随着经济全球化，市场国际化，以及纤维技术的开发与进步，具有特异功能性的超细纤维材料受到了人们的关注和青睐。超细纤维以其超乎寻常的细度所带来的独特的功能性，良好的悬垂性透析性、穿着的舒适性吸附性、犹如真丝的外观，以及接触其纤维的表面时，给人的全新天然质感而风靡国际市场。目前国际上对超细纤维的研究开发进展迅速，尤其日本和欧美各国，对超细纤维的研制生产及产品的创新开发成效显著。

　　1、超细纤维的发展历程

　　纤维的超细化是人们长期以来的追求，在早期使用的天然纤维中细度最小的羊毛、蚕丝代表着雍容华贵，受到人们的青睐。但纤维真正意义上的细旦化始于复合纺丝技术的合成纤维成功开发。合成纤维的超细化源于人们对天然纤维的不断模拟与超越，同时对纤维材料功能的不断开发和追求，成为化学纤维向高技术、高仿真化方向发展的新一代合纤的典型代表，其发展历程可分为以下几个阶段。 

　　第一阶段：最初的超细纤维是对羊毛的模仿。纤维超细化的源流可上溯到20世纪40年代，即仿羊毛纤维二相结构的双组分复合纤维（共轭纤维）的人造丝时代。最先利用合成纤维成功地使双组分复合纤维实用化的是美国的杜邦公司。该方法利用并列复合使纤维产生自卷曲获得成功，杜邦公司先后纺制出聚丙烯腈和聚酰胺复合细纤维。

　　第二阶段：其后的超细纤维是对蚕丝的模仿。1960年左右，日本纺织公司对蚕丝的模仿，首批商业化双组分复合纤维问世，结构较简单，采用并列型、皮芯型。但是这种单根细的合成纤维应用时与普通合成纤维比较，手感太软、使织物显出质量过剩现象，伸长恢复能力低、染色差等问题。随后在1965年，日本东丽、钟纺、帝人、可乐丽等公司利用不同的方法开发出多层结构化的特殊纺丝法和剥离法，成功地制造出各具特色的超细纤维，例如多芯型、分裂型、放射型等复合纤维。后来在制造仿麂皮技术上取得成功与突破，细微的天然麂皮可用超细纤维仿制。再后来细旦纤维成为当代合成纤维工业生产高档人造麂皮的原料，并在市场上受到欢迎。

　　第三阶段：随着合纤工业的发展和消费者对性能要求的不断提高，20世纪70年代曾经历了对合纤的改性时期。但单纯模仿天然纤维性能的改性难以满足消费者的需求。到80年代，各大企业一方面继续着眼于合成纤维的天然化，同时又致力于发现化学纤维所具有的特种功能性，用高超的技术手段开发出了天然纤维也难以比拟的具有高性能、高附加价值的纤维材料，“新合纤”就是以超细纤维为代表的新型纤维材料。

　　第四阶段：1986年至今，是全球研究和发掘超细纤维功能的时代，主要探索超细纤维所具有的特性与功能。超细纤维良好的性能得到肯定，应用领域不断拓宽，各国的许多大公司推出聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈等新超细纤品种，为进一步开发超细纤维在更广泛领域内的应用提供了依据，也为开发超极细纤维展现了新的前景。目前世界纤维主要产品中以超细纤维最受瞩目，现在主要生产超细纤维的国家及地区为日本、美国、西欧。

　　2、超细纤维的市场前景

　　当前，超细纤维已经成为全球各个纺织生产企业开发高档纺织品的热点纺织原料，它的使用能有效提高产品的档次和附加值，具有无可替代的巨大市场潜力。

　　据权威统计，2011~2015年间，世界合成纤维（除聚烯烃纤维）产能增加2166.52万吨，年均增长率为8.9%。如果包括聚烯烃纤维的生产能力（681.1万吨）在内，2015年世界合成纤维生产为8174.62万吨，比上年增加1.9%，增加1988.64万吨，年均增长率为7.2%。该统计指出：在年产量增加1988.64万吨中，以超细纤维、差别纤维等特种纤维的增加为主。

　　在特种纤维方面，另据美国纺织纤维产业联盟（USTIA）的“2015年度调研报告”：目前全球特种纤维的产量虽不到全球合成纤维总产量的10%，但品种却占全球化纤品种总数的70%~80%，产品应用也日益广泛。USTIA的报告指出：预计到2016年世界特种纤维需求量将会超过500万吨；到2020年其需求量将可能突破2000万吨，达到全球合成纤维总产量的25%以上，年均增长率约为65%。

　　据最新全球调查数据显示：2010~2015年全球超细纤维革产量保持了9.6%的年复合增长率，其中2015年全球超细纤维革产量为1.65亿平方米，同比增长8.4%。随着主要生产企业新增产能的逐渐释放，预计2020年全球超细纤维革产量将突破2亿平方米达到2.40亿平方米。《Fiber Organon》的调查也认为：复合超细纤维生产技术和产量有望出现较大的发展，今后5~10年间增长速度最快的仍将为涤纶超细纤维，预计到2020年全球涤纶超细纤维产量将增至50万~100万吨。因此，超细纤维市场前景十分看好。

