
短纖工藝知識
67頁滌綸短纖應用知識一、 纖維概述在現(xiàn)代生活中,纖維的應用無處不在,有些功能,貌似簡單,但其科技含量很高導彈 需要防高溫,江堤需要防垮塌,水泥需要防開裂,血管和神經(jīng)需要修補,等等纖維的作用 無處不在穿得舒服,御寒防曬,是我們對衣服的最初要求,如今這個要求已很容易達到現(xiàn)在人 們不僅要求穿得暖和,還增加了許多新要求,纖維都能一一滿足海藻碳纖維做成衣服后, 穿著時能長期使人體分子磨擦產(chǎn)生熱反應,促進身體血液循環(huán),因此能蓄熱保溫,而防紫外 線輻射的纖維制成衣服便可減少我們夏日撐傘的麻煩過去曾經(jīng)流行過 “滌蓋棉”、“丙蓋棉”,面料外滌里棉,是因為棉和肌膚的親和性好, 而滌綸與丙綸結(jié)實耐磨,方便洗滌現(xiàn)在的新材料有了顛覆性的轉(zhuǎn)變,可以“棉蓋滌”、“棉 蓋丙”,新型的抗菌導濕纖維,比通常的纖維直徑 10ym?100ym還要小,織成的面料可以使汗液透過,卻不附著,這樣汗液便被排到外層的棉布層,衣服貼身面便可隨時保持干 爽……千變?nèi)f化,只為了幫我們穿著更舒適二、 化學纖維的基本概念1、化學纖維的品種及分類化學纖維:由人們用天然的或合成的聚合物為原料,經(jīng)過化學方法加工制得的纖維再生纖維:用天然高分子化合物為原料,經(jīng)化學處理和機械加工而制得的纖維。
合成纖維:用石油、天然氣、煤及農(nóng)副產(chǎn)品等為原料經(jīng)一系列化學反應,合成高分子化 合物,再經(jīng)加工而制得的纖維化學纖維再生纖維無機纖維 合成纖維纖維素纖維 蛋白纖維醋酸纖維 碳纖維金屬纖維玻璃纖維 雜鏈纖維碳鏈纖維錦綸 氨綸 滌綸丙綸腈綸氯綸2、化學纖維的性狀(1)長絲 在化學纖維生產(chǎn)過程中,將紡絲流體從噴絲空擠出,在紡絲套筒中冷卻或在凝固浴中成 形,成為連續(xù)不斷的細流直接進行后加工,得到長度以千米計的光滑而有光澤的絲稱為長 絲2)短纖維 為了與其他纖維混紡,往往把化纖產(chǎn)品切成幾厘米至十幾厘米的短段,這種短纖維通常 稱為“短纖維”3)絲束絲束可以由幾百根至百萬根單絲條匯成一束, 用來切斷成短纖維, 或經(jīng)牽切而制成條子 后者又稱做牽切纖維4)異形截面纖維在合成纖維成形過程中, 采用非圓形噴絲孔仿制的各種不同截面形狀的纖維或中空纖維, 以改善纖維的手感、回彈性、起球性、光澤等性能,這種纖維稱為異形截面纖維,簡稱異形 纖維5)復合纖維 復合纖維又稱雙組分纖維它的制造原理是將兩種或兩種以上組分、配比、粘度或品種 不同的成纖高聚物的容體或溶液,分別輸人同一個紡絲組件,在組件中的適當部位匯合,從 同一紡絲孔中噴出而成為一根纖維。
6)變形絲 將長絲經(jīng)不同的變形加工方法,改變其外觀、幾何形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與性能而形成的絲叫 變形絲7)差別化纖維 化學纖維向高級化、多樣化和特殊功能方面發(fā)展三、化學纖維的性能及其表示方法1、 線密度:表示纖維粗細程度的指標國際通用單位特( tex )或分特(dtex )1000m 長纖維的質(zhì)量的克數(shù)稱為“特”十分之一特則稱為分特化纖界過去采用“旦”作為線密度單位:1旦?1.1dtex2、 