1、纖維發展介紹【作者：良友】一、歷史悠久的天然纖維眾所周知，氣候是影響纖維制品應用的重要因素。在天氣寒冷或氣溫變化 大的地區，羊毛與其他獸毛是主要的衣服原料，熱帶地區則會發展麻或竹等植 物纖維，至于蠶絲，因需由種桑、養蠶、結繭到繅絲，過程復雜且產量少，價 格昂貴，一向是宮廷貴族、巨賈豪門階級專用，但也因其稀有高貴而促成東、 西陸地貿易一絲路的暢通。而由于蠶絲是棉、麻、絲、毛四大天然纖維中唯一的長纖維，其良好的手 感及強度適用于衣著，且又具有高度光澤，故深受人們喜愛與收藏，是人類長 期研究模仿天然纖維的第一目標。1885年法國卡當尼伯爵(Graf Halaire de Chardonnet)發明了

2、光亮燦爛的 人造絲，帶動人造纖維的相繼問世。1892年出現腈綸，1924年醋酸纖維，皆 以纖維素為原料。1935年意大利弗雷第(Ferretti)改良德國人從脫脂乳制造纖 維的方法，制出類似羊毛的蛋白質纖維，此后以石油及天然氣為原料的尼龍、 聚酯等合成纖維更如雨后春筍般相繼發明并快速地商業化，直到18世紀棉花 的工業化，才使羊毛等其他天然纖維產量迅速下降。棉花是3千年前最先在印度生產應用，后來才逐漸傳入中國、意大利及其 他各國。棉花在13世紀傳至紡織業發達的英國，原先因為纖維太短，紡紗困 難，直至18世紀英、美相繼發明紡紗機器及軋棉機后，棉紡迅速工業化，棉 花產量與消費量成為各類纖維之首。百年

3、來蓬勃發展的人造纖維而近幾十年來，合成纖維的研究發展更超越了蠶絲的特性，除了高速假捻 加工改變原絲伸縮與蓬松程度外，更于下列制程中加入許多科技：聚合階段：加入其他不同成分來改善或增進纖維性能。紡絲階段：改變紡嘴形狀使纖維具不同斷面形狀，制成異形斷面、多成 分或超細丹尼，因而發展出許多高機能性纖維。紡絲技術：開發液晶紡絲、固相紡絲或靜電紡絲法，以獲得高性能纖維。這些采用高科技技術開發出來的新型纖維，除了使用于紡織領域外，已經 大量應用在其他產業或工程中，作為補強或新材料，例如，碳纖維除運用于運 動器材的網球拍、高爾夫球桿外，更大量應用在火箭、太空梭等航太工程領域。隨著環保意識抬頭，棉花采收前灑大

4、量落葉劑、人造纖維制程排放廢液廢 氣、人纖紡織品無法生物分解等缺點，使得近年來有機棉或制程溶劑完全回收 再利用如Lyocell、生物可分解纖維如PLA(聚乳酸纖維)等綠色纖維大受 歡迎。二、纖維基本分類纖維依取得方式，可分為兩大類，即天然纖維與人造纖維(或稱化學纖維)， 細分如下：A、天然纖維：纖維材料由自然界取得，可直接應用于紡織流程加工：植物纖維(Vegetable Fiber):依取用植物部位的不同再分為五種：種子纖維(Seed Fiber):棉花(Cotton)、木棉(Kapok)韌皮纖維(Bast Fiber):亞麻(Linen)、黃麻(Jute)、大麻(Hemp)、寧麻(Ramie

5、)等葉脈纖維(Leaf Fiber):馬尼拉麻(Manila Hemp)、瓊麻(Sisal)、紐西 蘭麻(New Zealand Hemp)、鳳梨纖維(Pi?a)等果實纖維(Fruit Fiber):椰子纖維(Coir)其他：燈心草(Rush)動物纖維(Animal Fiber):毛類纖維(Wool & Hair Fiber):綿羊毛(Sheep Wool )、駱駝毛(Camel Wool)、駝羊毛(Alpaca)、開士米毛(Cashmere Hair)、馬海毛(Mohair Hair)、 山羊毛(Goat Hair)等蠶絲(Silk):家蠶絲(Cultivated Silk)、野蠶絲(Tus

6、sah Silk)礦物纖維(Mineral Fiber) :石棉(Asbestos)B、人造纖維：纖維原料雖可由自然界取得，但經人舄化學處理再裂成纖 維形狀。再生纖維(Regenerated Fiber ):不改變由自然界取得纖維原料的物 性無機再生纖維(Inorganic Regenerated Fiber):玻璃纖維(Glass Fiber)、金屬纖維(Metal Fiber)、巖石纖維(Rock Fiber)、礦渣纖維(Slag Fiber)等有機再生纖維(Organic Regenerated Fiber):蛋白質纖維(Protein Fiber):酪素纖維(Casein Fiber)

7、、花生纖維 (Groundnut Fiber)、大豆纖維(Soybean Fiber)、玉米纖維(Maize Fiber)、 聚乳酸纖維(PLA Fiber )等纖維素纖維(Cellulose Fiber):黏液嫘繁(Viscose Rayon)、銅氨嫘 繁(Cuprammonium Rayon)、新溶媒纖維素纖維Lyocell其他：甲殼素纖維(Chitin Fiber )等半合成纖維(Semi Synthetic Fiber) :已改變由自然界取得纖維原料 的物性。醋酸纖維(Acetate Fiber):三醋酸纖維(Triacetate Fiber):合成纖維(Synthetic Fiber

8、):藉由自然界取得的單體分子原料，以 聚合紡絲方式形成纖維縮合聚合物(Condensation Polymer):聚醯胺纖維(Polyamide Fiber):尼龍 6(Nylon 6)、尼龍 6.6(Nylon 6.6)、尼龍 11(Nylon 11)聚酯纖維(Polyester Fiber): PET、PBT、PTT加成聚合物(Addition Polymer):聚丙烯月青纖維(Polyacrylonitrile Fiber): PAN(或稱 Acrylic Fiber)聚乙烯纖維(Polyethylene Fiber): PE聚丙烯纖維(Polypropylene Fiber): PP聚

9、乙烯醇纖維(Polyvinylalcohol Fiber): PVA聚氯乙烯纖維(Polyvinylchloride Fiber): PVC聚四氟乙烯纖維(Polytetrafluoroethylene Fiber): PTFE聚氨基甲酸酯系纖維(Polyurethane Fiber): PU以上所列之縮合與加成聚合物均可歸類於有機合成纖維，至於碳纖維、玻璃纖維等則歸類於無機合成纖維。又近年來高機能纖維蓬勃發展，包括聚乳酸 (Poly lactic acid)、PBO 纖維(p-phenylene-2,6-benzobisoxazole)、高強 力聚酯、聚醯胺、聚烯烴、對位及間位芳香族聚醯胺、碳纖、高系數聚乙烯 (HMPE)、聚苯硫(PPS)、酚系聚合物纖維、聚醚基酮(PEEK)、P84等特殊纖維相 繼推出，相關之纖維性能分列如下表。各類高機能纖維性質一覽表張力(g/d)伸長 率密度 g/cm3耐熱溫 度。CLOI值回潮率PBO纖維423.51.56650682對位芳香族聚醯胺18-282.41.45550294.5間位芳香族聚醯胺5.3221.38400294.5碳纖維231.51.76-0聚四氟乙烯(PTFE)2192.1327300玻璃纖維15