　　来自欧洲纺织品协会（EPTAP）的一项最新调查报告则显示：2015年，全球特种纤维市场规模达到142.6亿美元（约合人民币740亿元），预计到2020年，随着市场对轻型高强度复合材料需求不断增长，这一数据也将提高至282.5亿美元（约合人民币1791.7亿元），其间年复合增率达到12.19%。

　　EPTAP的调查报告认为：以全世界65亿人口计算，人均消费量为4.5kg超细纤维；随着时间的推移，世界人口在不断增加，对化学纤维的依赖性逐年增加，预计2050年全世界人口将达到118亿。消费用化纤原料将绝大部分是超细纤维，在化学纤维发展中，为了使人类消费用面料的性质类似于天然纤维，具有天然纤维的优点，用穿舒适，透气性、悬垂性好等，因此加快发展超细纤维是十分紧迫的大事。

　　3、超细纤维的性能特点

　　目前国际上对超细纤维没有十分准确的定义，各国的定义略有不同，但都以线密度为定义标准。德国纺织品协会将PET线密度低于1.2dtex、PA线密度低于1.0dtex的单纤称为超细纤维；美国PET委员会认为纤度0.3~1.0dtex为超细纤维；意大利则将0.5dtex以下的纤维称为超细纤维；日本化纤行业普遍将纤度低于0.3dtex的纤维称为超细纤维；我国把0.55~0.9dtex的称为微细纤维，0.55dtex以下的称为超细纤维。

　　3.1对纤维细度的测定

　　一般用超细纤维组成的长丝细度来表示。如长丝dtexl56f256表示长丝支数为156dtex，由256根微细纤维复合而成，将156被256除即得每根单丝细度为0.6dtex。合成纤维复合丝支数分粗、中、细支及更细支四类，纱的细度以支数表示，其测试结果以decitex或dtex表示。单纤维根数乘以g/10km，如：一合成纤维纱以167f48表示，万米纱的重量为167克；f表示纱中的纤维根数，即48根。这个概念对于功能性织物十分重要：假如长丝支数除以纤维根数在上例中167/f48≌3.5，如果纤维根数不变，纱支数越小，则单根纤维细度越细，若低于1，则纤维为较细的。

　　3.2超细纤维的分类

　　超细纤维按生产工艺分类有：

　　分裂片型：一般都是两组分长丝，用来做纺织面料，然后再在机械力（一般都是水刺法）或化学法（碱液处理）开纤，使得纤维细化，得到细密的绒感。

　　海岛型：一般都做成非织造布，然后含浸PU树脂再进行开纤，一般是用来做运动鞋、皮料的。海岛纤维是将一种聚合物分散于另一种聚合物中，在纤维截面中分散相呈“岛”状态，而母体则相当于“海”，从纤维的横截面看是一种成分以微细而分散的状态被另一种成分包围着，好像海中有许多岛屿。其“岛”与“海”成分在纤维的轴向上是连续、密集、均匀分布的。在生产过程中，它具有常规纤维的纤度，但是用溶剂把“海”成分溶掉，则可得到集束状的超细纤维束。

　　3.3海岛型超细纤维的种类

　　一般而言，在海岛纤维中，岛的比例越高，其纤维的最大可拉伸倍数就越小，即可拉伸性能越差。海岛纤维的岛组分一般采用聚酯（PET）或聚酰胺（PA）；海组分可以是聚乙烯（PE）、聚酰胺（尼龙6或尼龙66）、聚丙烯（PP）、聚乙烯醇（PvA）、聚苯乙烯（PS）以及丙烯酸酯共聚物或改性聚酯等。岛的数量从16、36、64到200，甚至可以达到900或900以上。海与岛的比例从原来的60:40演变为20:80，甚至10:90。目前，市场上流行的海岛型超细纤维中，岛的组分为聚酯，海的组分为可溶性聚酯，岛在纤维中呈长丝状，数量为36，海与岛的比例为20:802。海岛纤维用途广泛，品种较多，主要有：常规海岛型超细纤维、芳族海岛型复合短纤维和染色性能良好的海岛复合纤维。

　　3.4超细纤维的特殊性能

　　目前，多数企业把0.1~0.5dtex以下的纤维统称为超细纤维，它的显著特点是纤度和直径均大大低于普通纤维，其直径小于5μm，纤维细度是头发丝的1/200，是普通化学纤维的1/20。事实上只有细度低于0.5dtex的纤维其质量特征才真正符合超细纤维的特点，最细纤度已达到0.0001dtex，这些纤维叫超极细纤维。因此，超细纤维与普通纤维相比具有以下特殊性能。

　　几何特性：超细纤维的单丝纤度和单丝截面直径比真丝或任何天然纤维都小，其织物紧密，功能性得到改善。可带来几何特性的微气室效应，使织物具有透湿防水功能，且增加保温隔音性能，具有明显的特殊毛细现象和穿着舒适性。

