21世紀(jì)是綠色環(huán)保型的時代，不僅對人類賴以生存的環(huán)境要求環(huán)保而且對人類必不可少的衣食住行也同樣要求環(huán)保。綠色紡織品、綠色農(nóng)業(yè)、可生物降解的醫(yī)用器件、衛(wèi)生產(chǎn)品以及無甲醛釋放的紡織品和裝飾材料已成為目前全世界所關(guān)注的發(fā)展方向。

一類是原料直接取自天然高分子物質(zhì)的綠色環(huán)保纖維，如:Tencel、Modal、玉米纖維、大豆蛋白纖維、海藻酸鈉纖維、甲殼質(zhì)纖維都屬于綠色環(huán)保纖維，不僅可以用于服飾行業(yè)而且還可以用于農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、裝飾裝磺、醫(yī)療衛(wèi)生等不同領(lǐng)域。另一類是高分子化學(xué)合成材料，如：聚乳酸纖維(PLA)、聚羥基乙酸纖維(PGA)以及它們的聚合纖維(PLGA)，這些纖維不僅生物相容性好而且可以生物降解成CO2和H2O直接參與人體的新陳代謝，對人體無毒副作用，也是倍受關(guān)注的新型高分子材料。

尤其是生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)Oko-Tex100的頒布對紡織品生態(tài)毒性物質(zhì)的限量和相關(guān)指標(biāo)都作了明確的規(guī)定，是目前鑒定生態(tài)紡織品的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。

20世紀(jì)70年代英國考陶爾茲公司開發(fā)了新型溶劑紡纖維素纖維(商品名為Lyocell )，它是以N-甲基馬啉、N-氧化物NMMO的濃水溶液為溶劑，以NMMO的稀水溶液為凝固劑，采用濕紡工藝得到的一種具有環(huán)保性能的綠色纖維，其平均分子量、取向度、結(jié)晶度都優(yōu)于粘膠纖維，尤其是強(qiáng)度比粘膠纖維高出許多(幾乎和滌綸差不多)，吸水性好，染色性能優(yōu)異，易原纖化。用它紡制的織物可賦予柔軟、滑爽、挺括、色澤鮮艷的特殊風(fēng)格，還可以產(chǎn)生桃皮絨的外觀特點(diǎn)。由于在紡制過程使用的是可回收再利用，對環(huán)境無污染的NMMO有機(jī)溶劑，而且Tencel纖維在有氧、無氧的條件下都可以發(fā)生生物降解，所以說Tencel纖維是一種理想的新型纖維素生態(tài)纖維。

目前這種纖維主要用于服裝行業(yè)，但它的用途正向非服用行業(yè)拓展，如用它織造的非織造布可用作人造羚羊皮、醫(yī)用止血球、醫(yī)用紗布、尿布、抹布等。Lyocell經(jīng)改性得到的羥甲基纖維素纖維可用作治療慢性傷口的敷料。

醋酸纖維素纖維是木漿或棉漿與乙酰酐發(fā)生反應(yīng)，纖維素上的羥基被酯基取代后得到的具有生物降解性的纖維，它的阻燃性良好，可再生，降解性能隨酯化度(DS)的提高而下降。醋酸纖維素的生物降解首先是在脫乙酰酶作用下，酯醛發(fā)生分解使DS降低，當(dāng)酯化度降低到某一臨界值后，大分子在纖維素酶的作用下發(fā)生斷裂，最終被代謝生成CO2和H2O，若在大分子鏈上引入光氧化劑則可加速生物降解的速度。目前這種纖維主要用于香煙的過濾嘴和一些高檔服裝面料。

再生蛋白纖維的研究很早，大約在19世紀(jì)末20世紀(jì)初就有關(guān)于對它的研究，1904年Toden-haupt用從牛乳中提煉的酪素紡絲得到酪素纖維；1936年英國考陶爾茲公司也開發(fā)了酪素纖維，1938年又制造出了商品名為Ardil的花生蛋白纖維；同年日本油脂公司開發(fā)了以大豆為原料的纖維；1939年。Corn Prduct Refining公司制得了玉米蛋白纖維，商品名為Vicara Ardiln Fiber；1945年美國和日本研究了大豆蛋白纖維，商品名為Soylon ;1969年日本東洋紡公司研制并試生產(chǎn)了牛奶蛋白纖維，取名為Chinon。

