面積增大，染色時可出現(xiàn)減堿效應。 2.5.2 應用 細旦腈綸纖維通過紡織的特殊加工，制成的超柔類織物，手感更柔軟、保暖性更好、服用更舒適。細旦纖維一般用于運動服、內衣、睡衣、泳衣、針織物、牛仔褲等柔軟織物，并在仿真超真（人造麂皮等）方面有更廣泛的前景，以彌補天然纖維的不足。 2.6 異形腈綸纖維 2.6.1 生產方法 異形腈綸纖維是用異形噴絲板孔紡制的具有非圓形截面的腈綸纖維，生產異形腈綸纖維的關鍵是噴絲板孔形的設計和調節(jié)異形截面冷卻成形過程。 聚合物大分子在噴絲孔道中發(fā)生流動取向和彈性形變，在擠出孔道后，發(fā)生解取向和彈性回復，造成孔口膨化現(xiàn)象，這對纖維截面有一定的影響。另外，孔形設計、聚合物粘度、表面張力及冷卻條件等對異形度都有一定的影響，所以說，控制纖維生產過程中的異形度關鍵是從膨化、表面張力和粘滯阻力三方面進行，膨化和表面張力不利于異形度提高，粘滯阻力有利于提高異形度。 這樣，采用各種異形紡絲組件和噴絲板，制取不同截面形狀的纖維。 2.6.2 性能 由于使用異形噴絲孔板的不同，生產的腈綸纖維截面也不一樣，有三角形、扁平形、十字形、三葉形、多葉形、星形、Y形、H形、矩形、菱形、五角形、六角形、中空及多中空形等等。 異形截面纖維具有特殊的光澤、膨松性、耐污性，并具有抗起球性，能改善纖維的回彈性和覆蓋性能。 （1）外觀風格 異形腈綸纖維能夠增大織物的摩擦系數(shù)，手感滑爽柔軟、細膩而豐滿，非常接近于天然絲綢的感覺。而且研究人員認為，增加靜摩擦系數(shù)，減小動摩擦系數(shù)，使二者的差值增大，可以提高纖維的“絲鳴”感。如東麗開發(fā)的花瓣型纖維“Shirukuroiyaru”是一種改進的三角形纖維，在每個三角形的圓頭部有一微細的溝槽，纖維在摩擦時就可以發(fā)出“絲鳴”的聲音。 異形纖維還能增大織物的抗彎曲剛度，提高覆蓋性，使織物有一定的豐滿感。 （2）光澤 光線射到圓形纖維的平滑表面，發(fā)生鏡面反射；而射到不同截面形狀的纖維上，會產生不同的光澤效果。在普通腈綸纖維、異形腈綸纖維和真絲織物的對比光澤度實驗中，蠶絲的對比光澤度最大，異形腈綸纖維比圓形纖維的對比光澤度大，接近蠶絲的光澤。 （3）染色性 異形腈綸纖維因表面積大，故上染速率增快，但由于對光的反射率增大，所以在染料吸收量相同的情況下顯色較淡，但織物的亮度增加。 （4）抗起球性 腈綸纖維易起毛起球，其織物在使用過程中，一些纖維形成卷纏的小球附著在織物表面，降低了織物的使用價值。而異形腈綸纖維因抱合力大，小毛絲不易滑露出來，因此起球現(xiàn)象大大減少。抗起球性能與截面的異形度有關，異形度越大，抗起球性越好。如同樣的扁平腈綸纖維，在相同的線密度情況下，扁平度越大的抗起球性能也越好。 （5）抗污性 異形腈綸纖維由于對光的散射作用，透光率低，使污?？瓷先ポ^小，所以有感覺上的抗污性能。 2.6.3 應用 由于三角形腈綸纖維的光澤度好，與其它纖維混紡后有閃光的效應，因此主要用作人造毛皮、毛毯等生產原料，改善織物的光澤、外觀及手感。 扁平腈綸纖維具有良好的后加工效果，如在拉絨加工或生產起絨織物時具有極好的排斥力，織物手感酷似觸摸羽毛和動物毛皮。一般主要用作人造毛皮、絨毛玩具、室內裝飾及轎車內的裝飾材料等。 異形腈綸纖維在織物中的混紡比例一般為30%左右。 2.7 高染色腈綸纖維 2.7.1 性能 高染色腈綸纖維是在共聚單體中加入第三單體，主要作用就是向纖維中引入一定數(shù)量的親染料基團，以改善腈綸纖維的染色性能，第三單體在聚合物中的含量不超過1%。 高染色腈綸纖維是丙烯腈與第二單體、第三單體的共聚纖維，第二單體通常用含有酯基的化合物，如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等；第三單體通常用甲基丙烯磺酸鈉、衣康酸等。