新型紡織纖維一

1、新型紡織纖維一PLA纖維聚乳酸纖維玉米纖維PLA纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)上屬脂肪族聚酯是一種嶄新的紡織纖維.聚乳酸纖維PLA是以玉米小麥等淀粉原料經(jīng)發(fā)酵聚合抽絲而制成.有長(zhǎng)絲短絲復(fù)合絲單絲.PLA纖維之所以受到關(guān)注并顯示出越來(lái)越強(qiáng)大的生命力關(guān)鍵在于它具有很好的生物降解性.圖1聚乳酸纖維側(cè)面圖圖2聚乳酸纖維橫截面圖性能比重gcm2折射率熔點(diǎn)℃Tg℃吸濕率%燃燒熱KJg強(qiáng)力cNdtexgd伸長(zhǎng)率%模量Kgmm2結(jié)晶度%染料種類染色溫度℃PLA1.27

2、1.4175570.618.84.04.44.55.5253540060070分散染料100聚酯1.381.58265700.423.04.04.84.55.5304012005060分散染料130聚酰胺1.141.57215404.530.94.56.040300分散染料100纖維優(yōu)點(diǎn)●生物可分解低污染●吸濕排汗性良好●抗起球性佳●彈性回復(fù)性良好●抗皺性佳●難燃性佳(LOI26~27)●低發(fā)煙性●防污染性●耐紫外線性●無(wú)毒性PLA纖維

3、的染整特點(diǎn)1)PLA纖維耐熱性較差燒毛時(shí)纖維分子在高溫下重新聚合織物手感變硬.所以純PLA纖維的交織織物不宜燒毛混紡織物可以輕燒毛或不燒.2)PLA纖維不耐強(qiáng)堿用強(qiáng)堿處理會(huì)導(dǎo)致纖維降解嚴(yán)重影響強(qiáng)力.因此前處理采用純堿或酶退漿并在溫和條件下進(jìn)行.一般精練溫度不超過(guò)70℃為宜.PLA纖維由于模量小彎曲剛度小纖維本身較柔軟不需要進(jìn)行堿減量加工.3)PLA纖維的玻璃化溫度和熔點(diǎn)較低在PLA纖維整個(gè)染整加工過(guò)程中熱定形溫度不可過(guò)高一般染前熱定形溫

4、度為120～130℃染后熱定形溫度為135℃.PLA纖維的染整特點(diǎn)4)PLA纖維適合用分散染料染色.可在100℃染色纖維強(qiáng)力損失較小.由于PLA纖維的結(jié)構(gòu)較滌綸松弛染料上染纖維的速率很快極易造成色花所以染色過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制升溫速度.分散染料染色后還原清洗和皂洗時(shí)會(huì)有大量的染料流失一般應(yīng)選中高濃度高上染率的分散染料.PLA纖維及其混紡織物適宜做竭染不適宜連續(xù)軋染.5)紫外線對(duì)PLA纖維織物的透過(guò)率高為了減少紫外線對(duì)人體的傷害有必要對(duì)PLA

5、纖維的夏季服飾面料進(jìn)行抗紫外線整理.對(duì)于阻燃要求很高的裝飾布需對(duì)PLA纖維進(jìn)行阻燃整理.二PTT纖維聚對(duì)苯二甲酸丙二酯合成PTT的工藝路線與PET一樣有兩條:直接酯化法(PTA法)酯交換法(DMT法).分子構(gòu)象圖中顯示的是PETPTTPBT的大分子構(gòu)象在結(jié)晶單元中PETPBT的分子形式成直棒狀分子鏈也幾乎展開(kāi).研究表明PET的結(jié)晶單元在C軸上的長(zhǎng)度是分子鏈完全展開(kāi)時(shí)的98%PBT為88%——96%而PTT的結(jié)晶單元在C軸上的長(zhǎng)度則是分子

6、鏈完全展開(kāi)時(shí)的75%.這是因?yàn)镻TT具有像彈簧一樣的分子結(jié)構(gòu).正由于這種結(jié)構(gòu)PTT的形變就象彈簧那樣能夠發(fā)生鍵角的改變和鍵的旋轉(zhuǎn).從分子結(jié)構(gòu)上看與PET和PBT的偶數(shù)個(gè)亞甲基單元相比PTT的結(jié)構(gòu)單元中含有奇數(shù)個(gè)亞甲基單元.研究表明在許多縮聚高聚物中化學(xué)結(jié)構(gòu)中的奇數(shù)或者偶數(shù)個(gè)甲基單元會(huì)影響高聚物的性能即“奇碳效應(yīng)“.Ward和Wilding的研究顯示奇數(shù)亞甲基結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出較PETPBT優(yōu)良的回彈性其回彈性不是按亞甲基的數(shù)量排列而是PTTPB