不論哪一種蛋白纖維其原料都是直接取自于動物體或植物體，對自然資源不造成破壞；而且原料可以回收利用，不污染環(huán)境，所以這種纖維的大量生產(chǎn)可緩解現(xiàn)代工業(yè)對全球資源和環(huán)境的壓力。

(1)大豆蛋白纖維

大豆蛋白纖維的原料直接選自于生物資源中來源廣、可再生的大豆豆粕，纖維的生產(chǎn)過程中所使用的大部分助劑和半成品都可以再回收利用，大豆蛋白纖維既具有天然蠶絲的優(yōu)良性能，也具有合成纖維的優(yōu)良機(jī)械性能。易染色、吸濕性好，既可滿足人們對美感、舒適性的要求又符合織物免燙、洗可穿的潮流，是繼Tencel之后又興起的一種綠色維。目前國內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)有大豆蛋白纖維機(jī)織物和針織物，對大豆蛋白織物的研究更進(jìn)了一步，填補(bǔ)了我國在該領(lǐng)域的空白。

(2)玉米蛋白纖維

玉米蛋白纖維與其他再生蛋白纖維相近，他們的最大共同特點(diǎn)是在產(chǎn)業(yè)用途中具有良好的環(huán)保性能；纖維的強(qiáng)度、吸濕性、伸長性以及染色性能和常用的化學(xué)纖維相近，玉米纖維的特性使其除了可以做內(nèi)衣、外衣和運(yùn)動服外，更多的用于產(chǎn)業(yè)用紡織品。Vicara纖維是玉米纖維的代表，Vicara纖維耐高溫，具有抗生物性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，干強(qiáng)度好，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為10. 584 cN/tex，濕強(qiáng)度卻只有6. 17 cN/tex，與其他纖維混紡，一方面可降低成本，另一方面可提高穩(wěn)定性、抗皺性以及柔軟性。經(jīng)改良的Vicara纖維除適合紡織品的一般用途外，更適合于做產(chǎn)業(yè)用環(huán)保紡織材料。

(3)玉米聚乳酸纖維

用玉米加工聚乳酸纖維既解決了不可生物降解的合成纖維帶來的環(huán)境問題，又解決了玉米銷售難帶來的資源浪費(fèi)。玉米聚乳酸纖維的原料乳酸可以從任何碳水化合物的可再生天然物質(zhì)發(fā)酵制取，加工乳酸最大的優(yōu)點(diǎn)是不使用石油等化工原料，從原料到廢棄物可生物降解，生成物可再由土壤和海洋生物代謝，不污染環(huán)境。聚乳酸纖維由淀粉組成，燃燒時不放出C02，也不會產(chǎn)生氮和硫的氧化物等對環(huán)境有害的污染物，纖維可被完全分解為CO2和H2O從而發(fā)生降解。

制取甲殼素纖維的原料來自于蟹、蝦、貝等殼類水生動物的外殼中，是又一類繼纖維素之后地球上最豐富的天然有機(jī)物。因甲殼素具有高等動物組織中的膠原質(zhì)和高等植物組織中的纖維素兩者的生物功能，所以對動植物都有很好的生物相容性，同時還具有生物降解性和口服無毒副作用的特點(diǎn)。由于甲殼素具有以上的生物特性，因此在紡織、食品、農(nóng)業(yè)、化妝品、環(huán)保、生物醫(yī)療等領(lǐng)域均有很高的應(yīng)用價值。尤其是將它作為一種新型的生物材料被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，如用它加工成的外科用可吸收性縫合線、傷口敷料、人造皮膚等。

