什么是合成纤维
合成纤维是化学纤维的一种。以小分子的有机化合物为原料,经加聚反应或缩聚反应合成的线型有机高分子化合物,如聚丙烯腈、聚酯、聚酰胺等。从纤维的分类可以看出它属于化学纤维的一个类别。
合成纤维的主要品种如下:(1)按主链结构可分碳链合成纤维,如聚丙烯纤维(丙纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维尼纶);杂链合成纤维,如聚酰胺纤维(锦纶)、聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)等。(2)按性能功用可分耐高温纤维,如聚苯咪唑纤维;耐高温腐蚀纤维,如聚四氟乙烯;高强度纤维,如聚对苯二甲酰对苯二胺;耐辐射纤维,如聚酰亚胺纤维;还有阻燃纤维、高分子光导纤维等。合成纤维的生产有三大工序:合成聚合物制备、纺丝成型、后处理。
合成纤维五十年来在全世界得到了迅速的发展,已成为纺织工业的主要原料。它广泛用于服装、装饰和产业三大领域,它的使用性能有的已经超过了xx纤维。
合成纤维工业是20世纪40年代初开始发展起来的,最早实现工业化生产是聚酰胺纤维(锦纶),随后腈纶、涤纶等陆续投入工业生产。合成纤维性能优异,原料来源丰富,随着工业技术的不断发展,短短几十年间,世界合成纤维的产量已接近xx纤维,成为纺织纤维的重要原料。1996年,世界合成纤维产量为1900万吨,我国合成纤维产量为291万吨。与此相应,世界棉花总量为1900万吨。根据化学组成,合成纤维可分为聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维澄。它们习惯被称为锦纶(或尼龙)、涤纶、腈纶、丙纶、维纶。除上述几种之外,常见的合成纤维还有氨纶。做为民用 纤维,人们力求使合成纤维制品能保持xx纤制品能保持xx纤维制品的优点,克服性能和产量的不足。
化学纤维的两大类之一。用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称。聚酰胺纤维素、聚酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维是我国合成纤维的四大品种。此外聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维也有一定的产量。
合成纤维的主要品种如下:(1)按主链结构可分碳链合成纤维,如聚丙烯纤维(丙纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维尼纶);杂链合成纤维,如聚酰胺纤维(锦纶)、 聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)等。(2)按性能功用可分耐高温纤维,如聚苯咪唑纤维;耐高温腐蚀纤维,如聚四氟乙烯;高强度纤维,如聚对苯二甲酰对苯二胺;耐辐射纤维,如聚酰亚胺纤维;还有阻燃纤维、高分子光导纤维等。合成纤维的生产有三大工序:合成聚合物制备、纺丝成型、后处理。
新型和功能性合成纤维:
1 超细纤维
纤维细度达0.5→0.35→0.25→0.27(dpf)的涤纶,规格有:50/144、50/216、50/288超细涤纶。还有杜邦公司生产的超细尼龙Tactel纤维,直径小于10 μm。做成服装具有{jj0}柔软手感、透气防水防风效果。
2 复合纤维(海岛型和分割型)
主要由PET/COPET或PET/PA组成,海岛型纤维:细度可达0.04-0.06dpf,还有易收缩海岛型复合纤维,可做仿麂皮绒外衣、家纺和工业用布。复合分割型纤维细度为0.15-0.23(dpf),有DTY丝80/36×12,也可做仿麂皮、桃皮绒纺织品。
3 吸湿排汗纤维
纺织品要达到吸湿排汗功能的方法可采用:(1)纤维截面异形化:Y字型、十字形、W形和骨头形等,增加表面积,纤维表面有更多的凹槽,可提高传递水气效果。(2)中空或多孔纤维:利用毛细管作用和增加表面积原理将汗液迅速扩散出去。(3)纤维表面化学改性:增加纤维表面亲水性基团(接技或交联方法),达到迅速吸湿的目的。(4)亲水剂整理:直接用亲水性助剂在印染后处理过程中赋于织物或纤维纱线亲水性。(5)采用多层织物结构:利用亲水性纤维作内层织物,将人体产生之汗液快速吸收,再经外层织物空隙传导散发至外部, 达到舒适凉爽性能。
吸湿排汗纤维有新光合纤CoolTech、中兴纺织股份有限公司的产品Coolplus、南亚塑胶工业股份有限公司的Delight纤维、远东纺织股份有限公司的吸湿排汗纤维涤纶Topcool纤维、日本旭化成株式会社生产的Technofine纤维(W型结构的PET),杜邦公司的 CoolMax纤维等。
4 易染性涤纶纤维
(1)在分子结构中引进可染性基团(第三单体)如:分子中引进阴离子可染基团的阳离子染料可染涤纶CDP或HCDP和分子中引进阳离子基团的酸性染料可染型涤纶;