　　力学特性：超细纤维单丝强度低而比强力高，与同旦数的非超细纤维相比，其纱的总强度高。还具有较低的伸长，高可挠性和高扭转性。适用于复合材料中的补强材料与高级衣料。

　　质量特性：超细纤维的质量特性可以用弯曲刚度来表征。纤维弯曲刚度与其直径的四次方成函数关系，纤度稍有变化就对弯曲刚度有显著的影响。而且，随着单丝纤度下降，变形纱的卷缩率下降，回弹性和蓬松性变差，有利于起绒和砂磨。因此超细纤维的手感特别柔软，由超细纤维材料制造的产品，具有细腻的绒毛、真丝般的柔软、滑糯、良好的悬垂性。

　　光学特性：超细纤维直径大大减少使光学性能如折射率、透光率、反光性有很大改变，纤维集合体的表面对光的漫散射增加；而且由于超细纤维排列密度大，单位面积上反射入射光的各个独立反射表面小，但数量多，故其反射光泽比较柔和，具有丝光效果。

　　表面特性：超细纤维单纤维纤度小则具有较大的比表面积，因此超细纤维织品的覆盖性、蓬松性、保暖性有明显的提高。比表面积大的另一方面，纤维与其他物质接触的机会就多，在染色和上浆时吸收浆料多，因此对染料和化学品的吸附性特别强。

　　结构特性：由于超细纤维的纤度小，其集合体的高密度产品结构中更容易形成均匀分布的大量微细孔隙，产生大量的毛细网络，因此水汽在纤维集合体内的毛细效应强，不仅对水的吸附能力增强，同时透湿性良好。另外，超细纤维细而柔软，又由于超细纤维细而柔软，制备高密织物的结构容易相互缠结，在织物表面可形成浓密的绒毛，所以超细纤维织物的致密性和起绒性都相当好。

　　4、超细纤维的功能应用

　　由于超细纤维有许多不同于常规纤维的特殊性能，在许多领域有着广泛的应用。而且，超细纤维的纤度不同，适用的功能产品与应用种类也不同。

　　4.1超高密度织物

　　纤度在0.5~0.1dtex的超细纤维，可用于纺丝绸、高密织物；产品有外套、运动衣、休闲服等。

　　将0.5~0.1dtex超细纤维制成超高密织物，纤维间的空隙介于水滴直径和水蒸气微滴直径之间，所以具有防水透气效果。因为在此种织物中纤维与纤维间的间隙只有0.2~10μm。而固定水的最小粒度在100μm以上，因而前者窄得足以挡住最小的雨滴，人体散发的蒸汽又宽得足以使它逸散出去。日本帝人公司参照荷叶对水的排斥效应，采用0.1dtex纤维制成的高密度织物，能让落在织物上的雨水形成闪动的水球在其表面滚动而不让它润湿。这是因为织物中微卷的超细纤维将空气围在纱线内，而空气对水的排斥性很强，因而织物内贮空气会使水珠滚落。

　　此外，超细纤维织物比微细纤维织物档次更高，因为其织物表面非常平整而空气阻力极小。在滑雪跳跃时，运动员的速度可达100km/h。东丽公司特意为滑雪者跳跃比赛开发了表面极光滑的面料。又如超高密织物不仅是通过织造的密度达到，而关键是通过复合纤维两种组分对溶剂的溶胀收缩性能不同达到超高密，例如钟纺公司的Belima超细纤维织物通过溶剂处理，聚酰胺组分溶胀并高度收缩，而聚酯组分收缩甚少，从而获得超高密度，钟纺的SavinaDP纤维织物也是采用这种工艺。它的结构细密，无膜，无涂层；有优良的美感性质和柔软的手感，也有较大的蓬松性与透气性，较高的悬垂性，较柔和的光泽和较轻的重量，抗水压性能更比一般微细纤维的高密织物更胜一筹；可用于制作各种不同高档运动服，外套，羽绒夹克，罩衫，滑雪衫，高尔夫球服，风雪服和钓鱼服。

　　4.2高性能洁净布

　　纤度在0.1d~0.05dtex的超细纤维，可用于高性能洁净布；产品有卫生用品、擦拭与研磨布料等。

　　将0.1~0.05dtex超细纤维制成高性能洁净布，具有较高的比表面积和无数的微细毛孔，因而具有很强的清洁能力，除污快而彻底，在精密机械、光学仪器、微电子及家庭等方面具有广阔的用途。尤其在技术纺织及外部服装工业上显示出优越性，如用于制作鼠标垫，可以让鼠标很容易滑动，使鼠标球很长时间保持清洁。其他如抛光布用作硬质台面层；声学上的隔音材料；高性能吸音板及音乐厅内坐席罩布等。

　　超细纤维的特殊性质加上现代加工技术的保障使其产品有很大的发展潜力，应用范围更会逐步扩大。东丽公司制造的超细纤维拭镜布是日本与欧美的热门商品之一。去年东丽公司又推出了带香味的超细纤维拭镜布，其纤维的纤度不到普通纤维10%，以三元结构制成的高性能洁净布料是日本的独家产品；这种0.05dtexPP超细纤维织物结构密实，过滤性能优良，可过滤空气及液体；而且能结合较高的电压，使织物有永久性的极化，会吸引、吸收带电的灰尘颗粒。不久前，东洋公司已制出世界最细纤维拭镜布。此类布料有很强的清洁能力，奥秘是单位面积的纤维根数越多，具有很高的比表面积和孔隙率，能吸收较多的油污、液体或灰尘。纤维柔软，不会对擦拭表面造成损伤，因而具有很强的清洁能力，并可重复使用。在精密机械、光学仪器、微电子、无尘室及家庭等方面都具有广泛用途。

