第二节 我国毛纺技术发展趋势
随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，人们对毛纺产品提出了轻薄舒适、弹性、环保、保健等要求。近年来，各种新型改性天然纤维和功能性化学纤维的不断问世与应用，计算机应用技术和纺织设备机电一体化水平的提高，以及纺织新工艺、新技术的不断推出，都极大地推动了纺织新产品的开发，市场和人们对纺织产品的各种性能的要求，正在得到实现。
一、新原料不断应用于毛纺行业
近年来，各种新型改性天然纤维和功能性化学纤维不断被开发并应用到各种纺织领域。为了提高其产品的附加值和满足消费者绿色环保的消费心理，毛纺行业也逐渐将各种新型纤维应用其中，开发出更加舒适、健康的毛纺产品。可以说，这些新纤维开发的产品已经成为各个毛纺企业实现利润的重要方面。
1.动物纤维原料
目前应用较多的主要有绵羊毛、山羊绒、羊驼毛、马海毛、兔毛、兔绒、桑蚕丝、柞蚕丝等动物纤维。近年来，为开发出轻薄、服用性好、高附加值产品，开始采用物理拉伸法处理羊毛。在高温湿热、外力和化学拆散剂的作用下以不破坏纤维为前提，通过拉伸改变分子间结构，使纤维整体变细3～5μm，长度增加20%左右。目前，该技术已由澳大利亚和新西兰开发并且形成产业化生产，国内已有设备引进，但技术尚未达到产业化要求。
2.原色纤维原料
在天然纤维原料中，彩色棉是近年来开发的新型天然纺织原料。因其在纺织加工中不需要经过漂白、染整等传统工艺，制品中不会含有甲醛、游离染料等，也不需要排放污水，是真正的环保产品。目前，人们也正积极探索开发天然彩色的动物纤维，国外已有蓝色、土红色、褐色羊毛纤维育种的报道。在改良毛兔种方面，法国和中国都培育出了多种彩色兔，据报道我国的彩色兔有13种，这些天然彩色原料的出现，无疑给纺织业带来革命性的变化，对减少环境污染和对人体的保健，发挥了不可低估的作用。
3.再生纤维开发
（1）大豆蛋白纤维。大豆蛋白纤维属于再生蛋白纤维类。其加工原料来源充足且成本很低，一吨大豆纤维的价格约为羊绒的1/10。大豆纤维因具有良好的保暖性、柔软性和吸湿性，被业内誉为“人造羊绒”。由它形成的织物具有导湿透气、手感柔软、滑爽飘逸、富有光泽、色彩鲜艳等优良特性。与羊绒混纺后，织物不但保留了羊绒的风格，且强力高、光泽好、价格低。
（2）玉米纤维。玉米纤维可完全生物降解，分解成二氧化碳和水。与其他生物分解纤维相比，在透明性、强度、弹性和耐热性四个方面尤其突出。该纤维能与棉、羊毛、蚕丝等原料混纺生产出丝一般的纺织品，产品有优良的形态稳定性、疏水性、干燥感和抗皱性。
（3）蜘蛛丝。蜘蛛丝具有强度高、弹性和柔软性好、耐冲击力强、可生物降解等特性。人们试图用转基因的方法从动物奶中获得蜘蛛丝蛋白，纺丝制成仿蜘蛛丝，目前已成为热门的研究课题之一。
（4）PPV纤维。PPV纤维为蛹蛋白黏胶长丝，是综合利用高分子改性技术、生物工程、化学工程和化纤专利技术（四川宜宾丝丽雅股份有限公司专利），将干蚕蛹制成蛹酪素，再制成蛹蛋白纺丝液，然后与黏胶纺丝原液共混，经湿法纺丝、醛化后处理而制成的，它具有真丝和黏胶的优良特性，且在一些性能上优于真丝。此外，还可以与真丝、棉纤维交织开发出高档服用面料。为提高产品附加值，满足市场对弹性面料的要求，蛹蛋白长丝较适合加工成氨纶包缠纱，生产花呢、啥味呢产品。
（5）甲壳素纤维。甲壳素纤维的原料来源于虾、蟹、昆虫等甲壳动物。该纤维具有良好的吸附性，黏结性、杀菌性和透气性等性能优良，由其制成的服用纺织品可以防治皮肤病，并能杀菌、防臭、吸汗保湿、穿着也十分舒适，制成医用敷料，可以使肉芽新生，促进伤口愈合，临床上具有镇痛、止血的功效。纤维废弃物可自然降解，对环境不会造成污染，属绿色环保性纤维。
