功能性纖維是指除一般纖維所具有的物理機(jī)械性能外，還具備一種或幾種特殊功能的化學(xué)纖維，如吸濕、保暖、抗菌、抗靜電等性能。功能性纖維不僅可以被動(dòng)響應(yīng)和作用以滿足某種特殊要求和用途，還可以主動(dòng)響應(yīng)和記憶，即所謂的智能纖維。

功能性纖維一般可以分為兩大類型，一類是針對(duì)常規(guī)纖維的功能改性纖維，即通過物理和化學(xué)改性技術(shù)，使常規(guī)纖維在一般形態(tài)功能上賦予新的特殊功能，如導(dǎo)電、蓄電、蓄熱、傳遞、分離、光電、生物相容性等；另一類是具有特殊功能的高性能纖維，一般是指具有高強(qiáng)力、高模量、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕等特性的纖維，其對(duì)于來自外界的物理作用如應(yīng)力、熱、光、電等或化學(xué)作用的抵抗能力是常規(guī)纖維所不能及的，如 碳纖維、玻璃纖維、超高分子量聚乙烯纖維、芳綸、聚酰亞胺纖維、聚苯硫醚纖維、玄武巖纖維等。功能性纖維不僅用于服裝、家紡，而且在交通、建筑、醫(yī)療衛(wèi)生、航空航天等產(chǎn)業(yè)用領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景。

1、異形纖維加工技術(shù)

　　功能改性纖維的制備方法多是對(duì)普通纖維原料進(jìn)行物理或化學(xué)改性，常用的方法有：改變噴絲孔形狀、在紡絲液中加入功能性粉末、雙組分復(fù)合紡絲、接枝共聚等。其中，改變噴絲孔形狀使纖維截面異形化是最常采用的方法。

異形纖維結(jié)構(gòu)示意圖

　　在生產(chǎn)實(shí)踐方面，INVISTA(英威達(dá))公司的COOLMAX?聚酯纖維，纖維截面分為早期開發(fā)的“十”字形及新型“C—O”形，其具有優(yōu)良的導(dǎo)濕快干能力；韓國(guó)曉星(HYOSUNG)公司開發(fā)的Aerocool纖維，截面形狀為“苜蓿草”的四葉子形，吸濕排汗性能突出；日本帝人(TEIJIN)公司推出的中空微多孔纖維構(gòu)造為中空纖維狀，并且在纖維側(cè)面有微多孔與中空部分連通，具有把汗水吸收至中空部分儲(chǔ)存或?qū)?chǔ)存的汗水釋放到體外的功能；英威達(dá)的THERMOLITE? 滌綸中空纖維，仿造北極熊的絨毛進(jìn)行生產(chǎn)，保溫性能優(yōu)異，適合于制作滑雪衫、登山服等等。國(guó)內(nèi)開發(fā)比較成功且產(chǎn)業(yè)化的異形截面纖維也很多，包括泉州海天推出的Cooldry?吸濕排汗纖維、儀征化纖開發(fā)的Coolbst導(dǎo)濕快干差別化纖維、臺(tái)灣中興研制的Coolplus吸濕排汗纖維、臺(tái)灣豪杰推出的Technofine吸濕排汗聚酯纖維等。

2、共混紡絲技術(shù)

　　通過在紡絲液中加入功能性母粒、粉末、試劑，即通過共混紡絲法也可制得具有永久功能性的纖維新材料。以功能性母粒為例，其在改善聚酯纖維、聚酰胺纖維、再生纖維素纖維等的阻燃、抗菌、耐化學(xué)品、防紫外等性能方面應(yīng)用廣泛。

常見的化纖母粒產(chǎn)品

　　在共混紡絲技術(shù)應(yīng)用方面，各類纖維進(jìn)行抗菌除臭加工時(shí)，可運(yùn)用納米技術(shù)將抗菌劑如氧化鋅、氯化銀、硝酸銀、氧化銅、氯化亞銅、硫酸銅等微粒添加到紡絲液中，制得抗菌纖維；在紡絲液中加入紫外線遮蔽劑，如納米級(jí)的二氧化鈦、一氧化鉛、氧化鋅、二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、硼酸錳、硅酸鋁等，制備的防紫外線纖維均具有吸收波長(zhǎng)200 ~ 400nm紫外線的特征；將聚對(duì)苯砜苯基膦酸酯、環(huán)狀磷酸酯等磷系、有機(jī)硅系等無鹵阻燃劑加入紡絲熔體或溶液中，可用于聚丙烯纖維、聚 丙烯腈纖維和聚酯纖維的阻燃改性；通過將石墨烯納米粒子引入到 粘膠、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇等聚合物纖維基體中，可以開發(fā)石墨烯/聚合物復(fù)合纖維，改善聚合物纖維的強(qiáng)度、耐熱性、防紫外、抗菌、抗靜電等諸多性能；在紡絲液中加入一些納米礦物質(zhì)可制備涼感纖維、遠(yuǎn)紅外保暖纖維，主要產(chǎn)品有云母纖維、玉石纖維、飯麥?zhǔn)w維、陶瓷纖維、太極石纖維等；此外，通過微膠囊添加技術(shù)，在化纖紡絲過程中將包有功能性顆粒的微膠囊加入到紡絲液中，可以制備芳香纖維、 環(huán)保阻燃纖維、相變調(diào)溫纖維、變色纖維等。

