功能性复台非织造布加工的功能性原料

功能性复台非织造布加工的功能性原料

来源:中国纤维

功能性复合非织造布用原料中纤维一般包括阻燃纤维、xx纤维、抗静电或导电纤维、高吸水纤维、可降解纤维及差别化纤维等,这些纤维的功能是纤维本身纺丝加工后所具有的,而不是通过后整理所附加的。功能性复合非织造布用原料还包括一些功能性整理剂,这些整理剂可对纤维或非织造布成品进行处理而赋予非织造布产品特殊的功能。

 

阻燃纤维 阻燃纤维包括两大类,一类是通过在常规化纤(锦纶、涤纶、腈纶、丙纶等)纺丝液中加 入阻燃剂,阻燃剂可以是以共混或共聚方式与聚合物纤维发生作用,从而得到{yj}性阻燃纤 维;另一种是耐高温和耐火纤维,这类纤维本身的熔点很高,不易燃烧,这类纤维还可用于特殊产业用高温非织造布滤料、毡及垫片中。  

 

1 阻燃常规合成纤维   

①共聚法阻燃:系由纺丝聚合单体与阻燃单体共聚后制得。例如赫斯特公司的 Trevira型271改性聚酯纤维,日本卡耐卡纶(Cordelon)的改性维纶——维氯纶。最主要的是腈氯纶系列产品,它是丙烯腈与氯乙烯或偏二氯乙烯的共聚物经湿法或干法纺丝制成的纤维,除丙烯腈、氯乙烯或偏二氯乙烯等单体外,一般选用烷基或烯基磺酸盐作为第三单体,以改善纤维的染色性能。   部分腈氯纶纤维产品见下表 l。 名称 生产厂家 阻燃单体 聚合工艺 纺丝工艺 溶剂 开米司纶N 日本旭化成 VDC 沉淀 湿纺 硝酸 勒夫纶 /日本钟纺/ VDC /溶液 /湿纺/ DMF 恩夫拉 /日本东丽 /VDC /溶液/ 湿纺 /DMSO 卡耐卡纶 /日本钟渊 /VC/ 沉淀/ 湿纺/ 丙酮 代纳尔 /美国U.C.C. /VC /沉淀/ 湿纺/ 丙酮 奥纶FLR /美国杜邦 /VDC /沉淀/ 干纺/ DMA 蒂克纶 /英国Courtaulds /VDC /沉淀 /湿纺 /丙酮 韦利克纶FR /意大利Snia Viscose /VDC/ 溶液 /湿纺/ DMF 德拉纶C /德国Bayer /VDC /沉淀 /干纺/ DMF 腈氯纶 /中国抚顺阻燃腈纶厂 /VDC /溶液 /湿纺 DMF * DMA一二甲基乙酰胺 DMP一二甲基甲酰胺 DMS0一二甲基亚砜   

②共混法阻燃:系通过不同聚合物的共混,混入一定量的阻燃剂,得到的纤维具有阻燃性能。如涤纶或丙纶添加含溴、磷化物,可制出阻燃涤纶或丙纶。芬兰的维西尔(Visil)阻燃 粘胶纤维,含有硅酸化合物,燃烧后的残留物,仍可保持纤维形态。 我国已试制成功的阻燃纤维有阻燃涤纶、丙纶、腈纶、维纶和粘胶纤维,其中阻燃涤纶和阻燃丙纶可工业化生产。

  

2耐高温纤维   

功能性非织造布用耐高温纤维有一般的玻璃纤维、碳纤维、间位芳组聚酰胺、聚苯并咪唑、酚醛、聚苯撑硫醚、聚三聚氰胺及芳组杂环类聚合物纤维等耐高温纤维。间位聚酰胺有 Dupont的 Nomex、帝人的 Conex,聚苯并咪唑有 P84,聚三聚氰胺有巴斯夫的 BasofiI,芳组杂环类有KermeI、EkonoI、及PBO和PBZT纤维。

 

xx纤维

xx防臭纤维是在xx防臭后处理技术之上发展起来的。国际上自80年xx始出现通过 化学纤维的高分子结构改性和共混改性的方法制取持久性xx防臭纤维的方法,其中以共混方式为主。与xx防臭后处理技术相比较,xx防臭纤维防臭效果好、耐久,纤维不附着树脂,所得织物手感好,工艺简单,无须后整理,成本低。xx防臭后整理虽然加工方便,但xx防臭效果不理想,经数十次洗涤后,织物xx防臭效果下降,难以满足消费者的要求。化纤的迅速发展,又为纤维改性提供了十分广阔的天地,使得人们开始将纺织品xx防臭处理的视角转向纤维改性以获得xx防臭纺织品。这种方法技术含量高,难度大,涉及工程领域广,尤其对xx防臭剂的要求较高,但因其明显的优点,深受客户的青睐。   

xx防臭纤维加工方法主要有四种

①利用化学改性将xx纤维基团接枝到纤维上。如日本蚕毛染色公司用染色方法使丙烯腈纤维的—CN基与CugSs形成配位键,生产出圣达纶 SS—N纤 维,既xx防臭又可导电防静电。  