　　4.3仿麂皮及针织布、机织布或非织造布

　　纤度在0.1~0.005dtex的超细纤维，可用于高性能针织品、功能性非织造布、仿麂皮；产品有麂皮绒、运动系列服装、人造皮革织物等。

　　将0.1~0.005dtex超细纤维制成仿麂皮及高性能针织布、机织布或功能性非织造布后，经磨绒或拉毛，再浸渍聚氨酯溶液，并经染色和整理，可制作仿麂皮、合成运动革或人造皮革织物；其织物轻薄柔软、有光滑的表面纹理，防水透气，强力好且不变形。合成运动革及其制品在日本已形成工业化生产，主要是PET、PA或PAN的0.1dtex超细纤维生产的非织造布，采用超细纤维模拟胶原纤维的结构，并以纤维的三维非织造结构模拟皮革中的胶原纤维编织形态，在外观、功能、触感方面模拟天然皮革，使合成革从微观结构、外观质感、物理特性等方面，都达到“仿真”效果。产品可与天然革相媲美，具有表面均匀、尺寸稳定、舒适、色泽牢固及重量轻等优点。

　　4.4高仿真皮革

　　纤度在0.01~0.001dtex的超细纤维，可用于高仿真皮革、高档时装面料、生物医用材料；产品有高档服装、鞋、家具、汽车座椅、人造血管等。

　　将0.01~0.001dtex超细纤维制成新型高档仿真丝织物，既具有真丝织物轻柔舒适、华贵典雅的优点，又克服了真丝织物易皱、粘身、牢度差等缺点，满足了人们对衣料多样化及高档化的要求，可应用于男士大衣、女士夹克衫、裙装、滑雪服、高尔夫球衫、高档鞋与手袋等。例如日本东丽公司的高仿真Snow deer皮革，采用了0.001dtex纤度的海岛型纤维。用它制成新一代仿Snow deer皮织物，其起绒、染整的表面起毛纤维基本设计为0.1dtex。在仿Snowdeer皮织物表面必须完全由纤维短绒覆盖，用起毛机起毛后织物表面就成为一层薄薄的绒毛，丰厚柔软。又如日本帝人公司用0.005~0.001dtex的超细纤维与高收缩丝混纤制成的仿真丝绸织物，其表面形成细的绒毛，很像桃子表皮，具有柔软纤细的手感，是天然纤维所不及的。

　　此外，纤度小于0.01dtex超细纤维的粗细与生物细胞接近，能够获得生物体的适用性，在血球分离材料和各种生物体医疗适用材料方面有广阔前景。特别是纤度0.001dtex超极细纤维的生物兼容性提供了在医学领域多种多样应用的潜力。PET超细纤维可与人的肌体相容，可用于人造血管。新开发的人造血管是用日本东丽公司聚酯细目长丝和常规聚酯长丝织成的致密而柔韧的管状织物。该织物是采用0.0055~0.00011dtex的超级细纤维束为主体，采用针织或机织制成，再进行喷水收缩使线圈之间和纤维之间产生缠结。它对于水有渗透性，血液却不可渗透。在手术后的短时间内，人体内再生的组织会覆盖于人造血管的内壁，避免血液对人造血管的直接接触，从而大大降低了血栓形成的可能性。据报道，这种人造血管已经在日本和美国的医院里进入实用阶段。

　　5、超细纤维的制造工艺

　　超细纤维的品种有超细粘胶丝、超细锦纶丝、超细涤纶丝、超细丙纶丝等。利用不同的技术，可制造出不同纤度、种类及用途的超细纤维。其生产技术与制造工艺大致可分为直接纺丝改良法、高分子相互并列纺丝法、剥离型复合纺丝法、多层型复合纺丝法、共混分割法和海岛法等。

　　5.1直接纺丝改良法（DSP）

　　直接纺丝改良法又称常规纺丝改良法，是指用常规纺丝方法改良其工艺设备直接制造微细纤维的方法。目前可以用POY或FDY纺丝机，在工艺设计上稍加改进就可适用于超细纤维生产，具体改进工艺如下：

　　（1）螺杆挤出机要有一个低温混合头（LTM），以保证熔体的均匀一致。（2）要采用高质量、纯净不含凝胶粒子和颗粒状杂质的熔体，因此要有熔体预过滤器。（3）组件要求下装式，以防烟囱效应，保证喷丝板组件温度均匀。（4）喷丝板设计中要注意“无湍流”的孔间距及排列方式。（5）丝条要充分均匀冷却以降低Uster值。（6）喷丝板面至侧吹风距离尽可能短。（7）上油系统在喷丝板下面约300~600mm处。（8）纺丝甬道比常规纤维短，一般为300~500mm，以降低纺程张力。（9）采用锭子式卷绕头纺POY用沟槽筒，FDY用双转子式横动装置。（10）加热器和假捻变形器之间的丝路要直，否则会造成毛丝和降低纤维强度。（11）摩擦盘要采用聚氨酯盘，以减少纤维表面的磨损。