（6）竹纤维。竹纤维是我国自行开发的又一再生纤维素纤维，按加工方法分为原生竹纤维和再生竹纤维。它具有优良的着色性、反弹性、悬垂性、耐磨性和抗菌性，其吸湿性居纤维素纤维之首。竹纤维的横截面均匀地布满了大大小小的空隙，高度“中空”，可以瞬间蒸发水分，被专家认为是“会呼吸的纤维”。炎热的夏天穿上用竹纤维面料制作的服装，不仅重量很轻，而且特别凉爽，所以受到国际市场的青睐。
（7）Lenpur纤维。Takihyo公司尝试用各种天然植物纤维原料生产再生纤维，开发出了Lenpur纤维，这种纤维是用白松木制成的纤维，具有回潮率高、不易缩水、耐洗性好、手感柔软、吸水性强的优点，且具有除臭功能，可用于纺织、针织、非织造面料。
4.高科技纤维
高科技纤维以其独特性能被广泛应用于工业、电子、医疗、军事、航天、航海等领域，有着广阔的应用前景。这类纤维主要包括功能性纤维和高性能纤维。功能性纤维目前主要有抗菌纤维、防紫外线纤维、可促进微循环的远红外纤维、阻燃纤维、具有变色伪装效果的热敏或光敏纤维、防电磁辐射纤维、可增强机体免疫力的负离子纤维、调温纤维、香味纤维和超泡沫纤维等。高性能纤维主要有轻、强、滑、柔的碳纤维，高模量芳纶纤维，高强力超高分子量聚乙烯纤维，耐酸耐火陶瓷纤维，高强耐热的PBO纤维、PBI纤维，耐腐蚀的聚四氟乙烯纤维、超细纤维和纳米纤维等。
5.新型合成纤维
对传统的合成纤维进行性能改良，使其具有或接近天然纤维品质，促使各种新型合成纤维的产业化生产。主要有莱赛尔（Lyocell）纤维素纤维、莫代尔（Modal）高湿模量黏胶纤维、Coolmax涤纶超细纤维、Tactel超强吸湿光泽锦纶和PTT/PBT弹力纤维等。
（1）莱赛尔纤维。莱赛尔纤维是英国考陶尔滋公司于20世纪90年代开发的新型纤维素纤维，Tencel是其实现工业化生产的商品名。该纤维在制造生产过程中对环境无污染，故被称为“21世纪的绿色纤维”。莱赛尔纤维集棉的舒适性、黏胶的吸湿性和悬垂性、涤纶的强力、真丝的手感于一身。此外，其性能对羊绒纤维还有极强的互补性，完全适应于毛纺织品的加工要求。比如，高支羊绒/莱赛尔混纺针织品具有特数小，外观光洁、条干均匀、强力高等特点，织片成衣后保持了羊绒制品手感滑爽、光泽柔和等优良特性，又增添了悬垂性、耐洗、耐磨、抗起球、不变形等优良性能。
（2）莫代尔纤维。莫代尔纤维是奥地利兰精公司生产的新型纤维。它是一种高湿模量的黏胶纤维，属纤维素纤维。其具有强力高、纤维细度细的优点，将天然纤维的豪华质感与化学纤维的实用性合二为一，具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽、色泽鲜艳，适合织造轻薄面料产品，是高档时装的理想面料。莫代尔纤维的吸水性优于棉，缩水率低于普通黏胶，印花图案清晰。同时，它有一定的环保性，纤维及其面料均可自然分解。目前，用莫代尔纤维生产的各类休闲服装以每年5%的递增速度畅销于美国市场，欧洲使用莫代尔纤维成功开发生产了各类内衣、浴巾、时装面料，市场占有率逐年上升，我国国内已有不少企业开发生产莫代尔织物，如无锡太平洋集团生产的莫代尔色织提花府绸等。据预测，该类织物将是我国今后流行的内衣面料。
（3）Coolmax纤维。Coolmax纤维是美国杜邦公司推出的新一代高性能聚酯纤维，是一种表面有沟槽、截面有圆孔的涤纶。因此，该纤维织物具有导汗、快干、凉爽、舒适的功能。目前，该纤维织物已广泛应用于制作高尔夫球服、网球服及内衣等。
