摘要：简要介绍了纺织用不锈钢金属丝的生产方法、性能和种类，综述了含不锈钢金属丝的抗静电、防辐射、形态记忆、过滤、吸声等功能性纺织品的特点，以及存在问题和发展趋势。

        不锈钢金属丝微细化产品是近20年发展起来的新型工业材料和高新技术、高附加值产品。它既具有化纤、合成纤维及其制品的柔软性，又具有金属本身优良的导热、导电、耐蚀、耐高温等特性。其不锈钢金属微丝面料所特有的记忆性和褶皱效果，光彩闪烁，亮丽时尚，以及永久防静电、防辐射和抗菌作用，使之在最近几季的纱线流行趋势中占据了越来越重的位置。本文就含不锈钢金属丝功能纺织品的研究进展作一综述。

        1 不锈钢金属丝的生产与性能

        纺织用不锈钢金属丝是以304、304L或316、316L等不锈钢为基材，经特殊工艺加工而成的极细金属丝。它比头发丝还细，比棉花还柔，比蚕丝手感还好，具有细微化和柔软化的特征。其生产方法有单丝拉拔法、集束拉拔法、切削法、熔抽法。单丝拉拔法得到的纤维尺寸准确，但成本高，主要用于某些特殊领域，如高精度筛网等。集束拉拔法主要用于高强、超细金属丝的生产，最小当量直径可达1~2μm，抗拉强度可达1800Mpa以上，易实现规模化生产，是纺织用不锈钢丝常用加工方法。而切削法加工不锈钢丝表面易发生回弹、撕裂，产生毛刺，多用于加工30μm以上不锈钢丝。熔抽法生产不锈钢丝抗拉强度低，一般只有380Mpa，常用于增强混凝土等。

        随着科学技术的发展，还可根据用途调整不锈钢丝的化学成分。几种常见不锈钢丝的化学成分见表1。

        表1 几种不锈钢丝的化学成分
        材质化学成分/%
        CSiMnPSNiCrMo
        304≤0.08≤1.00≤2.0≤0.045≤0.038.0~10.518.0~20.0 
        304L≤0.03≤1.00≤2.0≤0.045≤0.039.0~13.518.0~20.0 
        316≤0.045≤1.00≤2.0≤0.045≤0.0310.0~14.010.0~18.02.0~3.0
        316L≤0.03≤1.00≤2.0≤0.045≤0.0312.0~15.016.0~18.02.0~3.0
        在不锈钢丝中，碳的主要功能在增加硬度，量少则愈不易生锈，正符合纺织品所需求的柔软及不生锈的用途；铬的主要功能在于抗酸碱；镍的主要功能在于耐高温、耐酸碱及导电用途；铁的主要功能在于导磁；钛的主要功能是密度小、硬度大及抗腐蚀性强；而铜的主要功能在于导磁及导电。最近推出了Fe-Ni-Co-Ti系， Fe-Mn-Si系等不锈钢优良合金。由于各自扮演的角色不同，因而产生了不锈钢金属丝的多功能用途。

        2 纺织用不锈钢丝的种类

        根据不锈钢丝在纺织上的应用方式，通常分为不锈钢单丝（微丝）和不锈钢纤维。

        2.1 不锈钢单丝

        不锈钢单丝是指不锈钢金属丝经过集束拉拔后不经过牵切工序，直接以单丝形式应用的微丝。几种常用单丝规格见表2。

        表2 不锈钢微丝规格
        线径/mm长度/km·kg-1公差/mm抗拉强度/N·mm-2　最小延伸率/%
        304316L　304316L
        0.018492.45±0.0010 700~900  21
        0.025255.29±0.0010 700~900  21
        0.030177.28±0.0015 680~770  23
        0.035130.25±0.0015 680~770  23
        0.04099.72±0.0020755~884700~765 1625
        0.05063.82±0.0020755~884700~765　1625
        采用不锈钢微丝与其他纱线合股再进行编织，或以不锈钢微丝为纱心生产包覆纱。根据功能需要，选用不同规格的不锈钢微丝，调整经向、纬向的加入量，经、纬向的紧度，选择合适的后处理工序，可制得含不锈钢微丝的各种面料。因拉拔次数减少且无牵切、无不锈钢而出现的混纺抱合性差的问题，在织造工艺上更方便于控制，其服用性能也比不锈钢短纤维混纺纱织物要好。目前国际上仅有韩国、意大利等国家生产此种面料，生产量很小。国内江苏扬州华源有限公司成功研制的含不锈钢微丝面料质量稳定，与韩国产面料相关无几。为改变不锈钢微丝色彩单一（银白色）的缺陷，通过化学浸渍着色，在原色不锈钢表面凝结一层透明薄膜，成功将其加工成色彩艳丽、光艳夺目的彩色不锈钢微丝。且手感更加柔软，质量和风格也得到了改进，其产品质量也达到国际同类水平。其特点有：（1）由化学反应形成的薄膜不会产生脱落、褪色，始终能保持光亮、鲜艳；（2）耐磨损、耐腐蚀、耐高温、耐风化；（3）能弯曲，可拉伸，加工性能好。由杭州顿力不锈钢精丝公司研发的彩色不锈钢丝，目前有黄、红、蓝3大主色系。在主色系下面还有一些更加细分的色系，如黄色系下面有金黄色、铜褐色等。所制成的直径0.035mm的彩色不锈钢丝和蚕丝一样柔软，相当于9.7~7.3 tex高支纱线。且经专业盐雾测试120 h，彩色不锈钢丝的测试结果达到9级以上。

