不同种类化学纤维的生产工序
棉纤维和竹炭纤维和天丝纤维纺纱工艺流程
棉纤维和竹炭纤维和天丝纤维纺纱工艺流程1. 引言1.1 棉纤维概述棉纤维是一种天然纤维,具有柔软、吸湿透气等特点。
它是从棉花中提取得到的,并经过加工和纺纱后用于制造各种面料和纺织品。
棉纤维由于其天然来源和良好的物理性能,在纺织行业中广泛应用。
1.2 竹炭纤维概述竹炭纤维是以竹木为原材料,通过高温炭化、微生物发酵等工艺处理得到的一种新型环保纤维材料。
竹炭纤维具有优异的吸湿排汗、抗菌除臭、防紫外线等功能特点,在服装、床上用品等领域有着广泛的应用。
1.3 天丝纤维概述天丝纤维是一种合成再生性蕈类(即再生蛋白质),也被称为人造丝或人造蚕丝。
它采用化学方法将天然蛋白质溶解后再通过湿法或干法纺丝技术制成。
天丝具有与天然丝相似的光泽与手感,并且具备优异的柔软性、透气性和耐磨性,被广泛应用于面料和纺织品制造中。
通过对棉纤维、竹炭纤维和天丝纤维的概述,本文将详细介绍它们各自的纺纱工艺流程以及相关特点。
这将有助于了解不同类型纤维的处理过程和用途,为相关行业提供参考和指导。
接下来,我们将分别介绍棉纤维的纺纱工艺流程、竹炭纤维的加工方法以及天丝纤维的生产工艺流程。
2. 棉纤维的纺纱工艺流程2.1 棉纤维原料准备在进行棉纤维的纺纱工艺之前,首先需要对棉纤维原料进行准备。
棉花是最主要的棉纤维原料,其表面覆盖着一层叫做种皮的保护壳。
种皮需要经过去除处理才能得到洁净的棉纤维。
为了实现这一目标,通常会使用一个称为脱籽机的设备来去除种皮,将得到的裸露棉籽放入清醛水中浸泡处理以去除污渍,然后经过清洗、干燥等步骤,将干燥后得到的裸露棉籽通过碎皮机进行进一步精研。
2.2 棉纤维的预处理过程预处理是指在将棉纤维用于纺纱之前需要进行的一系列加工步骤。
这些步骤包括打开、梳理和拉直等操作。
首先,将精研后的裸露棉籽送入布点机进行打开处理,使其成为形态较松散、容易分离且有利于下一步工艺操作的纤维状物料。
接下来,通过梳理机将纤维进行梳理和拉直,使得纤维的方向尽可能的平行,并且排列整齐。
纺织材料学第四章_化学纤维(3)
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②高湿模量粘胶纤维
模量:衡量材料变形难易程度指标,值小材 料易变形。
截面近似圆形。我国商品名称为富强纤维 或莫代尔(modal),日本称虎木棉。
富强纤维
10Βιβλιοθήκη 莫代尔纤维是Lenzing(兰精公司)开发的高 湿模量的再生纤维素纤维。原料是产自欧洲的灌 木林,制成木质浆液后经过专门的纺丝工艺制作 而成,所以与棉一样同属纤维素纤维,具有生物 降解性,并且在纤维生产过程中不产生类似粘胶 纤维的严重污染环境问题,是21世纪的新型环保 纤维。
回潮率(%)
13
12.5
8
涤纶
1.7 40-52 40-52 44-45 44-45
0.5
Lyocell纤维
1.7 40-42 34-38 14-16 16-18 11.5
天丝纤维,拥有棉的“舒适性”、涤纶的
“强度”、毛织物的“豪华美感”和真丝的“独 特触感”及“柔软垂坠”,无论在干或湿的状态 下,均极具韧性。
粘胶纺丝液+凝固浴(硫酸、硫酸钠、硫酸锌)→ 纤维素再生形成纤维 根据纺丝工艺的不同,制得的粘胶纤维的性质不同。
4
3.粘胶纤维的结构特征 (1)化学组成
和棉的成分相同,主要成分为纤维素, 聚合度250-550(棉6000-15000)。 (2)形态结构
普通粘胶横向形态
不规则的锯齿形
普通粘胶纵向形态
1.概况 粘胶纤维是再生纤维素纤维的主要品种,
也是最早研制和生产的化学纤维,其化学 组成与棉纤维相同。因制成的液体很粘, 称为粘胶。
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2.制造流程 (1)纺丝液的制备
木材、甘蔗渣→纯净的纤维素(纤维素浆粕)→ 稀碱处理→碱纤维素 +CS2 纤维素黄酸酯 +NaoH → 粘胶纺丝液 (2)纺丝成形(湿法纺丝)
化纤制品加工的生产流程
化纤制品加工的生产流程化纤制品加工是指以化学纤维为原料,通过一系列加工工艺,将其转化为各种成品的过程。
化纤制品广泛应用于纺织、服装、家居、汽车等领域,是现代产业发展中不可或缺的重要环节。
本文将介绍化纤制品加工的生产流程。
首先,化纤制品生产的第一步是原料准备。
原料主要包括聚酯切片、尼龙切片、聚丙烯纤维、腈纶纤维等化学纤维。
这些原料需要经过严格的质检,确保其品质符合要求,并进行分类和存储。
接下来是原料预处理。
化学纤维原料通常需要进行切片、烘干、熔融等处理。
其中切片是将原料切成一定长度的小片,便于后续加工。
烘干是将原料中的水分去除,以提高纤维的品质。
熔融是将原料加热至一定温度,使其溶解成胶液,便于纤维的成型。
第三步是纤维的成型。
成型方法有多种,常见的有纺丝、湿法纺丝、吹气法等。
纺丝是将溶解的化学纤维原料通过喷丝口喷出,并通过拉伸、冷却等工艺形成纤维。
湿法纺丝是将溶解的化学纤维原料混合入溶液中,通过旋转柱或旋转筒的方式成纤维。
吹气法是将溶解的化学纤维原料通过喷嘴吹出,并通过氧气的推动形成纤维。
第四步是纤维的加工。
纤维加工主要是通过纺纱、织造等工艺将纤维转化成成品。
纺纱是将纤维进行成线,通常通过纱锭或捻线机的方式。
