超细纤维_百度文库

  • A+
所属分类:化学纤维
超细纤维_材料科学_工程科技_专业资料。1 前言 超细纤维是近年来发展迅速的一种特殊的纤维.它是一种高品质的纺织原料.超细纤 维优良的性能是高档时装面料和一些功能性材料的理想
超细纤维_百度文库

超细纤维_百度文库

  

超细纤维_百度文库

超细纤维_百度文库

超细纤维_百度文库

  超细纤维_材料科学_工程科技_专业资料。1 前言 超细纤维是近年来发展迅速的一种特殊的纤维.它是一种高品质的纺织原料.超细纤 维优良的性能是高档时装面料和一些功能性材料的理想原料.超细纤维最显著的特点是: 单丝线密度大大低于普通纤维,最细可 1 前言 超细纤维是近年来发展迅速的一种特殊的纤维.它是一种高品质的纺织原料.超细纤 维优良的性能是高档时装面料和一些功能性材料的理想原料.超细纤维最显著的特点是: 单丝线密度大大低于普通纤维,最细可达 0.0001dtex.超细纤维具有以下性能特点:良好的 织物结构,特有的界面性质,织物中可以形成微穴结构,能够和其他材料相互渗透等等. 2 超细纤维的发展历史 20 世纪 40 年代,受当时羊毛皮芯结构的启发,仿制出了双组分的复合粘胶纤维.该 纤维具有三维卷曲,而且卷曲性能较稳定,故称为“永久卷曲粘胶纤维”[1].国外化纤公 司在 20 世纪 60 年代开始对细旦和超细旦纤维的研究开发工作,杜邦公司在 1964 年就 取得了用复合纺丝法生产超细纤维的专利,并以此作为发展超细纤维的起点. 到 20 世纪 70 年代,剥离法和海岛法两种复合纺丝法制取 0.1 dtex 左右超细旦纤 维的生产工艺实现了工业化,并取得了较好的经济效果.三菱人造丝公司采用直接纺丝 法,制得纤度为 0.06 dtex~0.1 dtex 的超细旦腈纶[2].日本首批问世的商业化双组分共 轭复合纤维结构十分简单,有“并列型”.“皮芯型”等。随着生产技术水平的不断提 高,所谓的多层复合纤维,即在 1 根单丝内有 5 个以上结构层的复合纤维研制成功,将 其分离即可制得超细纤维.从 80 年代开始,纤维的产品开发向高品质化、高附加值化、 新材料化方向进展,即进入了“高技术时代”,而所谓的“新合纤”技术正是这一时代 最夺目的里程碑,超细纤维的技术正是在这种历史背景下日趋成熟的. 我国起步较晚,20 世纪 80 年代末着手对超细纤维的研究,1996 年 7 月北京服装学 院纺制成了纤维密度为 0.05 dtex 的超细长纤维[3],打破了发达国家单丝小于 0.1 dtex 的技术垄断.中国纺织大学也成功开发了世界领先水平的超细旦丙纶长丝及其制品. 3 超细纤维的类型及生产技术 3.1 类型 用复合纺丝技术制造的超细纤维可分为:剥离海-岛型和多层型超细纤维,此外还 有随机纤维型.不同的生产技术,可制造出不同线、不同种类及用途的超细纤维。剥离型 超细纤维是将两种不相容、但粘度相近聚物,各自沿纺丝组件中预定的通道流过,并汇 集复合,通过同一喷丝孔挤出而成形;丝条却、拉伸、织造过程中保持原有的截面形状, 当加工成织物后,采用物理或化学处理方法使纺制的复合纤维中的各个组分相互剥离分 割开来,成为超细纤维。 海-岛型超细纤维,又称基质原纤型纤维,它是由一种聚合物以极细的形式(原纤) 包埋在另一聚合物(基质)之中形成的,又因分散相原纤在纤维截面中呈岛屿状态,因 此又称为海-岛型纤维,海-岛型纤维有长丝和短丝两种。长丝是原纤有规则地连续分布 在基质中;短丝是原纤不连续地分布在基质中,其主轴与纤维轴一致。 多层型运用了两种不相溶的高聚物,纺丝前将高聚物熔体由一个静态分离器多层 化,然后进行分离或剥离。