　　用POY和FDY纺丝机生产微细纤维，最大优点是可直接获得单一组分的超细纤维，不需像复合纺丝或共混纺丝那样进行双组分的剥离或溶解，一般可稳定生产0.7~1.0dtex的纤维，因此成本较低。如果熔体质量和机器性能好，可生产最细至0.44dtex的微细纤维。若是生产单丝纤度低于0.44dtex纤维要用复合纺丝机。 

　　5.2直接优化纺丝法（DSOM）

　　通过优化纺丝工艺对传统纺丝方法的改进，在熔体纺丝时要适当降低聚合物黏度、提高熔体纯净度，降低喷丝板下方的环境温度使冷却加速并提高冷却吹风的均匀程度。利用直接纺丝无须化学或机械处理即可直接获得单一组分的超细纤维，生产成本低，产品质量稳定。目前通过直接纺丝法所制得的最细商业化产品为单丝线密度为0.165dtex的PET纤维。与常规纺丝法比较，聚酯超细长丝的纺丝方法需做如下优化改进：

　　（1）适当降低聚合物黏度。可通过降低聚合物分子量或提高纺丝温度来达到目的，这些措施可防止因液滴型挤出而断丝。（2）喷丝板上的喷丝孔应呈同心圆均匀排列，使丝条均匀冷却。（3）降低喷丝板下方的环境温度，使丝条迅速冷却，并在喷丝板下方20cm~70cm处集束、卷绕，以获得未拉伸丝。（4）使纤维经受4~6倍的后拉伸。在特定的条件下可进行10~20倍的拉伸，但技术条件不稳定，而且范围较窄，故未获得应用。（5）通过高精度过滤以提高纺丝熔体的纯净度。（6）减少熔体的挤出量。

　　这种DSOM工艺生产效率高，成本低，是当前超细纤维发展主要趋势。西欧，美国主要采用这种工艺生产超细旦纤维。用于做仿丝绸和做高密织物（功能性服装）。POY工艺中最经济的方法是POY直接上整经机，即WD或WDS的方法，直接做超细旦的大经轴。意大利ValLesina公司已用此工艺制造单丝纤度为0.5dtex的超细纤维用于仿真丝的经纱，但这适合于大规模生产。

　　5.3复合纺丝法

　　采用复合纺丝机生产超细纤维最早是在日本开发成功的。早在1970年由东丽公司开发的超细纤维用于仿麂皮。1972年由钟纺公司开发仿真丝织物，1981年由钟纺公司开发了超高密织物，同年东丽公司又开发了第二代仿皮革产品，1985年钟纺公司又开发了高性能洁净布。

　　复合纺丝制造超细纤维根据不同的工艺又分为剥离型和海岛型两大类。剥离型超细纤维是将两种互不相容但熔体黏度相近的高聚物熔体进行复合纺丝，复合纤维织造和染整后，经剥离得到超细纤维。剥离方法有机械法，溶剂溶除法和溶解法。海岛型超细纤维是两组分中一组分为海，另一组分为岛，岛分布在海组分中。海组分要选用易溶性高聚物，如聚苯乙烯，这种纤维织成织物后用溶剂将海组分溶解，留下岛组分，用此方法可制得单丝纤度为0.001dtex的超细纤维。

　　复合纺丝法工艺复杂，技术要求高，大量的复合熔体细流组成一根超细纤维，不仅需要有特殊的技术设计与复杂的熔体分配方式，而且制造纺丝组件和配件都必须相应配置，还要利用两种或多种组分纤维不同的物理化学特性，在织造后采取不同的整理手段才能得到各种各样的产品。根据不同的工艺，利用复合纺丝法制造超细纤维又分为剥离型和海岛型两大类。

　　第一类：机械剥离型复合纺丝法。该方法是将两种化学结构上完全不同、亲和性有差异但熔体黏度相近的高聚物熔体，按一定比例通过复合纺丝制备成橘瓣形、米字形、中空形等复合纤维，利用两组分的相容性和界面粘结性较差的特点采用机械剥离得到超细纤维。剥离方法有机械法、溶剂溶解法等。日本钟纺、帝人等化纤公司制作超细纤维用的主流工艺就是机械剥离型复合纺丝法。

　　第二类：海岛剥离型复合纺丝法。海岛剥离型复合纺丝法又称“溶解（或水解）剥离复合纺丝法”。这种超细复合纤维是20世纪70年代初开发的一种新型纤维，从纤维的横截面看是一种微细而分散的岛组分被另一种海组分包围着，海组分与岛组分在纤维轴向上是连续、均匀的，将所得复合纤维采用合适的溶剂溶解或水解除去其中的海成分即可得到只保留岛成分的超细纤维。

　　早期的海岛型复合纤维采用PET或PA作为岛组分，海组分大多采用PS或PE，然后用苯、甲苯等有机溶剂除去海组分，但这样带来了环境污染、易燃易爆等问题，限制了它的发展。20世纪90年代以来人们致力于水溶性聚酯（COPET）的研究，用其作为海组分，在热水或热碱液中即可水解，避免了使用有机溶剂，减少了环境污染。目前在海岛剥离型复合纺丝法中主要有“定岛型”与“不定岛型”两种工艺：