织造是将成线的纤维进行编织或织造,形成面料、织带等成品。
此外,还可以进行纺织印染、漂白等处理,以改变纤维的颜色和外观。
最后是成品加工。
成品加工是将织造好的布料转化成各种成品,包括衣物、家居用品、汽车用品等。
成品加工主要包括裁剪、缝制、整烫等工艺。
裁剪是根据成品的尺寸要求,将布料裁剪成相应形状。
缝制是将裁剪好的布料进行缝纫,形成成品。
整烫是通过蒸汽或热压等方式对成品进行整理,提高质量和外观。
综上所述,化纤制品加工的生产流程主要包括原料准备、原料预处理、纤维的成型、纤维的加工以及成品加工等环节。
每个环节都需要严格控制质量,确保产品达到要求。
化纤制品在现代产业中具有重要地位,其生产流程的优化和改进对于产业发展具有重要意义。
纺织行业中的化学纤维材料制备工艺研究
原料选择:根据产 品的性能要求、生 产工艺、成本等因 素选择合适的原料
原料处理:对原料 进行清洗、漂白、 脱脂、染色等处理, 以提高原料的质量 和性能
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原料的纯度:要求原料的 纯度较高,以避免杂质对
纤维性能的影响
原料的可纺性:要求原料 具有良好的可纺性,能够
顺利地纺制成纤维
原料的稳定性:要求原料 在制备过程中具有良好的 稳定性,不易发生化学反
合改性等
改性效果:改善纤 维的性能,提高其
应用范围和价值
新型化学纤维制备 技术
纺丝工艺:湿法 纺丝、干法纺丝、
熔融Байду номын сангаас丝等
拉伸技术:高温 拉伸、低温拉伸、
超拉伸等
溶剂选择:根据 纤维性质选择合
适的溶剂
纤维结构控制: 通过改变纺丝工 艺和拉伸技术来 控制纤维的结构
和性能
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化学纤维材料制备工 艺研究
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目录
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化学纤维材料制备 工艺概述
原料的选择与处理
纺丝工艺及设备
纤维的后处理
新型化学纤维制备 技术
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化学纤维材料制备 工艺概述
定义:化学纤维材料是通过化学 方法制成的纤维材料,具有高强 度、高弹性、耐腐蚀等优良性能。
分类:化学纤维材料可以分为合 成纤维和天然纤维两大类。
染色方法:直 接染料、活性 染料、还原染 料等
染色工艺:高 温高压染色、 常温常压染色 等
整理工艺:抗 皱整理、防水 整理、阻燃整 理等
环保要求:低 能耗、低污染、 可回收等
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化纤布生产工艺流程
化纤布生产工艺流程
《化纤布生产工艺流程》
化纤布是由化学纤维制成的一种织物,具有轻盈、柔软、易护理等特点,广泛应用于服装、家居用品、工业材料等领域。
化纤布的生产工艺流程经过多道工序的精细加工,以下是其主要生产工艺流程:
1. 纤维选择:化纤布的原料主要是各种化学纤维,如涤纶、锦纶、腈纶等。
在生产过程中,需要选择合适的纤维原料,根据产品的需求确定使用的纤维类型和比例。
2. 纺纱:在纺纱工序中,将选好的纤维原料进行整理和梳理,然后通过纺纱机器将纤维拉伸并纺成纱线。
这一工序的质量关系着最终织物的质量,需要保证纱线的均匀性和强度。
3. 纺织:纺织工序将纺好的纱线通过织布机进行织造,形成布匹。
在这一过程中,需要根据产品的设计要求选择不同的织造结构和纱线密度,以满足不同产品的需求。
4. 成品加工:经过纺织后的布匹需要进行后整理工序,如印花、染色、整理等,以增加面料的色彩和手感,同时提高其织物的性能。
5. 裁剪和缝制:将经过加工的布匹进行裁剪和缝制,制成不同种类的化纤布制品,如服装、床上用品、工业材料等。
化纤布生产工艺流程经过精细的工序和严格的质量控制,确保了最终产品的质量和性能,为化纤布产品的应用提供了坚实的保障。
化学纤维种类
化学纤维种类一般名称1 有光纤维 bright fiber, lustrous fiber 生产过程中,末经消光处理而制成的光泽较强的化学纤维.2 消光纤维(无光纤维) dull fiber, delustered fiber 生产过程中,经过消光处理(通常用二氧化钛为消光剂)制成的化学纤维.纤维表面的反射光减弱.3 半消光纤维(半光纤维) semi – dull fiber 生产过程中,经部分消光处理(加入消光剂约0.5%)而制成的化学纤维.4色纤维(色纺纤维) dope-dyed fiber, spun-dyed fiber 对纺丝溶液,熔体或()制成的有色化学纤维.5 复合纤维 composite fiber, conjugate[d] fiber 由两种及两种以上聚合物,或具有不同性质的同一聚合物经复合纺丝法纺制成的化学纤维.6 双组分纤维 bicomponent fiber 由两种聚合物纺制成的化学纤维7 共纺纤维(混抽纤维) blended spun fiber 由两种或两种以上不同的聚合物混合后纺制成的化学纤维.8 共聚纤维 copolymer