日本可乐丽公司开发了第一个多层型超细纤维工业产品,是 把聚酯和聚酰胺-6 纺制成具有椭圆形截面的多层结构复合纤维,然后在染色过程中微细 化成长丝。 3.2 生产技术 纤维的线密度与其生产方法密切相关,表 1 列出了几种不同细度纤维的生产方法。 可以看出,生产技术的进步使纤维的不断细化成为现实,而纤维细化使纤维的性能发生 了很多变化,人们利用纤维性能上的这些变化开发出了各种用途的新产品。目前较为流行 且实现工业化的超细纤维生产技术有:直接纺丝法、复合纺丝法和共混纺丝法,此外, 还有静电纺丝法、熔喷法和闪蒸法等。其中,后四种方法较适合生产短纤维型超细纤维。 3.2.1 电纺丝法 用电纺丝方法制备超细纤维早在 20 世纪 30 年代就申请了专利,但由于纺丝工艺很 难稳定,生产效率很低,长期以来很少有人问津。近年来随着纳米技术的发展,电纺丝 技术受到高度的重视,因为它是目前获得纳米直径长纤维的唯一方法或少有的方法之 一。区别于传统纺丝,电纺丝是指聚合物溶液或熔体在外加电场作用下的纺丝工艺。在 电场力作用下,处于纺丝喷头的聚合物溶液或熔体液滴,克服自身的表面张力而形成带 电细流,在喷射过程中细流分裂多次,经溶剂挥发或固化后形成超细纤维,最终被收集 在接收屏上,形成非制造超细纤维膜或附加特殊装置,将超细纤维纺成纱线] 可用于电纺丝法的高分子材料各种各样,几乎不受任何限制,如聚环氧乙烷(PEO)、 聚丙交酯(PLA)、胶原、聚苯胺、聚苯乙烯,等等,甚至蚕的分泌物。因此其应用研 究范围很广,可制备多种生物降解性聚合物超细纤维。由于这种纺丝技术发展得比较晚, 总的说来,它的应用研究还处于起始阶段。 3.2.2 复合纺丝剥离法 这是一种较为经济、简单的生产方法。它是用两种不相容而黏度相近的聚合物,通 过特殊的纺丝组件制成具有两组分交替排布截面形状的复合纤维后,再通过机械法或化 学法使两组分分离,制得超细纤维复合体。如用聚对苯二甲醇乙二酯(PET)与聚己二 酰二胺(锦纶 66)经过纺丝、拉伸、定型等处理,制得具有橘瓣形截面形状的双组分纤 维,在织造、染整等工序中逐步剥离为单丝线 dtex 的超细纤维。复合纺丝 剥离法的优点是:效率高,无聚合物损失;制得的超细纤维单丝线密度低,并具有混纤 及异型纤维的特性。缺点是纺丝组件构造复杂、加工难度高、设备投资大。 3.2.3 超拉伸法 以 PET 为例,聚酯是热塑性高聚物,在玻璃化温度 Tg 以上温度以很低的形变速率 对其进行拉伸时,高聚物分子将产生缓慢流动而不取向。超拉伸法即基于这一原理,就 是使刚从喷丝孔喷出的聚酯纤维先在一定温度下进行超倍拉伸,得到低取向细纤维,再 在一定条件下进行补充拉伸使之取向,得到具有一定强度的超细纤维。这种方法的优点 是:可用现有纺丝设备制低取向丝。缺点是后拉伸工艺控制不稳定,设备产率低,难以 适应大工业化生产。 3.2.4 溶解法 溶解法包含两种含义:一是通过化学方法除去复合纤维中的一个组分,使剩下的组 分成为超细纤维包括皮芯和细纤连续分布型两种。皮芯型是先制皮芯型复合纤维,然后 除去皮组织,由芯构成超细纤维。细纤连续型的复合丝由细纤和基质构成,细纤沿纤维 轴连续均匀地分散于基质中,溶解除去基质,可得单丝线 dtex 的超 细长丝。二是用化学法除去共混纤维中的基质,使分散于基质中的微纤形成单丝线 dtex 的超细短纤维,用其制造的非制造布是合成革用的最佳基布材 料。溶解法的优点是:纺丝操作较简单,其中的细纤连续型超细纤维线密度低,且在一 定范围内可调;溶解过程实施灵活性大,如果选择在织造过程后实施溶解,则可利用现 有纺丝、印染设备,以缓解现有纺丝设备落后于超细纤维发展的矛盾。