        2.2 不锈钢纤维

        不锈钢纤维一般是指以304、304L或316、316L等不锈钢为基材，经特殊工艺加工成10μm直径以下的微丝，再经过牵切工序牵切成不锈钢短纤维。牵切长度可按纺织混纺纤维的要求确定。加工成不锈钢纤维条子后，采取并条方法与化纤或棉条按比例混合，最后纺成混纺纱，织成各种织物。一般直径为8μm的不锈钢纤维单纤维强力与棉单纤强度接近，相对强度较高，并且有良好的弯曲加工和耐磨性。其柔软性相当于直径为13μm的麻纤维，可挠性与有机纤维接近，所以具有可纺性，能用来进行纺纱织布。随着不锈钢单丝的成熟应用及其良好的综合性能，服用不锈钢纤维产品在逐渐减少。

        3 不锈钢丝功能纺织品的研究现状

        目前进入市场开发的产品主要有抗静电、防辐射、过滤、吸声、开状记忆等不锈钢金属丝功能纺织品。根据其功能要求不同，不锈钢金属丝成分、制作、织造方法和添加方法也不同。

        3.1 不锈钢抗静电纺织品

        利用不锈钢金属所具有的导电性，与其他纤维混纺制得的抗静电布作用稳定而持久。不锈钢金属纤维混纺比率在3%以内就有很好的抗静电效果，一般级的抗静电纺织品混纺比率在1%以内就可满足要求。因此纺织品的成本增加不多，市场大，耐水洗，不影响织物手感，且具有环保作用。但不锈钢纤维在纱线及织物中的分布与连续性影响到织物的抗静电性能。在这方面，不锈钢单丝织物就比不锈钢短纤维织物具有更好的抗静电性能。由于不存在间断问题，故只需在纬纱上间隔加入到织物中便能形成良好的导电性。目前市场上有用0.035 mm不锈钢微丝与棉纱（细度为9.7 tex或7.3 tex）合股做纬纱制得的金属布，每隔3根或5根间隔加入合股纱，其导电效果优于相同量的不锈钢纤维混纺结构。由于无需牵切成不锈钢短纤维，因此成本更低，手感更加柔软，织物不易出现刺头，服用性能更好。此外，还可利用彩色不锈钢微丝的特点制得不同颜色的抗静电服装。

        3.2 不锈钢防电磁波辐射纺织品

        将短纤混纺金属纱线织成梭织布，织物中的不锈钢金属纱构成纵横交错的隔离网，把微波与被保护体隔开，使微波能量衰减到一定程度，起到防电磁波辐射的效果。随着金属纱线混纺比率的增加，其屏蔽率亦随之增加，功能也越好。据海外纺织研发所测试，由1%金属纱线制成的梭织布在1800 MHz环境下的电磁屏蔽率为88.86%，在2450 MHz下则有92.33%的屏蔽率；而含3%金属纱线的梭织布在1800 MHz下有98.43%的屏蔽率，在2450 MHz下有98.49%的屏蔽率；至于混纺5%的金属纱线，其产品均有99%以上的电磁屏蔽率。

        用不锈钢微丝织成的织物比不锈钢短纤维织物具有更好的反射电磁波效果。在经向和纬向加入不锈钢微丝合股纱，形成连续、均匀的屏蔽网，可以更加有效地反射电磁波效果。并且可根据屏蔽需要，调整经向、纬向不锈钢合股纱的加入量，经、纬纱的孔径分布，以及选用不同规格的不锈钢微丝。

        3.3 不锈钢抗菌保健纺织品

        不锈钢金属还具有很好的抗菌性能，其抗菌作用持久，金属离子极性较强，制得的服装面料每平方厘米，可释放出5000~8000个负离子。经医学界检验证明，不锈钢纤维制品可抑杀多种菌株，而且抑菌效果令人满意（见表3）。