fiber 由两种或两种以,上不同单体的共聚物纺制成的化学纤维.9 异形纤维 profile[d] fiber, modified cross – section fiber 经一定几何形状(非圆形)喷丝孔纺制的具有特殊横截面形状的化学纤维.10 中空纤维 macaroni fiber, hollow fiber 贯通纤维轴向具有管状空腔的化学纤维11 超细纤维 superfine fiber 细度约在0.4旦以下的化学纤维12 薄膜纤维 film fiber 高聚物薄膜经纵向拉伸、撕裂、原纤化或切割后拉伸而制成的化学纤维12.1 裂膜纤维(膜裂纤维) split [-film] fiber 高聚物薄膜经纵向拉伸、撕裂、原纤化制成的化学纤维12.2 切膜纤维 slit [ - film ] fiber 高聚物薄膜经纵向切裂、拉伸制成的化学纤维13 导电纤维 electrical conductivity fiber 具有导电性能的纤维14 抗静电纤维 anti – static fiber 不易积聚静电荷的化学纤维15 耐高温纤维 high temperature resistan fiber 在较长时间经受高温(例如200℃以上)尚能基本保持其原有的物理机械性能的化学纤维.16 阻燃纤维(耐燃纤维、难燃纤维、防燃纤维) flame retardant fiber 在火焰中仅阴燃,本身不发生火焰,离开火源,阴燃自行熄灭的化学纤维,其极限氧指数约在0.30以上.17 导光纤维(光导纤维) optical fiber 以石英(或高分子材料)为原料制成,具有不同折射率的皮芯结构,主要由于皮层全反射作用而能传导光线的化学纤维.18 化纤长丝 chemical filament 长度很长的单根或多根连续化纤丝条.19 丝束 tow 用来切断成短纤维或经牵切法而制成化纤条的大量根数的连续长丝集合而成的基本无捻的长条化学纤维束.20 化学短纤维(切段纤维) staple[ fiber ] 化纤丝束经切断而成的,一定长度规格的短纤维.21 牵切纤维(不等长短纤维) 化纤丝束经牵伸拉断而成的长度不相等(而有一定的比例)的短纤维.22 棉型纤维 cotton type fiber 长度约在30~40毫米,细度在1.5旦左右的化学短纤维.23 毛型纤维 wool type fiber, woollike fiber, woollen cut staple 长度约在70~150毫米,细度在3旦以上的化学短纤维.24 中长[型]纤维 mid 〔-length〕fiber 长度(约51~65毫米)和细度(约2.5~3旦)介于棉型与毛型之间的化学短纤维25 鬃丝 bristle, monofilament thread 类似动物鬃毛,直径较粗(约为0.08~2.00毫米)的合成纤维丝.26 预取向丝(POY) partially oriented yarn, pre- oriented yarn 经高速纺丝获得的取向度在末取向丝(UDY)和牵伸丝之间的化纤长丝.27 变形纱(变形丝) textured filament [yarn], textured[filament] yarn 具有(或潜在地具有)卷曲、螺旋、环圈等外观特性而呈现膨松性、伸缩性的单根或多根长丝纱.27.1 双收缩[变形]纱(双收缩[变形]丝) bi – shrinkage yarn 由不同收缩性能的两根长丝在纺丝或后加工过程中并绕制成的变形纱.其卷曲或已完全形成,或可将潜在卷曲及不完全卷曲通过加热后处理形成完全卷曲.27.2 双组分[变形]纱(双组分[变形]丝) bi – compontent yarn 由横截面内包含有不同收缩性能的两种组分的长丝制成的变形纱.其卷曲或已完全形成,或可将潜在卷曲及不完全卷曲通过加热后处理形成完全卷曲.27.3 拉伸变形纱(拉伸变形丝) (DTY) draw textured yarn 化纤长丝纱的拉伸阶段,全部或部分地与变形工艺在同一机台上进行而制成的变形纱.27.4 填塞箱[法]变形纱(填塞箱[法]变形法) impact textured yarn 通过适当的喂料辊将纱超量喂入,或冲击地喂入加热的填塞箱而制成的二维卷曲变形纱.或通过加压的热流体(空气、氧体、蒸汽)将纱超量地施于冷表面而制成的三维卷曲变形纱.27.5 假捻变形纱(假捻变形丝) false – twist textured yarn 采用分段法或连续法将长丝纱经高度加捻、热定型及退捻的变形工艺而制成的变形纱.27.6 假捻定型变形纱(假捻定型变形丝) false – twist stabilized textured yarn 假捻变形纱再经连续热定型工艺或间歇热定型工艺制成的变形丝,连续工艺中将热处理的纱在控制张力状况下(为减少纱的卷缩或扭结)超量地喂入.如采用间歇工艺则将变形纱筒用热蒸汽定型.27.7 加捻变形纱(加捻变形丝) twist – textured yarn 两根纱经捻合在一起热定型后分开卷绕的变形工艺而制成的变形纱. 