改性滌綸開發(fā)技術(shù)及應(yīng)用

改性滌綸開發(fā)技術(shù)及應(yīng)用

絲綢纖維在市場(chǎng)上占有很大比例。強(qiáng)度高，彈性好，耐光耐酸堿，強(qiáng)度好，加工好，可紡織。它可以做純的紡織品、混織的織物或編織。它的面料耐清洗，耐油脂，耐油脂，在服裝、家紡、裝飾、工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。1滌綸纖維的“功能復(fù)合”階段滌綸纖維的改性經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段:“異形化”、“功能化”和“功能復(fù)合化”。異形化階段的改性滌綸纖維是通過(guò)改變纖維截面形狀或超細(xì)化來(lái)增加纖維的比表面積,提高孔隙率,進(jìn)而使織物具有良好的吸濕透氣性能,主要通過(guò)改變噴絲孔的形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著科技發(fā)展、人們消費(fèi)觀念的改變,人們不斷追求服飾的差別化、功能化,一些功能性纖維越來(lái)越受到關(guān)注,這也就自然出現(xiàn)了滌綸纖維的“功能化”階段。通過(guò)對(duì)滌綸纖維的改性或添加其他功能性材料可賦予纖維一些功能。隨著應(yīng)用場(chǎng)合和產(chǎn)品功能多樣化的發(fā)展,使得多功能復(fù)合滌綸纖維成為新的熱點(diǎn),隨之發(fā)展到“功能復(fù)合”階段滌綸纖維實(shí)現(xiàn)改性的方法有多種,一般分為化學(xué)改性法、物理改性法、紡絲過(guò)程的改性、紡絲后道的功能性整理等隨著滌綸紡絲由切片紡向熔體直紡發(fā)展,熔體直紡在線添加技術(shù)將成為實(shí)現(xiàn)滌綸纖維的改性、功能化的主要途徑。熔體直紡在線添加技術(shù)的設(shè)備是在熔體直紡設(shè)備上加以改造而成,可以生產(chǎn)多種差別化、功能性滌綸產(chǎn)品,且產(chǎn)品質(zhì)量高、牢度好、耐水洗、耐磨等性能優(yōu)良。熔體直紡的關(guān)鍵技術(shù)是在線添加中的準(zhǔn)確計(jì)量和均勻分散,也是影響改性滌綸纖維性能的關(guān)鍵技術(shù)。許多專家和學(xué)者積極研究和探索該技術(shù),發(fā)表相關(guān)專利和論文,其主要研究方向?yàn)?基于噴絲板(無(wú)混合器)的熔體直紡在線添加技術(shù);基于動(dòng)態(tài)混合器的熔體直紡在線添加技術(shù);基于靜態(tài)混合器的熔體直紡在線添加技術(shù);基于組合式混合器的熔體直紡在線添加技術(shù)2改良品種和應(yīng)用2.1小型絲綢纖維2.1.1桃皮絨的風(fēng)格經(jīng)測(cè)定,當(dāng)滌綸的線密度在0.83dtex以下時(shí),纖維剛度和抗扭剛度發(fā)生了顯著變化,其織成的織物經(jīng)砂磨后,在織物表面上形成細(xì)膩、柔軟的茸毛感,具有明顯的桃皮絨風(fēng)格。一般指細(xì)度在0.55dtex至1.1dtex之間的滌綸為細(xì)特滌綸,小于0.55dtex的滌綸為超細(xì)滌綸生產(chǎn)細(xì)特滌綸主要有兩種技術(shù),一種是常規(guī)紡絲法形成細(xì)特滌綸;另一種是采用復(fù)合紡絲技術(shù)。通過(guò)特殊的熔體分配方式,使滌綸和另一組分在紡絲過(guò)程中復(fù)合,在染整過(guò)程中通過(guò)堿減量或其他機(jī)械方式,使纖維細(xì)化從而形成細(xì)特滌綸。2.1.2物理機(jī)械性能常用的異形截面有三角形、四葉形、多葉形、T形、菱形等。纖維的截面不同,使纖維具備了不同的物理機(jī)械性能,改善了纖維的透氣性、抱合性等特點(diǎn)。