1.会呼吸的纤维——竹纤维
近期，竹纤维服饰在中国上市，受到广大市民一致好评。这种服饰不但透气性好，而且防虫防腐，塑形美体，其产品的主要成分便是竹纤维。
竹纤维的概述
竹纤维继四大纤维之后被誉为第五大天然纺织元素，在种类上它属于人造纤维。
竹纤维不含任何化学添加剂，是一种真正意义上的绿色环保纤维。竹纤维光泽亮丽，具有较高的初始品质，良好的抗起球和抗皱性，较强的耐热性，天然的抗菌、抑菌和防紫外线性，较好的染色均匀性，可生物降解性等优点，特别是它的吸湿放湿性、透气性居各种纤维之首。竹纤维的唯一缺点就是不耐酸碱性。
竹纤维以天然竹子为原料，用竹子中提取出的竹纤维素，采用蒸煮等物理方法加工制做而成。除去竹子的蛋白质和叶绿素后，提出粗纤维，将粗纤维再处理成细纤维，最后变成如棉纱般的可纺线，织成各种衣物、家用纺织品等。
竹纤维横截面均布满了大大小小的空隙，可以在瞬间吸收并蒸发水分。由于竹纤维结构特殊，天然横截面高度“中空”，业内专家称竹纤维为“会呼吸”的面料。夏季穿上竹纤维面料，使人感觉特别清凉。同时，它还具有手感柔软、穿着舒适、光滑、悬垂性好等特点，另外此面料的耐磨性特别好，强力也非常高。用于针织内衣、T恤、机织床上用品，消费者普遍反映良好。
竹纤维的分类
根据其加工方法的不同，目前竹纤维可分为：竹原纤维—原生竹纤维、竹浆纤维—再生竹纤维、竹炭纤维三类。通常，我们所提到的竹纤维产品大多是以竹浆纤维（再生竹纤维）为原料的制成品。
竹原纤维是采用独特的工艺从竹子中直接分离出来的纤维。
竹浆纤维是用化学方法将竹片制成浆，然后将浆制成浆粕，再湿法纺丝制成纤维。它由棉型、中长型、毛型组成，产品纤度均匀，长度整齐，可纺性能优良，还可根据需要生产特殊规格的纤维纱线。竹浆纤维纺织面料手感柔软、舒适滑爽，有丝绒感，穿着轻便贴身。特殊的中空结构，使其具有冬暖夏凉的服务性能，适合制作服装、家用纺织品等。
竹炭纤维是运用纳米技术，先将竹炭微粉化，再将纳米级竹炭微粉经过高科技工艺加工，然后采用传统的化纤生产工艺流程，即可纺丝成型，生产出合格的竹炭纤维。目前，竹炭纤维制成的面料已经投入使用，并在市场上赢得了“黑钻石”的美誉。竹炭纤维属于化学纤维，后面将会详细介绍。
竹纤维的主要用途
竹纤维可用来做机织纺织面料。利用纤维初始模较高、耐磨性强、色泽亮丽的特点，可以开发一些织物挺括、悬垂性好的产品。
竹纤维可用来做针织毛衫内衣。根据纤维的天然抗菌性、吸湿性、透气性等优点，可以开发各类大圆机、横机、罗纹机产品。
竹纤维的医用卫生价值。由于天然竹纤维具有天然的抗菌抑菌性，我们可以用它来生产医院的护士服、手术服、口罩、纱布、绷带、病人的床被等，以有效地防止病菌的传播。
竹纤维可以用来做装饰、日用物品。利用天然竹纤维还可以生产各种装饰用品，如地毯、凉席、玩具、毛巾、浴巾、床单、被罩、窗帘、汽车座垫等。
我国特有的竹文化
竹子挺拔秀丽，它四季青翠，姿态优雅，独具韵味，因此从古至今，深受我国人民的喜爱，有“宁可食无肉，不可居无竹”的说法。
中国是“竹子文明的国度”，有着悠久深厚的竹文化，竹子在中国历史文化发展和精神文化形成中发挥着巨大作用。我国的人民有着爱竹的传统，在诗词歌赋和国画中，均可见到竹的形象。竹与我们的生活息息相关，竹的利用遍及日常的衣、食、住、行各方面。而且在我国源远流长的文化史上，松、竹、梅被称为“岁寒三友”，梅、兰、竹、菊被称为“四君子”，竹均位列其中，可见竹子在我国人民心中占有重要地位。竹的生命力极强，是地球上最有生命力的植物之一，从海平面到海拔4000米高度均能见到它的倩影。竹子分布范围广泛，全世界约有1500多种竹子。
2.黑钻石—竹炭纤维
竹炭纤维
竹炭纤维有“黑钻石”的美誉，在国际上被誉为“21世纪环保新卫士”。它是以毛竹为原料，采用纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新工艺和新技术，使竹炭天生具有的微孔更细化和蜂窝化，然后再与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片，熔融纺丝而制成的纤维。竹炭纤维最大的与众不同在于它的特殊结构——每一根竹炭纤维都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构。这款集多功能于一身的竹炭纤维的问世，是纺织多功能原料的一次革命性创新。
竹炭纤维的主要性能
超强的吸附力——竹炭吸附能力是木炭的5倍以上，对甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质和粉尘颗粒具有吸收、分解异味和消臭的作用，如竹炭粘胶纤维的氨去除率远远高于普通粘胶纤维。
发射远红外线，蓄热保暖——远红外线发射率高达0.87，能蓄热保暖，温升速度比普通棉织物快。调湿，有除湿与干燥的功效。
负离子发射浓度高——通常都市公园的负离子浓度为1000～2000个/立方厘米，郊外田野的负离子浓度为5000～50000个/立方厘米。竹炭纤维发射负离子的浓度为6800个/立方厘米，相当于郊外田野的负离子浓度，因此有益于身体健康。
矿物质含量高，有特殊的保健功能——竹炭纤维含有钾、钙等有益于身体健康的矿物质。竹炭纤维的用途及市场前景广阔。
近年来，国内外时装界不断掀起纤维革命，功能性保健纺织品成为市场主流。用竹炭纤维制成的服装，深受消费者的青睐。这是因为它不仅具有自然和环保特性，更具有远红外线、负离子、蓄热保暖等多种功能，织制成贴身穿着的服装还有保健功效。此外，竹炭纤维的各种功能具有永久性，不会受洗涤次数的影响。
目前，我国已开发出系列竹炭粘胶纤维和面料。竹炭纤维面料主要应用于内衣产品、衬衫、T恤、袜子、毛巾、床上用品及运动休闲装等。竹炭纤维正日渐走入人们的生活。
纺织科研机构从竹炭原料的选择、竹炭纤维的纺纱性能、各种纺织原料与竹炭纤维混纺性能，以及不同的混纺比例对纱线和成品性能的影响等多方面，进行了分析测试和开发。
在此基础上，又研制开发出不同印染整理加工的产品，极大限度的发挥竹炭纤维的优异性能，丰富了竹炭纤维系列产品的种类。各种系列产品已广泛地用于内衣裤、衬衫、家纺、运动休闲服饰、功能服装服饰、空气清新及平衡保湿材料等多个领域，面料手感舒适，保健功能性强。
3.环保、美容纤维——木纤维
木纤维的概述
木纤维指由木质化的增厚的细胞壁，和具有细裂缝状纹孔的纤维细胞，共同构成的机械组织，是构成木质部分的主要成分之一。存在于被子植物中，多见于栎树等一些硬质木材中。同管胞的形态界限不明显，在系统发生上认为是来源于管胞。木纤维混生于管胞中间，但也有在形态上处于管胞和木纤维的中间型细胞，称为纤维管胞。木纤维和韧皮纤维是由原形成层或形成层产生的。
木纤维产品的特点：木纤维的单位细度级细，手感非常柔软，色牢度好，色彩亮丽，悬垂性佳，柔软滑爽不扎身，比棉还软，有着特有的丝滑感。
纯天然木纤维产品是选用2至3年天然无污染的澳洲速生树木，粉碎后高温蒸煮成木浆提取纤维制成。经特殊技术和生产工艺剔除木材中的糖和脂类，且根除物质的静电反应。整个过程中没有添加任何化学原料，与棉花一样都是100%的绿色产品。具有天然的抗菌保健、清除异味、自清自洁的功能，触感柔软，不板结变硬，是一种真正的、纯绿色的健康产品。
性能决定用途，纯天然木纤维毛巾见水就新，吸水性强，去油渍、污渍、汗渍不用任何洗涤用品，清水一冲便洁净。还具有抑菌、抗菌功能，洁污美容，防止皮肤细菌交叉感染，洗脸沐浴干净舒适。而且，它的用途多样化，被广泛用于厨房、家电、汽车、浴室和美容卸妆，具有不可估量的市场潜力。
木纤维袜子具有易清洗、抗菌、抑菌、防臭、吸汗功能。穿着舒适卫生，对“香港脚”具有治疗效果。
通过以下几类毛巾的优、缺点对比，我们可以看出各种纤维的差别来：
化纤类毛巾：石化物质生产，油污难清洗，需用洗涤剂（费水、费时间、费钱），吸水极差，有静电，易生病菌，易感染皮肤，使用后发滑、变味、发腻、发硬。
棉织类毛巾：绿色环保，棉花生产，油污极难清洗，需用洗涤剂（费水、费时间、费钱），吸水好，静电小，含糖脂成分，易生细菌，易感染皮肤，使用后发滑、变味、发硬。
竹纤维毛巾：竹纤维生产，天然环保，抗菌抑菌，油污容易清洗，但纤维柔软性不佳，使用多次后纤维发硬，白色易发黄，不适合长久用于洗脸，适合长时间用于厨巾、抹布。
超细纤维毛巾：超细纤维产品，成分为化纤、棉两类，去油、除污效果显著，但用久了会很难清洗。吸水性好，化纤静电大，易生病菌，易感染皮肤，使用后发滑、发臭、发腻、发硬。
木纤维毛巾：以纯木材为原料提取的纤维制作而成，天然环保，具有天然的抗菌保健、清除异味、自清自洁的功能。油污清洗，清水一冲便洁净，长时间使用仍然鲜亮柔软。
4.理想的军工材料——芳纶纤维
20世纪中期，世界两大强国美国和前苏联，由于社会类型不同，而进入了冷战时期，芳纶纤维就是他们军备竞赛的产物。
揭开芳纶神秘的面纱——芳纶纤维的概述
芳纶纤维是冷战时期军备竞赛的产物，最初作为宇宙开发材料和重要的战略物资而秘不示人，因而平添了许多神秘色彩。冷战结束后，芳纶才作为高新技术的纤维材料，开始用于民生领域，逐渐露出其庐山真面目。