喷气膨体纱(喷气变形纱) jet bulked yarn 将纱超喂通过一压缩涡流气流(空气、气体或蒸汽),使丝条上形成扭结环圈,再经过(或不经过)热处理而制成的变形纱.27.9 假编变形纱(假编变形丝) knit – de – knit yarn 将纱经针织制成织物并热定型,然后拆散再经卷绕制成的变形纱.27.10 齿轮卷曲法变形纱(齿轮卷曲法变形法) gear crimped yarn 加热的纱在一对齿轮间或类似装置内通过时形成卷曲而制成的变形纱.27.11 刀口卷曲[法]变形纱(刀口卷曲[法]变形丝) edge crimped yarn 由加热的纱通过刀边的变形工艺制成的变形纱.28 网络纱(交络纱) 预取向丝或拉伸变形纱经高压氧流吹捻,单丝间相互交缠,形成周期性的网络结的丝条学术名称1化学纤维 chemical fiber 用天然的或合成的聚合物为原料,经化学方法制成的纤维. 注:本标准中所列出的纤维名称,适用于构成该纤维的聚合物至少为85%,其余部分不与上述聚合物键合的添加物构成的化学纤维.2再生纤维 regenerated fiber 用天然聚合物为原料、经化学方法制成的、与原聚合物在化学组成上基本相同的化学纤维.4再生纤维素纤维 regenerated cellulose fiber 用纤维素为原料制成的、结构为纤维素II的再生纤维.4 粘胶纤维 viscose fiber 用粘胶法制成的再生纤维素纤维.5 普通粘胶纤维具有一般的物理机械性能和化学性能的粘胶纤维.6 高强力粘胶纤维 high tenacity viscose fiber 具有较高的强力和耐疲劳性能的粘胶纤维.7 高湿模量粘胶纤维 modal fiber 具有较高的聚合度、强力和湿模量的粘胶纤维.这种纤维在湿态下单位线密度每特(tex)可承受22.0厘牛顿(cN)(相当于每旦2.5克)的负荷,且在此负荷下的湿伸长率不超过15%.8 富强纤维(波里诺西克纤维) polynosic〔fiber〕用高粘度、高酯化度的低碱粘胶,在低酸、低盐纺丝浴中纺成的高湿模量纤维,具有良好的耐碱性和尺寸稳定性.9 变化型高湿模量纤维用加有变性剂的粘胶、在锌含量较高的纺丝浴中纺成的高湿模量纤维,具有较高的钩接强度和耐疲劳性.10 铜氨纤维(铜铵纤维) cupro fiber,cuprene fiber, cuprammonium fiber 用铜氨法(铜铵法)制成的再生纤维素纤维.11 再生蛋白质纤维 regenerated protein fiber 用天然蛋白质为原料制成的再生纤维.12 醋酯纤维 acetate fiber 用纤维素为原料,经化学成法转化成醋酸纤维素酯制成的化学纤维.13 三醋酯纤维 triacetate fiber 由纤维素三醋酸酯构成的醋酯纤维,其中至少有92%的羟基被乙先化.14 二醋酯纤维 secondary cellulose acetate fiber 由纤维素二醋酸酯构成的醋酯纤维,其中至少有74%,但不到92%的羟基被乙先化.15 合成纤维 synthetic fiber 用单体经人工合成获得的聚合物为原料制成的化学纤维.16 聚先胺纤维 polyamide fiber, nylon 由先胺键与脂族基或脂环基连接的线型分子构成的合成纤维.其化学结构式为: [NH--R—NH—CO—R`--CO]p 或[NH —R--CO]p (R与R`为脂族基或脂环基,可以相同或不同).至少应有85%的先胺键与R或R`相连. 注:可根据缩聚组分的碳原子个数来简称各相应的脂族聚先纤维.17 芳族聚胺纤维 aramid fiber 由先胺键与芳基连接的芳族聚先胺的线型分子构成的合成纤维,其中至少有85%的先胺键直接与两个芳基连接(并可在不超过50%的情况下,以亚先胺键代替先胺键).其化学结构式为: [NH—AR—NH—CO—AR`--CO]p (AR与AR`为芳基,可以相同或不同). 注:可根据取代基在芳基上的位置来简称各相应的芳族聚先胺纤维. 由二元醇与二元酸或ω-羟基酸等聚酯线大分子所构成的18 聚酯纤维 polyester fiber 合成纤维,在大分子链中至少有85%的这种酯的链节.如:聚对苯二甲酸乙二酯纤维,其化学结构式为: [OC – COO—CH2-- CH2 –O]p19 聚丙烯睛纤维[poly]acrylic fiber 由聚丙烯睛或其共聚物的线型大分子构成的合成纤维,大分子链中至少有85%的丙烯睛链节[CH2—CH---]p.20 改性聚丙烯睛纤维 modacrylic fiber 由丙烯睛及其共聚物形成的线型分子构成的合成纤维.大分子链中至少有35%但不到85%的丙烯睛链节 (CH2--CH)p 21 聚乙烯醇系纤维 polyvinyl alcohol fiber, vinylal fiber 由聚乙烯醇的线型大分子构成的合成纤维.22 聚烯烃纤维 polyolefine fiber 由烯烃聚合成的线型大分子构成的合成纤维.23 聚乙烯纤维 polyethylene fiber 由聚乙烯形成的末被取代的饱和脂肪烃的线型分子构成的合成纤维.24 聚丙烯纤维 polypropylene fiber 由等规聚丙烯形成的饱和脂肪烃的线型大分子构成的合成纤维.25 聚氯乙烯系纤维(含氯纤维) chlorofiber 由聚氯乙烯(或其衍生物)或其共聚物组成的线型大分子构成的合成纤维.26 聚氯乙烯纤维 polyvinyl chloride fiber 由聚氯乙烯或其共聚物组成的线型大分子所构成的合成纤维,大分子链中至少有50%的氯乙烯链节.