　　第三类：定岛型复合纺丝法。定岛法较复合纺丝法的熔体分配体系和纺丝组件更复杂，技术要求更高。其“海”组分与“岛”组分分别由单独的螺杆挤压机进行熔融，然后到纺丝组件进行复合。在纺丝成形过程中海岛间不分离，保持单丝形态，同时岛组分在成型过程中不粘连（单丝内岛与岛之间良好的分离）。复合纺丝后是以常规纤度存在，即所得纤维截面为海组分的皮芯包围岛组分的芯层，只有将“海”成分溶解得到“岛”组分的芯层，才可真正制成超细纤维。

　　根据日本钟纺、帝人、东洋与杜邦、Hills、库拉雷等大公司的经验报告：岛成分在纤维的长度方向上是连续均匀分布的，岛数固定且纤度一致，一般只能达到0.1~0.05dtex左右。但目前已能生产980岛或更多岛的海岛型超细复合纤维。

　　据杜邦公司披露，目前适用于制造海岛型超细纤维的聚合物有：聚苯乙烯—聚酯，聚苯乙烯—聚酰胺，聚乙烯醇—聚烯烃等；其纤维中的岛组分有PET、PA、PP2等；海组分有聚苯乙烯、聚乙烯（有机溶剂可溶）、聚酯/间苯二甲酸酯磺酸钠共聚物（热碱溶液可溶）和聚烯醇（热水可溶）等。例如杜邦公司“HPF”产品以聚酯为岛组分、聚苯乙烯为海组分，制得超细聚酯纤维的纤度为0.001dtex，截面呈圆形，直径为0.1μm。也可以整个复合丝的形态加工成织物，在后加工时除去海组分，在纤维间出现微孔隙而容易相互滑移，做人造革特别合适。

　　根据钟纺、帝人的报告：定岛法可自由变化海岛比例，控制超细旦纤维的纤度和截面形状为降低成本，可减少可溶性组分的比例，减少溶解量，同时对可溶性聚合物的选择需综合考虑各种因素。

　　库拉雷公司也认为，在不可溶聚合物纺丝温度下，可溶性聚合物必须热稳定性好，在纺丝过程中两者要有和谐的流变学性能，不可溶聚合物价格适宜，且溶解过程应当无污染，无毒，无腐蚀。

　　该工艺的定岛技术正在不断开发中，例如制造眼镜洁净布的超多岛技术、岛组分表面的凹凸化、岛组分异纤化混合排列、岛组分混合不同聚合物的技术等都已得到实际应用。

　　第四类：非定岛型复合纺丝法。“非定岛型复合纺丝法”也称为“高分子相互并列体纺丝法”。该技术是通过不相容聚合物共混纺丝制得，纺丝后也是以常规纤度存在。与定岛纤维不同的是，在不定岛纤维中岛的大小、数量、分布及其长度都在一定范围内存在随机性。岛的数量很多，所以平均线密度更小，用溶剂萃取海组分后纤维呈束状，单纤纤度一般在0.01~0.001dtex左右，甚至可达0.0001dtex，因而与胶原纤维更相似。

　　根据钟纺、帝人、东洋等公司的报告，采用非定岛技术生产海岛纤维，对设备的依赖性要比定岛技术的依赖性要弱些，但是对工艺技术控制方面要更复杂。如海岛组分间的分散与拉伸情况，粒子尺寸与分布，熔融流体在纺丝过程中剪切黏度的匹配与控制等。这些因素都直接影响到岛组分纤维的纤度、长度、数量、分布均匀程度、分离效果等。

　　杜邦、Hills、库拉雷等大公司的经验报告：非定岛技术是利用非相容高聚物体系共混纺丝，由于两组分组成比与熔体的黏度比有一定的关系，可使一种组分形成分散相，另一种组分形成连续相，分散相以微纤状分散在基体相中，即所谓“不定岛”式海岛型共混纤维，将其中海组分溶解或水解掉即可得到超极细纤维。

　　5.4其他纺丝法

　　目前，国际化纤大公司开发超细短纤维的制造方法有很多，举两种具有代表性的方法供参考。

　　第一种：喷射纺丝法（或熔喷法）。该方法是从刀口状喷丝板端开出的一排细孔，熔融的聚合物从众多微小喷丝孔中吐出，再用热风吹散的方法。由于该方法采用吹散熔融聚合物的形式，因此主体是细纤维。但也适用于制造粗细不均匀的短纤维相互熔融黏着的薄片。将细纤维与粗纤维同时喷出制成混合物，可得到蓬松性和保湿性优良的薄片。从制造方法上可以知道该方法的缺点是纤维的分子取向低。

　　在此基础上，美国Al-banyinternational公司新开发的静电熔喷纺丝法，是聚合物溶液或熔体在静电作用下，以适宜的溶液喷射量及黏度参数，运用于纱线成型中进行喷射拉伸而获得纳米级超细纤维的纺丝方法。