芳纶纤维的全称是“聚对苯二甲酰对苯二胺”，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高品质和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能。芳纶纤维的强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右。芳纶纤维的连续使用温度范围极宽，为-196℃～204℃，可耐受超过538℃的材料作有限度接触。它还具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。芳纶纤维的发现，被认为是材料界一个非常重要的历程碑。
芳纶纤维被广泛的应用于军工领域，是一种理想的军工材料。为了适应现代战争的需要，目前，美、英等发达国家的防弹衣均为芳纶材质。芳纶纤维防弹衣、头盔的轻量化，有效提高了军队的快速反应能力和杀伤力。
除用于军工领域外，芳纶纤维还作为一种高技术含量的纤维材料，被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个领域。用在航空航天方面，芳纶纤维质量轻、强度高，可以节省大量的动力燃料。目前，芳纶纤维产品用于防弹衣、头盔等约占7%～8%；航空航天材料、体育用材料大约占40%；轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%左右，还有高强绳索等方面大约占13%。
芳纶纤维主要分为两种：对位芳酰胺纤维和间位芳酰胺纤维。自20世纪60年代由美国杜邦公司成功地开发出芳纶纤维并率先产业化后，在以后30多年的时间里，芳纶纤维走过了由军用战略物资向民用物资过渡的历程，价格也降低了将近一半。现在国外芳纶纤维无论是研发水平还是规模化生产都日趋成熟。在芳纶纤维生产领域，对位芳酰胺纤维发展最快，产地主要集中在日本和美国、欧洲。如美国杜邦的Kevlar纤维，荷兰阿克苏诺贝尔公司（已与帝人合并）的Twaron纤维，日本帝人公司的Technora纤维及俄罗斯的Terlon纤维等。美国的杜邦是芳纶纤维开发的先驱，他们无论在新产品的研发、生产规模上，还是在市场占有率上都居世界前列。仅他们生产的Kevlar纤维，目前就有Kevlar-49、Kevlar-29等10多个牌号，每个牌号又有数十种规格的产品。帝人、赫斯特等芳纶纤维生产的知名企业也不甘示弱，纷纷扩大生产或联合，并积极开拓市场，希望成为这个朝阳产业的生力军。
德国Acordis公司近期开发出高性能超细对位芳纶产品，它既不燃，也不熔融，还有很高强度和极大抗切割能力，主要可用于生产涂层及非涂层织物、针织产品和针剌毡等既耐高温又抗切割的各种纺织服装装备。Twaron防切割手套主要用于汽车制造业、玻璃工业及金属零部件生产厂，还能为森林工业生产护腿用品，为公共运输行业提供防破坏装备等。利用Twaron的阻燃耐热性，可为铸造、炉窑、玻璃厂、消防队等高温作业部门提供耐热防火服防护套装。用这一高性能纤维还能制造汽车轮胎、冷却软管、V型皮带等机件、光学纤维电缆和防弹背心等防护装备，还能代替石棉做摩擦材料和密封材料等。
全球对芳纶纤维的需求呈现不断增长的态势，芳纶纤维作为一种新兴的高性能纤维进入了飞速发展的时期。
当国外芳纶纤维产业发展得红红火火时，我国的芳纶纤维生产才刚刚起步。受起步晚、国外对核心技术的封锁垄断等因素的影响，目前我国芳纶纤维的技术水平、产品档次及生产能力都与国外发达国家存在着一定的差距。阻碍我国芳纶纤维产业发展的原因主要有两点：一是生产技术瓶颈难以突破；二是大部分原料需要进口，特别是国产的溶剂不能达标。但作为在我国的新生产业，芳纶纤维有着不可限量的国内市场，所以更有待于我们去研究、去开发。据悉，近几年，电子、建筑、轮胎工业迅速发展，使得我国芳纶纤维的用量迅猛增长。芳纶纤维被列入国家鼓励发展的高新技术产品目录之中，在间位芳酰胺的开发和生产方面，我国已取得可喜的成果。
防火纤维——芳纶1313
走近芳纶1313
芳纶1313最早由美国杜邦公司研制成功，并于1967年实现了工业化生产，产品注册为Nomex（诺美克斯）。它是一种柔软洁白、纤细蓬松、富有光泽的纤维，外观与普通化纤相同，却集众长于一身，拥有超乎寻常的“特异功能”。
芳纶1313具有持久的热稳定性——芳纶1313最突出的特点就是耐高温性能好，可在220℃高温下长期使用而不老化，其电气性能与机械性能的有效性可保持10年之久，在250℃左右时热收缩率仅为1%，短时间暴露于300℃高温中也不会收缩、脆化、软化或者熔融，只在370℃以上的强温下才开始分解，400℃左右开始碳化，如此高的热稳定性在目前有机耐温纤维中是绝无仅有的。
芳纶1313具有骄人防火性能——芳纶1313不会在空气中（空气的含氧量为27%）燃烧，不自燃，有自熄性。阻燃性能高低常用极限氧指数来表示。极限氧指数是指材料在空气中燃烧所需氧气体积的百分比，极限氧指数越大，其阻燃性能就越好。通常空气中氧气含量为21%，而芳纶1313的极限氧指数大于28%，属于难燃纤维。芳纶1313被人们称为“防火纤维”。
芳纶1313具有极佳的电绝缘性——芳纶1313介电常数很低，固有的介电强度使其在高温、低温、高湿条件下均能保持优良的电绝缘性，是全球公认的最佳绝缘材料。
芳纶1313具有杰出的化学稳定性——芳纶1313是由酰胺键连接芳基所构成的线型大分子，其晶体中，氢键在两个平面内排列成三维结构，这种较强的氢键作用使得其化学结构异常稳定，可耐大多高浓无机酸及其他化学品的腐蚀、抗水解作用和蒸汽腐蚀。
芳纶1313具有优良的机械特性——芳纶1313是柔性高分子材料，低刚度高伸长特性使之具备与普通纤维相同的可纺性，可用常规纺机加工成各种织物或无纺布，而且耐磨，抗撕裂，适用范围十分广泛。
芳纶1313具有超强的耐辐射性——芳纶1313耐α、β、χ射线以及紫外光线辐射的性能十分优异。独特而稳定的化学结构赋予芳纶1313优异的性能，通过对这些特性加以综合利用，一系列新功能、新产品不断地被开发出来，适用领域越来越广，普及程度越来越高。
正是由于芳纶1313所具以上的特征，也决定了其用途的广泛性。
特种防护服——芳纶1313织物遇火时不燃烧、不滴熔、不发烟，具有优异的防火性能。尤其在突遇900℃～1500℃的高温时，布面会迅速碳化及增厚，形成特有的绝热屏障，保护穿着者逃生。用芳纶1313有色纤维可制作飞行服、防化作战服、消防战斗服及炉前工作服、电焊工作服、均压服、防辐射工作服、化学防护服、高压屏蔽服等各种特殊防护服装；用于航空、航天、军服、消防、石化、电气、燃气、冶金、赛车等诸多领域。除此之外，在发达国家，芳纶织物还普遍用作宾馆纺织品、救生通道、家用防火装饰品、熨衣板覆面、厨房手套以及保护老人、儿童的难燃睡衣等。在防火设备上起到了保护屏蔽或保护膜的作用。
高温过滤材料——芳纶1313的耐高温性、尺寸稳定性以及耐化学性，使其在高温滤材领域占据主导地位。芳纶滤材广泛用于化工厂、火电厂、碳黑厂、水泥厂、石灰厂、炼焦厂、冶炼厂、沥青厂、喷漆厂以及电弧炉、油锅炉、焚化炉的高温烟道和热空气过滤，既能有效除尘，又能抵抗有害烟雾的化学侵蚀，同时有助于贵重金属的回收。
蜂巢结构材料——用芳纶1313结构材料纸可制作仿生型多层蜂巢结构板材，其具有质量轻、耐冲击、抗燃、绝缘、耐腐蚀、耐老化以及良好的透电磁波性等特点，适于制作飞机、导弹及卫星上的宽频透波材料和大刚性次受力结构部件（如机翼、整流罩、机舱内衬板、舱门、地板、货舱和隔墙等），也适合于制作游艇、赛艇、高速列车及其他高性能要求的夹层结构。
独特而稳定的化学结构赋予芳纶1313诸多优异性能，通过对这些特性加以综合利用，一系列新产品不断地被开发出来，在安全防护、高过滤、电气绝缘、结构材料等领域的应用越来越广，普及程度越来越高，已成为军事、产业、科技等许多领域不可或缺的重要基础材料。
由于芳纶1313生产工艺极其复杂、技术难度大、投资成本比较高等原因，长期以来，世界上仅美国、日本有能力生产，并控制着全球芳纶市场。值得骄傲的是，在我国，烟台氨纶股份有限公司经过数年攻关，冲破各种艰难险阻，终于掌握了芳纶1313关键技术，并成功地实现了工业化生产，在2007年我国烟台氨纶股份有限公司超过日本的CONEX和俄罗斯的PHENYLON，跃居世界芳纶1313生产的第二大企业。使我国成为世界上第四个芳纶生产国，打破了少数发达国家在这一领域的市场垄断。
防弹纤维——芳纶1414
芳纶1414的概述
几乎与芳纶1313的发明同步，杜邦公司在20世纪60年代末研制出另一种高性能合成纤维——芳纶1414，其商品于1972年首次问世，定名为Kevlar（凯芙拉）。
芳纶1414外观呈金黄色，貌似闪亮的金属丝线，实际上是由刚性长分子构成的液晶态聚合物。由于其分子链沿长度方向高度取向，并且具有极强的链间结合力，从而赋予纤维空前的高强度、高模量和耐高温特性。
芳纶1414的发现被认为是材料界发展的一个重要里程碑。芳纶1414有极高的强度，是优质钢材的5～6倍，模量是钢材或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢材的2倍，而重量仅为钢材的1/5.