人們對甲殼素纖維的研究已有相當(dāng)長的歷史，1926年Kunike首次紡制出甲殼素纖維，在隨后的十幾年當(dāng)中又陸續(xù)有新的甲殼素纖維出現(xiàn)，近年來Hirano等人在室溫條件下又研制出一種優(yōu)良的新型功能生物材料一甲殼素，絲的絲素蛋白纖維，使對甲殼素纖維的研制又上了一個新的臺階。海南珍珠養(yǎng)殖場利用甲殼質(zhì)水刺非織造布開發(fā)的生物美容面膜具有供氧、保濕、活化細(xì)胞等功能，另外用它制成的食品保鮮蓋布具有殺菌、防毒、保鮮的功能，用作醫(yī)療器材、包裝袋具有防霉變、透氣的功效，所以，可以說甲殼素纖維是具有開發(fā)價值和廣闊應(yīng)用前景的天然生物高分子材料之一。

海藻是一種從海洋褐藻中提取的多糖，在自然條件下能夠生物降解成CO2和H2O，以它的鈉鹽為主要原料紡絲得到的海藻酸鈉纖維，干強(qiáng)接近粘膠，但濕強(qiáng)很低，不易用作傳統(tǒng)紡織材料。海藻酸鈉纖維是一種無毒、保溫、吸收性能良好，能促進(jìn)傷口愈合的生態(tài)醫(yī)用纖維，用它制成的非織造布被廣泛應(yīng)用于傷口敷料、醫(yī)用紗布等方面。

由微生物合成的聚羥基鏈烷酸酯、短梗霉多糖、功能蛋白高分子等都可以紡制成纖維，另外微生物還可直接用于生產(chǎn)可生物降解的纖維。

(1)聚羥基鏈烷酸酯(PHA)纖維

PHA纖維具有優(yōu)良的生物相容性、光學(xué)活性、壓電性、抗潮性、低透氣性等良好性能，在通常情況下性質(zhì)穩(wěn)定，但在土壤、湖泊、海洋等環(huán)境中卻很容易發(fā)生生物降解，所以將使用后的PHA纖維制品埋人土壤或置于水底便可很快發(fā)生降解，從而減少對環(huán)境的污染。PHA纖維制品可用于醫(yī)用材料、衛(wèi)生材料等方面。

(2)短梗霉多糖(Pullulan)纖維

Pullulan是以谷物或馬鈴薯為原料，由出芽短梗霉產(chǎn)生的一種胞外水溶性多糖(由麥芽三糖1,6鍵接形成的聚合物)，其強(qiáng)度和硬度等物理性質(zhì)與聚苯乙烯相當(dāng)。Pullulan纖維具有平滑、透明、光澤好、強(qiáng)度高(與尼綸相當(dāng))、且無毒、無味、無色、能生物降解的特點(diǎn)，用它制成的纖維尤其適合作手術(shù)縫合線和醫(yī)用敷料。

(3)功能蛋白纖維

功能蛋白纖維是通過基因工程和蛋白工程由微生物合成的類似于天然蠶絲、蜘蛛絲結(jié)構(gòu)的蛋白纖維，光澤好、強(qiáng)度高，在適合的條件下可將其紡制成特種人造蛋白纖維，可用作高檔服裝面料和部隊(duì)的防彈衣。

(4)微生物合成纖維

用多糖液中培養(yǎng)出的細(xì)菌(膜醋菌)可獲得直徑大于40nm的生物纖維絲條，用它可制作高質(zhì)量的耳機(jī)。用微菌類霉菌體可以合成支化營養(yǎng)菌絲或長度達(dá)幾厘米的由孢子囊柄組成的絲條。分離純化后，絲條能夠織成無紡布，雖強(qiáng)度低但可用作其他纖維的高效粘合劑，該微細(xì)絲條還可以用于濕輔無紡布的過濾材料，提高過濾率，若將絲條壁所含的甲殼質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲殼胺后制成非織造布可作傷口敷料和工業(yè)廢水的過濾材料。

(1)聚乳酸纖維(PLA)

