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首頁 常見問題

首頁 常見問題 什么是合成纖維

什么是合成纖維

時(shí)間:2021/10/18 14:44:47錄入:漢馬機(jī)械來源:互聯(lián)網(wǎng)閱讀:3383

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聚酯纖維的歷史

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1941年,英國的J.R.溫菲爾德和J.T.迪克森以對(duì)苯二甲酸和乙二醇為原料在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)首先研制成功聚酯纖維,命名為特麗綸(Terylene)。1953年美國生產(chǎn)商品名為達(dá)可綸(Dacron)的聚酯纖維。隨后聚酯纖維在世界各國得到迅速發(fā)展。1960年聚酯纖維的世界產(chǎn)量超過聚丙烯腈纖維,1972年又超過聚酰胺纖維,成為合成纖維的第一大品種。

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聚酯纖維的分類和性能

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分類



短纖維分類:根據(jù)用于混紡的纖維,長纖維根據(jù)程度分為棉型、毛型、中長型。
滌綸長纖維分類:

1.滌綸全牽伸絲:采用低速紡絲、高速拉伸卷繞。

特性:強(qiáng)度高、絲筒成型好、纖度、強(qiáng)度、伸長不均率小,染色均勻等。

2.滌綸預(yù)取向絲:當(dāng)高速紡絲的速度為3000~3600/min,可制得預(yù)取向絲。

特性:預(yù)取向度高,性質(zhì)穩(wěn)定,力學(xué)性能好,均勻性高,有良好的加工性能。



性能



玻璃化溫度:67℃-81℃
強(qiáng)度高:短纖維強(qiáng)度為2.6~5.7cN/dtex,高強(qiáng)力纖維為5.6~8.0cN/dtex.耐沖擊強(qiáng)度比錦綸高4倍,比黏膠纖維高20倍,所以滌綸織物產(chǎn)品相當(dāng)結(jié)實(shí)耐用。
彈性好:彈性接近羊毛,當(dāng)伸長5%~6%時(shí),幾乎完全恢復(fù)。耐皺性超過其他纖維,即織物不折皺,尺寸穩(wěn)定性好。彈性模數(shù)為22~141cN/dtex,比錦綸高2~3倍。
耐磨性好:耐磨性僅次于耐磨性最好的錦綸,比其他天然纖維和合成纖維都要好。
耐光性好:僅次于腈綸。其耐曬能力勝過天然纖維織物。
耐腐蝕:可耐漂白劑、氧化劑、烴類、酮類、石油產(chǎn)品及無機(jī)酸。耐稀堿,不怕霉,但熱堿可以使其分解。
性染色聚酯染色性較差,但勞度好,不易褪色。

吸濕性:吸濕性很小,相對(duì)濕度在100%,吸濕率僅為0.6%~0.8%。吸濕較差,易洗快干。但穿著有悶熱感,易帶靜電、玷污灰塵,影響美觀和舒適性。



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聚酯纖維的合成

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合成過程



滌綸的生產(chǎn)過程包括聚酯熔體合成和熔體紡絲兩部分。合成聚酯的原料為聚對(duì)苯二甲酸和乙二醇,主要從石油裂解獲得,也可從煤和天然氣取得。石油加熱裂解得到甲苯、二甲苯和乙烯等,經(jīng)聚酯切片化學(xué)加工后可得到對(duì)苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ゼ耙叶肌?/span>
在早期滌綸生產(chǎn)中由于對(duì)苯二甲酸不易精制,曾用對(duì)苯二甲酸二甲酯和乙二醇為原料。1965年對(duì)苯二甲酸的精制獲得成功,使滌綸生產(chǎn)工序減少,成本降低。用對(duì)苯二甲酸和乙二醇為原料生產(chǎn)的滌綸逐年都有增加。

縮聚是將對(duì)苯二甲酸二甲酯和乙二醇進(jìn)行酯交換,生成的對(duì)苯二甲酸二乙二醇酯低聚物,在280~290℃和真空條件下縮聚而得聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯;或?qū)?duì)苯二甲酸與乙二醇直接酯化,然后對(duì)苯二甲酸乙二酯進(jìn)行縮聚獲得聚酯熔體。聚酯熔體可以用于制備聚酯切片和熔體直接紡絲。聚酯切片是將聚酯熔體經(jīng)鑄帶、切粒而得到切片。