（4）Tactel纤维。Tactel纤维也是美国杜邦公司开发的新型聚酰胺纤维（改性锦纶）。该纤维是线密度小于0.11tex的细特纤维，纤维不仅有高强度，更有超强的吸湿性和特殊的光泽及手感。纤维截面呈三角形，因此，其染色性能优于截面为圆形的普通锦纶。织物由于其手感柔软，具有独特的光泽和悬垂性、高强度和高吸湿性，受到国际市场的青睐。
（5）PTT纤维及PBT纤维。PTT纤维即聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维，由英国的Shell化学公司和美国的DuPont公司研制，也被视为21世纪最有价值的纤维之一。PTT纤维属芳香族聚酯纤维，具有拉伸、柔软、110℃低温染色、防污、回弹和回复力优异等特性，用途广泛。利用该纤维开发的运动衣、内衣等服装面料具有很好的市场前景。PBT纤维即聚对苯二甲酸丁二酯纤维，也是一种近年开发的新型聚酯纤维，具有弹性好、染色率高、洗可穿、挺括、尺寸稳定性好、手感柔软、保暖性好等优点。利用该纤维可开发如游泳衣、体操服、网球服、弹力牛仔服等服饰面料，已得到广泛应用。
（6）水溶性纤维。随着纺织产品细特化、轻薄化的发展趋势，水溶性纤维在纺织产品中的应用日益广泛，水溶性纤维与其他纤维混纺，可提高纺纱性和织造性。在后整理工序再把可溶性纤维溶解掉，可减小纺纱特数、降低原料成本。水溶性聚乙烯醇纤维，国产为PVA纤维，溶解温度范围为90℃以下，日产仓敷KK-Ⅱ纤维，溶解温度为50℃和80℃两种，利用水溶性纤维伴纺，织物更轻薄、更柔软。
二、纺织新加工技术不断应用于毛纺行业
1.新型纺纱技术的应用
新型纺纱技术主要包括气流纺、自捻纺、赛络纺（sirospun）、赛络菲尔纺（sirofil）、紧密纺、缆型纺等。这些纺纱新技术，有一些侧重于纺纱理论的创新，如气流纺、自捻纺、摩擦纺、静电纺等，其创立了新的牵伸和加捻方法，有着自己特定的成纱机理。而近十几年来相继出现的包芯/包缠/包覆纺、赛络纺、赛络菲尔纺、紧密纺、缆型纺等侧重于保持传统纺纱基本牵伸加捻方法，仅在细纱机上加一专门装置或改变纤维须条加捻区的状态，在成纱的同时改变纱线的结构。
随着各种新型纺纱技术的出现，毛纺纱线种类也是日新月异，如赛络纺纱、赛络菲尔包芯纱、多股纱、索罗纺纱、紧密纺纱、异特合股纱、单纱、细特纱等都已经不同程度地应用于毛纺行业。同时，各种花式纱的应用更是越来越丰富，如羽毛纱、圈圈纱、段染纱、彩点纱、雪尼尔纱、大肚纱、花瓣纱等。
（1）紧密纺与赛络纺。紧密纺与赛络纺是对环锭纺纱技术的改进。紧密纺纺出的纱线具有光洁、毛羽少、条干好、纱疵少、强力高等特点。赛络纺省去合股加捻工序而又具有合股、混纺的效果，有利于提高生产效率，降低成本，被广泛应用于双组分纱线、毛纺细特纱、花式纱线，尤其是含有弹力纤维的纱线生产当中。
（2）气流纺与喷气纺。随着气流技术引入纺织加工，气流纺纱和喷气纺纱逐渐被开发并应用于各种纱线生产。两种纺纱方式都利用气流作用而加强了对纤维成纱的有效控制，可直接绕成筒子，减少了工序，具有高速、大卷装的特点。其成纱具有毛羽少、条干好、纱疵少、无接头、强力均匀性好、特数小的特点，已广泛应用于羊绒、棉和细特纱产品的生产当中。
（3）包芯纺与赛络菲尔纺。包芯纺和赛络菲尔纺也是目前毛纺行业应用较多的纺纱新技术，这里说的包芯纺指的是“羊毛加莱卡”生产弹性纱的纺纱技术。此技术的关键是弹性长丝的输出速度必须可以调节，并且长丝定位装置必须保证弹性长丝始终处于须条的中间。也有不少企业在传统的捻线机上生产包芯纱，使用的专门装置和在细纱机上的专用装置的原理基本相同。赛络菲尔纺使用两种不同的原料，其中一种为纤维条（如羊毛），另一种是无弹性的长丝，如锦纶长丝、涤纶长丝，由于纱线中有长丝的存在，纱线的强力和伸长明显增加，而且还有闪色效应。