1992年日本島津成功的研究出了PLA的熔融紡絲，日本鐘紡公司以高純度、高分子量的聚乳酸為原料嚴(yán)格控制工藝紡出了性能優(yōu)良的PLLA長絲，商品名為Lactron的聚乳酸纖維。1999年正式展出由Lactron纖維制成的紡織品，這就意味著聚乳酸纖維成為新世紀(jì)纖維生產(chǎn)很有潛力的產(chǎn)品之一。聚乳酸纖維具有許多優(yōu)點(diǎn)，其熔點(diǎn)高，結(jié)晶度極好，取向度高，耐熱性好，染色性能好，能夠發(fā)生生物降解。由聚乳酸纖維制成的服裝面料具有絲一般的光澤、優(yōu)良的手感和良好的吸水性，尺寸穩(wěn)定性也好。PLLA纖維與其他生物降解纖維相比它的分解速度低且穩(wěn)定，埋人土壤中2年~3年后強(qiáng)度消失，如果與其他有機(jī)廢棄物同時埋入地下，幾個月之內(nèi)就會分解成CO2和H2O，是一種理想的可生物降解纖維。

由于聚乳酸纖維的具有以上優(yōu)良性能，除用作服飾之外還廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)等產(chǎn)業(yè)用材上，如：農(nóng)業(yè)上防蟲、防獸害的蓋布，以及漁業(yè)用漁網(wǎng)等方面，還可以用于衛(wèi)生醫(yī)療領(lǐng)域，如非織造布尿布和衛(wèi)生用品，手術(shù)線、繃帶等，還可用來生產(chǎn)可生物降解的包裝材料。

(2)聚羥基乙酸酯(PGA)纖維

PGA是最簡單的脂肪族聚酯。PGA纖維是由交酯開環(huán)聚合得到的高分子量，經(jīng)熔融紡絲制成的纖維，色澤透明，強(qiáng)度好，機(jī)械性能優(yōu)良，能發(fā)生生物降解，可用作可吸收性手術(shù)縫合線，它的分解速度快，在人體內(nèi)不到一個月便會喪失機(jī)械強(qiáng)度，減少拆線時對病人所帶來的痛苦。含羥基乙酸的聚酯酰胺還可制成對環(huán)境無污染的多層復(fù)合材料，主要用于土木建筑工程和水利水電工程的攔河大壩上。

(3)乳酸羥基乙酸酯聚合纖維(PLGA)

PLGA是乳酸和羥基乙酸聚合而成的共聚物，PLGA纖維的初始模量低，柔性好，通過調(diào)節(jié)其組成、分子量和增強(qiáng)改性后，纖維可被廣泛地應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，如藥物緩釋體系、生物體吸收性縫合線、骨科固定及組織復(fù)修材料。

(4)改性滌綸((PET)纖維

PET纖維是一種新型彈性聚酯纖維材料，具有耐久性好、透氣性好、重量輕、阻燃性能好等許多優(yōu)良性能。PET纖維的抗壓性能可達(dá)到傳統(tǒng)聚氨酯泡沫塑料(PUE)的抗壓性能，而它的耐久性能卻大大超過PUE纖維；PET纖維壓縮性能好，在壓縮過程中可保持持久的高效性，也就是說PET纖維也可達(dá)到壓不變形的效果；它透氣性能好，能很好地避免PUE纖維由于汗水聚集而發(fā)生的粘附現(xiàn)象，安全性能好，燃燒時不會放出象PUE纖維那樣的氫氛化物之類的有害氣體，也是一種環(huán)保性的生態(tài)纖維。

基于以上這些優(yōu)點(diǎn)預(yù)計(jì)它可能取代聚氨酯泡沫塑料(PUE)而被廣泛應(yīng)用于列車、地鐵及飛機(jī)上的耐久性坐墊以及室內(nèi)裝飾材料等許多方面以及可以應(yīng)用于醫(yī)院病床的床罩以及可以用于特種部隊(duì)，消防部隊(duì)的防彈衣和工作服。用改性后的PET纖維制成的服裝面料具有絲綢一樣的外觀風(fēng)格，手感滑爽、柔軟，廣泛用作高檔服裝面料和內(nèi)衣襯里及其他類似的內(nèi)衣中。