芳纶1414的连续使用温度范围极宽，在-196℃～204℃范围内可长期正常运行。在150℃下的收缩率为0，在560℃的高温下不分解、不熔化，耐热性更胜芳纶1313一筹，且具有良好的绝缘性和抗腐蚀性，生命周期很长，因而赢得“合成钢丝”的美誉。
从军工到民用——芳纶1414的用途
芳纶1414首先被应用于国防军工等尖端领域。为适应现代战争及反恐的需要，美、俄、英、德、法、以色列、意大利等许多国家军警的防弹衣、防弹头盔、防刺防割服、排爆服、高强度降落伞、防弹车体、装甲板等均大量采用了芳纶1414.芳纶纤维强度高，韧性和编织性好，可避免“钝伤”，且芳纶轻量化，有效提高了军队的反应和防护能力。
随着科学技术的发展，人们也揭开了芳纶1414神秘的面纱，逐步将其应用于普通领域。目前，芳纶1414已作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、海洋水产、体育用品等国民经济的各个方面。
在航空航天方面，芳纶纤维树脂基增强复合材料用作宇航、火箭和飞机的结构材料，可减轻重量，增加有效负荷，节省大量动力燃料。如波音飞机的壳体、内部装饰件和座椅等成功地运用了芳纶1414材料，重量减轻了30%。
在航空事业中，减轻1克相当于节省一百美元。芳纶帘子线可使轮胎降低层薄，减轻重量，容易散热，减小形变，减轻滚动阻力，提升高速运转性能，使轮胎的使用寿命相应延长。其耐刺扎性能大大提高，强韧的特性使得轮胎漏气后还能行驶到修车厂而不会伤及轮胎侧面。芳纶1414特别适合作高速行驶或超重负载的汽车和飞机强化型轮胎帘子线使用，具有很大发展前景。
在土木结构工程上，由于芳纶1414具有轻质高强、高弹模、耐腐蚀、不导电和抗冲击等性能，可用于对桥梁、柱体、地铁、烟囱、水塔、隧道及电气化铁路、海港码头进行维修、补强，特别适合对混凝土结构的加固与修复。
除此之外，芳纶1414还可作充气胶皮制品（如充气救生筏、充气舟桥等）、耐腐蚀容器、轻型油罐及大口径原油排吸管中的骨架材料；用于制作耐高温、耐切割防护手套；利用其自润滑性、耐热性和韧性，可代替有致癌物质的石棉制造隔热防护屏、防护衣及密封材料；还可替代石棉和玻璃纤维来补强树脂，用作耐摩擦、绝热和电绝缘材料等等。总之，凡要求高强度、耐拉伸、抗撕裂、防穿刺及耐高温的场合，都是芳纶1414大显身手的领域，其具有不可替代的优越性。
5.建筑行业的理想素材——木质纤维素
前面的芳纶纤维的特性和功能已超乎寻常，异彩闪亮，木质纤维又有那些特性呢？这里将探索木质纤维的神奇。
木质纤维素概述
木质纤维素是天然可再生木材经过化学处理、机械法加工得到的有机絮状纤维物质，具有无毒、无味、无污染、无放射性的特性。广泛用于混凝土砂浆、石膏制品、木浆海绵、沥青道路等领域，对防止涂层开裂、提高保水性、提高生产的稳定性和施工的合宜性、增加强度、增强对表面的附着力等有良好的效果。其技术作用主要是触变、防护、吸收，常用作载体和填充剂。
木质纤维尺寸稳定性和热稳定性在保温材料中起到了很好的抗温抗裂作用。这是由于纤维结构的毛细管作用，将系统内部的水分迅速地传输到浆料表面和界面，使得浆料内部的水分均匀分布，明显减少结皮现象，并使得粘结强度和表面强度明显提高。这个机理也由于干燥过程中张力的减少而明显起到抗裂的作用。
木质纤维素特性
木质纤维素不溶于水、弱酸和碱性溶液；酸碱度呈中性，可提高系统抗腐蚀性。
木质纤维素比重小、比表面积大，具有优良的保温、隔热、隔声、绝缘和透气性能，热膨胀均匀，不起壳不开裂，有更高的湿膜强度及覆盖效果。
木质纤维素具有优良的柔韧性及分散性，混合后形成三维网状结构，增强了系统的支撑力和耐久力，能提高系统的稳定性、强度、密实度和均匀度。
木质纤维的结构粘性，使加工好的预制浆料（干湿料）的均匀性保持原状稳定并减少系统的收缩和膨胀，使施工或预制件的精度大大提高。
木质纤维具有很强的防冻和防热能力，当温度达到150℃能隔热数天；当温度高达200℃能隔热数十小时；当温度超过220℃也能隔热数小时。
木质纤维素的主要用途
目前，木质纤维素主要用于制作耐水腻子粉、外墙保温浆、矿物砂浆、瓷砖粘结剂、墙面砂浆、浮雕涂料、内外墙涂料、外保温砂浆。
由于木质纤维是有机纤维，所以不可避免的添加在水泥材料中会受到环境的影响，如腐蚀，造成效果的降低，改变水泥的水硬性等。
在现代的工程中，木质纤维的升级产品——“易分散纤维”得到广泛的使用。易分散纤维是针对砂浆研发的专用抗裂添加成分。本品为灰白色无机絮状纤维，可完全代替木质纤维。可使砂浆制品的湿浆稠度及保水率提高，增加其由干燥收缩产生开裂的抵抗能力，延长开放时间。改善施工性能，降低对工具的粘着性，干燥过程中可抵抗开裂。易分散纤维为无机材质，具有耐腐蚀的特性，主要应用于水泥制品中。
6.第一种合成纤维——尼龙纤维
尼龙纤维的由来
尼龙纤维学名为聚酰胺纤维，尼龙是杜邦公司生产的聚己二酰己二胺的商品名，即一般通称为尼龙六六。尼龙纤维是第一种合成高分子聚合物商业化纤维制品。1937年美国杜邦公司卡罗瑟斯研究发明聚六甲基己二酰胺（即尼龙六六酰），从此开启了合成纤维的第一页，至今聚六甲基己二酰胺仍是聚酰胺纤维的代表。
早在1928年，卡罗瑟斯就完成了脂肪族二元酸及二元醇之聚酯聚合体的基础研究，但因为它的熔点过低而无法实用。不过，这一研究却奠定了今日PET聚酯纤维的辉煌。卡罗瑟斯自1928年起进行链状的高分子合成研究，由聚缩合反应合成了聚酰胺类、聚醇缩醛类、聚醚类等链状高分子化合物。历经无数次基础研究后，于1937年由已二胺和已二酸经聚缩合反应而成的聚六甲基己二酰胺即尼龙六六问世。它是最早商业化之高分子合成纤维，并于同年做成了第一双尼龙丝袜。杜邦公司旋即在1938年9月取得该专利权并以“Nylon”（尼龙）为商品名，在1939年建立第一个生产工厂，当时的年产量为4×106千克，1944年达2.5×107吨，1948年达3.5×107吨，1951年增加到6.5×107吨。
与此同时，英国、法国、意大利、德国、日本也相继建厂生产。在尼龙六六开始商业化的同时，德国法本公司的施拉克于1938年研制出由已内酰胺（Caprolactum，缩称CPL）合成聚己酰胺纤维即尼龙六，并申请专利，取商品名为perlon，之后随着聚酰胺纤维工业发展，各国纤维材料研究者陆续进行多种聚酰胺纤维的研究。
卡罗瑟斯（1896年～1937年），美国有机化学家。1896年4月27日生于爱荷华州伯灵顿。1924年获伊利诺伊大学博士学位后，先后在该大学和哈佛大学担任有机化学的教学和研究工作。1928年应聘在美国杜邦公司设于威尔明顿的实验室中进行有机化学研究。他主持了一系列用聚合方法获得高分子量物质的研究。1935年以己二酸与己二胺为原料制得聚合物。由于这两个组分中均含有6个碳原子，当时称为聚合物六六。1939年实现工业化后定名为耐纶，又称尼龙，是最早实现工业化的合成纤维品种。
他是第一种聚酰胺纤维——尼龙六六的发明者，奠定了合成纤维工业的基础。
聚酰胺纤维的优缺点
聚酰胺纤维与其他纤维相比最突出的优点为耐磨性强，其次为它的弹性较好——其弹性回复率可与羊毛相媲美，聚酰胺纤维可加工成细匀柔软且平滑的丝，供织造成美观耐用的织物。此外，聚酰胺纤维还同聚酯纤维一样具有耐腐性，不怕虫蛀，不怕发霉之优点。
聚酰胺纤维的缺点主要就是耐旋光性稍差，如果在室外长时间受日照，就容易发黄，聚合后的物质在光照条件下发生分解，强度也会下降。与聚酯丝相比它的保型形性较差，因此织物不够挺拔。它的纤维表面光滑，较有蜡状感。针对这些缺点近年来已经研究出各种改善措施，如加入耐光剂以改善耐旋光性，或制成异型断面以改善外观及光泽，与其他纤维混纺或交织，以改善其手感等。
聚酰胺纤维的性能
较强的耐磨性——聚酰胺纤维的耐磨性在所有纺织纤维中是最好的。相同条件下，它的耐磨性为棉花的10倍、羊毛的20倍、嫘萦的50倍。
较高的断裂强度——断裂强度是指材料发生断裂的应力，强度越大越不容易断裂。聚酰胺纤维湿润状态的断裂强度约为干燥状态的85%～90%。
断裂伸度——聚酰胺纤维的断裂伸度依品种的不同而有所差异，强力丝的伸度较低，在10%～25%之间，一般衣料用丝25%～40%，其湿润状态的断裂伸度约为较干燥状态高的3%～5%。
弹性回复率——聚酰胺纤维的回弹性极佳，长纤的伸度10%时，其弹性回复率为99%，而聚酯在相同状况下为67%，嫘萦则仅32%。
耐疲劳性——由于聚酰胺纤维的弹性回复率好，故其耐疲劳性也很好。其耐疲劳性与聚酯丝接近，而高于其他化学纤维及天然纤维。在相同的试验条件下，聚酯酰胺纤维的耐疲劳性比棉纤维高7～8倍，比嫘萦高几十倍。
吸湿性——聚酰胺纤维的吸湿性比天然纤维和嫘萦低，但合成纤维仅次于聚氯乙烯醇（PVA，维纶）而高于其他合成纤维，尼龙六六在温度为20℃、相对湿度为65%时的含水率为3.4～3.8，尼龙六则为3.4～5.0，故聚酰胺六的吸湿性略高于聚酰胺六六。
染色性——聚酰胺纤维的染色性较天然纤维及嫘萦差，但仍较其他合成纤维易染色，一般以酸性染料染色。
光学性质——聚酰胺纤维具双折射，双折射随延伸比变化很大，聚酰胺纤维表面光泽度较高，通常于聚合添加二氧化钛消光。
耐旋光性——聚酰胺纤维的耐旋光性能较差，于聚合时添加耐光剂制成纤维后可改善耐旋光性能。
耐热性——聚酰胺纤维的耐热性不佳，在150℃时历经5小时即变黄，170℃开始软化，到215℃开始熔化，尼龙六六耐热性要较尼龙六好，其安全温度分别为130℃及90℃，热定型温度最高不能超过150℃，最好在120℃以下。但聚酰胺纤维耐低温性佳，即使在零下70℃的低温使用，其弹性回复率也变化不大。
耐化学品性——聚酰胺纤维耐碱性佳，但耐酸性则较差，在一般室温调件下，一般可耐强酸强碱溶液的浸泡，不受腐蚀，因此聚酰胺纤维适用于防腐蚀工作服。另外其可用作渔网，不怕海水浸蚀，尼龙渔网要比一般渔网寿命长3～4倍。
聚酰胺纤维的用途
聚酰胺纤维可制成长纤或短纤，其用途如下：
长纤
聚酰胺长纤可单独使用，也可与其他纤维交织，也可假捻器加工成加工丝供针织或平织用途，在内衣用途可用于男女儿童服装、被套面料、袜子、雨衣等。另聚酰胺纤维用于航天员外衣的外层及内里，利用其高度强度来保护航天员不受外层空间陨石的袭击，在产业用途可用于渔网、滤布、缆绳、轮胎帘布、轮送带衬布及降落伞布等。由于其强力高、耐冲击、耐磨性佳，用于轮胎帘布制成轮胎后其行驶里程较以往的嫘萦轮胎帘布轮胎行驶的里程高，据实验证明聚酰胺轮胎帘布轮胎可行驶约30万千米，而嫘萦轮胎帘布轮胎仅能行驶约12万千米。