缺点是高聚物损 失量大,溶解产物回收困难,而排放又可能造成污染,且采用复合型原丝时需用特殊纺 丝组件。 3.2.5 闪蒸法 闪蒸法是当聚合物溶液形成纤维时,溶剂瞬间汽化,脱离高聚物,高聚物被喷化成 线 dtex 的超细纤维。例如将 PET 溶解在二氯甲烷与 1,1,2-三氯 乙烷或 1,2,2-三氯乙烷的混合溶剂(两者质量比为 4∶6~9∶1)中,制成浓度为 5%~ 20%的纺丝原液,再在 220℃~280℃,8 MPa 条件下进行纺丝,纺丝原液从喷丝孔喷出, 溶剂瞬间汽化,喷出的 PET 即成为超细纤维。 3.2.6 常规熔融法 常规熔融法是用单一组分的高聚物,通过特定的纺丝工艺,使纤维的单丝线 dtex 以下。开发这些设备的基点是:以 POY 纺丝机或 FDY 牵伸机为基础,并对原 料及部分设备有特殊要求。常规熔融法的优点是:原料利用率高,纺丝设备简单,生产 成本低。缺点是:生产超低线密度纤维难度大,对原料及部分设备有特殊要求,但其制 品仍能满足纺真丝及高密织物的要求。 4 超细纤维的特点与应用 细纤维的功能性应用超细纤维的最显著特点,是其单丝线密度大大于普通纤维,单 丝线密度的急剧降低,决定了超维有许多不同于常规纤维的特性,具有丝般柔、手感滑 爽、光泽柔和、织物覆盖力强及服装生效果好等优点,其产品具有许多异乎寻常的性能, 此在许多领域应用广泛。其中最重要的应用领域是服装业,对于现代服,已经进入了一 个以材质取胜的时代,采用新型维开发的面料可以极大提高服装的附加值。关注科技纤 维的发展,把握其特性,实现面料的科技新和高档化,成为纺织产品的突破口。在家具、 装潢材料、装饰织物以及产业用纺织的应用也取得了许多进展,具体来说有:仿麂皮: 这种织物曾被称为“划时代的衣料”,不仅具有天然兽皮的“书写效应”、“白霜感”和 体感”,而且还具有天然真丝的手感,即柔软、质、悬垂性好、穿着舒适等特点,因此 适用于制作外套、夹克、手套、鞋帽、箱包、家具饰品和车内装饰物等。仿线dtex 的超细纤维制成,其手感柔软、外观华贵,是制作高档礼服、 衬衣及内衣的良好材料。 第二代合成革:用细度为 0.001-0.2dtex 的超细纤维制成,既有天然皮革的纹理结构, 又无天然皮革的“划痕”等缺陷,是天然皮革的良好代用品,可用以制鞋、制手套甚至 做茄克及家具装饰物等。 清洁布:用超细纤维制作的清洁布具有较复杂的三维空间结构,能吸收较多的液体 或灰尘,因其纤维线密度低、柔软而不会对擦拭表面造成损坏,所以适合作高级玻璃器 皿或精密仪器的清洁布。 高密织物:经浸胶(聚氨酯)再磨毛,可制得仿桃皮绒等高档织物,用于制作西服 绒、茄克衫等高密织物还具有芯吸效应,可及时排除人体汗液,因而适合制作运动服、 滑雪服、内衣等。当高密织物密度达 16000 根/cm2-30000 根/cm2 时,还兼有防水、防 风性能,可制作风衣、雨衣、钓鱼服等功能性服装。 过滤材料:超细纤维直径小,比表面积大,所以其织物空隙率高,孔径均匀,因而 可用作液体或气体的滤材。 医用敷料:静电纺超细无纺布可制成皮肤护理、伤口处理薄膜(代替目前纱布使用), 该种材料通透性好,吸附性强,使伤口血液很快凝结,避免了失血过多的现象。在骨骼 受损维护方面,还可制成骨软骨组织的生物可降解性支撑,质量轻,强度高,骨组织修 复后,无纺布在体内降解,避免了传统的二次手术。 其它方面:超细纤维也可用作保温材料、吸液材料、功能纸、电池隔膜和复合材料 的增强体等同时,由于近几年纳米技术、生物技术和新型纺丝技术如微乳化技术等的发 明和突破,使各种新型功能性纤维层出不穷。例如将纳米陶瓷微粉植入棉纤维中开发的 棉纤维具有抗紫外线功能;日本开发的“利维纳克”系列纤维,有的具有水分处理功能, 有的具有防泼水功能,有的具有反射热体、吸收太阳能的功能;另外,还有抗菌型、抑 菌除臭型、导电型超细纤维等等。 