(2)改变分子规整性的聚对苯二甲酸1,3丙二醇酯(PTT)纤维和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维。
PTT纤维在1941年已有这种聚酯生产专利,由于生产1,3丙二醇(PDO)原料成本很高,一直未实现工业化生产。直到1995年德国 Degussa公司工业化生产了1,3丙二醇,使成本大大降低,随后美国shell公司在1995年5月推出了Corterra Polymer产品,建成了年产2.2kt丙二醇和年产5.5ktp门生产线,商品名为"Corterra"有长丝和短纤维品种。还有美国杜邦公司生产的 PTT纤维称"Sorona"、日本旭化成公司的"Solo"、韩国SK化学公司、台湾华隆和中国也有PTT生产。2004年11月加拿大聚合物有限公司建了世界上{zd0}的年产9.5万吨PTT纤维的生产厂。PTT纤维具有弹性优良、模量较低、手感柔软、易染色等特点,是一种发展前景很大的聚酯纤维。
5 聚乳酸纤维(PLA)
生产原料乳酸是从玉米淀粉制得,故也称为玉米纤维,PLA纤维是在美国xx的谷物公司Cargill公司研制成功的玉米聚乳酸树脂的基础上,在1997年该公司和美国Dow Polymers公司合股成立了 Cargill Dow Polymers公司,全力发展了聚乳酸原料,到2002年聚乳酸年产已达14万吨,生产的PLA纤维商品名为Ingeo。日本钟纺、尤尼契卡和可乐丽公司生产的PLA纤维商品分别为Lactron、Terramac和 Plastarch,美国杜邦公司和孟山都等公司也开始开发PLA纤维。目前,(海通厂是专业生产广告衫的一家,本厂还可以定做蓝大褂,,个性文化衫等。)商业化生产的PLA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。PLA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PLA纤维有许多突出的优点:
(1)原料来自于xx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。
(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一半,故手感柔软;
(4)有良好的回弹性、抗皱性和保形性;
(5)限氧指数较高(L0I 24-29),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;
(7)折射率低、染色制品显色性好;
(8)易染性,染色温度低于涤纶。
PLA纤维也存在一些缺点:a.耐磨性差,b.熔点低(约175℃)。
6 按纺织工业要求,合成纤维分长丝和短纤维两种型式。所谓长丝,是长度为千米以上的丝,长丝卷绕成团。短纤维是几厘米至十几厘米的短纤维。 短纤维后处理过程主要为:初生纤维――集束――拉伸――热定型――卷曲――切断――打包――成品短纤维。 长丝后处理过程主要为:初生纤维――拉伸――加捻――复捻――水洗干燥――热定型――络丝――分级――包装――成品长丝从上述可以看出, 初生纤维的后处理主要有拉伸、热定型、卷曲和假捻。 拉伸可改变初生纤维的内部结构,提高断裂强度和耐磨性,减少产品的伸长率。热定型可调节纺丝过程带来的高聚物内部分子间作用力,提高纤维的稳定性和其他物理-机械性能、染色性能。卷曲是改善合成纤维的加工性(羊毛和棉花纤维都是卷曲的),克服合成纤维表面光滑平直的不足。假捻是改进纺织品的风格,使其膨松并增加弹性。合成纤维因具有强度高,耐磨、耐酸、耐碱、耐高温、质轻、保暖、电绝缘性好及不怕霉蛀等特点,在国民经济的各个领域得到了广泛的应用。合成纤维在民用上,既可以纯纺, 也可以与xx纤维或人造纤维混纺、交织。 用它做衣料比棉、毛和人造纤维都结实耐穿;用它做被服,(海通是专业生产广告衫的一家武汉服装厂,本厂还可以定做,广告帽,等)冬装又轻又暖。锦纶的耐磨性优异,有某些xx纤维的特色,如腈纶与羊毛相似,俗称人造羊毛;维纶的吸水性能与棉花相似;锦纶经特种加工,制品与蚕丝相似等。在工业上,合成纤维常用做轮胎帘子线、渔网、绳索、运输带、工业用织物(帆布、滤布等)、隔音、隔热、电气绝缘材料等。在医学上,合成纤维常用作医疗用布、外科缝合线、止血棉、人造器官等。 在国防建设上, 合成纤维可用于降落伞、军服、军被, 一些特种合成纤维还用于原子能工业的特殊防护材料、飞机、火箭等地结构材料。
有抗紫外线(Anti-UV)、中空蓄热纤维、xx防臭纤维(Anti-bacterial)、阻燃纤维、远红外纤维、负离子纤维等,这里不再一一介绍了。各种新纤维开发成功拓展了纺织新原料,开发纺织新品种给纺织印染企业带来了许多挑战和机遇
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