　　第二种：闪蒸纺丝法。闪蒸法是纺粘法的一种，属于溶液纺丝。该纺丝法是将聚合物溶解于低沸点的溶剂（如液化气等）中，加热、加压从喷丝板瞬间气化喷出制成纤维。这种瞬间高压喷射出来的聚合物，喷丝速度每分钟可达到1万米，形成的纤维直径一般在0.1~10μm之间，可得到0.01dtex的超细纤维，属于纳米级超细纤维。所以，也有人把闪蒸法称为“闪纺”或“急骤纺丝”，在非织造布方面的需求迅速增长，可用于装饰材料和信封等各种包装材料。此外，在聚乙烯中加入抗静电剂、透明颜料并利用超声波粘合工艺等是当前杜邦公司发展闪蒸纺丝法的一大趋势。

　　其他纺丝法还有：离心纺丝法，湍流成形法，冻胶纺丝法，原纤细化法，超高速牵伸法，湍流成形法。

　　6、超细纤维新技术新产品

　　超细纤维被称为新一代合成纤维，它是高性能、高品质与高档次的纺织原料，是化学纤维向高技术、高仿真化方向发展的新合纤的典型代表。国际各大化纤公司都在竞相开发超细纤维的新技术与新产品，例举如下：

　　“r e g e n e r a t e”超细纤维：美国A l–b a n y i n t e r n a t i o n a l公司在超柔软拒水性超细纤维“prima loft”的基础上，新开发出性能更优异的超细纤维“Prima Loft Regenerate”。该纤维为直径0.001~0.01dtex的超细纤维，由50%以上的再生材料及专利微纤维制成，结合超细纤维及专利的特别处理程序，成就难以置信的柔软、质轻及防泼水性，而且符合严格的测试标准，其特色是高保温效果、快干性能佳、轻量化、透气性佳、手感柔软、蓬松度佳、拒水性佳等功能。其吸水性为一般纤维的1/3，在干燥时的保暖效果多14%，在潮湿时的保暖度多24%。

　　“Super clean”超细纤维：韩国SilverSta公司近期开发了名为“Super clean”的新型超细纤维织物，因其具有超强的洁净能力，洗涤时不需使用化学清洁剂，其产品在市场极受欢迎。Super clean的纤维材料采用PET、PA及PA6新式配制，经裂变分解织造而成；该纤维细度为真丝1/20，头发丝的1/360。该超细纤维另一特点是在成丝中采用Orange flap技术将长丝分成多瓣形，使纤维比表面积增大，织物中孔隙增多，借助毛细管芯吸效应使吸水能力极强，经久耐用，可经过大约600次水洗。而其特殊的横断面能更有效地捕获小至几微米的尘埃颗粒，大增强除污去油效果十分明显。

　　“Beli-effect”超细纤维：日本钟纺公司的“Beli-effect”为一种阳离子可染型的复合聚酯超细纤维。Beli-effect是将原先70%聚酯/30%尼龙混纺的“Belimax”，改良聚丙烯与聚酯的部分而开发新型超细纤维。Beli-effect在开纤中采用24瓣分裂水刺工艺，剥离后单丝细度为0.05dtex~0.1dtex，开纤率可达80%以上。Beli-effect为高收缩高密度处理织物，因而其制品有良好的柔软性、弹性及蓬松性，主要用途包括外套、女衫、夹克、椅套、袋子、鞋子等。

　　“Trevor biyou”超细纤维：旭亿成公司最近开发生产的“Trevor biyou”仿真丝超细纤维新产品，是采用“RCT技术”将涤纶/聚酯相配复合，使两种聚合物的结合比例和形状都控制成无规则的，在用溶剂溶去一种聚合物后，剩下的另一种聚合物长丝细度为0.01dtex~0.1dtex，其形状仍是无规则的。采用Trevor biyou超细纤维所制的织物表面具有复杂的凹凸形状，能产生细小的不规则的漫反射，呈现出不同角度的不同光泽，穿着舒适且采用了异收缩混纤技术，手感好且丰满，适用于女罩衫、礼服等。

　　“WSLR”超细纤维：东丽公司生产的“WSLR”是具有丝鸣效应的仿丝超细纤维。WSLR采用聚合物“潜在多级高收缩”技术，其纤维经高压水刺开纤后单丝细度可达0.11 dtex。同时采用“多层花瓣形截面”技术在三花瓣的各顶端刻有0.1µm的沟槽，其产品发色性优良，通过微缝之间的摩擦产生“丝鸣”，该产品主要用于女罩衣、套装、茄克衫。

　　“RominaIII”超细纤维：尤尼吉卡公司创新开发的“RominaIII”超细纤维，是采用改性聚丙烯/聚酯两种材料制成的0.01dtex~0.05dtex的超细纤维。其创新技术是在纺丝时采用一根丝条组成，即在微小区里单丝间具有丝长差与复杂的结构功能，这样就形成了超细纤维复杂的多层结构形态，具有凹凸和丝圈绒效应，使织物具有合成纤维所没有的自然风格即光滑性和蓬松性，具有柔软纤细的手感，是天然纤维所不及的。

　　“Natural light”超细纤维：美国肖氏产业公司最近开发的“Natural light”超细纤维，是以聚苯乙烯做海组分、以聚酯做岛组分的共混双组分复合纤维。Natural light用作新一代人造革基布时，先以针刺法制成非织造布，溶掉聚苯乙烯后成为单丝纤度为0.00011dtex超细纤维。Natural light还采用了Cut down新技术，从而改变纤维断面具有自然光泽的产品，这种新断面反射出不同于传统聚酯纤维的光泽，降低产品亮度使得更接近自然的光泽。杜邦公司服装事业部部门经理Tonya Farrow披露。Natural light将被大量应用于裤类、裙子等服装，具有竞争力很大的市场潜力。