短纤
聚酰胺短纤与长纤相比在美国其使用量约占21%，在地毯用纤维中，短纤维占90%以上，而聚酰胺纤维占地毯纤维用量的53%。另外其可与其他纤维混纺用于袜子、华达呢布料、凡立丁布料、毛毯、滤布等。
聚酰胺尼龙新纤维的发展趋势及应用
尼龙纤维其柔韧性、弹性回复率、耐磨性、耐碱性、吸湿性及轻量性方面均较聚酯纤维性能佳，但因其成本较聚酯纤维约高1倍，而尼龙六六又较尼龙六高20～40%，因此尼龙纤维未来的发展及能否超越聚酯纤维，关键是降低原料成本。由尼龙六六龙头美国杜邦公司与尼龙六龙头德国巴斯夫公司联袂合作，成功开发了2种尼龙原料的免开环技术，此原料新制程可省成本约1/3，因而降低了尼龙纤维的售价，提高了与聚酯纤维的竞争力。但因新制程投资的研发成本甚高，估计也要9至10年方能达到损益平衡，届时方能降低售价，因此近期尼龙纤维制品必朝高附加值及性能上改进，如此才能与聚酯纤维相抗衡。
以下就尼龙新纤维的发展及应用趋势做一概述：
导电性
在衣料及地毯上的用途，抗静电为主要的性能。早期是添加聚醚，在低温下效果不理想，近来以炭黑等导电性微粒，可涂布或内加以消除静电，此在地毯上的用途已迅速扩大。
高强度高模数纤维
用于轮胎帘布的帘线具有高强度、高模数及耐疲劳的特性，由于聚酰胺分子键成折迭状结构，目前尼龙六六及尼龙六的聚酰胺纤维，其实际强度及模数仅达到理论值的10%。
衣料服饰用绢绸仿蚕丝素材
衣料服饰用纤维要求穿着舒适及外观鲜美，除了抗静电外，对光泽、柔软性、吸湿性都需改善，由于尼龙纤维的弹性回复率较聚酯纤维佳，且其模数（杨氐系数）较低，因此具有较柔软及丰厚的手感。以不同收缩率的尼龙混纤，在染整加工后，织物表面浮出细丹，因此织物具柔和的光泽及柔软的手感，细丹尼龙使织物的柔软性得到改善，而易收缩混织使织物的丰厚感及鲜明性得到改善，因此今后尼龙纤维的纤维加工趋势必定朝着这个方向发展。
轻盈感新尼龙素材
尼龙纤维的比重要较聚酯轻，因此织物具有轻盈的特性，如以中空断面纺制则纤维更具轻盈感，加工后的蓬松感亦较佳，且具有保温性，因此如何研制高中空率的尼龙纤维为尼龙纤维厂的重要研发课题。
弹性新复合素材
复合纺丝是以pu弹性纤维为蕊心，以尼龙为鞘的双组分复合纤维，兼具了pu的高弹性和尼龙轻盈的优点，其在热处理后会呈现自然卷曲的效果，因此其织物具有很好的弹性及舒适，具有自然的透明肤色效果，适合于女性内衣、超弹裤袜。
防水透气新素材
以尼龙六或尼龙六六与聚酯进行复合纺丝，其断面为橘瓣形（segment pie），即所谓的分割形，增加分割数，其织物的防水透气性会增加，目前的生产技术已可达64分割。
抗菌防臭素材
在尼龙纺丝制程中混纺一种特殊陶瓷材料，其会释放出微量的银离子而达到良好的抗菌效果，以混纺法可提高抗菌的持久性，纤维经加工、织造、染整后，抗菌性不会遭破坏，且经50次以上的洗涤仍能维持抗菌的效果。
保健性素材
尼龙纤维混纺一种能释放远红外线的陶瓷微粒，能提高织物的保暖性及舒适性，远红外线是一种具有波长4～50毫米长的电磁波，能有促进血液循环，保暖的效果。
氯纶衣料：氯纶衣料很难燃烧，接近火焰时会收缩，离火即灭；气味如氯气；灰烬呈不规则的黑色硬块。
7.一种保健纤维——甲壳素纤维
甲壳素的由来
1811年，法国一位研究自然科学史的拜康奴顿·赫教授，用温热的稀碱溶液反复处理蘑菇，最后得到一些纤维状的白色残渣，他以为从蘑菇中得到了纤维，并把这种来源于蘑菇的纤维称之为Fungine，意为真菌纤维素。
1823年，又一位法国科学家欧迪奈·阿从甲壳类昆虫的翅膀中分离出同样的物质，他认为这种物质是一种新型的纤维素，给它命名为Chitin，意为甲壳纤维。后经一系列科学家研究发现Chitin中含氮元素，因此它不是纤维素。而证明这一结论几乎用了将近一百年的时间。
Chitin这个词是由希腊文衍变而来的，意即“被膜、铠甲”。Chitin译成中文，叫甲壳素。
甲壳素的存在
你知道吗？在地球上存在的天然有机化合物中，数量最大的是纤维素，其次就是甲壳素。前者主要由植物生成，后者则主要由动物生成。估计自然界每年生物合成的甲壳素将近1×1013千克。甲壳素亦是地球上除蛋白质外，数量最大的含氮天然有机化合物。由此可见，甲壳素的地位是多么重要。
甲壳素的存在范围
甲壳素广泛存在于甲壳纲动物虾和蟹的甲壳、昆虫的甲壳、真菌（酵母、霉菌）的细胞壁和植物（如蘑菇）的细胞壁中，在各种动物身体中的含量详情大致如下：
①节肢动物，主要包括甲壳纲，如虾、蟹等，含甲壳素20%～30%，高的达58%～85%；其次是昆虫纲，如蝗、蝶、蚊、蚕等蛹壳中含甲壳素20%～60%；多足纲如马陆、蜈蚣等。
②软体动物，主要包括双神经纲，如石鳖；腹足纲如鲍，蜗牛等；头足纲如乌贼、鹦鹉等。甲壳素含量为3%～26%。
③环节动物，包括原环虫纲，如角蜗牛；毛足纲，如沙蚕；蚯蚓和蛭纲，如蚂蟥。有的含甲壳素极少，但有些较高的含20%～38%。
④原生动物，简称原虫，也叫单细胞动物，包括鞭毛虫纲，如锥体虫；肉足纲，如变形虫；纤毛虫纲，如草履虫等。甲壳素含量极低。
⑤肛肠动物，包括水螅虫纲，如水螅、筒螅等；还包括钵水母纲和珊瑚虫纲等。
⑥海藻，主要是绿藻。
⑦真菌，包括子囊菌、担子菌、藻菌等，含甲壳素从微量到45%不等，只有少数真菌不含甲壳素。
⑧动物的关节、蹄、足的坚硬部分，以及动物肌肉与骨接合处均有甲壳素存在。
在自然界生长、繁衍着的含有甲壳素的各种各样的生物，它们通过生物链不断循环。在其死亡腐烂后，成为肥料的同时释放出甲壳素。甲壳素在自然界经受降解和脱乙酰基过程，产生不同分子量的甲壳素及不同分子量、不同脱乙酰度的壳聚糖。这些常常容易被人们忽视，所以，在广袤的田野、森林和大草原的土壤中，都有甲壳素和壳聚糖的存在。而在贫瘠的土壤和沙化的土壤中，甲壳素和壳聚糖的存在则很少。
尽管自然界存在大量的甲壳素，但是全世界每年可获得的甲壳素估计也只有1.5×108千克，而真正能生成出来的，也不过数万千克而已。据专家掌握的数据显示，目前全世界产生的甲壳素还没有超过1×106千克。
甲壳素的存在状态
甲壳类动物外壳的结构材料就是甲壳素，它既有生理作用，又能保护机体，防止外来机械性冲击。同时，还具有吸收高能辐射和抗紫外线的性能。在真菌的细胞壁中，甲壳素与其他多糖相连，在动物体内，则是与蛋白质结合成蛋白聚糖。
虾、蟹壳中的甲壳素与蛋白质是共价结合，是以蛋白聚糖的形式存在的，同时伴生着碳酸钙。甲壳素在蟹壳中呈纤维状互相交错或为无规则的网状结构，并平行于壳面分层生长。蛋白质以甲壳素为骨架，沿甲壳素层以片状生长。无机盐呈蜂窝状多孔的结晶结构，充填在甲壳素与蛋白质组成的层与层之间的空隙中。甲壳素与蛋白质之间以共价键结合，以蛋白聚糖的形式存在。
甲壳素的生物合成
甲壳素在体内的生物合成，与其他多糖一样，是一个相当复杂的生物化学过程，在乙酰辅酶A的存在下，磷酸氨基葡萄糖转移酶催化6-磷酸氨基葡萄糖合成6-磷酸-N-乙酰氨基葡萄糖。与甲壳素合成酶共存的还有甲壳素脱乙酰酶，在甲壳素的合成过程中同时发生着N-脱乙酰基的过程，因此，合成出来的甲壳素，其分子链的糖单元不是100%的N-乙酰氨基葡萄糖，还有一部分是氨基葡萄糖。也就是说，生物合成不只是生成甲壳素，也生成少量的壳聚糖。其合成过程存在着两个主要反应，产物也有两种。
甲壳素的性质
甲壳素是白色或灰白色无定形、半透明固体，分子量因原料不同而有数十万至数百万，不溶于水、稀酸、稀碱、浓碱和一般有机溶剂，可溶于浓的盐酸、硫酸、磷酸和无水甲酸，但同时主链发生降解。
甲壳素与纤维素相似，在细胞壁中构成一种称为微纤维的结构单元。甲壳素微纤维由一束沿分子长轴平行排列的甲壳素分子构成。微纤维束的横切面呈椭圆形，微纤维核心中的甲壳素分子常排列成三维的晶格结构。微纤维核心晶格结构之外的甲壳素分子大致上仍然处于平行排列的构象，但未形成完善的三维晶格，称为亚结晶相结构。
从1935年起，就不断出现用X射线衍射和红外光谱法研究甲壳素的晶体结构的报道。在植物体中，甲壳素与纤维素密切相关。在动物体中，它与胶原密切相关。α—甲壳素通常与矿物质沉积在一起，形成坚硬的外壳，节肢动物如虾、蟹的外壳含有30%以上的碳酸钙，所以这些壳中主要是α—甲壳素。而β—甲壳素和γ—甲壳素与胶原相联结，表现出一定的硬度、柔韧性和流动性，还具有与支承体不同的许多生理功能，如电解质的控制和聚阴离子物质的运送等。
甲壳素的药理作用
①抗菌抗感染
甲壳素及其多种衍生物均具有不同程度的抗感染作用，以甲壳素六聚糖为最强。小分子的脱乙酰甲壳素具有质子化铵，质子化铵与细菌带负电荷的细胞膜作用，吸附和聚沉细菌，同时穿透细胞壁进入细胞内，扰乱细菌的新陈代谢及合成而具有抗菌作用。专家研究发现，相对分子量为1500的脱乙酰甲壳素对大肠杆菌的抑制效果最强，随着分子量增大，则抑菌作用下降。脱乙酰甲壳素对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、小肠结尖耶尔氏菌、鼠伤害沙门氏菌和李斯特单核增生菌，均有较强的抑制作用。现在，我国已成功地将甲壳素制成无纺布、流延膜、涂层纱布等多种医用敷料用于临床。其中甲壳素与醋酸制成的无纺布透气透水性能极佳，用于大面积烧伤烫伤，抗感染和促进伤口愈合效果很好。目前生产甲壳素医用材料正不断的上升。
②降脂和防治动脉硬化
我国专家曾用被诱发高血脂病的大鼠做实验，经口服乙酰甲壳素观察其高脂症的影响。实验设高脂对照组和低、中、高三个剂量实验组。结果表明，脱乙酰甲壳素中、高剂量组的总胆固醇及总甘油三酯含量与高脂对照组比较，前者降低了10.5%、14.2%，后者降低了18.8%和26.1%，低、中、高剂量三实验组的高密度脂蛋白胆固醇与高脂对照组比较，分别升高了16.5%、32.7%和50.4%。
科学家曾对31例高血脂成人患者进行口服脱乙酰甲壳素降脂试验。一段时间后检查，胆固醇、甘油三酯下降，低密度脂蛋白胆固醇下降，高密度脂蛋白胆固醇、脂蛋白均无明显变化。两个实事充分说明脱乙酰甲壳素具有除脂化油的作用。
③抗病毒
许多科学家已从多方面证实了甲壳素硫酸酯的抗病毒活性。Derek Horton等证明氨基上含有硫酸根离子的甲壳素衍生物对血液病毒有明显的抑制作用。1992年Vorcellotti等发现甲壳素磺化衍生物能抑制哺乳动物的病毒感染，特别是能抑制和治疗艾滋病病毒感染，抑制其复制的IC50为7微克/毫升，同时也能抑制劳舍氏白血病病毒和单纯疱疹病毒。
