纤维改性

纤维改性（fiber modification），指通过一定的化学或物理方法对某些纤维的性能进行改造，从而获得一种新性能的纤维。这类似于通常的橡胶改性，塑料改性等。通常，人们所穿的衣物是由纤维纺织而成，其原料可能是天然材料也可能来自人工合成，但是原料状态不一定完美，例如可能不太好染色，因此需要通过一系列方法对其进行改造，从而使纤维更加适合使用，此即为纤维改性在生活中最普遍的应用。传统改性方法有化学法（如共聚或接枝共聚等方法）及物理法（如共混），近年来亦发展出生物法。经过物理变性的纤维有异形纤维、变形纤维和复合纤维，使用化学方法改性的纤维则有接枝纤维、共聚纤维和经化学后处理变性的纤维等。纤维改性与纤维改形不同，改形只是改变纤维的形态，例如将蚕丝纤维改形成膜体和粉体等。

历史

纤维材料的应用可追溯到公元前两三千年，当时的人们就知道通过动物的皮毛来进行纺丝，是人类文明发展的一个不可或缺的部分。后来随着科技的发展，纤维材料在制造、加工、应用方面都得到了革命性的发展，同时新纤维材料也不断被成功开发，各种新型纤维不断出现，给人类的生活带来了翻天覆地的变化。可是天然纤维的使用开始于古代，而人工合成的化学纤维只是在最近50年才被开发出来。虽然化学纤维的历史很短，但其发展速度却非常之快，用途也越来越广泛。相比之下，天然纤维的发展则相对比较缓慢。实际上，现在应用于天然纤维上的许多新工艺和新技术首先是在化学纤维领域被开发出来，而后才逐渐被应用到天然纤维上。天然纤维的使用开始于史前时期。史前的人类就开始利用亚麻植物上的麻纤维捻成纱线，然后织成面料。目前，主要有四种天然纤维：棉、蚕丝、亚麻和羊毛。 利用再生纤维（人造纤维）或合成纤维来提高生活质量，开始于粘胶纤维的产生。粘胶纤维作为第一个化学纤维，于1910年投人生产。从那时起，就开始有很多种化学纤维被广泛应用于服装、室内装饰和工业用纺织品化学纤维具有很多天然纤维不具有的特性。每年人们都会在服装、室内装饰、医药卫生、工业用纺织品等领域发现化学纤维的一些新用途。以前，有很多服装设计师不喜欢使用化学纤维面料，但现在已有一些设计师成了化学纤维的狂热支持者，如：卡尔·拉格费.

改性思路

纤维材料改性的基本思路大都以最终目标性能为指导，充分利用或开发与之相适应的加工、改性方法，再进行设计和制备。
例如，对于天然纤维及生物质纤维材料，出于其本身的良好服用性能及特性，改性目标大都针对其某些弱点或拓展其功能化应用。原则上是要在保持其原有优异性能的前提下，赋予新的性能。而对于合成纤维改性的主要目标是赋予其天然纤维的性能，或满足特殊性能的需要，如高强、高模、高弹、耐热及各种特殊功能等。为此，必须对天然纤维及合成纤维的结构与性能的关系有系统而深刻的了解。然而，模仿天然纤维并不是简单再现其组织结构，更重要的是通过对纤维的改性，模拟天然纤维的功能。然而，出于纤维结构与性能错综复杂的关系，当采用某种方法改善某一种性能时，不可避免地会引起其他性能的变化。如用共聚合改进疏水性合成纤维的吸湿性或染色性时，往往伴随熔点降低或强度下降。因此，在改性中必须防止纤维有价值的性质受到过多的影响．应在相互矛盾的效应中求得综合平衡或“加合效应”，使纤维材料获得更高的使用价值和更广泛的用途。

生物法

这是近年来才出现的一种新的改性方法，它运用生物技术，如基因工程和生物合成技术等，这样不仅能增加纤维产品改性的途径和提高现有纤维的性能，而且能创造一些全新的“生物纤维”。这就是化学学科与生物学科的综合。

强度改性

拉伸是提高化学纤维强度的一个重要方法。常规的熔体纺丝及溶液纺丝法纺出的初生纤维结晶度和取向度都较低，拉伸工序首先破坏初生纤维的自然结晶，在拉伸应力和热效应的作用下，大分子链段的活动性增加，各种结构单元沿着纤维轴向取向聚集，重新排列，增加新的结合点，使纤维中更多的分子链处于最佳的应力承受状态，提高了纤维的结晶度和取向度，从而提高纤维强度。例如聚丙烯腈(PAN)纤维沿分子轴无序而分子链侧向却因极性很强的氰基的相互作用而形成有序结构，整个大分子琏形成螺旋状立体构象，高倍拉伸可使PAN纤维分子链沿纤维轴取向，强度提高。在工业生产中，因一次牵伸的倍数有限，常采用两次或多次牵伸来达到要求。

染色性改性

难染色的关键是由纤维本身的结构与性能所定。从这个角度来看，要解决这一问题大致有两种途径，一是对纤维表面进行改性，另一种方法是加入其他组分，进行共混改 性或在聚合时加入其他单体进行共聚改性，通过纤维结构的疏松化(但要保持原有的力学性能)或使纤维内部具有染色性，例如改进聚丙烯染色性的常用方法是在聚丙烯中加入可染性组分，使聚丙烯纤维中产生染料的接受体，给予一定的染色位置。

相关专利

据SOOPAT专利搜索引擎结果，目前已经审核完成的中国地区的有关纤维改性的专利没有审核通过的有85项，而正在审核中的有75项，而已经审核完成的有93项，具体情况如下：