斷裂強度:單位線密度的纖維在受恒速連續(xù)增加的負荷作用下,直至斷裂時所能承受 的最大負荷,稱為纖維的斷裂強度單位有 N/tex 、 cN/dtex 等3、斷裂伸長率(延伸度) :延伸度一般用相對伸長率( %)表示,它是纖維伸長至斷裂時 的長度比原來長度增加的百分數(shù)4、 短纖維的附加品質(zhì)指標切斷長度:根據(jù)紡紗設(shè)備的型式和紡織品要求而選擇切斷長度,棉型產(chǎn)品要求長度在40mm 以下,嚴格控制超長纖維(比名義長度長 7mm以上的纖維稱為超長纖維)5、 卷曲度和卷曲數(shù)表征纖維的卷曲程度為了滿足紡織加工的要求,增加紗線的抱合力,利于改善織物的 手感,所以聚酯短纖維需進行卷曲加工卷曲效果的衡量標準是卷曲數(shù)、卷曲度、卷曲的均 勻性和穩(wěn)定性。
卷曲的均勻性可分為橫向均勻性和縱向均勻性橫向均勻性取決于絲束厚薄 是否均勻一致縱向均勻性取決于喂入絲束張力是否均勻以及填塞箱壓力的穩(wěn)定卷曲度(卷曲率):纖維被拉直時表觀長度的增加部分占直挺纖維長度的百分比卷曲數(shù):25mn長纖維所含的卷曲個數(shù)四、聚酯的結(jié)構(gòu)與物理性能1、 聚酯的化學式聚對苯二甲酸乙二醇酯 H[ — OC2CHOO& — CO-]nOC2CHOH2、 聚酯分子結(jié)構(gòu)的特征⑴聚酯是具有對稱性芳環(huán)結(jié)構(gòu)的線型大分子,沒有長大的支鏈,因此大分子易于沿著纖 維拉伸方向相互平行排列⑵聚酯熔體迅速冷卻時就形成無定型聚合體⑶結(jié)晶的聚酯在加熱熔融時結(jié)晶就會熔化,但晶核大約要加熱到2 9 0 C以上方能完全 消失⑷聚酯分子間沒有特別強大的定向作用力,相鄰分子的原子間距是正常的范德華距離⑸由于縮聚過程的副反應生成羧基(一 COOH和醚鍵以致破壞聚酯分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性, 減弱分子間結(jié)合力,使熔點降低3、 聚酯的物理性能⑴分子量 19 2X n + 62 (n 為聚合度,通常為100左右)⑵比重 固體PET的比重與結(jié)晶度有關(guān),熔體比重:2 7 0°C為1 . 22克/cm 3,29 5C為1 . 17克/cm 3⑶熔點 工業(yè)產(chǎn)品 2 5 6 C?2 6 5 C 純結(jié)晶品271C4、 二甘醇含量對熔點的影響5、 粘結(jié)溫度 無定型聚酯粘結(jié)溫度為2 3 0?2 4 0C6開始軟化溫度為2 4 8 To7、 玻璃化溫度 無定形聚酯 67C 結(jié)晶聚酯 81C 結(jié)晶和取向聚酯125C8、 吸水率聚酯在溫度為2 5C,相對濕度為65%的大氣中放置一星期,吸水率為0 . 4%9、 電阻率 2 5°C 10 18Q/cm 15 0°C 1013Q/cm五、 滌綸的主要特性1、 形態(tài)結(jié)構(gòu):截面基本為圓形,現(xiàn)已開發(fā)出多種異型截面的纖維;2、 吸濕性、染色性:因其為對稱的苯環(huán)結(jié)構(gòu)的線性大分子,且分子鏈上官能團排列整齊, 因此密度大,吸濕性、染色性差;3、 機械性質(zhì):強度高,耐磨性僅次于錦綸,但易起毛起球;4、 化學穩(wěn)定性:對氧化劑穩(wěn)定,但在高溫下容易發(fā)生裂解,可利用該性質(zhì)染色;耐酸, 但不耐強酸,只能耐弱堿(含酯基 46%;5、 熱學性質(zhì):滌綸的耐熱性優(yōu)良,熱穩(wěn)定性好。