④抗肿瘤
小分子甲壳素具有优良的抗肿瘤活性，特别是甲壳素六聚糖，具有很强的抑制肿瘤的作用。日本爱媛大学奥田教授经实验确认，甲壳素在64微克/毫升的浓度时，能增强淋巴球细胞杀死癌细胞的作用。Saiki I报道，硫酸甲壳素和硫酸羧甲基甲壳素，对黑色素瘤肿瘤细胞有明显的抑制作用，且作用呈量效关系。目前国内外研究者对其抗肿瘤作用十分关注。
⑤抗凝血
Muzzarelli等在五、六十年代就充分认识到，甲壳素硫酸酯的化学结构与肝素相似，预示此类化合物有抗凝血活性。1985年Hirano报道，分子量26000、O-位双硫酸酯甲壳素的抗凝血活性是肝素（174单位/毫克）的1.9～2.2倍。
⑥其他
脱乙酰甲壳素具有良好的抗辐射性能。脱乙酰甲壳素能保护肝脏，提高肝脏抗氧化能力。中国沈阳铁路总医院应用脱乙酰甲壳素口服治疗心绞痛5人、心律失常4人、顽固性心衰4人，均收到满意疗效。此外，某些甲壳素衍生物能结合亚铁离子，增强胃肠道的吸收功能，用于治疗铁缺乏症。
甲壳素纤维的发展历程
日本可以说是研究和利用甲壳素纤维最早的国家。日本富士纺织公司早在20世纪60年代末，就对甲壳素进行了研究。这些天然材料来源广泛且安全无毒，特别适合制作绷带类的产品，能加速伤口的愈合，对由细菌引起的感染具有与普通抗菌素相同或超越普通抗菌素的疗效。
20世纪90年代初期，日本最先利用甲壳素纤维的特性，制成与棉混纺的抗菌防臭类内衣和裤袜，深受广大消费者的青睐。其后，日本织物加工公司与旭化成纺织品公司合作，开发了既能吸汗又能防水透湿的材料。由于甲壳素具有很强的吸湿性，汗液被它吸收并通过中间多空层向外层扩散、蒸发。用这种材料制作的运动衣不仅具有良好抗菌性，而且穿着舒适、无闷热和发粘感。
日本富士纺织公司开发了一种适合婴儿服面料的高湿模量粘胶纤维。这种纤维在制造过程中加入了具有保湿抗菌成分的甲壳素，可抑制微生物的繁殖，对皮肤过敏者有预防效果。用这种材料制成的服装或床上用品，对人体无刺激，与皮肤的亲和性较好，临床试验也证实它对预防过敏性皮炎有效。
与国外相比，我国开发研制甲壳素纺织品的工作起步较晚。中国是1952年开展甲壳素试验的，先是上海，后来是青岛等沿海城市，1954年发表了第一篇实验报告。20世纪90年代是我国甲壳素、壳聚糖研究和开发的全盛时期，到90年代中期，全国有上百家大专院校和科研单位投入到甲壳素的研究和开发中来。
1991年东华大学（原中国纺织大学）研制成功甲壳素医用缝合线，接着又研制成功甲壳胺医用敷料（人造皮肤）并已申请专利。1999年至2000年，东华大学研制开发了甲壳素系列混纺纱线和织物，并制成各种保健内衣、裤袜和婴儿用品。2000年在山东潍坊，世界第一家量产纯甲壳素纤维的韩国独资企业投入生产，月产3吨。除上海之外，北京、江苏、浙江等省市的有关厂家也开发了甲壳素保健内衣或床上用品，并已推向市场。甲壳素纤维可以吃、可以抹、也可以穿，且具有良好的保健性能，地球上甲壳素资源丰富，可以说在现在和未来是一个有待开发利用的宝藏。
甲壳素纤维的主要特性
甲壳素和它的衍生物壳聚糖，具有一定的流延性及成丝性，都是很好的成纤材料。选择适当的纺丝条件，通过常规的湿纺工艺可制具有较高强度和伸长率的甲壳素纤维。在壳聚糖大分子结构中由于含有大量的氨基，其溶解性能和生物活性高。甲壳素纤维具有以下特性：
①优异的生物医学功能
当今，日本和美国等一些发达国家，已广泛利用甲壳素制造人造皮肤，可吸收缝合线，血液透析膜和药物缓释剂及各种医用敷料。甲壳素在医学界之所以“神通广大”，主要取决于它的组成结构。
甲壳素的大分子结构与人体内的氨基葡萄糖的构成相同，而且类似于人体骨胶原组织结构。这种双重结构赋予了它极好的生物医学特性，即它对人体无毒无刺激，可被人体内的溶菌酶分解而吸收，与人体组织有良好的生物相容性，它具有抗菌、消炎、止血、镇痛、促进伤口愈合等功能。因此，甲壳素和壳聚糖是理想的医用高分子材料，广泛用于制造特殊的医用产品。
②可生物降解
由于制造甲壳素纤维的原料一般采用虾、蟹类水产品的废弃物，一方面这可减少这类废弃物对环境的污染，另一方面甲壳素纤维的废弃物又可生物降解，不会污染周围环境，所以甲壳素纤维又被称为绿色纤维。这就决定其开发利用前途广泛深远。
③优良的吸湿保温功能
由于甲壳素纤维在其大分子链上存在大量的羟基（——OH）和氨基（——NH2）等亲水性基因，故纤维有很好的亲水性和很高的吸湿性。甲壳素纤维的平衡回潮率一般在12%～16%之间，在不同的成形条件下，其保水值均在130%左右。
④较好的可纺性
目前国内生产的甲壳素、壳聚糖纤维具有较好的可纺性。但与棉纤维相比，甲壳素纤维线密度偏大，强度偏低，在一定程度上影响了甲壳素纤维的成纱强度。在一般条件下用甲壳素纤维进行纯纺还有一定困难，通常采用甲壳素纤维与棉纤维或其他纤维混纺来改善其可纺性。此外，甲壳素纤维由于吸湿性良好，具有优良的染色性能，可采用直接、活性、还原、碱性及硫化等多种染料进行染色，且色泽鲜艳。
甲壳素纤维的分类和用途
甲壳素纤维和壳聚糖纤维的保健功能主要有：抗菌除臭、对皮肤的护理、对过敏性皮肤的辅助治疗、对环境的保护、抗静电等等。
甲壳素与壳聚糖纤维可纺成长丝或短纤维两大类。
长丝用于捻制医用缝合线，免除病人拆线痛苦。或切成一定长度的短纤维，纺成纱线，用做纺织材料。
短纤维以无纺布形式制作医用敷料，用于治疗各种创伤，如烧伤、烫伤、冻伤及其他外伤，有促进伤口愈合和消炎抗菌作用。甲壳素纤维轻纺纱、织布加工成各种功能性产品，如保健针织内衣、防臭袜子、不黏毛巾、保健婴幼儿服、抗菌休闲服、抗菌防臭床上用品、抑菌医用护士服，也可加工成各种救护用品，如绷带、纱布、急救包等。
甲壳素纤维针织品具有手感柔软亲切、无刺激、高保湿、保温、抑菌除臭功能，对皮肤有很好的养护作用，还有对过敏性皮炎的辅助医疗功能，并符合绿色纺织品标准等优点，是21世纪新一代的保健针织品。
8.专为服装合成的纤维——吸湿排汗纤维
许多人喜欢穿名牌的服装，如贵人鸟、阿依莲、耐克等，关键在于服装面料穿上是否舒服。
吸湿排汗纤维的开发背景
近年来，随着服装材质的更新，使人们对衣着面料的质量要求越来越高，人们对服装面料的舒适性、健康性、安全性和环保性等要求也越来越高，随着人们在户外活动时间的增加，休闲服与运动服相互渗透和融为一体的趋势越来越大，产品也日益受到广大消费者的青睐。此类服装的面料，有良好的舒适性，质软轻柔，透气易蒸发，除臭，吸附异味，剧烈运动后不积汗，不粘贴皮肤。
前面所介绍的纤维各有特色，其材质所做的服饰各有千秋。天然纤维以棉为例，穿着舒适，且吸湿性能良好，但当大量排汗时易粘贴皮肤，不易蒸发，给人体造成冷湿感；合成纤维以涤纶为例，吸水性小，透湿性能差，且静电积累易造成麻烦，活动时产生闷热感。
在满足人们日益增长的衣着需要方面，合成纤维早就担负起了重要角色，其中以涤纶为主。自工业化以来，从未间断进行涤纶改性研究，当然，提高涤纶吸水和透湿性是各国涤纶生产和科研部门最为关心的科研问题。
近几年的国内纺织品市场上，消费者对吸湿排汗纺织品的需求呼声逐渐高涨，已引起业界人士的关注。相信不久的将来将是避汗衣饰的市场。
吸湿排汗纤维的吸水和放水性能
纤维的吸湿排汗性能取决于其化学组成和物理结构形态。从皮肤表面蒸发的气态水分，首先被纤维材料吸收（即吸湿），然后经由材料表面放湿。水分子的迁移主要与纤维大分子的化学结构组成有关，皮肤表面的液态水分通过纤维内部的孔洞（毛细孔、微孔、沟槽）以及纤维之间的空隙所产生的毛细效应，使水分在材料表面吸附、扩散和蒸发（即放湿）。这种作用下的水分子迁移与纤维物理结构形态有关。
吸湿排汗纤维具有吸水性的特征，是纤维表面有许多内外沟通的微孔或原纤维间隙和表面沟槽，使得水分容易进入纤维间，同时，沿着纤维轴方向有不少管状的沟槽或毛细管，为水分的迁移提供通道，因此纤维有良好的吸水性，能迅速吸收皮肤表面的湿气和汗水，通过扩散传递到外层挥发。吸水之后也不出现因吸水而膨胀的现象。
涤纶间的水分主要靠大量的微孔毛细管引力被纤维握持，或者机械的保持在纤维间的毛细管中。在正常环境温度下水分容易输送到纤维表面而挥发掉。
吸湿排汗涤纶的生产方法
由于涤纶是一种结晶性很高的纤维。分子主链中没有亲水性基因（像羟基，羧基等），故呈疏水性（高脂肪酸基，有机高分子基等），吸湿排汗性很差。服装穿着透湿性差，有闷热感。且不能避免或消除静电。纵观吸湿排汗涤纶的开发，涤纶主要通过物理和化学改性，或两者结合的方法实施性能转变。
①特殊异形纤维
改变喷丝孔形状是提高纤维导湿性简单、直观和行之有效的方法。主要在异形纤维的纵向产生许多的沟槽。纤维通过这些沟槽的芯吸效应起到吸湿排汗的作用。美国杜邦公司生产的“coolmax”涤纶，其截面为独特的扁十字形，纤维表面纵向成4个槽。其次面积比常规圆形截面大20%，故排汗性能高于常规涤纶。
②聚合苯乙烯稀物共混或复合纺丝
将含亲水基的聚合物与聚酯切片混纺丝，同时用特殊设计的异形喷丝板生产吸湿排汗纤维。
将涤纶切片和亲水性聚合物，用纺皮芯复合的异形的吸湿排汗纤维。亲水性聚合物一般是聚醚改性聚酯和亲水性改性的聚酰胺。两种组分分别发挥吸湿和导湿作用，这样的复合纤维有吸湿、导湿的作用，达到吸湿排汗的功效。
③接枝共聚
通过接枝共聚方法，在大分子结构内引入亲水基因，以增加纤维吸湿排汗功能。通常是引入羧基、酰胺基、羟基和氨基等，增加对水的亲和性。在原料改性的同时，还要有适当的纺丝工艺，使纤维具有多孔结构和更大的表面积等。
日本东洋公司开发的会呼吸的涤纶织物“Ekslive”，它是通过将聚丙烯酸酯粉末（称谓神秘粉末），与涤纶混纺纺丝获得吸湿排汗功能，通过吸湿排除热量，改善涤纶织物的饱和吸水性。
从目前吸湿排汗涤纶工业化情况看来，主要是利用物理方法，纺、“Y”和“T”三种异形纤维，在其表面还有数量不等的微细沟槽，以加强导湿排汗功能。
9.肠道清洁夫——膳食纤维
膳食纤维的概述
膳食纤维与人们日常生活息息相关，由于人们一直以来对它存在着误解，所以它很晚才被发现。膳食纤维一词在1970年以前的营养学中尚不曾出现，当时只有“粗纤维”之说，用以描述不能被消化的、吸收的食物残渣，且仅包括部分纤维素和木质素。此后，通过一系列的调查研究，特别是近来人们发现并认识到那些不能被人体消化吸收的“非营养”物质，却与人体健康密切相关，而且在预防人体某些疾病，如冠心病、糖尿病、结肠癌和便秘等方面起着重要作用，与此同时，也认识到“粗纤维”一词概念已不适用，因而将其废弃改为膳食纤维。