(当与丙烯睛共聚时,则至少有65%)27 聚偏氯乙烯纤维 polyvinylidene chloride fiber 用偏氯乙烯和氯乙烯共聚物为原料制成的合成纤维.28 氯化聚氯乙烯纤维(过氯乙烯纤维) chlorinated polyvinyl chloride fiber 聚氯乙烯树脂经氯化后制成的合成纤维.29 聚氟烯烃纤维(含氟纤维) fluorofiber 由氟化脂族碳化合物聚合成的线型大分子所构成的合成纤维,如聚四氟乙烯纤维.30 乙烯基类三元共聚纤维 trivinyl fiber 由丙烯睛及其它两种乙烯基单体的工组分聚合物线型分子所构成的合成纤维.其中任何一种组分的含量均不到50%.31 弹性纤维 elastane fiber 具有高延伸性、高回弹性的合成纤维,这种纤维被拉伸为原长的三倍后再予以放松时,可以迅速地基本恢复到原长.32 二烯类弹性纤维 elastoliene fiber 由天然的或合成的聚异戊二烯,或由一种或多种二烯类聚合物构成的弹性纤维.33 聚氨酯弹性纤维 polycarbaminate fiber 由与其它高聚物嵌段共聚时至少含有85%的氨基甲酸酯的链节单元组成的线型大分子所构成的弹性纤维.34 无机纤维 inorganic fiber 主要成分是由无机物构成的纤维. 注:无机纤维从定义上说不属于化学纤维范围,为使用方便,暂列入本标准.35 玻璃纤维 glass fiber, textile glass 主要成分是铝、钙、镁、硼等的硅酸盐混合物所构成的无机纤维.36 碳纤维 carbon fiber 由碳元素构成的无机纤维,通常按产品性能可分为普通碳纤维、高强碳纤维、高模量碳纤维.37 金属纤维 metallic fiber 由金属造成的无机纤维.。
化学纤维简介
化学纤维简介化学纤维:化学纤维是利用天然的纤维素或合成的聚合物为原料,经化学处理方法和机械加工制成的纤维的统称。
按照原料来源和加工方法的不同可分为纤维素纤维和合成纤维两大类。
化学纤维=纤维素纤维+合成纤维。
纤维素纤维(原称人造纤维):是用自然界中含纤维素的农林副产物,如木材、棉短绒、甘蔗渣、芦苇等为主要原料,经化学方法处理,再经机械加工制成的纤维。
主要品种有粘胶纤维、醋酸纤维和铜氨纤维等,目前生产的主要是粘胶纤维。
粘胶纤维分为棉型短纤维、毛型短纤维和粘胶长丝。
1、棉型短纤维(俗称人造棉),一般指粘胶纤维长度为38毫米及以下,纤度在2分特(dtex)以下的纤维。
中长纤维(长度为51-70毫米,纤度在2-3分特(dtex))也统计在棉型短纤维内。
2、毛型短纤维(俗称人造毛),指粘胶纤维长度在70毫米以上,纤度3分特(dtex)以上,同羊毛相仿,富有卷曲性,既可单纺又能同羊毛或其他纤维混纺。
3、粘胶长丝(俗称人造丝),包括普通粘胶长丝和强力粘胶人造丝。
普通粘胶长丝广泛用于丝织和针织工业;强力粘胶人造丝,是制造帘子线的优良材料。
合成纤维:合成纤维是用合成高分子化合物为原料经加工而制成的化学纤维的统称。
即以石油、天然气、煤等为主要原料,用有机合成的方法制成单体,聚合后经纺丝加工而制成的纤维。
按原料分为涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶、乙纶、氨纶等。
按纤维形态分为短纤维、长丝、综丝及其他。
1、涤纶纤维:涤纶是聚酯纤维的简称。
是以聚对苯二甲酸、乙二醇酯(简称聚酯)为原料合成的纤维。
2、锦纶纤维:是聚酰氨纤维的统称(俗称“尼龙”、“尼隆”、“尼纶”)。
这类纤维种类很多,最主要品种有锦纶66和锦纶6,是由尼龙66盐和聚乙内酰氨为主要原料制成的合成纤维。
其耐磨性极高,回弹性很好。
多用于制造袜子,内衣等衣着用品,还可用于生产轮胎的帘子线、降落伞、绝缘材料、渔网、地毯等。
3、腈纶纤维:腈纶是聚丙烯腈纤维的简称。
是以丙烯为主要原料(含丙烯腈85%以上)制成的纤维。
化纤纺丝操作流程图
化纤纺丝操作流程图
化纤纺丝是一种重要的纺织工艺,通过将化学纤维原料加工成纤维束,然后进行拉伸和加工,最终形成纤维线。
化纤纺丝操作流程图是指在化纤纺丝过程中所涉及的各个步骤和操作流程的图示,以便工作人员能够清晰地了解整个生产过程。
首先,化纤纺丝的原料主要包括聚酯、聚酰胺、聚丙烯等化学纤维原料。
这些原料经过预处理后,进入纺丝机进行加工。
在纺丝机中,原料经过加热、熔融、挤出等工艺过程,最终形成纤维束。
接下来,纤维束经过拉伸和加工,使其变得更加细长和均匀。
这一步骤是化纤纺丝过程中非常关键的一环,直接影响到纤维线的质量和性能。
然后,纤维线经过冷却和固化处理,使其具有一定的强度和稳定性。
这一步骤可以有效地防止纤维线在后续的加工过程中出现断裂或变形的情况。
最后,经过一系列的后处理工艺,如拉伸、卷绕、整理等,最终形成成品纤维线。
这些成品纤维线可以用于制作各种纺织品,如服装、家居用品等。
总的来说,化纤纺丝操作流程图是化纤纺丝过程中的一个重要工具,能够帮助工作人员清晰地了解整个生产过程,提高生产效率
和产品质量。
通过不断优化和改进操作流程图,可以进一步提升化纤纺丝的生产效率和产品质量,满足市场需求。
化学纤维种类、结构等详细介绍
化学纤维种类、结构等详细介绍化学纤维合成纤维是将人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶(或可熔)性的线型聚合物,经纺丝成形和后处理而制得的化学纤维。
通常将这类具有成纤性能的聚合物称为成纤聚合物。