        表3 不锈钢金属抑菌效果
        菌名可引发的疾病抑菌率/%
        大肠菌群尿道，肠道，呼吸道感染等99.35
        金黄色葡萄球菌肺炎，骨髓炎，疼痛等99.99
        浴血性链球菌猩红热，风湿，丹毒，扁桃体炎，脓毒性咽喉炎99.86
        绿脓杆菌腐败菌株，引发败血疾病等99.86
        淋病双球菌淋病97.09
        伤寒杆菌伤寒，肠炎99.98
        白色链球菌脚气，皮肤粘膜及脏器感染97.97

        3.4 不锈钢金属丝形状记忆面料

        不锈钢微丝面料所具有的缓慢释放形态记忆功能，就象太空舞步一般慢慢恢复原有的形状，自推出起就受到消费者的喜爱。同时自然折皱形成的动感是不锈钢形状记忆面料的又一个亮点，光折射与动感相结合的构想促使具有视幻艺术效应的纱线产生。精致与粗犷和色彩的深浅变化，表面粗糙与光滑的配合，以及捻度的变化增强等都可增强形状记忆效果。

        不锈钢金属首先先被加工成0.010~0.030 mm的细丝以供纺纱，然后金属丝与不同的纤维组合并通过不同的工艺生产出各种纱线，主要为合股纱和各种包缠纱。在机织物织造过程中，金属丝经纱的张力要保持均匀，织机上经纱的上下开口运动所受的张力不能过大或过小，否则都会引起织造经纱断头。同时断裂的不锈钢丝易缠绕其他经纱造成更多经纱断裂。
织物通过不同织造工艺配置与形状记忆花形设计的结合，可增强织物的形状记忆效果。如每英寸经纱数不同，形状记忆效果的花纹和表现也不同；筘齿的穿法不同，可在布面上产生稀或密的织纹。在针织服装设计中，金属丝的应用被认为是点睛之笔，活泼的色彩、亮丽的光泽都注定它是未来时尚市场的宠儿。

        3.5 不锈钢金属丝吸声纺织品

        制成异形截面不锈钢金属丝，直径从30~500μm不等，其表面粗糙，空隙曲折相连，改变了声音的直线性，从而形成粘滞流动而使声音能量受到损失。良好的粘液吸收系数和热传导吸收系数使不锈钢金属丝比现有的其他材料有更高的吸声性能。频率在750 Hz以下的吸声系数接近超细玻璃棉，750 Hz以上时超过了超细玻璃棉。选择合适的加入密度和织物厚度，可制得不锈钢吸声无纺布和机织布。在20世纪60年代中期波间公司就利用8~10 μm的不锈钢金属纤维制成消音材料，用于发动机辅助机组的进、排气处理。

        3.6 不锈钢金属丝网

        采用合适的不锈钢单丝直径、网目数、网孔宽度和开孔面积，经纬编织制得网状抗静电过滤布。在过滤带电的粉尘时不锈钢金属丝可以加快静电衰减速度，直接消除静电，降低了粉尘的吸附性。

        同时简洁、优雅、极具变幻力的不锈钢金属丝网也是一种独特的建筑装饰材料，可给建筑师的建筑设计增添无与伦比的时代空间感，被喻为现代装饰的新型高档装饰材料，市场前景很好。它除了可用在室内的墙板、天花板、前台和隔板，以及栏杆、楼梯、阳台隔板、圆柱等部位进行装饰外，还可以作为展览会和展台的特殊装饰，既美观大方又能衬托、展现出产品的特色。

        4 不锈钢丝功能纺织品的发展趋势

        有关资料表明，欧美防静电服装市场有望持续增长，而亚洲市场特别是中国、韩国等国家则会迅猛发展。但对不锈钢金属布真正发挥屏蔽电磁波、射线和形状记忆等作用的研究才刚刚开始。这需要面料开发商和研究单位共下功夫，比如不锈钢金属丝在织物径向和纬向的密度配合、排列，纹织结构的采用，印染后处理工艺的配合，屏蔽效果数据的测定，以及国产不锈钢丝质量的提高，等等。目前，我国用不锈钢金属纤维不织布过滤材料大部分仍由日本进口，有待国内企业努力争取市场。不锈钢金属丝网在我国建筑装饰领域的应用才刚刚起步，仅限于高档建筑领域，需要进一步降低产品价格，让更多的设计师及业主认识该产品的特性。同时改变不锈钢微丝的截面形状、化学成分和表面处理，从而开拓新的功能用途，让不锈钢金属丝发挥更好的作用。      

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