7、TPET.X衍射顯示PTT的高回彈性來(lái)自于晶體結(jié)構(gòu)PTT纖維在剛開(kāi)始伸長(zhǎng)時(shí)其晶體的晶格應(yīng)變的數(shù)量幾乎等同于宏觀應(yīng)變而PETPBT則不存在.但是陳克權(quán)認(rèn)為以“奇碳效應(yīng)“解釋PTT的高回彈性過(guò)于勉強(qiáng)認(rèn)為大分子鏈在非晶相中是無(wú)規(guī)分布的不可能形成“Z“字形構(gòu)象而在晶相中“Z“字形構(gòu)象的大分子鏈不可能受力首先發(fā)生構(gòu)象變化.所以PTT纖維高回彈性的結(jié)構(gòu)原因仍然是有待進(jìn)一步研究的方面.PTT纖維的染整特點(diǎn)1)PTT纖維不能用強(qiáng)堿長(zhǎng)時(shí)間高溫處理(如退漿

8、煮練)以免損傷纖維的彈力采用酶退漿冷堆法處理效果較好.2)PTT纖維本身比較柔軟彈性好不需要堿減量加工.PTT纖維與棉交織物進(jìn)行絲光有利于提高織物的吸附性能得色深度和鮮艷度使織物表面平整反光均勻絲光NaOH濃度l90～210gL.3)PTT纖維的玻璃化溫度45～65℃熔點(diǎn)228℃織物定形溫度不能過(guò)高控制在150～160℃時(shí)間30s以保證織物彈力均勻溫度過(guò)高導(dǎo)致過(guò)縮和色牢度變差.PTT纖維的染整特點(diǎn)4)PTT纖維織物整理時(shí)要控制好張力.長(zhǎng)

9、度方向要有足夠的超喂通常采用20%的超喂以達(dá)到最大的伸長(zhǎng)寬度方向上取決于整理前織物的寬度為了使織物有舒適的彈性要求有10%～15%的伸長(zhǎng).整理見(jiàn)與纖維素共混紡絲1939年最早采用與粘膠纖維素相同的方法紡絲.將甲殼素用二硫化碳黃化粘膠液經(jīng)噴絲孔擠入含34%硫酸胺和5%硫酸的凝固(再生)浴中所得纖維用05%氨水溶液和水清洗后浸泡于15%甘油浴15min.取出擠干甘油在張力下干燥甲殼素可以溶于三氯乙酸鹵代烴二元混合溶劑其中鹵代烴可以是氯化甲烷

10、二氯甲烷12一二氯乙烷111三氯乙烷和112一三氯乙烷等.三氯乙酸的濃度為25%75%(wt%)甲殼素的濃度為1%～10%.從噴絲孔噴至丙酮凝固液中再用甲醇為清洗液纖維強(qiáng)度為167～3.1gd.伸長(zhǎng)率為87%20%.纖維進(jìn)一步在0.5gLNaOH溶液中浸泡1h可提高強(qiáng)度達(dá)2.253.2gd.伸長(zhǎng)率為19.2%27.3%Kifune等建議該纖維可用作吸收外科手術(shù)縫線Austin用5%LiC1NN一二甲基乙酰胺(DMAC)或LiC1N一甲基

11、一2吡碚烷酮(NMP)為溶劑配成5%(Ⅵrv)甲殼素溶液在丙酮中凝固洗滌和拉伸最終用水清洗.強(qiáng)度為236592Pa.甲殼素纖維的染整特點(diǎn)1)甲殼素纖維混紡織物的染整工藝應(yīng)注意堿劑和氧化劑的影響加工中盡量減少機(jī)械摩擦.2)對(duì)于甲殼素棉混紡織物漂白條件不能全部按照棉纖維的漂白工藝進(jìn)行漂白.因?yàn)榧讱に乩w維泛黃嚴(yán)重且會(huì)溶解或發(fā)脆.洗衣粉對(duì)甲殼素纖維有增白作用.白度比甲殼素纖維本身要高得多.3)甲殼素纖維吸濕性良好有很好的染色性能可采用直接活性還