另外自捻纺、缆型纺、包缠/包覆纺、平行纺、集束纺等技术也是近年来开发的新型纺纱技术，其同样大量应用于毛纺生产。
2.新型在线检测和质量控制技术的应用
随着自控技术的发展，各种在线质量控制技术不断应用于毛纺织加工过程。纺纱前处理工艺中使用计算机自动配料和混料、电子反馈式自动喂料；在并条工艺中普遍使用在线检测和自调匀整；纱线成形加工中使用自动接头、定长、自动检测片段不匀、自动清除纱疵，使成纱质量大幅度提高；在织造过程中普遍采用自动选纬、控制张力引纬，根据纱线张力和织物特点，采用单片机控制自动送经、伺服驱动卷取，各部位运动电子驱动配合等技术，大大提高织造的自动化技术水平，有效地减少了织造运转中产生的质量问题。
三、织物组织和花形设计的不断更新
毛纺产品的设计应该克服以织物组织、密度等结构设计和强伸度、耐久性方面的性能设计为主体的经验设计思想，建立当前消费者关心的面料视觉风格、手感、成形性等服用性能的创新设计体系，总结光泽、显色性、成形性、手感、舒适性等性能设计的科学规律，才能提高产品的设计技术。应该综合运用各种构造花样的方法，使织物外观显现出点子、条子、格子以及所需要的各种各样的花型图案，利用多层组织结构提高不同层之间的组织颜色、成分和松紧结构的差别，以使织物呈现新颖独特的外观效果。目前，我国毛纺产品设计在花型、组织的运用上有千鸟格纹、蜂巢组织、宽条斜纹、彩条、网目组织、透孔组织、凸条经纬异色等传统花形；有浮雕效果、结子牛仔风格、小提花等提花织物；有镂空剪花、精粗分层、素色与格形分层等双层织物；有彩条形、粗细条形、平绒色条仿灯芯绒织物；有纯毛弹力抽绉、横条纹起绉、不规则绉效应、错落的梯形花纹等绉效应织物；有单经单纬、细特纱、化纤长丝交织的细特轻薄织物；有和谐均匀的圈圈纱织物、夏奈尔风格、仿针织物风格的花式纱织物；有经纬双弹、呈凹凸立体感的弹力织物。
四、新型染整加工技术的应用
1.超临界二氧化碳技术
超临界技术的本质特征是利用物质在超临界状态时显现的特性进行生产加工，可达到传统整理技术无法取得的效果。超临界二氧化碳是用无毒、无残留的二氧化碳代替水或有机溶剂作为萃取介质，它还具有萃取速度快、选择性好、不存在溶剂残留、不污染环境等一系列优点。目前该技术在纺织领域的应用尚在实验探索阶段。
2.低温等离子体加工技术
等离子体中的高能电子与物质气体中的原子和分子碰撞产生的激发分子、原子、离子和游离基都是极不稳定的，具有较高的化学反应性，可引起一般情况下无法生成的反应或引起交联、接枝和聚合，生成新化合物，或使被处理物分解失重。利用等离子体接枝聚合作用可对合成纤维进行改性，提高或改善产品特殊的服用性能，可使纤维表面层发生刻蚀而形成减量。吸湿性、增深性、黏合性等新的性能，可使织物毛细管效应良好，有利于印花、染色和功能整理，有利于提高黏合等加工牢度。目前，该技术在国外已应用于毛针织织物的后整理当中，国内处于起步阶段。
3.微胶囊技术
微胶囊技术诞生于20世纪50年代，目前的主要应用有微胶囊染料和涂料的染色与印花。微胶囊功能整理包括阻燃、防皱、防缩、拒水、拒油、抗静电、柔软、抗菌、杀虫、香气以及军事中防毒和消毒、紫外线吸收等。
4.纳米技术
到目前为止，纳米材料在纺织染整方面的应用主要集中在抗静电、防红外、紫外光的吸收方面，并在抗菌、防臭、防水防油方面得到了应用。纳米材料凭借其内部所特有的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、量子隧道效应等，从而拥有完全不同于常规材料的奇特的物理化学性能。