②在纺丝过程中,把xx剂加入丙烯腈或聚酰胺等聚合物中混炼纺丝。这是开发xx防臭纤维的主要手段。  

③用物理改性使xx剂浸入纤维表层较深的部位。熔纺时,将xx防臭剂加到纺丝油剂中,随牵伸冷却,这样收缩时熔融纤维丝体将xx防臭剂包入表层以内。将湿纺中的凝胶态纤维浸入xx防臭剂溶液,可把xx防臭剂溶液封入内部。开发多微孔纤维,亦有利于xx防臭剂的渗入。  

④复合纺技术。如将xx防臭剂掺到纤维皮层或作为并列复合纤维的一部分复合纺丝。具有海岛结构、镶嵌结构的复合xx防臭纤维尚在开发中。   

xx防臭纤维产品以日本的品种最多性能{zj0},其次为欧美国家,我国近十年来也进行了这方面的研究开发,较好的包括上海合成纤维研究所、江苏纺织研究院、上海石化实验厂等单位。  

日本市场上的xx防臭纤维 商品名称 生产厂家 主要成份 萨尼达-30 可乐丽 涤纶纤维内掺加xx沸石微粉 开米达克a 帝人 涤纶纤维内掺加含银粉末 巴尔泰基拉 钟纺 涤纶纤维,含xx沸石 利普弗莱休A 钟纺 腈纶纤维,含xx沸石 利普弗莱休N 钟纺 尼龙纤维,含xx沸石 拜科特科拉 日本合纤 涤纶纤维,含xx沸石 拉尔佛瑞西N 日本合纤 聚酰胺纤维,含xx剂 巴依克纶 日本医疗 尼纶纤维,含氮xx物 泰利卡纳 东丽 尼纶长丝中掺入无机xx剂 基特波利 富士纺 纤维素纤维,含脱乙酰甲壳素 萨恩克罗奈 东邦人造丝 纤维素纤维,含季胺盐改性和物 利帕乐泰 帝人 复合纤维的聚丙烯组份内掺加铜粉 桑达纶SS-N 蚕毛染色 腈纶配位结合硫化铜 BCY 旭化成 铜氨纤维表面析出铜化合物 纤维-K 旭化成 纤维素短纤内掺入硫磺单体   

 

抗静电导电纤维 导电纤维品种类型有:  

(l)金属纤维(如不锈钢纤维、铜纤维、铝纤维),(2)碳纤维,(3)有机导电纤维。其中有机导电纤维又可分为普通纤维镀金属、普通纤维镀碳黑、普通纤维添加碳黑、石墨、金属或金属氧化物等导电性微粒或微纤维。   

六十年代,产生了最早用于纺织品的导电纤维——不锈钢纤维。这种导电纤维的细度可达到8一10μm,通常制成短纤维,与纺织纤维混纺织造,制成的防静电织物用于尼龙地毯和工作服等面料。商品化的导电纤维产品有 Bekaert公司的“BeKinox”, Brunswick公司的“Brunsmet”以及 Nippon Seisen公司的“Naslon”等。金属纤维的特点是导电性能好,耐热、耐化学腐蚀,但抱合力小,可纺性能差,制成的织物手感较差。   

六十年代末期最早由日本帝人公司开发成功了表面涂覆碳黑的有机导电纤维,并逐步出现了表面镀覆金属的导电纤维。 Rohm and Haas公司用化学镀层方法在尼龙纤维表面镀银制成导电纤维“X—Static”。Rhone—Poulenc公司采用水相溶剂作为还原剂制成尼龙镀银导电纤维“No—Static”,Toyobo公司用低温熔态金属浸渍制成具有金属皮层的导电纤维。 Statex公司的“ Ex—Stat”则是采用非电解镀银技术制成导电纤维,纤维表面金属化导电纤维。但这种有机导电纤维的机械性能与普通纤维差异较大,使混纺较为困难,因而并未得到广泛的应用。   

1975年,美国 Du Pont公司首先利用复合纺丝技术制成含有碳黑导电芯的复合导电纤维“Antron III”。此后,各大化纤公司均开始研究碳黑导电的复合型导电纤维。孟山都公司制成并列型“Utron”,钟纺公司开发“ Belltron”锦纶导电纤维,尤尼吉卡公司开发了“Megana III”,可乐丽开发了“Kuracaro”,东洋纺织开发了“KE—9”导电纤维。这一时期碳黑复合导电纤维得到了广泛的发展,但是通常含碳导电纤维的外观均为黑色或深灰色,影响其在织物中的应用。因此,80年xx始了导电纤维的白色化研究。   