与天然纤维和人造纤维相比,合成纤维的原料是由人工合成方法制得的,生产不受自然条件的限制。
合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性能,如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外,不同品种的合成纤维各具有某些独特性能。
1.定义合成纤维(synthetics)是化学纤维的一种,是用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称。
它以小分子的有机化合物为原料,经加聚反应或缩聚反应合成的线型有机高分子化合物,如聚丙烯腈、聚酯、聚酰胺等。
从纤维的分类可以看出它属于化学纤维的一个类别。
2.主要品种3.结构分类1.、碳链合成纤维,如聚丙烯纤维(丙纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维尼纶);2、杂链合成纤维,如聚酰胺纤维(锦纶)、聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)等。
4.功用分类1、耐高温纤维,如聚苯咪唑纤维;2、耐高温腐蚀纤维,如聚四氟乙烯;3、高强度纤维,如聚对苯二甲酰对苯二胺;4、耐辐射纤维,如聚酰亚胺纤维;5、另外还有阻燃纤维、高分子光导纤维等。
超细纤维纤维细度达0.5→0.35→0.25→0.27(dpf)的涤纶,规格有:50/144、50/216、50/288超细涤纶。
还有杜邦公司生产的超细尼龙Tactel纤维,直径小于10μm。
做成服装具有极佳柔软手感、透气防水防风效果。
复合纤维主要由PET/COPET或PET/PA组成,海岛型纤维:细度可达0.04-0.06dpf,还有易收缩海岛型复合纤维,可做仿麂皮绒外衣、家纺和工业用布。
复合分割型纤维细度为0.15-0.23(dpf),有DTY丝80/36×12,也可做仿麂皮、桃皮绒纺织品。
吸湿排汗纤维纺织品要达到吸湿排汗功能的方法可采用:(1)纤维截面异形化:Y字型、十字形、W形和骨头形等,增加表面积,纤维表面有更多的凹槽,可提高传递水气效果。
12种合成纤维的分类和介绍
12种合成纤维的分类和介绍导语:合成纤维是将人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶(或可熔)性的线型聚合物,经纺丝成形和后处理而制得的化学纤维。
与天然纤维和人造纤维相比,合成纤维生产不受自然条件的限制。
合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性能,如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外,不同品种的合成纤维各具有某些独特性能。
长丝在合成纤维的制造过程中,纺丝流体(熔体或溶液)经纺丝成形和后加工工序后,得到的长度以千米计的纤维称为长丝。
长丝包括单丝、复丝和帘线丝。
01单丝原指用单孔喷丝头纺制而成的一根连续单纤维,但在实际应用中往往也包括由3~6孔喷丝头纺成的 3~6 根单纤维组成的少孔丝。
较粗的合成纤维单丝 (直径为 0 .08~2mm)称为鬃丝,用于制作绳索、毛刷、日用网袋、渔网或工业滤布;较细的聚酰胺单丝用于制作透明女袜或其他高级针织品。
02复丝由数十根单纤维组成的丝条。
化学纤维的复丝一般由 8~100 根单纤维组成。
绝大多数服用织物都是采用复丝织造的,这是因为由多根单纤维组成的复丝比同样直径的单丝柔顺性好。
03帘线丝由一百多根至几百根单纤维组成的用于制造轮胎帘子布的丝条,俗称帘线丝。
短纤维化学纤维的产品被切成几厘米至十几厘米的长度,这种长度的纤维称为短纤维。
根据切断长度的不同,短纤维可分为棉型短纤维、毛型短纤维、中长型短纤维。
01棉型短纤维长度为 25~38mm,纤维较细(线密度为 1 .3~1 .7dtex),类似棉纤维,主要用于与棉纤维混纺,如用棉型聚酯短纤维与棉纤维混纺,得到的织物称“涤棉”织物。
02毛型短纤维长度为 70~150mm,纤维较粗(线密度 3 .3~7 .7dtex),类似羊毛,主要用于与羊毛混纺,如用毛型聚酯短纤维与羊毛混纺,得到的织物称“毛涤”织物。
03中长纤维长度为 51~76mm, 纤维的粗细介于棉型和毛型之间 (线密度为2 .2~3 .3dtex),主要用于织造中长纤维织物。
化学纤维制造(1)
化学纤维制造1. 简介化学纤维是通过合成或改性自然纤维而来的人工合成纤维,广泛用于纺织、服装、医疗和建筑等领域。
化学纤维制造是一个复杂的过程,包括纤维原料的选择、聚合物化学反应、纺丝和后续处理等环节。
本文将探讨化学纤维制造的过程以及不同类型的化学纤维。
2. 纤维原料化学纤维的原料包括天然纤维和合成纤维。
天然纤维如棉花、亚麻和丝绸等来源于植物或动物。
合成纤维则采用石油、天然气和煤等化石燃料为原料,经过化学处理得到。
常见的合成纤维包括聚酯、尼龙和丙纶等。
3. 聚合物化学反应化学纤维制造的关键步骤是聚合物化学反应。
在实际制造过程中,常见的聚合物化学反应有溶剂法聚合和浆料法聚合两种。
3.1 溶剂法聚合溶剂法聚合是将聚合物溶解于匹配的溶剂中,然后通过化学反应将聚合物形成。