此外,因纖維的截面形狀不同,對(duì)光的反射和折射能力不同,其織物也具有不同的光澤效果。中空纖維是應(yīng)用較多的一種異形截面纖維,纖維軸向具有有規(guī)則的空腔,徑向有微孔2.2功能改性的絲綢纖維2.2.1易染改性滌綸纖維由于滌綸分子結(jié)構(gòu)緊密,結(jié)晶度和取向度高,分子間無(wú)定形區(qū)少,染料分子不易進(jìn)入纖維內(nèi)部,加之缺少親水性基團(tuán),因此滌綸纖維的染色性能較差。開發(fā)易染改性滌綸纖維將進(jìn)一步拓寬滌綸纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。在生產(chǎn)滌綸時(shí),通過(guò)工藝的改進(jìn),在高溫高壓下,部分染料分子能進(jìn)入纖維內(nèi)部,但產(chǎn)品色調(diào)、風(fēng)格和性能均受到限制,解決這一難題的有效方法之一便是在滌綸分子鏈中引入帶負(fù)電的磺酸基團(tuán),開發(fā)陽(yáng)離子染料易染滌綸纖維2.2.2高收縮改性滌綸纖維高收縮纖維是指在沸水中收縮率高于15%的化學(xué)纖維。高收縮改性滌綸纖維一般采用對(duì)結(jié)晶型滌綸改性制備而成,其制備方法多種多樣,基本分為物理改性法、化學(xué)改性法和物理化學(xué)改性法三種方法。中國(guó)石油化工研究院采用加入第三單體共聚改性的方法,根據(jù)改性滌綸的性能特點(diǎn),改變紡絲工藝和條件,制成高收縮改性滌綸纖維。此外,通過(guò)采用特殊的紡絲和拉伸工藝,如采用低溫拉伸和低溫定形等工藝同樣可以生產(chǎn)出高收縮纖維。使用不同收縮程度的纖維,可以生產(chǎn)出具備不同風(fēng)格的最終產(chǎn)品。如織制各種縐類織物、凹凸織物和提花織物,常采用15%~25%收縮率的高收縮改性滌綸纖維;用于織制毛毯、人造毛皮等,常采用15%~35%收縮率的高收縮改性滌綸纖維;用于制合成革、人造革等,常采用35%~50%收縮率的高收縮改性滌綸纖維。2.2.3抗菌劑的種類抗菌除臭纖維是采用化學(xué)或物理的方法,將具有能夠抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的物質(zhì)引入纖維表面和內(nèi)部,抑制纖維上細(xì)菌繁殖,使其不產(chǎn)生揮發(fā)性惡臭。一般采用后整理加工技術(shù)或共混紡絲的方法實(shí)現(xiàn)織物的抗菌除臭功能?？咕鷦┲饕袃纱箢?一類是無(wú)機(jī)抗菌劑,主要有金屬氧化物類和銀系列;另一類為有機(jī)抗菌劑,主要有有機(jī)硅、季銨鹽等。以功能性整理方式得到的抗菌改性滌綸纖維,抗菌材料與纖維結(jié)合牢度不高,耐洗性差,抗菌效果難以持久,而采用共混紡絲法,在聚合過(guò)程中加入抗菌材料,使其均勻分散于切片中,通過(guò)紡絲而成纖維,其抗菌效果持久2.2.4阻燃改性滌綸纖維將極限氧指數(shù)(LOI)大于27%的纖維通常稱為阻燃纖維。阻燃性能是通過(guò)降低材料在火焰中的可燃性,減緩火焰的蔓延速度,材料離開火焰后能很快地自熄。按生產(chǎn)工藝過(guò)程分類,阻燃改性滌綸纖維有5種:普通滌綸與含有阻燃成分的滌綸進(jìn)行復(fù)合紡絲;在酯交換或縮聚階段加入反應(yīng)型阻燃單體進(jìn)行共聚;在滌綸纖維或織物上與反應(yīng)型阻燃劑進(jìn)行接枝共聚;在熔融紡絲前熔體中添加阻燃劑;對(duì)滌綸纖維織物進(jìn)行阻燃后整理。相對(duì)其他方法,聚合過(guò)程中阻燃改性法最有效、最環(huán)保、最持久。目前市場(chǎng)上的阻燃劑主要有溴系阻燃劑和磷系阻燃劑。