150C左右處理1000h僅稍有變色,強 度損失不超過50%而其他常用纖維在該溫度下 200?300h即完全破壞;6、 電學性質(zhì):比電阻高,是優(yōu)良的絕緣材料,但易產(chǎn)生靜電,吸附灰塵;7、 光學性質(zhì):耐光性好,僅次于腈綸;8、 密度:小于棉,大于羊毛,為 1.39g/cm3左右六、 滌綸短纖維分類1、按線密度分(1) 棉型:線密度為1.5?2.1 dtex的普通棉型和高強棉型,高強棉型的斷裂強度》4.80 cN/ dtex o(2) 中長型:線密度為 2.2?3.2dtex 3) 毛型:線密度為3.3?6.0 dtex 2、按長度分(1) 棉型:長度為31~38mm(2) 中長型:長度為 51~76mm(3) 毛型:用于粗梳長度為 64~76mm用于精梳長度為76~114mm3、產(chǎn)品等級:滌綸短纖維的產(chǎn)品等級分為優(yōu)等品、一等品、合格品、等外品四個等級七、公司主要短纖產(chǎn)品簡介德賽化纖產(chǎn)品1.56dtex x 38.0mm滌綸短纖維主要用于紡織業(yè),純紡或與棉花混紡織成的滌綸布料或滌棉布料,由這兩種面料制成的服裝已為人們普遍使用純紡滌綸因其吸濕性較 差,極少被用作內(nèi)衣面料,但作為外衣,挺括美觀,其強度高,耐磨性好,耐酸和弱堿,享 有“洗可穿”的美譽。
滌棉布料中滌綸和棉花的含量可根據(jù)使用要求進行不同的配比,但為了使其強度達到最 佳,一般使用 65:35 配比這種面料兼具棉花的柔軟、 吸濕透氣功能和滌綸挺括耐皺的風格, 作為內(nèi)外衣面料均可,如襯衫、薄型夾克等此外,還可與粘膠、毛、錦綸等材料混紡,以 獲得不同用途、不同風格的面料0.89dtex x 38.0mm滌綸短纖維與上述產(chǎn)品用途基本相同,但因纖維線密度更小,在不影 響使用強度的情況下,純紡或混紡時可紡得較細的紗線,使織成的面料更加平滑、細膩,同 時由于纖維表面積的增加,透氣、吸汗性能也有所改善,是高檔襯衫的首選此外,還可作 為無紡布的原料,制成品可用于服裝襯里、或嬰兒尿不濕輔材等0.89dtex 滌綸仿羽絨短纖維主要用于皮衣、保暖內(nèi)衣的填充料,更可作為羽絨的替代產(chǎn) 品,輕薄滑爽,保暖性能優(yōu)良,且具備天然羽絨所缺乏的防蛀抗菌的優(yōu)點,還可反復洗滌, 成本低于羽絨,其優(yōu)越性顯而易見6.67dtex x 64.0mm三維卷曲中空滌綸短纖維主要用于絮棉制品,如被子、枕頭、靠墊、 棉衣及填充玩具等用途由于纖維有空腔,可包含較多的死空氣,其保暖性能明顯優(yōu)于普通 纖維,三維卷曲又使其比普通平面卷曲纖維更為優(yōu)越的膨松性能和壓縮彈性,其上硅產(chǎn)品手 感滑爽,膨松性能更佳。