膳食纤维是一般不易被消化的食物营养素，主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其他疾病。纤维可以清洁消化壁和增强消化功能，纤维同时可稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除。纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，把血液中的血糖和胆固醇控制在最健康的水平。
膳食纤维分类
膳食纤维是一种不能被人体消化的碳水化合物，以能否溶解于水中可分为2个基本类型：水溶性纤维与非水溶性纤维。纤维素、半纤维素和木质素是3种常见的非水溶性纤维，存在于植物细胞壁中；而果胶和树胶等属于水溶性纤维，存在于自然界的非纤维性物质中。常见的食物中的大麦、豆类、胡萝卜、柑橘、亚麻、燕麦和燕麦糠等食物都含有丰富的水溶性纤维，水溶性纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇。对糖尿病患者的治疗有辅助作用。
非水溶性纤维包括纤维素、木质素和一些半纤维，来自食物中的小麦糠、玉米糠、芹菜、果皮和根茎蔬菜。非水溶性纤维可降低消化道中的毒素，可预防便秘、胃肠炎和肠癌的发生。大多数植物都含有水溶性与非水溶性纤维，所以饮食均衡摄取水溶性与非水溶性纤维才能获得不同的益处。
每日摄入量标准
国际相关组织推荐的膳食纤维素日摄入量为：美国防癌协会推荐标准为每人每天30～40克，欧洲共同体食品科学委员会推荐标准为每人每天30克。世界粮农组织建议正常人群其摄入量应为每天27克，我国营养学会在2000年提出，成年人适宜摄入量为每天30克。目前我国国民从日常食物中摄取的膳食纤维只能达到每天8～12克。此外针对“富贵病”患者在此基础上应每天增加10～15克，2～20岁的幼童、青少年日摄入量应为年龄数加5～10克。
膳食纤维的食物来源
糙米和胚牙精米，以及玉米、小米、大麦、小麦皮（米糠）和麦粉（黑面包的材料）等粮食作物含有大量膳食纤维。藻类中食物纤维较多。膳食纤维是植物性成分，植物性食物是膳食纤维的天然食物来源。膳食纤维在蔬菜水果、粗粮杂粮、豆类及菌藻类食物中含量丰富。部分常见食物原料中膳食纤维的含量状况为：白菜0.7%、白萝卜0.8%、空心菜1.0%、茭白1.1%、韭菜1.1%、蒜苗1.8%、黄豆芽1.0%、鲜豌豆1.3%、毛豆2.1%、苦瓜1.1%、生姜1.4%、草莓1.4%、苹果1.2%、鲜枣1.6%、枣（干）3.1%、金针菜（干）6.7%、山药0.9%、小米1.6%、玉米面1.8%、绿豆4.2%、口蘑6.9%、银耳2.6%、木耳7.0%、海带9.8%。
随着人们对膳食纤维与人体健康关系的认识的不断深入，一些高纤维食品越来越受到青睐，菌藻、果蔬在膳食结构中的比例逐渐增加。在现代食品工业中，以米糠、麦麸、黑麦、燕麦、豆渣等富含膳食纤维的原料，经过系列加工制取相应的食物纤维产品，既可开发出直接口服的食疗型纤维制品，又可用作食品添加剂，诸如作为品质改良剂及膳食纤维强化剂添加到酸奶等发酵食品、面包等焙烤食品之中。在众多的地方菜肴中，有些菜肴以其荤素搭配且富含膳食纤维，以及具有地方特色而享有盛名，进而成为地方名菜。富含膳食纤维的传统名菜，粤菜中有“雪花酿竹荪”、“翡翠映玉环”、“七彩鸡丝”、“碧绿三拼鲈”等；苏菜有“香芋烧竹鸡”、“冬菇笋炖老豆腐”、“翡翠蹄筋”等；鄂菜有“腊肉菜苔”、“泥蒿炒腊肉”、“莲藕煨排骨”，并有新潮名菜“霉豆渣煨鲢鱼”、“霉豆渣烧五花肉”等；鲁菜中有“葱烧海参”、“荠菜鱼卷”、“韭菜炒蛏子”等；川菜中有“鱼香肉丝”、“开水白菜”、“水煮肉片”、“肉末豇豆”；豫菜中的“洛阳水席”等24道菜都富含膳食纤维等。
膳食纤维的功效
①防治便秘：膳食纤维体积大，可促进肠蠕动，减少食物在肠道中停留时间，其中的水分不容易被吸收。另一方面，膳食纤维在大肠内经细菌发酵，直接吸收纤维中的水分，使大便变软，产生通便作用，且使体内多余油脂排出。
②利于减肥：一般肥胖人大都与食物中热能摄入增加或体力活动减少有关。而提高膳食中膳食纤维含量，可使摄入的热能减少，在肠道内营养的消化吸收也下降，最终使体内脂肪消耗而起减肥作用。
③预防结肠和直肠癌：经科研发现，长期以高动物蛋白为主的饮食，再加上摄入纤维素不足是导致这两种癌的重要原因。这两种癌的发生主要与致癌物质在肠道内停留时间长，和肠壁长期接触有关。增加膳食中纤维含量，使致癌物质浓度相对降低，加上膳食纤维有刺激肠蠕动作用，致癌物质与肠壁接触时间大大缩短。
④防治痔疮：痔疮的发生是因为大便秘结而使血液长期阻滞与瘀积所引起的。由于膳食纤维的通便作用，可降低肛门周围的压力，使血流通畅，从而起防治痔疮的作用。
⑤降低血脂，预防冠心病：由于膳食纤维中有些成分，如果胶可结合胆固醇，木质素可结合胆酸，使其直接从粪便中排出，从而消耗体内的胆固醇来补充胆汁中被消耗的胆固醇，由此降低了胆固醇，从而可预防冠心病及动脉血管硬化等疾病，可疏通血液，防止血液粘稠。
⑥改善糖尿病症状：膳食纤维中的果胶可延长食物在肠内的停留时间、降低葡萄糖的吸收速度，使进餐后血糖不会急剧上升，有利于糖尿病病情的改善。经实验证明，每日在膳食中加入26克食用玉米麸（含纤维91.2%）或大豆壳（含纤维86.7%），28～30天后，糖耐量有明显改善。由此可证明食物纤维具有降低血糖的功效。因此，糖尿病膳食中长期增加食物纤维，可降低胰岛素需要量，控制进餐后的代谢，可作为糖尿病治疗的一种辅助措施。
⑦改善口腔及牙齿功能：现代人由于食物越来越精细柔软，使用口腔肌肉的运动和牙齿的使用机会越来越少，牙齿脱落，龋齿等牙齿疾病出现的情况越来越多。而增加膳食中的纤维素，自然增加了使用口腔肌肉牙齿咀嚼的机会，长期下去，则会使口腔得到保健，功能得以改善。
⑧防治胆结石：胆结石的形成与胆汁胆固醇含量过高有关，由于膳食纤维可结合胆固醇，促进胆汁的分泌、循环，因而可预防胆结石的形成。有人每天给病人增加20～30克的谷皮纤维，一月后即可发现胆结石缩小，这与胆汁流动通畅有关。
⑨预防妇女乳腺癌：据流行病学发现，乳腺癌的发生与膳食中高脂肪、高糖、高肉类及低膳食纤维摄入有关。体内过多的脂肪会促进某些激素大量合成，使乳房内激素水平上升，导致激素之间不平衡，而引起癌变。
与膳食纤维有关的其他物质
日常生活中，人们往往容易将膳食纤维、粗纤维和纤维素混为一谈。膳食纤维是指能抵抗人体小肠消化吸收的，而在人体大肠中能部分或全部发酵的，可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。粗纤维只是膳食纤维的一部分，是指植物组织用一定浓度的酸、碱、醇和醚等试剂，在一定温度条件下，经过一定时间的处理后所剩下的残留物，其主要成分是纤维素和木质素。纤维素仅是粗纤维的一部分，是一种单一化合物，是以β—1，4糖苷键连接的葡萄糖线性化合物。由此可见，膳食纤维的量要比粗纤维以及纤维素的含量多，粗纤维是膳食纤维中最常见的成分，纤维素是膳食纤维的主要成分。
膳食纤维的生理功能
膳食纤维虽然不能被人体消化吸收，但却是维持人体健康必不可少的一类营养素。由于膳食纤维在预防人体胃肠道疾病和维护胃肠道健康方面功能突出，因而有“肠道清洁工”的美誉。
①食纤维的吸水膨胀性能有利于增加食物的体积，刺激胃肠道的蠕动，并软化粪便，防止便秘，减少粪便在肠道中的停滞时间及粪便中有害物质与肠道的接触，保持肠道清洁，从而减少和预防胃肠道疾病。
②膳食纤维能够抑制胆固醇的吸收，预防高血脂症和高血压。
③膳食纤维能够延缓和减少重金属等有害物质的吸收，减少和预防有害化学物质对人体的毒害作用。
④膳食纤维可以改善肠道菌群，维持体内的微生态平衡，有利于某些营养素的合成。
⑤水溶性膳食纤维具有很强的吸水膨胀性能，吸水后膨胀，体积和重量增加10～15倍，既能增加人的饱腹感，又能减少食物中脂肪的吸收，降低膳食中脂肪的热比值，相对控制和降低膳食的总能量，防止体内脂肪累积。
⑥科学研究发现，在控制餐后血糖急剧上升和改善糖耐量方面，可溶性膳食纤维效果最佳。膳食纤维能够延缓葡萄糖的吸收，避免进餐后血糖急剧上升。还可直接影响胰岛a细胞功能，改善血液中胰岛素的调节作用，提高人体耐糖的程度，有利于糖尿病的治疗和康复。研究表明，膳食纤维含量充足的饮食，无论是在预防或者治疗糖尿病方面都具有特殊的功效。
膳食纤维主要成分的结构及特性
①纤维素
纤维素不能被人体肠道的酶所消化。纤维素具有亲水性，在肠道内起吸收水分的作用。纤维素是膳食纤维的主要成分。日常的饮食中纤维素的含量如下：
麦麸：31%
谷物：4%～10%，从多到少排列为小麦粒、大麦、玉米、荞麦面、薏米面、高粱米、黑米。
麦片：8%～9%；燕麦片：5%～6%
马铃薯、白薯等薯类的纤维素含量大约为3%。
豆类：6%～15%，从多到少排列为黄豆、青豆、蚕豆、芸豆、豌豆、黑豆、红小豆、绿豆。
无论谷类、薯类还是豆类，一般来说，加工得越精细，纤维素含量越少。
蔬菜类：笋类的含量最高，笋干的纤维素含量达到30%～40%，辣椒超过40%。其余含纤维素较多的有：蕨菜、菜花、菠菜、南瓜、白菜、油菜。
菌类（干）：纤维素含量最高，其中松蘑的纤维素含量接近50%，30%以上的按照从多到少的排列为：发菜、香菇、银耳、木耳。此外，紫菜的纤维素含量也较高，达到20%。
坚果：3%～14%。10%以上的有：黑芝麻、松子、杏仁；10%以下的有白芝麻、核桃、榛子、胡桃、葵花子、西瓜子、花生仁。
水果类含量最多的是红果干，纤维素含量接近50%，其次有桑椹干、樱桃、酸枣、黑枣、大枣、小枣、石榴、苹果、鸭梨。
各种肉类、蛋类、奶制品、各种油、海鲜、酒精饮料、软饮料都不含纤维素；各种婴幼儿食品的纤维素含量都极低。
②半纤维素
在人的大肠内半纤维素比纤维素易于被细菌分解。它有结合离子的作用。半纤维素中的某些成分是可溶的，大部分为不可溶性，但有一定的生理作用。
③果胶
果胶是一种无定形的物质，存在于水果和蔬菜的软组织中，可在热溶液中溶解，在酸性溶液中遇热形成胶态。柠檬、菠萝、香蕉、柑橘、苹果等水果中果胶的含量比较高；卷心菜、豌豆、蚕豆等蔬菜的果胶含量也比较高。
④树胶
树胶的化学结构因来源不同而有差别。主要的成分是土套躺醛酸、半乳酸、阿拉伯糖及甘露糖所形成的多糖，可溶于水中（酸类或糖类中都含有亲水基），巨有粘稠性，可起到增稠剂的作用。