　　“Super Beaver”超细纤维：美国Hills公司研发制成的新型透气防水超细纤维“Super Beaver”，是以尼龙/聚酯两种聚合物开纤分裂的橘瓣形超细纤维，其单丝细度达到0.01 dtex~0.001 dtex。其关键技术是在开纤分裂中采用了“异纹斜截”工艺，使纤维细胞壁上的纹孔、胞间连丝等结构以实现细胞之间水分及其他物质的输导和流通，从而具有超级仿海猩皮的结构。这种超细纤维经过织造加工过程后具有不规则的弯曲在织物上显得非常细密，可防止外来的水珠并可让汗液排出，可用于泳衣、户外服装等产品。

　　“Thermostat”超细纤维：美国库拉雷公司新开发的“Thermostat”超细纤维，其纤度可在0.005dtex~0.01dtex之间选择。Thermostat是一种异形截面型记忆适温纤维。其工艺是运用高分子合成改性技术，对聚异戊二烯材料进行分子组合及分子结构调整制成能自动调温的化学纤维，它对周围的温度反应特别敏感，可随温度的变化而变化，使服装内形成一个小气候环境。酷暑时该纤维的异形截面自行收缩使编织物的孔眼张开而通风透气，大大提高服装散热能力；寒冬中该纤维的异形截面又自行膨胀，使编织物的孔眼闭合而阻止空气流通，从而提高服装的保暖能力。

　　“SABK”超细纤维：库拉雷公司从南美蝴蝶王的翅膀结构获得启示，开发出一种深色效应的超细纤维“SABK”。为了探究南美蝴蝶王翅膀的炫幻色彩效应，库拉雷公司研究了蝴蝶翅膀因光干涉所产生的颜色变化和光泽，并通过利用复合纺丝技术，即把热收缩率不同的聚酯相互组合在一起，制成了扭曲型横截面、具有驼峰特性的超细纤维，其纤度达到0.001dtex~0.05dtex，从而使这种深色效应纤维具有与南美蝴蝶王同样的微观成色效果。

　　7、超细纤维开发动向与发展趋势

　　超细纤维是化学纤维发展的一大突破，它的开发带来了纺织工业“划时代”的新产品。随着全球经济快速发展，能源危机与环境污染越来越受到人们的关注。如何保持经济的可持续发展是目前迫切需要解决的问题，而超细纤维的持续发展以及超细纤维材料在常规和高性能产品的日益拓展，将会不断进入更多新的应用领域。

　　根据美国纺织纤维产业联盟（USTIA）的最新预测报告指出，超细纤维材料研究的发展与社会、经济和资源、环境的发展紧密相关，所以新的生长点和交叉点将会不断涌现，这既促进了超细纤维的发展又丰富了新材料科学的内涵。其开发动向与发展趋势如下。 

　　7.1恢复生态的替代措施

　　进入21世纪以后，世界各国加大了环境保护的力度，实行了退耕还林、退牧还草等恢复生态的措施，致使天然皮革产量年年下降。在这种形势下，首先是为了弥补天然皮革的不足；其次是为了满足人们更高层次的需求，超细纤维合成革被逐步用来替代一部分真皮。在日本等一些国家和地区，技术的发展使得超细纤维合成革已大量取代了资源不足的天然皮，而一些采用人造革及合成革做成的箱包、服装、鞋以及车辆和家具的装饰，也日益获得市场的肯定，其应用范围之广、数量之大、品种之多，传统天然皮革根本无法做到。 

　　7.2研发范围不断扩大

　　未来超细纤维材料研究与相关学科不断交叉、渗透，新的学科增长点不断出现，从传统的化纤学科及其相关的物理、化学学科渗透到材料学科、能源学科、复合材料学等领域。 

　　7.3更加注重仿生态环保性能

　　自然界生物在长期进化过程中，利用最简单的成分、最普通的条件获得了最稳定的微观材料结构，人们可以从这种微观分级结构中得到启发，通过生物拟态或者仿生设计制备出性能更优越的超细纤维及其复合材料，充分发挥仿生超细纤维可再生、可降解利用的优势，特别是节约、降耗、降能是未来超细纤维发展的必然趋势。

　　7.4更加重视基本性基与功能设计

　　超细纤维的最大特点是其优异的基本性基与功能；未来的超细纤维及其材料的开发研究不但注重其基本性基的改进，还注重赋予其新的功能，注重复合化、高性能化、功能化。

　　7.5第三次热潮的产业用途

　　超细纤维的开发今后肯定会在所有的产业领域内得到发展。这种先导型的高技术纤维，将会成为一种重要的材料。预计若第三次热潮来临，重点将是在产业用途方面。产业用领域、装饰用领域对高功能和多功能的不断追求，都将成为超细纤维产品不断拓展、不断开发研究的驱动力。预计在不久的将来超细纤维产品将会大量用于工业、农业、航天、海洋等领域。六是服用领域的主导产品。

来源：中国产业用纺织品行业协会