由于三維卷曲中空滌綸短纖維優(yōu)良的使用性能,現(xiàn)在已廣泛應用于 絮制品行業(yè)此外,中空纖維還可作為人造毛皮的原料,該產(chǎn)品造價低廉,色彩豐富,不僅 具有類似天然毛皮的外觀,且具有天然毛皮的柔軟、膨松的觸覺制成的毛毯輕薄柔軟,保 暖性好;用于時裝領(lǐng)子、袖口等處裝飾時,搭配靈活,美麗華貴,清洗方便這種纖維制成 噴膠棉后,可用作沙發(fā)、床墊等物品的填充料,亦可用作空調(diào)等設(shè)備的過濾網(wǎng),成本低廉八、熔體直紡工藝技術(shù)聚酯的熔融紡絲成形過程是聚合物熔體在一定壓力下定量噴出噴絲孔、冷卻固化及受力 形變的過程聚合物熔體在高于其熔點2 0C左右的溫度下噴出噴絲孔后,馬上和周圍介質(zhì) 接觸,由于輻射熱及周圍介質(zhì)的導熱,開始冷卻隨后,聚合物細流的溫度逐漸下降,粘度 增大,特別是在熔點附近,粘度隨溫度的變化特別敏感聚合物細流隨其離噴絲板的距離增 大而變細,經(jīng)一定距離后細流不再變細,此點一般稱為固化點固化后聚合物細流不再呈流 動狀態(tài),稱為絲條固化點的位置和聚合物的玻璃化溫度、熔體溫度、粘度、冷卻速度、卷 繞速度等有關(guān)紡絲過程中纖維的結(jié)構(gòu)變化主要發(fā)生在固化點之前,因此嚴格控制固化點位 置不變是保證絲條的關(guān)鍵1、工藝流程簡介聚酯熔體一熔體冷卻器一增壓泵一靜態(tài)混合器一紡絲箱體一計量泵一紡絲組件一絲束冷卻成形T卷繞上油T卷繞落桶—往復橫動(1) 熔體紡絲熔體直接紡絲主要包括:①、熔體分配計量;②、紡絲絲條擠出;③、絲條冷卻成形。
2) 紡絲組件 紡絲組件是紡絲的心臟部件,它直接關(guān)系到噴絲狀況和產(chǎn)品質(zhì)量主要零部件有頭套、供給板、分流板、噴絲板、底座圈等,其它易損零部件則有五層過濾網(wǎng)、板前過濾網(wǎng)、緊固 螺栓、鋁墊圈、盤形墊片、保護板等組件頭套是組件中最大的部件,主要完成初步分配、過濾等任務(wù);供給板主要起熔體初 步分配作用,分流板最終完成熔體的供給、分配、混合均勻的作用,兩者必須結(jié)合使用,給 噴絲板提供熔體五層過濾網(wǎng)是組件中主要起過濾作用的裝置,從上到下金屬網(wǎng)規(guī)格一般為: 200 目、 350目、 200 目、 50 目和 20 目,上面的 200 目濾網(wǎng)可阻擋過濾砂的擠壓,防止承擔過濾作用的 350目濾網(wǎng)被擊穿下面三層 200目、 50目和 20目濾網(wǎng)均起加強、支撐作用板前過濾網(wǎng)為二層圓環(huán)形過濾網(wǎng),上面的 200 目濾網(wǎng)起過濾作用,過濾供給板、分流板 上帶有的雜質(zhì),下面的 20 目濾網(wǎng)起加強、支撐作用常用的噴絲板有棉型板和中空板,此外還有中長板和毛型板噴絲孔的形狀與紡絲狀況 有直接影響,工藝上要求噴絲孔孔壁、噴絲板面光潔、無損傷,噴絲孔的形位尺寸要精確, 特別是噴絲微孔的形狀、錐角形狀和微孔的長徑比3) 環(huán)吹裝置 紡絲細流噴出噴絲孔后在冷卻空氣中冷卻成形,冷卻風的狀況對紡絲的穩(wěn)定性、產(chǎn)品的質(zhì)量極為重要。
冷卻風裝置主要有側(cè)吹風和環(huán)吹風兩種形式,其中環(huán)吹風又有密閉式和敞開 式。