生产白色导电纤维普遍采用的方法是用铜、银、镍、镉的硫化物、腆化物或氧化物,通过共混或复合纺丝的方法制成导电纤维。 Rhone—poulenc公司利用化学反应制成 CuS导电层的“RhOdiastat”导电纤维。帝人公司制成含 Cul的导电纤维“ T—25”。钟纺公司制成 ZnO2。导电的“BeIItron632”、“BeIItron638”,尤尼吉卡公司制成“Megana”复合型导电纤维。   

美国首诺(前孟山都)公司于八十年xx发的 Chemstrand”导电纤维是以碳黑导电的尼龙基双组份导电纤维。该纤维以尼龙66为主体,与碳黑填充聚合物复合而成。碳黑沿纤维纵向形成导电芯,纤维截面形成海岛型的复合结构。 Chemstrand”双组分导电纤维导电性能及抗静电的耐久性能都非常好。在湿度较低的环境中或多次洗涤后织物仍能保持很好的抗静电效果。   

国内导电纤维的研究和开发速度较慢。80年xx始生产金属纤维碳纤维,有一些院校和科研单位研制出改性的涤纶抗静电纤维,但没有批量生产。   日本钟纺的复台型导电纤维(涤纶基、尼龙基) 碳黑导电 金属化合物导电 纤维型号 932 961 B31 GC3 632 638 B68 断面形状 并列半圆 并列半圆 并列半圆 并列半圆 皮芯 偏皮芯 偏皮芯 颜色 黑 灰 黑 黑 白 白 白 纤度(D) 20/3 18/1 20/6 320/32 20/5 20/3 20/3 聚毗咯在含水介质中聚合时可以在纤维表面形成一层非常薄的聚毗咯传导膜,从而使纤维具有了传导性能,并且不会影响纤维的强度和柔软性。玻璃纤维、聚酯纤维、尼龙纤维及聚丙烯纤维制成的基布都可以通过这种方法徐层整理而得到抗静电功能。

 

水溶性聚合物纤维   

主要是水溶性聚乙烯醇纤维。未经缩醛或低缩醛化的聚乙烯醇纤维有水溶特性,可用于开发水溶性功能非织造布。我国开发水溶纤维最早的是北京维纶厂,目前已有湖南湘维有限公司等厂家相继开发出水溶纤维。目前世界上水溶性纤维制造水平{zg}的是日本可乐丽公司,其“Kuralon— II”纤维可在 l—100℃水温中溶解,而且可生物降解,对湿度稳定。

 

高吸湿性聚合物纤维   以尿布和生理用品为主的材料的迅猛发展,带动了高吸水树脂和纤维的发展。  高吸水树脂是一种能吸收其自身重量数百倍的树脂,目前大多为聚丙烯酸系吸水树脂,并形成日、欧、美三足鼎立之势,日本住友公司、道化学、赫斯特一塞拉尼斯和 Stock Hausen公司占{jd1}优势。 高吸水纤维目前主要生产国为加拿大、日本和英国等。加拿大 Camelot Supcrabosrbents 公司的“ Fibirdri”和“Fiberborb”,是羧酸盐或羧酸烷基酯的共聚物纤维。日本钟纺的“Blue 0as”是由丙烯酸钠盐纺丝而成的纤维或非织造布。东洋纺也生产高吸水纤维,主要用做密封 材料和混凝士养护材料。

 

功能膜   主要是各种具有选择通透性的高聚物薄膜,防水透湿膜包括美国高尔公司的Gore—tex膜,使用了PTFE膜;荷兰AKZ0公司的Sympatex膜,该膜由聚酯嵌段高聚物制成,还有各种离子交换膜,以及聚乙烯膜。   合成革   用水分散性聚氨酯树脂为原料制成的人造革具有良好的柔韧性,较高的强度,显著的溶剂性耐受性和耐洗性,并能够在一个很宽的温度范围内保持柔软。人造革是通过使底布织物浸渍在聚氨酯树脂中形成的。传统制革工艺是利用二甲基甲酷氨使聚氨酯凝结在织物上来完成的。这种工艺方法不仅成本高,而且对环境也有不利影响。现在有人提出一种水基工艺,这种工艺利用一种聚氨酯对温度的敏感性,使之在干燥过程中凝成胶体从而完成制造工艺。随着胶体在基布上不断地形成,聚氨酯在织物表面的运动受到限制,并能够保证聚氨酯在织物表面均匀分布。据称这一工艺生产的人造革具有优良的耐磨性、耐水解性和耐膨胀性。

为了提高合成革的功能和性能,可采用差别化纤维,比如三异截面丝、中空截面丝以及进行过表面改性的纤维,改善合成革的透气性、粘结性和耐磨性。

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