(5)聚對苯二甲酸1 ,3丙二醇酯(PTT)纖維

PTT纖維最大的優(yōu)異特性是具有高的回彈性、可染性、耐熱性、抗污染性以及透明性。優(yōu)異的回彈性使PTT纖維可用作網(wǎng)球線，由PTT樹脂制成的超細(xì)纖維織物具有優(yōu)良的柔軟性和蓬松的手感，其他物理性能都優(yōu)于PET和聚酰胺(PA)纖維。PTT與PET、PBT(聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯)共混紡絲可制得抗張強(qiáng)度好，耐熱性好，在低溫下就可定形的纖維和絲束。在PTT樹脂合成中引入共聚單體進(jìn)行改性則可提高PTT纖維地耐水解、抗彎曲、抗磨損能力，因此可作帆布用材料，另外PTT纖維可制作地毯、裝飾用紡織品、非織造布等方面。

(6)聚碳鏈類纖維

聚乙烯醇(PVA)能被氧化劑氧化而降解，經(jīng)劇烈氧化后的最終產(chǎn)物是CO2和H2O，可由聚醋酸乙烯水解得到。在通常情況下，PVA纖維具有良好的氣密性、抗氧化性、抗靜電、對熱密封性好、耐強(qiáng)堿和大多數(shù)有機(jī)溶劑易氧化降解，由于PVA在熔融紡絲前就已發(fā)生生物降解，一般來說不能夠通過熔融紡絲來生產(chǎn)PVA纖維。在PVA紡絲體系中引入抗菌劑制備得到的纖維，可用作制備可生物降解非織造織物的粘結(jié)纖維，用后可將纖維直接丟棄于水中，抗菌劑會隨PVA的溶解而去除，剩下的纖維則可以被水中或土壤中的微生物分解。若將聚乙烯醇、乳酸和磷酸共混紡絲能夠得到阻燃可生物降解的纖維。廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中的一次性醫(yī)療器件、包裝袋還有一次性醫(yī)用、衛(wèi)生用品，還能夠用于農(nóng)用薄膜、育種保溫膜、蓋布等諸多方面。

(7)雙組分纖維

共混紡絲和復(fù)合紡絲尤其是前者是改善纖維性能或賦予纖維新性能的一種比較經(jīng)濟(jì)可行的方法。如以聚丙烯(PP)為芯料以聚乳酸纖維(PLA)為皮層經(jīng)過熔融紡絲可以得到能夠生物降解的復(fù)合纖維，可用于制成織造布和非織造布。PP和PLA按一定比例復(fù)合紡絲經(jīng)熔融擠出、冷卻、上油、拉伸即可得到雙組分纖維，若用堿液處理纖維便可提高織物的強(qiáng)度和回彈性能，使手感干燥。但是通常情況下只有相容性好的高聚物才能夠被用于共混紡絲，如聚酯類與多糖高分子、醇類由于相容性好故可用來共混紡絲。

日本王子制紙公司研制成功的可生物降解纖維就是由65%-85%纖維素醋酸脂和15%-35%的可生物降解聚酯多元醇共混紡絲制得的。PTT纖維也是一種被廣泛用作皮芯結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維，由它的復(fù)合纖維制成的織物具有類似于羊毛的柔軟感和良好的韌性，并可制成各種透氣、防水、防皺、吸汗及抗紫外線等的功能面料。由新戊二醇-乙二醇-1 ,3丙二醇對苯二甲酸制得的共聚物作“皮”，PET作“芯”經(jīng)熔融紡絲制得的皮芯纖維具有良好的耐氣候變化性和抗堿腐蝕性。

在市場經(jīng)濟(jì)條件下，表面上是產(chǎn)品質(zhì)量、品種和外觀的競爭，實(shí)際上卻是技術(shù)和高科技技術(shù)水平的競爭，全世界各個國家在全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的影響下，為了減輕對環(huán)境的破壞和日益造成的壓力都致力于研究一種既不破壞物質(zhì)資源，又不影響生態(tài)環(huán)境的新型纖維，無疑天然纖維、化學(xué)合成纖維都會以新的姿態(tài)和新的面貌出現(xiàn)于世人面前。