12、原堿性及硫化等多種染料進(jìn)行染色色澤鮮艷手感柔軟但由于甲殼素纖維在酸性溶液中易溶解所以不能在酸性浴中染色.由于甲殼素纖維含有NH2對(duì)陰離子型染料親合力大上染速度快易染色不勻.因此與純棉混紡的織物染色要注意竟染及勻染性問(wèn)題.4)印染加工過(guò)程對(duì)甲殼素纖維混紡織物的抗菌效果有一定影響.絲光和漂白的工藝控制對(duì)抗菌效果影響顯著因此應(yīng)正確制定印染工藝獲得最佳抗菌效果.甲殼素纖維在混紡織物中的含量應(yīng)合適以保證理想的抗菌效果.六超細(xì)纖維以滌綸最常見(jiàn)其他有

13、PPPA雖然超細(xì)纖維沒(méi)有確切的規(guī)格.但通常被規(guī)定為線密度小于0.7dtex的纖維.減少噴絲板上聚合物的吐出量并以大的拉伸比進(jìn)行拉伸能紡得超細(xì)纖維.然而聚酯為例聚合物的吐出量低于0.15gmin時(shí).噴絲板下方剛吐出的單纖維在成纖過(guò)程中斷裂一般不能獲得拉伸后線密度小于0.3dtex的未拉伸絲.5O年代末用熔噴紡絲法和閃蒸紡絲法制成了超細(xì)纖維.這些纖維有別于長(zhǎng)絲是長(zhǎng)度不等的短纖維除了在紡絲后立即制成非織造布外.未見(jiàn)用于其它用途.長(zhǎng)絲型超細(xì)纖維

14、的歷史較短.DuPont公司專利敘述的花瓣形復(fù)合纖維可能是潛在的超細(xì)長(zhǎng)絲的第一個(gè)實(shí)倒發(fā)表于1961年.該發(fā)明的目的是利用兩個(gè)組分A和B的界面生產(chǎn)具有尖銳邊緣的纖維.DuPont公司的另一篇專利敘述了非圓形截面雙組分復(fù)合纖維在織造后分裂成兩種分離的成份.由于最初關(guān)心的是具有尖銳邊緣的纖維所以那時(shí)對(duì)于綜合這些技術(shù)來(lái)生產(chǎn)超細(xì)纖維沒(méi)有引起重視.東麗公司的岡本等人于60年代中期開(kāi)發(fā)了復(fù)合紡絲技術(shù)通過(guò)增加A和B組分的剝離數(shù)來(lái)生產(chǎn)超細(xì)長(zhǎng)絲.這里兩種組

15、分A和B交替排列擠出形成復(fù)合長(zhǎng)絲在織造加工后剝離成超細(xì)纖維.這是第一次有意識(shí)地生產(chǎn)超細(xì)纖維的嘗試.1968年鐘紡公司的松井等人亦試驗(yàn)了多層復(fù)合紡絲法來(lái)生產(chǎn)扁平截面超細(xì)長(zhǎng)絲.超細(xì)纖維分為兩類:(1)長(zhǎng)絲型(2)隨機(jī)(短纖維)型.由于超細(xì)纖維領(lǐng)域內(nèi)的最新發(fā)展集中于長(zhǎng)絲型特別是以仿麂皮人造革或“新合纖作為例證所以本章將重點(diǎn)討論長(zhǎng)絲型.超細(xì)纖維的隹4造方法(1)長(zhǎng)絲型長(zhǎng)絲型超細(xì)纖維目前用多種方法生產(chǎn).這些方法包括:①直接紡絲法(傳統(tǒng)的擠出法)②

16、復(fù)合紡絲法(交替排列的聚合物組分的擠出)a.海島型b.分離型或剝離型c.多層型生產(chǎn)超細(xì)長(zhǎng)絲的各種方法示于圖2該圖上方表示剛擠出后的纖維.下方表示轉(zhuǎn)化成超細(xì)纖維后的狀態(tài).七氨綸纖維聚氨基甲酸酯彈性纖維簡(jiǎn)稱聚氨酯.是由二元醇與二異氰酸酯經(jīng)聚合反應(yīng)而得的軟硬段相嵌的聚合物再經(jīng)紡絲而成的纖維是彈性纖維的典型代表.典型商品:萊卡分子組成上式中OCN—R—NCO為二異氰酸酯通常是芳香族的二異氰酸酯例如雙異氰酸甲苯酯(TDI)或44一甲撐二苯雙異氰酸