由于聚丙烯腈纖維引入了第三單體，使纖維上的染色基團增加，所以提高了纖維的上色率。 因此，高染色腈綸纖維的染色性能好、色澤純正。例如采用高染色腈綸纖維紡織的紗線或織物，在同一染色條件下，在同一染缸里染色，與普通紗線或織物相比，高染色紗或織物上色快、顏色深，而且色澤純正鮮艷。 2.7.2 應用 經試驗，高染色腈綸纖維在紡紗織造過程中，可紡性能與普通纖維相比沒有差別。通常情況下，應用于紡織色澤純正、鮮艷的織物，以及對織物染色要求很高的產品上。 2.8 有色腈綸纖維 2.8.1 生產方法 有色腈綸纖維是在腈綸纖維的生產過程中，加入染料、顏料或螢光劑等進行著色的化學纖維，也稱著色纖維。濕法紡腈綸工藝一般均采用凝膠染色方法，就是使初生腈綸纖維處于凝膠狀態(tài)，通過染浴，便可制得有色腈綸纖維。 2.8.2 性能 有色腈綸纖維色澤牢度好、不易褪色，耐日曬，與紡織廠的散纖或紗布染色相比，既可節(jié)省前處理、染色、水洗、干燥等多道工序，也可降低成本、節(jié)約能源、減少環(huán)保處理費用。 最近大慶石化公司腈綸廠開發(fā)的增白腈綸纖維就是一種有色纖維，是在絲束后處理過程中加入增白劑，并采用較為先進的技術手段，使增白劑吸附、滲透到腈綸纖維上。這種腈綸纖維熱穩(wěn)定性高、應用持久，并能吸收350納米的紫外線，放射出約450納米的藍光，因此腈綸纖維略帶藍光，產生潔白悅目的增白效果。 這種增白腈綸纖維可以取代腈綸紗線進行增白的傳統(tǒng)工藝，非常有利于紡織企業(yè)的環(huán)境保護，而且對人體皮膚無任何過敏反應。 2.8.3 應用 有色腈綸纖維應用范圍很廣，可用于生產色織布、絨線、各種混紡織物地毯、裝飾織物及產業(yè)用織物等。用增白腈綸纖維紡制的增白腈綸紗白度好，并減化了下游染色工藝，這種腈綸紗主要用于織造床上用品、服裝、裝飾品和玩具絨等，在歐洲、拉丁美洲及臺灣等地用量較大。 2.9 抗菌腈綸纖維 2.9.1 生產方法 紡織品在使用過程中與人體皮膚接觸很多，皮膚表面的汗液、皮脂等代謝產物及外部的污垢會附著在纖維上，容易滋生細菌，對人類的健康造成很大的危害?？咕夹g應用于合成纖維，大大減少了細菌對人體的危害。 合成纖維與天然纖維相比，其本身具有較強的抗菌性能，但是，合成纖維在紡絲及染整過程中，需要使用各種油劑及整理劑，這些助劑為細菌的生長與繁殖提供了足夠的營養(yǎng)，細菌易于繁殖生長。因此，促進了抗菌纖維及織物的豐富和發(fā)展，如抗菌丙綸、抗菌滌綸、抗菌腈綸等等。 抗菌腈綸纖維采用的抗菌劑可分為無機、有機和生物霉抗菌三種。其中，無機類抗菌劑以金屬無機鹽（如銀系）及抗菌沸石為主；有機類的抗菌劑的品種較多，主要包括酚系、胍類、季銨鹽類，但有機系抗菌劑的缺點是高溫時易分解；生物霉抗菌劑的專用性強，而且受溫度影響也較大。 抗菌腈綸纖維的生產方法是在纖維生產過程中加入抗菌劑，可以在紡絲過程中加入，也可以在紡絲成形以后加入。 2.9.2 性能 抗菌腈綸纖維的抗菌有效成分能夠滲透到纖維內部，牢度好，成本低，具有持久性好等特點。所以，抗菌腈綸纖維具有滅菌、殺菌、抑菌、除菌、防霉及消毒等功效，具有永久的抗菌性，對葡萄球菌、大腸桿菌的殺菌率大于99%，并有效抑制細菌繁殖，起到抗菌防臭作用。目前，抗菌腈綸纖維已經進入工業(yè)化生產的階段。 2.9.3 應用 抗菌腈綸纖維主要用于運動服、醫(yī)生護士服、賓館飯店床單、毛巾、外衣、襪子、老年兒童服裝等。 目前，國內抗菌紡織品也呈現(xiàn)出倍數(shù)增長的態(tài)勢，但在抗菌劑、抗菌纖維及織物的生產規(guī)范性方面較差。如抗菌產品的抗菌率達到多少為合適，抗菌性能測試方法還沒有一定的標準，以及抗菌劑的安全性檢測也沒有標準可參照，等等相關的一些問題，都將影響抗菌紡織產品的健康發(fā)展和市場競爭力。 2.10 抗靜電腈綸纖維 2.10.1 生產方法 抗靜電腈綸纖維采用常規(guī)的紡絲工藝，在纖維生產過程中加入抗靜電劑，最終比電阻值小于101o歐姆.