5 结束语 综上所述,服用纤维领域对新品质、新风格、新功能的不断追求以及产业用领域、装饰 用领域对高功能和多功能的不断追求,都将成为超细旦化纤产品不断拓展、不断开发研究的 驱动力。超细纤维已成为“新合纤”的主导产品之一。与普通纤维相比,超细纤维具有柔软、 手感滑糯、光泽柔和、织物覆盖力极强及服装生理效果好等优点。预计在不久的将来超细纤 维产品将会大量用于工业、农业、生命科学、航天、海洋等领域。从实用角度看,超细纤维 是最具革新性的原材料,将给予纺织市场以新的刺激,将会给纺织工业带来一次革命。 参考文献: [1]王曙中,王庆瑞,刘兆峰.高科技纤维概论[M].上海:中国纺织大学出版社, 1999.1. [2]韩飞.细旦超细旦纤维的制备研究[J].广东化纤,2002 [3]张大省.超细纤维[J].北京服装学院学报,1997,17(1)12. [4]袁晓燕,董存海,赵瑾,等.静电纺丝制备生物降解性聚合物超细纤维[J]. 天津大学学报,2003,36(6):707-709. 庄子云:“人生天地之间,若白驹过隙,忽然而已。”是呀,春秋置换,日月交替,这从指尖悄然划过的时光,没有一点声响,没有一刻停留,仿佛眨眼的功夫,半生已过。 人活在世上,就像暂时寄宿于尘世,当生命的列车驶到终点,情愿也罢,不情愿也罢,微笑也罢,苦笑也罢,都不得不向生命挥手作别。 我们无法挽住时光的脚步,无法改变人生的宿命。但我们可以拿起生活的画笔,把自己的人生涂抹成色彩靓丽的颜色。 生命如此短暂,岂容随意挥霍!只有在该辛勤耕耘的时候播洒汗水,一程风雨后,人生的筐篓里才能装满硕果。 就算是烟花划过天空,也要留下短暂的绚烂。只有让这仅有一次的生命丰盈充实,才不枉来尘世走一遭。雁过留声,人过留名,这一趟人生旅程,总该留下点儿什么! 生活是柴米油盐的平淡,也是行色匆匆的奔波。一粥一饭来之不易,一丝一缕物力维艰。 前行的路上,33%粘胶2%氨纶是聚酯短纤仍然化纤长丝有风也有雨。有时候,风雨扑面而来,打在脸上,很疼,可是,我们不能向生活低头认输,咬牙抹去脸上的雨水,还有泪水,甩开脚步,接着向前。 我们需要呈现最好的自己给世界,需要许诺最好的生活给家人。所以,生活再累,不能后退。即使生活赐予我们一杯不加糖的苦咖啡,皱一皱眉头,也要饮下。 人生是一场跋涉,也是一场选择。我们能抵达哪里,能看到什么样的风景,能成为什么样的人,都在于我们的选择。 如果我们选择面朝大海,朝着阳光的方向挥手微笑,我们的世界必会收获一片春暖花开。如果我们选择小桥流水,在不动声色的日子里种篱修菊,我们的世界必会收获一隅静谧恬淡。 选择临风起舞,我们就是岁月的勇者;选择临阵脱逃,我们就是生活的懦夫。 没有淌不过去的河,就看我们如何摆渡。没有爬不过去的山,就看我们何时启程。 德国哲学家尼采说:“每一个不曾起舞的日子,都是对生命的辜负。”让我们打开朝着晨光的那扇窗,迎阳光进来,在每一个日出东海的日子,无论是鲜衣怒马少年时,还是宠辱不惊中年 时,都活出自己的明媚和精彩。 时间会带来惊喜,只要我们不忘记为什么出发,不忘记以梦为马,岁月一定会对我们和颜悦色,前方也一定会有意想不到的惊喜。 人生忽如寄,生活多苦辛。 短暂的生命旅程, 别辜负时光,别辜负自己。 愿我们每一个人自律、阳光、勤奋, 活成自己喜欢的模样, 活成一束光,

  • 版权声明:本站文章于2019-10-27 23:15,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。
  • 转载请注明:超细纤维_百度文库