3、復(fù)合紡絲技術(shù)

　　復(fù)合紡絲技術(shù)，即將兩種或兩種以上的高聚物或性能不同的同種聚合物通過同一噴絲孔紡成單根纖維的技術(shù)，其對(duì)加工設(shè)備要求較高。通過復(fù)合，在纖維同一截面上可以獲得并列型、皮芯型、海島型等復(fù)合纖維。復(fù)合纖維不僅可以解決纖維的永久卷曲和彈性，而且可以通過多組分的連續(xù)覆蓋作用，提供纖維易染色、阻燃、抗靜電、高吸濕等特性。如殼牌公司的雙組分PTT和英威達(dá)公司的T400彈性纖維均由PET和PTT并列復(fù)合紡絲而得，兩種紗線都具有天然的立體卷曲和良好的回彈性，解決了常規(guī)彈性纖維 氨綸的不易染色、彈力過剩、織造復(fù)雜、面料尺寸不穩(wěn)定及在使用過程中氨綸老化等諸多問題；以共混或共聚阻燃高聚物為芯、普通高聚物為皮，通過復(fù)合紡絲制成的阻燃復(fù)合纖維，可避免阻燃纖維變色和耐光性差的問題，提高阻燃性能的穩(wěn)定性和染色性能；以低熔點(diǎn)金屬或合金作為芯層，PET作為皮層，開發(fā)的新型的防電磁輻射復(fù)合纖維，解決了現(xiàn)有電磁屏蔽纖維鍍層易氧化、不易染色、手感差等問題。

常見的化纖母粒產(chǎn)品

　　在共混紡絲技術(shù)應(yīng)用方面，各類纖維進(jìn)行抗菌除臭加工時(shí)，可運(yùn)用納米技術(shù)將抗菌劑如氧化鋅、氯化銀、硝酸銀、氧化銅、氯化亞銅、硫酸銅等微粒添加到紡絲液中，制得抗菌纖維；在紡絲液中加入紫外線遮蔽劑，如納米級(jí)的二氧化鈦、一氧化鉛、氧化鋅、二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、硼酸錳、硅酸鋁等，制備的防紫外線纖維均具有吸收波長(zhǎng)200 ~ 400nm紫外線的特征；將聚對(duì)苯砜苯基膦酸酯、環(huán)狀磷酸酯等磷系、有機(jī)硅系等無鹵阻燃劑加入紡絲熔體或溶液中，可用于聚丙烯纖維、聚 丙烯腈纖維和聚酯纖維的阻燃改性；通過將石墨烯納米粒子引入到 粘膠、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇等聚合物纖維基體中，可以開發(fā)石墨烯/聚合物復(fù)合纖維，改善聚合物纖維的強(qiáng)度、耐熱性、防紫外、抗菌、抗靜電等諸多性能；在紡絲液中加入一些納米礦物質(zhì)可制備涼感纖維、遠(yuǎn)紅外保暖纖維，主要產(chǎn)品有云母纖維、玉石纖維、飯麥?zhǔn)w維、陶瓷纖維、太極石纖維等；此外，通過微膠囊添加技術(shù)，在化纖紡絲過程中將包有功能性顆粒的微膠囊加入到紡絲液中，可以制備芳香纖維、 環(huán)保阻燃纖維、相變調(diào)溫纖維、變色纖維等。

3、復(fù)合紡絲技術(shù)

　　復(fù)合紡絲技術(shù)，即將兩種或兩種以上的高聚物或性能不同的同種聚合物通過同一噴絲孔紡成單根纖維的技術(shù)，其對(duì)加工設(shè)備要求較高。通過復(fù)合，在纖維同一截面上可以獲得并列型、皮芯型、海島型等復(fù)合纖維。復(fù)合纖維不僅可以解決纖維的永久卷曲和彈性，而且可以通過多組分的連續(xù)覆蓋作用，提供纖維易染色、阻燃、抗靜電、高吸濕等特性。如殼牌公司的雙組分PTT和英威達(dá)公司的T400彈性纖維均由PET和PTT并列復(fù)合紡絲而得，兩種紗線都具有天然的立體卷曲和良好的回彈性，解決了常規(guī)彈性纖維 氨綸的不易染色、彈力過剩、織造復(fù)雜、面料尺寸不穩(wěn)定及在使用過程中氨綸老化等諸多問題；以共混或共聚阻燃高聚物為芯、普通高聚物為皮，通過復(fù)合紡絲制成的阻燃復(fù)合纖維，可避免阻燃纖維變色和耐光性差的問題，提高阻燃性能的穩(wěn)定性和染色性能；以低熔點(diǎn)金屬或合金作為芯層，PET作為皮層，開發(fā)的新型的防電磁輻射復(fù)合纖維，解決了現(xiàn)有電磁屏蔽纖維鍍層易氧化、不易染色、手感差等問題。