阻燃改性滌綸纖維主要用于裝飾織物、防火工作服及有阻燃要求的帳篷、工業(yè)用布等2.2.5纖維抗紫外線纖維有兩種方式可以賦予面料抗紫外線效果,一種是涂覆法,在織物后整理加工中表面涂覆抗紫外線劑,該種方法工藝簡(jiǎn)單,但影響織物的手感,且抗紫外線持久性差。第二種方法是在紡絲前或聚合階段加入抗紫外母粒制備抗紫外線纖維,主要方法有原位聚合法、共混法。該種方法加工的抗紫外線纖維,抗紫外線效果持久,不受洗滌和磨損的影響?？棺贤饩€劑主要有金屬氧化物等無(wú)機(jī)抗紫外線劑和水楊酸酯、二苯甲酮類有機(jī)抗紫外線劑。近年來(lái),因納米技術(shù)的迅猛發(fā)展與應(yīng)用,將金屬氧化物制備成納米、亞微米狀態(tài)后,再添加到滌綸纖維中,提高了其防紫外線效果2.2.6改良品種絲綢纖維遠(yuǎn)紅外改性滌綸纖維的生產(chǎn)方法是首先將具有遠(yuǎn)紅外輻射功能的陶瓷粉末(Si02.2.7負(fù)離子改性滌綸纖維在紡織服裝領(lǐng)域的應(yīng)用負(fù)離子改性滌綸纖維具有負(fù)離子釋放功能,其釋放的負(fù)離子對(duì)空氣質(zhì)量和環(huán)境有明顯的改善作用。由于負(fù)離子對(duì)人體有保健作用,故負(fù)離子改性滌綸纖維在紡織服裝領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用前景。空氣中的細(xì)菌、灰塵、煙霧等帶正電的微粒與負(fù)氧離子相結(jié)合后聚集成球落到地面,從而起到殺菌和消除異味的作用。負(fù)離子改性滌綸纖維制造原理:在生產(chǎn)過(guò)程中,添加一種具有負(fù)離子釋放功能的納米級(jí)電氣石粉末,這些電氣石粉末在纖維表面發(fā)射的電子可使周圍的氧氣分子成為帶電荷的負(fù)氧離子。王國(guó)萬(wàn)2.2.8滌綸纖維的改性其他功能改性滌綸纖維有抗靜電改性滌綸纖維、抗起球改性滌綸纖維、吸濕排汗改性滌綸纖維、發(fā)光改性滌綸纖維、芳香改性滌綸纖維、電磁屏蔽改性滌綸纖維等。其大多采用將功能性材料制成母粒后與滌綸共混紡絲的方法制得。2.3復(fù)合功能纖維對(duì)化纖行業(yè)的影響隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高,人們對(duì)服裝面料提出了環(huán)保、舒適、衛(wèi)生保健、功能性、防護(hù)性等要求。復(fù)合功能纖維的開發(fā)和應(yīng)用對(duì)化纖行業(yè)的未來(lái)發(fā)展產(chǎn)生著巨大的影響。復(fù)合功能纖維的開發(fā)有利于增加產(chǎn)品附加值,提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。目前,改性滌綸纖維由單一功能向復(fù)合功能轉(zhuǎn)變,研究較多的是阻燃與抗菌、防螨等功能復(fù)合,抗靜電與遠(yuǎn)紅外功能復(fù)合等2.4改性絲綢變形絲2.4.1空氣變形絲aty將原絲通過(guò)喂入羅拉喂入噴嘴,喂入羅拉速度高于輸出羅拉速度,高速氣流將超喂的原絲吹成圈狀,經(jīng)高溫?zé)岫ㄐ?卷曲狀態(tài)的絲就成為具有膨松毛圈狀的空氣變形絲(ATY)?？諝庾冃谓z主要有三種形式:單種絲單根超喂喂入或兩根絲平行超喂喂入;兩種絲平行超喂喂入;芯絲與皮絲喂入2.4.2假捻變形絲的制備利用滌綸纖維熱塑性的特點(diǎn),在纖維加捻后絲身扭轉(zhuǎn)、卷曲變形時(shí)加熱定形,將其扭轉(zhuǎn)、卷曲的膨松狀態(tài)固定下來(lái),再將絲線捻度退除,獲得彈性較好而無(wú)捻度的假捻變形絲。假捻變形絲主要有一般假捻絲、實(shí)捻假捻絲、竹節(jié)絲、不均勻假捻絲、混捻假捻絲幾個(gè)品種。假捻變形絲主要應(yīng)用于服裝、裝飾等領(lǐng)域。3化學(xué)改性滌綸纖維滌綸纖維是所有化學(xué)纖維中需求量最多的纖維。舒