5.天然染料技术
天然染料从自然界中提取，以其取代合成染料，可解决使用合成染料带来的环境污染、对人体产生毒副作用的危害。天然染料从植物、动物、矿物中提取，具有“天然环保染料”的美誉。比如，国外曾研究出一种用于羊毛染色的类脂体（Liposome）助剂，此种类脂体是由一种具有表面活性的生物类脂化合物组成，采用最多的是磷脂酚胆碱。染料水溶液部分被夹在类脂体的双层间，从而使羊毛在染色的初始阶段（＜70℃），染色速率受阻而变慢，因此可以避免使用元明粉作缓染剂。但在浓度达到85%以后，染料的吸收显著增加，比一般常用的羊毛低温染色助剂效果好。用此助剂后，染色污水的化学需氧量（COD）要比一般低温染色助剂处理羊毛后的低。此外，该助剂具有生物降解性好、染色周期缩短、纤维少、泛黄等优点。
6.酶处理技术在毛纺中的应用
酶已经普遍应用于棉布的湿处理中，而在羊毛湿整理中的使用则相对有限，但近10多年来这方面也有较多研究。有三种酶适合于羊毛的加工，即蛋白酶、脂肪酶、脂朊脂肪酶。其中蛋白酶能分解多肽成为有机酸和胺，脂肪酶能水解脂肪物质，脂朊脂肪酶能有选择地破裂羊毛表面的疏水屏障。在羊毛炭化工艺中，可以用酶来取代硫酸，用酶催化可以使羊毛上的植物沾污破裂，所采用的酶可以是氧化酶、水解酶或果胶酶。用一种叫作Lanazym的酶代替羊毛的氯化/赫科赛特（Hercosett）防缩处理工艺，现在这种新的酶处理方法已经工业化，它可以降低水的消耗和减少废水污染，质量可以达到氯化/赫科赛特处理的机可洗标准。此种方法还有利于保持羊毛的手感，改进白度，降低泛黄。
五、功能性毛纺产品发展迅猛
功能性纺织品得益于差别化和功能性纤维的应用。用差别化和功能性纤维改进纺织面料的性能使织物具有柔软、滑糯、硬挺、蓬松、丰满等不同的手感以及良好的染色性和光泽。
近年来，随着整理技术的不断发展，利用后整理技术获得功能性毛纺产品已经在我国得到广泛应用。其中最主要的整理包括毛织物防缩整理、阻燃整理、防菌防蛀整理、远红外整理、抗紫外线整理等。羊毛织物的防缩方法主要有氯化法、树脂法、蛋白酶法和目前比较新颖的等离子处理与树脂处理并用的方法。阻燃整理目前一般均采用金属（锆、钛）络合物对织物进行永久性阻燃整理，经钛、锆的氟络合物整理后，阻燃效果可耐50次硬水洗涤和干洗，但其阻燃整理废水中含有大量重金属离子，造成了环境污染，此项技术必将被环保型阻燃整理技术所替代。防菌防蛀整理是用抗菌防霉的整理方法使纤维具有抑制或杀灭细菌和霉菌的能力，消除纤维上的有害病原微生物的方法。随着壳聚糖研究的深入，曾有人研究发现壳聚糖对蛋白质具有高度的亲和性，且对各种细菌、真菌具有较好的抗菌防臭作用，壳聚糖本身是一种无菌的天然聚合物。实验表明，壳聚糖对于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌具有较好的抗菌性能。远红外整理可以改善毛纺产品的保温隔热性，并赋予其保健功能，以提高羊毛制品的附加值，是目前研究的热点。抗紫外线整理是采用助剂整理，使羊毛纤维有效吸收紫外线，阻挡紫外光的透过率，起到保护皮肤的效果。
在全球经济一体化趋势日益明显的情况下，我国作为毛纺织面料生产大国，应充分利用高科技发展带来的新原料、新技术，勇于调节产品结构，加大产品功能性作用的开发力度，注重具有高附加值和高效益的新型生态纺织品和功能纺织品的开发，使生产的毛纺产品紧跟国际市场需要。此外，功能性纺织品技术含量高，需多学科知识交叉，此领域在我国尚处于发展初期，有一定的难度。存在困难的同时，也充满着机遇，无论从研究的角度，还是从工业的角度都极具发展潜力。