生產(chǎn)方法



對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(BHET)的生產(chǎn)方法目前主要有兩種,酯交換法(DMT)和直接酯化法(PTA)。



紡絲



聚酯切片經(jīng)過干燥、熔融可以用于紡絲、制備聚酯膜、聚酯瓶等。熔融過程中,切片聚酯紡絲所含的水分能使聚酯發(fā)生水解而影響紡絲性能和纖維質(zhì)量,因此在紡絲前必須經(jīng)過干燥,使切片含水率降低到0.01%以下。切片紡絲則將干燥后的聚酯切片在螺桿中加熱熔融,擠壓送入紡絲箱體的各個(gè)紡絲部位,由計(jì)量泵精確計(jì)量和過濾后,從噴絲板的噴絲孔中噴出。噴絲孔的直徑一般為0.15~0.30毫米。噴出的熔體細(xì)流,被冷卻氣流冷卻凝固成絲條。冷卻后的絲條根據(jù)不同的加工工藝分為聚酯長絲和聚酯短纖維。



聚酯短絲



紡制短纖維時(shí),多根線條集合在一起,經(jīng)給濕上油后落入盛絲桶。再經(jīng)集束、拉伸、卷曲、熱定形、切斷等工序得到成品。如在拉伸后經(jīng)過一次180℃左右的緊張熱定形,則可得到強(qiáng)度達(dá)到6cN/dtex以上、伸長率在30%以下的高強(qiáng)度、低伸長率短纖維。滌綸短纖維分為棉型短纖維(長度38mm)和毛型短纖維(長度56mm),分別用于跟棉花纖維和羊毛混紡。



聚酯長絲



在紡制長絲時(shí),凝固成形的絲條經(jīng)給濕上油后,即以 3500m/分左右的速度卷繞在筒管上得到預(yù)取向絲(POY)。POY無法直接用于織布,POY經(jīng)過拉伸定型、加彈或者加捻得到拉伸絲(DT)、拉伸變形絲(DTY)或加捻絲,可直接用于織造或經(jīng)變形加工而成變形絲。絲條凝固后經(jīng)過上油直接進(jìn)行拉伸以4500-5000m/min進(jìn)行卷繞即得到全拉伸絲(FDY),可以用于織布。


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聚酯纖維的改性

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聚酯改性:通過物理和/或化學(xué)的方法使其性能得到改進(jìn),通稱聚酯改性。改進(jìn)分為兩個(gè)方向,其一是改進(jìn)其不如天然纖維的性能,其二是提高聚酯纖維所固有的優(yōu)良性能,充分發(fā)揮特長。



聚酯改性方法



共聚:通過添加改性組分(單體)進(jìn)行共聚,分子鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,即采用分子設(shè)計(jì)的方法。
共混:與其它高聚物進(jìn)行機(jī)械(物理)共混,獲得改性效果。

復(fù)合(添加):在合成與加工過程中,采用添加助劑、填料和增強(qiáng)材料等復(fù)合技術(shù),改進(jìn)聚酯的形態(tài)和性能。



改性的聚酯纖維



陽離子染料可染聚酯(CDP):在PET合成過程中引入含陰離子基團(tuán)的第三單體進(jìn)行共聚。
陽離子染料易染聚酯(ECDP)纖維:在添加第三單體的基礎(chǔ)上,加入柔性的第四單體,開發(fā)生產(chǎn)出陽離子染料易染共聚酯,即可以常壓沸染。
易水解聚酯(COPET):常規(guī)聚酯的生產(chǎn)中,通過添加多種共聚組分,而制得的共聚酯。能在100℃的溫度下,溶解在稀堿溶液中。
高收縮聚酯(HSPET)纖維:通過共聚改性的聚合物,進(jìn)一步采用高倍拉伸和低溫定型相結(jié)合的物理改性方法,沸水收縮率能達(dá)50%以上。
低熔點(diǎn)聚酯(LPET)及纖維:通過添加共聚組分(IPA、已二酸、DEG、1.4-BG、1.6-HD、PEG等)的方法,制取比常規(guī)PET低的熔點(diǎn),滿足不同熱粘合溫度要求。

阻燃聚酯纖維:在聚合或紡絲過程添加阻燃助劑,主要采用含磷和含鹵素的化合物。