这种方法适用于生产聚酯纤维和腈纶。
溶剂法聚合具有工艺简单、成本低的优点,但溶剂的回收和废物处理是一个挑战。
3.2 浆料法聚合浆料法聚合是将聚合物直接悬浮在溶剂中,通过加入交联剂或冷却快速凝固形成纤维。
这种方法适用于生产丙纶和腈纶等纤维。
浆料法聚合具有生产速度快、纤维质量一致的优点,但对原料和工艺条件要求较高。
4. 纺丝纺丝是将聚合物形成纤维的过程,分为干法纺丝和湿法纺丝两种。
4.1 干法纺丝干法纺丝是将聚合物直接融化,通过高速气流将熔融聚合物拉伸成纤维。
这种方法适用于生产丙纶和聚酯纤维等。
干法纺丝具有生产效率高、纤维强度高的优点,但纤维质量容易受到环境条件的影响。
4.2 湿法纺丝湿法纺丝是将聚合物溶解在溶剂中,再通过旋转盘、离心或喷丝等方法形成纤维。
这种方法适用于生产腈纶和尼龙纤维等。
湿法纺丝具有纤维质量稳定、纤维细度均匀的优点,但工艺复杂、能耗较高。
5. 后续处理经过纺丝后,化学纤维需要进行后续处理步骤,以提高其性能和外观。
5.1 拉伸拉伸是将纺丝得到的纤维进行拉伸,以增加其强度和延伸性。
拉伸后的纤维具有更好的耐磨性和抗拉断强度。
5.2 热定型热定型是将纤维暴露在高温下,使其保持特定形状和尺寸。
化工化纤基础知识
化工化纤基础知识化工化纤基础知识化工化纤是现代工业中的重要分支,是利用化学和物理变化,将原材料转化成各种化学品和纤维的综合技术领域。
其产品广泛应用于工农业、建筑、医药、食品、能源等各个领域。
一、化工化纤的基本概念化工:是利用化学反应的原理和方法,将自然界中的物质经过加工、转化,制造出人们所需的各种化工产品的过程。
化纤:是指那些由合成纤维材料所制备成的丝、带、绸等各种形式的纤维。
二、化工化纤的生产方式化工化纤的生产方式包括炼油、蒸馏、乳化、聚合、酯化等多种方法,具体如下:1. 炼油:该方法是将原油通过蒸馏、裂解、加氢等过程,提炼出各种化学原料,如乙烯、丙烯等。
2. 蒸馏:通过加热、冷却、分离等方法,将物质中不同沸点的成分分离出来,如乙醇、丙酮等。
3. 乳化:该方法是将水、油等两种不相溶的液体混合在一起,通过加入乳化剂使其保持稳定,如橡胶、涂料等。
4. 聚合:将单体分子通过反应,生成高分子化合物的方法,如聚乙烯、聚丙烯等。
5. 酯化:将酸和醇反应生成酯的方法,如乳酸、苯甲酸等。
三、化工化纤的产品分类化工化纤的产品种类非常繁多,按用途和化学结构可分为如下几类:1. 酸类:如盐酸、硫酸、硝酸等。
2. 碱类:如氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙等。
3. 胺类:如乙胺、氨基甲酸酯等。
4. 烃类:如石油、天然气等。
5. 聚合物类:如聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯等。
6. 合成纤维类:如尼龙、涤纶、丙纶、腈纶等。
四、化工化纤的应用领域化工化纤的产品具有广泛的应用领域,常见的如下:1. 制药业:如葡萄糖酸、肝素等。
2. 化妆品业:如各类化妆品原料,如化妆水、面霜、润肤膏等。
3. 纺织业:如纤维素、聚酯等纤维制品,如服装、鞋帽、丝绸等。
4. 化肥业:如氮肥、磷肥、钾肥等各种化肥产品。
5. 印染业:如印染用染料、印染用助剂等。
6. 包装业:如各类包装材料,如纸板、塑料袋、膜等。
综上所述,化工化纤是现代工业中一个重要的领域,在工农业、建筑、医药、食品、能源等各个领域中具有广泛的应用。
化学纤维的种类
化学纤维的种类2009-05-11 浏览:318次化学纤维是指以天然或人工高分子物质为原料制成的纤维。
一、化学纤维可根据原料来源的不同,分为再生纤维和合成纤维等。
(一)再生纤维再生纤维的生产是受了蚕吐丝的启发,用纤维素和蛋白质等天然高分子化合物为原料,经化学加工制成高分子浓溶液,再经纺丝和后处理而制得的纺织纤维。
■1.再生纤维素纤维用天然纤维素为原料的再生纤维,由于它的化学组成和天然纤维素相同而物理结构已经改变,所以称再生纤维素纤维。
粘胶纤维是以天然棉短绒、木材为原料制成的,它具有以下几个突出的优点。
(1)手感柔软光泽好,粘胶纤维像棉纤维一样柔软,丝纤维一样光滑。
(2)吸湿性、透气性良好,粘胶纤维的基本化学成份与棉纤维相同,因此,它的一些性能和棉纤维接近,不同的是它的吸湿性与透气性比棉纤维好,可以说它是所有化学纤维中吸湿性与透气性最好的一种。
(3)染色性能好,由于粘胶纤维吸湿性较强,所以粘胶纤维比棉纤维更容易上色,色彩纯正、艳丽,色谱也最齐全。
粘胶纤维最大的缺点是湿牢度差,弹性也较差,织物易折皱且不易恢复;耐酸、耐碱性也不如棉纤维。
■2.富强纤维俗称虎木棉、强力人造棉。
它是变性的粘胶纤维。
富强纤维同普通粘胶纤维(即人造棉、人造毛、人造丝)比较起来,有以下几个主要特点:(1)强度大,也就是说富强纤维织物比粘胶纤维织物结实耐穿。
(2)缩水率小,富强纤维的缩水率比粘胶纤维小1倍。
(3)弹性好,用富强纤维制做的衣服比较板整,耐折皱性比粘胶纤维好。
(4)耐碱性好,由于富强纤维的耐碱性比粘胶纤维好,因此富强纤维织物在洗涤中对肥皂等洗涤剂的选择就不像粘胶纤维那样严格。
(二)合成纤维合成纤维是由合成的高分子化合物制成的,常用的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶、氨纶等。