⑤木质素
木质素不是多糖物质，而是苯基类丙烷的聚合物，具有复杂的三维结构。因为木质素在细胞壁中难以与纤维素分离，故在膳食纤维的组成成分中包括了木质素。该成分人和动物均不能消化，食后随粪便排出。
⑥抗性淀粉
抗性淀粉包括改性淀粉和淀粉经过加热后又经冷却的淀粉，它们在小肠内不被吸收。
膳食纤维的副作用及摄入过量的表现
膳食纤维有妨碍消化与吸附营养的副作用。因此，胃气不强的人，吃了粗粮就会感觉胃不舒服。由于粗纤维不易被吸收且营养成份含量少，吃了粗粮就会营养不良。也正是因为如此，必须在提升胃气、适量增补额外营养物质的情况之下，才能坚持吃粗粮。
过多的摄食膳食纤维会致腹部不适，如增加肠蠕动和增加产气量，影响其他营养素如蛋白质的消化和钙、铁的吸收。因此，日常生活中只需适量的食用一些膳食纤维即可，可以促进肠胃的消化和维持身体健康。
10.金属材料理想的替代品——玻璃纤维
玻璃中也存在纤维吗？玻璃是种混合物，日常生活用途广泛，没有固定的溶沸点，也就决定了玻璃纤维的用途广泛。
玻璃纤维概述
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺，最后形成各类产品。玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的二十分之一到五分之一，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料、电路基板等，广泛应用于国民经济各个领域。
玻璃纤维的特性
一般人看来，玻璃为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材，但如其抽成丝后，则其强度大为增加，且具有柔软性，所以配合树脂赋予形状以后，最终可以成为优良的结构用材。玻璃纤维随其直径变小，其强度增加。作为补强材料玻璃纤维具有以下特点：①拉伸强度高，伸长小。②弹性系数高，刚性佳。③弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。④为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。⑤吸水性小。⑥尺度安定性，耐热性均佳。⑦加工性佳，可制作股、束、毡、织布等不同形态之产品。⑧透明，可透过光线。⑨与树脂接着性良好的表面处理剂已经开发完成。⑩价格比较低。
这些特点使玻璃纤维的性能和使用远比其他类纤维广泛，其发展速度“居高临下，势如破竹”。
玻璃纤维的分类
玻璃纤维按形态和长度，可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉；按玻璃成分，可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和抗碱玻璃纤维等。
玻璃纤维按组成、性质和用途，分为A、C、E、S等不同的级别。按标准级规定，E级玻璃纤维使用最普遍，广泛用于电绝缘材料；S级为特殊纤维，虽然产量小，但很重要，因具有超强度，主要用于军事防御，如防弹箱等；C级比E级更具耐化学性，用于电池隔离板、化学滤毒器；A级为碱性玻璃纤维，用于生产增强材料。
生产玻璃纤维的主要原料是石英砂、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白云石、硼酸、纯碱、芒硝、萤石等。生产方法大致分两类：一类是将熔融玻璃直接制成纤维；另一类是将熔融玻璃先制成直径20毫米的玻璃球或棒，再以多种方式加热重熔后制成直径为3～80微米的细纤维。通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的无限长的纤维，称为连续玻璃纤维，通常称长纤维。通过辊筒或气流制成的非连续纤维，称为定长玻璃纤维，通常称短纤维。借离心力或高速气流制成的细、短、絮状纤维，称为玻璃棉。玻璃纤维经加工，可制成多种形态的制品，如纱、无捻粗纱、短切原丝、布、带、毡、板、管等。
玻璃纤维的生产原料以及性能
玻璃纤维特殊的构造和性能使它不同于普通的玻璃制品。
因此，生产玻璃纤维用的玻璃不同于其他玻璃制品的玻璃。目前国际上已经商品化的玻璃纤维用的玻璃成分如下：
①E-玻璃，亦称无碱玻璃，是一种硼硅酸盐玻璃。目前是应用最广泛的一种玻璃纤维用玻璃成分，具有良好的电气绝缘性及机械性能。广泛用于生产电绝缘用玻璃纤维，也大量用于生产玻璃钢用玻璃纤维。它的缺点是易被无机酸侵蚀，故不适于用在酸性环境。
②C-玻璃，亦称中碱玻璃，其特点是耐化学性，特别是耐酸性优于无碱玻璃，但电气性能差，机械强度低于无碱玻璃纤维10%～20%，通常国外的中碱玻璃纤维含一定数量的三氧化二硼，而我国的中碱玻璃纤维则完全不含硼。在国外，中碱玻璃纤维只是用于生产耐腐蚀的玻璃纤维产品，但在我国中碱玻璃纤维占据玻璃纤维产量的一大半（60%），因为其价格低于无碱玻璃纤维而有较强的竞争力。
③高强玻璃纤维，其特点是高强度、高模量，它的单纤维抗拉强度为2800兆帕，比无碱玻璃纤维抗拉强度高25%左右，弹性模量86000兆帕，比E-玻璃纤维的强度高。用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。但是由于价格昂贵，目前在民用方面还不能得到推广，全世界产量也就几千吨。
④AR玻璃纤维，亦称耐碱玻璃纤维，主要是为了增强水泥的强度而研制的。
⑤A玻璃亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸盐玻璃，因耐水性很差，很少用于生产玻璃纤维。
⑥E-CR玻璃，是一种改进的无硼无碱玻璃，用于生产耐酸耐水性好的玻璃纤维。其耐水性比无碱玻璃纤维改善7～8倍，耐酸性比中碱玻璃纤维也优越不少，是专为地下管道、贮罐等开发的新品种。
⑦D玻璃，亦称低介电玻璃，用于生产介电强度好的低介电玻璃纤维。
除了以上的玻璃纤维成分以外，近年来还出现一种新的无碱玻璃纤维，它完全不含硼，从而减轻了环境污染，但其电绝缘性能及机械性能都与传统的E-玻璃相似。另外还有一种双玻璃成分的玻璃纤维，已用在生产玻璃棉中，在作为玻璃钢增强材料方面也有潜力。此外还有无氟玻璃纤维，是为环保要求而开发出来的改进型无碱玻璃纤维。
玻璃纤维制品的品种与用途
①无捻粗纱
无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝集束而成的。无捻粗纱按玻璃成分可划分为无碱玻璃无捻粗纱和中碱玻璃无捻粗纱。生产玻璃粗纱所用玻璃纤维直径为12～23微米。无捻粗纱的号数为150号到9600号。无捻粗纱可直接用于某些复合材料工艺成型方法中，因其张力均匀，也可织成无捻粗纱织物，在某些用途中还将无捻粗纱进一步短切。
Ⅰ喷射用无捻粗纱
适合于玻璃钢喷射成型使用的无捻粗纱，具备如下性能：
良好的切割性，在连续高速切割时产生的静电少；分束率高，即无捻粗纱切割后分散成原丝的效率要高，通常要求在90%以上；优良的覆模性，可覆盖在模具的各个角落；树脂浸透快，易于被辊子辊平，并易于驱赶气泡；原丝筒退解性能好，粗纱线密度均匀，适合于各种喷枪及纤维输送系统。喷射用无捻粗纱都是由多股原丝络制而成，每股原丝含200根玻璃纤维单丝。
ⅡSMC用无捻粗纱
SMC即片状模塑料，主要用于压制汽车部件、浴缸、水箱板、净化槽、各种座椅等。SMC用无捻粗纱在制造SMC片材时要切成25毫米的长度，分散在树脂糊中。因此对SMC用纱中的要求是短切性好，毛丝少，抗静电性优良，在切割时短切丝不会粘附在刀辊上。而无捻粗纱正好具备以上所有优良性能，特别适合SMC的使用。对着色的SMC而言，无捻粗纱要在高颜料含量的树脂糊中被树脂浸透。
Ⅲ缠绕用无捻粗纱
缠绕用无捻粗纱的要求如下：
成带性好，呈扁带状；无捻粗纱退解性好，在从纱筒退解时不脱圈，不形成“鸟巢”状乱丝；张力均匀，无悬垂现象；线密度均匀，一般须小于7%；无捻粗纱浸透性好，从树脂槽通过时，易为树脂润湿及浸透。
Ⅳ拉挤用无捻粗纱
拉挤用于制造断面一致的各种型材，其特点是玻璃纤维含量高，单向强度大。拉挤用无捻粗纱可以是多股原丝并合的，也可以是直接的无捻粗纱，其线密度范围为1100号到4400号。各种性能要求与缠绕无捻粗纱大体相同。
Ⅴ织造用无捻粗纱
对织造用无捻粗纱有如下要求：
良好的耐磨性；良好的成带性；织造用无捻粗纱在织造前需经强制烘干；无捻粗纱张力均匀，悬垂度应符合一定标准。无捻粗纱退解性好，浸透性好。这就决定了无捻粗纱的一个重要用途是织造各种厚度的方格布或单向无捻粗纱织物，大多用于手糊玻璃钢成型工艺中。
Ⅵ预型体用无捻粗纱
在预型体工艺中，无捻粗纱被短切并喷附在预定形状的网上，同时喷少量树脂使纤维网固定成型，然后将成型的纤维网片移入金属模具中，注入树脂热压成型，即得制品。对于这种工艺的无捻粗纱的性能要求与对喷射无捻粗纱的要求基本相同。
②无捻粗纱织物（方格布）
方格布是无捻粗纱平纹织物，是手糊玻璃钢的重要基材。方格布的强度主要在织物的经纬方向上，对于要求经向或纬向强度高的场合，也可以织成单向方格布。它可以在经向或纬向布置较多的无捻粗纱。用方格布铺敷成型的复合材料其特点是层间剪切强度低，耐压和疲劳强度差。
对方格布的质量要求如下：织物均匀，布边平直，布面平整呈席状，无污渍、起毛、折痕、皱纹等；经、纬密集，面积重量、布幅及卷长均符合标准；卷绕在牢固的纸芯上，卷绕整齐；迅速、良好的树脂透性；织物制成的层合材料的干、湿态机械强度均应达到要求。
③玻璃纤维毡片
Ⅰ短切原丝毡
将玻璃原丝（有时也用无捻粗纱）切割成50毫米长，将其随机但均匀地铺陈在网带上，随后施以乳液粘结剂或撒布上粉末结剂，经加热固化后粘结成短切原丝毡。短切原丝毡主要用于手糊、连续制板和对模模压及SMC工艺中。
对短切原丝毡的质量要求如下：
沿宽度方向面积质量均匀；短切原丝在毡面中分布均匀，无大孔眼形成，粘结剂分布均匀；具有适中的干毡强度；优良的树脂浸润及浸透性。
Ⅱ连续原丝毡
将拉丝过程中形成的玻璃原丝，或从原丝筒中退解出来的连续原丝，呈8字形铺敷在连续移动网带上，经粉末粘结剂粘合而成。连续玻璃纤维原丝毡中纤维是连续的，故其对复合材料的增强效果较短切毡好。主要用在拉挤法、RTM法、压力袋法及玻璃毡增强热塑料等工艺中。