厘米的腈綸纖維。如果在聚合體中混有導電介質而紡制的腈綸纖維，其比電阻值小于10a（a=6）歐姆.厘米，那么就叫導電腈綸纖維。導電腈綸纖維的生產一般采用復合紡絲技術，在紡絲生產過程中加入碳黑或銅等金屬粉末，或者采用纖維表面滲碳的方法在纖維表面形成導電層來制取導電腈綸纖維。 抗靜電劑必須具備二個條件：一是抗靜電劑與聚合物有一定的相容性，以保證均勻地分散在聚合物中；二是抗靜電劑有高效的抗靜電性能，有較好的熱穩(wěn)定性，不影響聚合物的紡絲。 2.10.2 性能 抗靜電腈綸纖維的物理性能及產品風格與普通纖維相似，可紡性能較好。抗靜電性能為：在202℃溫度，50%相對濕度條件下，末上油纖維的比電阻小于101o歐姆.厘米，半衰期小于60秒，經20次以上洗滌仍具有上述性能。 2.10.3 應用 抗靜電腈綸纖維在產業(yè)用紡織材料方面大有可為，特別是在勞動防護品方面有廣闊的應用前景。抗靜電腈綸纖維一般與普通纖維混紡時占有4-10%的比例，紡織后的織物就能起到抗靜電的作用?？捎糜谏a無塵無菌服、防爆工作服、服裝、地毯、裝飾材料、家用紡織品、口罩和袋式過濾材料等。 2.11 抗起球腈綸纖維 2.11.1 生產方法 織物起球是由于纖維表面光滑、松散的纖維尾端從織物表面露出來，在使用中摩擦而纏成小球。如果形成小球，由于纖維強度較低，也很容易從織物表面脫落，那么也有不易起球的感覺。 生產抗起球腈綸纖維有兩種方法：一種用物理改性的方法，在紡絲過程中采用異形截面噴絲孔或降低拉伸倍數(shù)從而降低纖維的強度；另一種用化學改性方法，采用添加劑或用共聚方法改變聚合物組成或降低聚合物的分子量，均可提高腈綸纖維的抗起球性能。 2.11.2 性能 抗起球腈綸纖維的強度較常規(guī)同類纖維稍低，一般用于混紡，制成的織物可以防止或減少起球，即使起球后也容易脫落，織物的抗起球效果要達到三級以上。 2.11.3 應用 抗起球腈綸纖維可與其它纖維混紡，也可純紡。用于針織、粗梳毛紡、精梳毛紡工藝，生產毛型織物與毛線，用作服裝面料、高檔襯衫、運動服及床上用品等。 2.12 阻燃腈綸纖維 2.12.1 生產方法 纖維的燃燒是由纖維、熱、氧氣三個要素構成的循環(huán)過程，因此，阻燃的原理就是要在熱分解過程中減少可燃氣體的生成，從而停止燃燒過程的循環(huán)和發(fā)展。 常用的阻燃劑有磷系阻燃劑和鹵素系阻燃劑，腈氯綸就是一種阻燃腈綸纖維，是以氯乙烯或偏二氯乙烯與丙烯腈進行共聚獲得共聚物，以水相聚合為主，大多采用濕紡工藝進行生產。 2.12.2 性能 阻燃腈綸纖維經20次洗滌，其阻燃性能基本不變。阻燃腈綸纖維的阻燃指標以極限氧指數(shù)（LOI）表示，空氣中的氧含量為21% ，高于該值表示在空氣中難于燃燒。阻燃腈綸的極限氧指數(shù)一般為26~31% 。 阻燃腈綸纖維除具有阻燃性能外，其它性能也應符合紡織品的加工要求，能純紡和混紡，無毒性并有良好的手感和染色性。 2.12.3 應用 阻燃腈綸纖維是一種倍受國內外紡織人士密切關注的纖維，而且紡織品阻燃性在許多國家已有明確的法令規(guī)定，我國也逐漸在某些特殊使用范圍做嚴格要求，如車船內用紡織品，高級賓館的內裝飾織物等，而且具持久性阻燃性的纖維和織物是目前更為需要的。 其實，阻燃腈綸纖維的用途非常廣泛。一般情況下，阻燃腈綸纖維與其它紡織纖維混紡，制成床上用品、兒童及老人服裝、裝飾織物、地毯、防火工作服、產業(yè)用布等。另外，阻燃腈綸纖維在毛絨制品方面也可得到廣泛應用，如人造毛皮、玩具及其它長毛絨織物。 2.13 抗紫外腈綸纖維 2.13.1 性能 紫外線對生命起著有益的作用，可以有效地促進維生素的生成，具有殺菌作用。但是，隨著大氣層中臭氧層的日漸稀薄，日光中的紫外線日益增加，過度的紫外線照射，對人體的皮膚形成極大的危害，易引起白內障疾患，使免疫功能下降。所以，加快