Ⅲ表面毡
玻璃钢制品通常需要形成富有树脂层，这一般是通过中碱玻璃表面毡来实现的。这类毡由于采用中碱玻璃制成，故赋予玻璃钢耐化学性，特别是耐酸性的特征。同时因为毡薄，玻璃纤维直径较细，还可吸收较多树脂形成富树脂层，遮住了玻璃纤维增强材料（如方格布）的纹路，有表面修饰作用和保护作用。
Ⅳ针刺毡
针刺毡可分为短切纤维针刺毡和连续原丝针刺毡。短切纤维针刺毡是将玻璃纤维粗纱短切成50毫米，随机铺放在预先放置的传送带上的底材上，然后用带倒钩的针进行针刺，针将短切纤维刺进底材中，而钩针又将一些纤维向上带起形成三维结构。所用底材可以是玻璃纤维或其他纤维的稀织物，具有绒毛感，其主要用途包括用作隔热隔声材料、衬热材料、过滤材料，也可用在玻璃钢生产中。另一类连续原丝针刺毡，是将连续玻璃原丝，用抛丝装置随机抛在连续网带上，经针板针刺，形成纤维相互勾连的三维结构的毡。这种毡主要用于玻璃纤维增强热塑料可冲压片材的生产。
Ⅴ缝合毡
短切玻璃纤维从50毫米到60毫米长，均可用缝编机将其缝合成短切纤维毡或长纤维毡。前者可在若干用途方面代替传统的粘结剂粘结的短切毡，后者则在一定程度上代替连续原丝毡。它们的共同优点是不含粘结剂，避免了生产过程的污染，同时浸透性能好，价格较低，用途极为广泛。
④短切原丝和磨碎纤维
Ⅰ短切原丝
短切原丝分为干法短切原丝和湿法短切原丝。前者用在增强塑料生产中，而后者则用于造纸。用于玻璃钢的短切原丝，又分为增强热固性树脂用短切原丝和增强热塑性树脂用短切原丝两大类。增强热塑性塑料用短切原丝要求用无碱玻璃纤维，它强度高，电绝缘性好。短切原丝集束性好、流动性好、白度较高。增强热固性塑料短切原丝集束性好，易被树脂很快浸透，具有很好的机械强度及电气性能。
Ⅱ磨碎纤维
磨碎纤维由锤磨机或球磨机将短切纤维磨碎而成。磨碎纤维主要在增强反应注射工艺中，用作增强材料，在制造浇铸制品、模具等制品时用作树脂的填料，用以改善表面的裂纹现象，降低模塑收缩率。
玻璃纤维织物
以下介绍的是以玻璃纤维纱线织造的各种玻璃纤维织物。
①玻璃布
我国生产的玻璃布，分为无碱和中碱两类，国外大多数是无碱玻璃布。玻璃布主要用于生产各种电绝缘层压板、印刷线路板、各种车辆车体、贮罐、船艇、模具等。中碱玻璃布主要用于生产涂塑包装布，以及用于耐腐蚀场合。织物的特性由纤维性能、经纬密度、纱线结构和织纹所决定。纱线结构和织纹决定经纬密度。玻璃布有5种基本的织纹：平纹、斜纹、缎纹、罗纹和席纹。
②玻璃带
玻璃带分为有织边带和无织边带（毛边带）主要织法是平纹织。玻璃带常用于制造高强度、介电性能好的电气设备零部件。
③单向织物
单向织物是一种粗经纱和细纬纱织成的四经破缎纹或长轴缎纹织物。其特点是在经纱主向上具有高强度。
④立体织物
立体织物是相对平面织物而言，其结构特征从一维二维发展到了三维，从而使以此为增强体的复合材料具有良好的整体性和仿形性，大大提高了复合材料的层间剪切强度和抗损伤容限。主要有5类：机织三维织物、针织三维织物、正交及非正交非织造三维织物、三维编织织物和其他形式的三维织物。立体织物的形状有块状、柱状、管状、空心截锥体及变厚度异形截面等。
⑤异形织物
异形织物的形状和它所要增强的制品的形状非常相似，必须在专用的织机上织造。对称形状的异形织物有：圆盖、锥体、帽、哑铃形织物等，还可以制成箱、船壳等不对称形状。
⑥槽芯织物
槽芯织物是由两层平行的织物，用纵向的竖条连接起来所组成的织物，其横截面形状可以是三角形或矩形。
⑦玻璃纤维缝编织物
玻璃纤维缝编织物亦称为针织毡或编织毡，最典型的缝编织物是一层经纱与一层纬纱重叠在一起，通过缝编将经纱与纬纱编织在一起成为织物。缝编织物的优点如下：
它可以增加玻璃钢层合制品的极限抗张强度、张力下的抗脱层强度以及抗弯强度；减轻玻璃钢制品的重量；表面平整使玻璃钢表面光滑；简化手糊操作，提高劳动生产率。这种增强材料可以在拉挤法玻璃钢及RTM中代替连续原丝毡，还可以在离心法玻璃钢管生产中取代方格布。因此，它既不同于通常意义的毡，也不同于普通的织物。
玻璃纤维行业的现状与前景
玻璃纤维是金属材料理想的替代品，随着市场经济的迅速发展，玻璃纤维成为建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、环境保护、国防等各行业必不可少的原材料。由于使用范围越来越广，玻璃纤维日益受到人们的重视。全球玻璃纤维生产消费的大国主要是美国、欧洲等国、日本等发达国家，其人均玻璃纤维消费量较高。欧洲仍然是玻璃纤维消费的最大地区，用量占全球总用量的35%。
中国玻璃纤维行业近几年的快速发展，动力来自国内和国外两个市场。国际市场的扩大，既有总需求增长的因素，也有来自国际企业前期因利润率较低退出行业后，给国内企业在国际市场留下的发展空间；而国内市场的增长，则是来自下游消费行业的快速发展。中国玻璃纤维经过了50多年的发展，已经颇具规模。
2006年，全国累计生产玻璃纤维纱116.07万吨，同比增长22.18%。玻璃纤维工业产品销售率为99.5%，比2005年同期增长2.8个百分点，库存量减少。2006年企业主营业务成本高达237.44亿元，同比增长30.84%。企业克服原材料价格上涨的影响，实现利润水平又创新高。同年，中国玻璃纤维行业出口创汇11.8亿美元，实现贸易顺差4.51亿美元，累计出口玻璃纤维及制品79.01万吨，同比增长38.9%。
2007年1月份到11月份，中国玻璃纤维及制品制造行业累计实现工业总产值约3.8×1010千元，比上年同期增长了38.07%；累计实现产品销售收入3.7×1010千元，比上年同期增长了38.22%；累计实现利润总额3.5×109千元，比上年同期增长了51.08%。
2008年受国际金融危机的影响，中国玻璃纤维出口形势非常严峻，在国际经济形势不景气、当前呈现供大于求的时期，有条件有必要加快开发应用玻璃纤维行业的下游产品，扩大内需，保持国内经济持续发展。
长远来看，中东、亚太基础设施的加强和改造，对玻璃纤维的需求增加了很大的数量，随着全球在玻璃纤维改性塑料、运动器材、航空航天等方面对玻璃纤维的需求不断增长，玻璃纤维行业前景非常乐观。另外玻璃纤维的应用领域又扩展到风电市场，这可能是玻璃纤维未来发展的又一个亮点。能源危机促使各国寻求新能源，风能成为近年来关注的一个焦点，中国在风电领域也开始加大投资力度。新能源的开发和利用，对中国的玻璃纤维企业来说也是一个很大的市场。
11.人工合成的导体——导电纤维
导电纤维通常是指在标准状态下（20℃、65%相对湿度），电阻率在107欧姆1厘米以下的纤维。导电纤维属于化纤中的功能纤维。
导电纤维的类别
①金属化合物型导电纤维
电阻率为102～104欧姆1厘米，主要采用复合纺丝法将高浓度的导电微粒局部混入纤维中制取。黑系导电微粒用炭黑，白系用金属氧化物，如含少量氧化锡的氧化锑，表面上涂覆二氧化钛，纤维相对较轻，有可挠性，可洗和便于加工。
②金属系导电纤维
这类纤维是利用金属的导电性能而制得的。主要方法有直接拉丝法，即将金属线反复通过模具进行拉伸，制成直径为4～16微米的纤维。
③碳黑系导电纤维
利用碳黑的导电性能来制造导电纤维，这是一种比较古老而普遍的方法。该方法可分为以下三类：
Ⅰ掺杂法，将碳黑与成纤物质混合后纺丝，碳黑在纤维中成连续结构，赋予纤维导电性能。这种方法一般采用皮芯复合纺丝法，既不影响纤维原有的物理性能，又使纤维具有了导电性。
Ⅱ涂层法，涂层法是在普通纤维表面涂上碳黑。涂层方法可以采用粘合剂将碳黑粘合在纤维表面，或者直接将纤维表面快速软化并与碳黑粘合。这种方法的缺点是碳黑容易脱落，手感亦不好，碳黑在纤维表面不易均匀分布。
Ⅲ纤维碳化处理，有些纤维，如聚丙烯腈纤维、纤维素纤维、沥青素纤维等，经碳化处理后，纤维的主链主要为碳原子，从而使纤维具有导电能力。
④导电高分子型纤维
利用导电高聚物制备导电纤维，主要方法有两种：导电高分子材料的直接纺丝法；后处理法。
高分子材料通常被认为是绝缘体，而上世纪70年代聚乙炔导电材料的研制成功却打破了这种传统观念。之后，又相继诞生了聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等高分子导电物质，人们对高分子材料导电性能的研究也越来越深入。
12.环保纤维——聚乳酸纤维
生产原料乳酸是从玉米淀粉制得，故也称为玉米纤维。美国著名的谷物公司Cargill公司以聚12酸纤维为基础，成功研制出玉米聚乳酸树脂，后全力发展了聚乳酸原料，生产出大量的聚乳酸原料。日本钟纺、尤尼契卡和可乐丽公司生产的聚乳酸纤维商品分别为Lactron、Terramac和聚乳酸starch。美国杜邦公司和孟山都等公司也开始开发聚乳酸纤维。目前，商业化生产的聚乳酸纤维是以玉米淀粉发酵制成乳酸，经脱水聚合反应制得聚乳酸酯溶液进行纺丝加工而成。聚乳酸纤维之所以受到众多纤维公司和消费者关注，并显示强大的生命力，主要是聚乳酸纤维有许多突出的优点：
①原料来自于天然植物，容易生物降解，降解产物是乳酸、二氧化碳和水，是新一代环保型可降解聚酯纤维，可减少大量工业及生活的污染。
②有较好的亲水性、毛细管效应和水的扩散性。
③模量和弯曲刚度是涤纶的一半，故手感柔软。
④有良好的回弹性、抗皱性和保形性，经久耐用。
⑤限氧指数较高，点燃后自熄性好，燃烧发烟量低，有较好阻燃性。
⑥有防紫外线能力，紫外线吸收率低，对α、β、γ等射线有抵抗能力。
⑦折射率低、染色制品显色性好且不易褪色。
⑧易染性，染色温度低于涤纶。
当然聚乳酸也存在一些缺点，耐磨性差，熔点低（约175℃）。
由于聚乳酸纤维有以上优点，可以用聚酸乳代替普通塑料制作农业薄膜、生活垃圾袋、食品的容器，货物的包装等，以减少白色垃圾的污染，让生活环境更美好。
13.新型的耐火纤维——硅酸铝纤维
硅酸铝纤维的概述
硅酸铝纤维，又叫陶瓷纤维，是一种新型轻质耐火材料。该材料具有容重轻、耐高温、热稳定性好、热传导率低、热容小、抗机械振动好、受热膨胀小、隔热性能好等优点。经特殊加工，可制成硅酸铝纤维板、硅酸铝纤维毡、硅酸铝纤维绳、硅酸铝纤维毯等产品。新型密封材料具有耐高温导热系数低、容重轻、使用寿命长、抗拉强度大、弹性好、无毒等特点，是取代石棉的新型材料，广泛用于冶金、电力、机械、化工的热能设备上的保温材料。
硅酸铝纤维应用范围
硅酸铝纤维主要应用于工艺窑炉壁衬、高温陶瓷窑炉的挡板、窑衬、窑车、炉门挡板，高温热设备的隔热。