■1.涤纶涤纶的学名叫聚对苯二甲酸乙二酯,简称聚酯纤维。
涤纶是我国的商品名称,国外有称“大可纶”,“特利纶”,“帝特纶”等。
涤纶由于原料易得、性能优异、用途广泛、发展非常迅速,现在的产量已居化学纤维的首位。
12种合成纤维的分类及简介
12种合成纤维的分类及简介1、长丝在合成纤维的制造过程中,纺丝流体(熔体或溶液)经纺丝成形和后加工工序后,得到的长度以千米计的纤维称为长丝。
长丝包括单丝、复丝和帘线丝。
(1)单丝原指用单孔喷丝头纺制而成的一根连续单纤维,但在实际应用中往往也包括由3~6孔喷丝头纺成的 3~6 根单纤维组成的少孔丝。
较粗的合成纤维单丝 (直径为 0 .08~2mm)称为鬃丝,用于制作绳索、毛刷、日用网袋、渔网或工业滤布;较细的聚酰胺单丝用于制作透明女袜或其他高级针织品。
(2)复丝由数十根单纤维组成的丝条。
化学纤维的复丝一般由 8~100 根单纤维组成。
绝大多数服用织物都是采用复丝织造的,这是因为由多根单纤维组成的复丝比同样直径的单丝柔顺性好。
(3)帘线丝由一百多根至几百根单纤维组成的用于制造轮胎帘子布的丝条,俗称帘线丝。
2、短纤维化学纤维的产品被切成几厘米至十几厘米的长度,这种长度的纤维称为短纤维。
根据切断长度的不同,短纤维可分为棉型短纤维、毛型短纤维、中长型短纤维。
(1)棉型短纤维长度为 25~38mm,纤维较细(线密度为 1 .3~1 .7dtex),类似棉纤维,主要用于与棉纤维混纺,如用棉型聚酯短纤维与棉纤维混纺,得到的织物称“涤棉”织物。
(2)毛型短纤维长度为 70~150mm,纤维较粗(线密度 3 .3~7 .7dtex),类似羊毛,主要用于与羊毛混纺,如用毛型聚酯短纤维与羊毛混纺,得到的织物称“毛涤”织物。
(3)中长纤维长度为 51~76mm, 纤维的粗细介于棉型和毛型之间 (线密度为 2 .2~3 .3dtex),主要用于织造中长纤维织物。
短纤维除可与天然纤维混纺外,还可与其他化学纤维的短纤维混纺,由此得到的混纺织物具有良好的综合性能。
另外,短纤维也可进行纯纺。
在目前全世界化学纤维的生产中,短纤维的产量高于长丝的产量。
根据纤维特点,有些品种(如锦纶)以生产长丝为主;有些品种(如腈纶)则以生产短纤维为主;而有些品种(如涤纶)则两者比例比较接近。
合成纤维生产工艺学
合成纤维生产工艺学合成纤维生产工艺学指的是将化学纤维原料通过一系列的工艺步骤,转化为具有特定性能的合成纤维的过程。
合成纤维具有丰富的种类和广泛的应用领域,在纺织工业中具有重要的地位。
下面将介绍合成纤维的生产工艺以及其中的关键步骤。
合成纤维的生产工艺通常包括聚合、纺丝和固化等步骤。
首先是聚合过程,通过在特定的反应条件下,将合成纤维原料进行聚合反应,形成聚合物。
聚合反应通常是在高温、高压或者有机溶剂中进行的,通过控制反应温度、压力和反应时间等参数,可得到具有所需性能的聚合物。
接下来是纺丝过程,即将聚合物转化为纤维形态。
纺丝方法通常包括湿法纺丝、干法纺丝和湿态纺法纺丝等。
其中湿法纺丝是最常用的方法之一。
在湿法纺丝中,聚合物溶液被通过孔板或喷嘴以特定速度注入到固体化学混合物中,形成纤维原液。
然后利用气流或离心力将纤维原液拉伸成纤维,同时通过内凝固和外凝固的方式进行固化,最终得到具有一定强度和拉伸性能的合成纤维。
最后是固化过程,即将纺丝得到的纤维进行固定和整理,使其获得最终的性能。
固化过程包括热固化和化学固化两种方法。
热固化通常是将纤维在高温条件下进行加热处理,使纤维内部结构发生变化,提高纤维的强度和稳定性。
化学固化是利用化学物质对纤维进行处理,改变纤维的组成和结构,使其具有特定的性能,如防皱、抗菌等。
除了上述的关键步骤外,合成纤维的生产工艺中还包括纤维的拉伸、加卷等后续处理过程。
通过这些步骤的组合和优化,可以获得具有不同性能特点的合成纤维,满足不同领域的需求。
综上所述,合成纤维生产工艺学包括聚合、纺丝和固化等关键步骤,通过这些步骤的组合和优化,可以获得具有特定性能的合成纤维。
合成纤维在纺织工业中具有广泛的应用前景,对于提升纺织品的性能和功能起着重要作用。
化纤纺织工艺流程介绍
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纤维材料的工艺语言
纤维材料的工艺语言纤维材料是一种具有高强度、轻质、柔韧性和良好的抗腐蚀性能的材料。
它们广泛应用于航空航天、汽车、建筑、生活用品等领域。
纤维材料的制作过程需要精湛的工艺技术和严格的质量控制。
以下将从纤维材料的种类、制作工艺以及应用领域等方面进行详细的介绍。
一、纤维材料的种类1. 碳纤维:碳纤维是一种具有高强度和低密度的材料,通常由聚丙烯或聚丙烯腈纤维制成。
碳纤维可以用于制作航空航天器件、汽车零部件、体育器材等。
2. 玻璃纤维:玻璃纤维是一种具有优良的机械性能和耐腐蚀性能的材料,通常由熔融的玻璃纤维束拉丝而成。
玻璃纤维可以用于制作建筑材料、船舶结构、电子产品外壳等。
3. 聚合物纤维:聚合物纤维是一种具有优良的柔韧性和耐磨性能的材料,通常由聚酯、聚酰胺或聚烯烃等高分子材料制成。
聚合物纤维可以用于制作服装、家具、车辆内饰等。
二、纤维材料的制作工艺1. 碳纤维制作工艺:碳纤维的制作工艺主要包括纤维原料的选取、纤维制备、预浸料的制备、层叠成型、热压成型等环节。
在制备碳纤维的过程中,需要严格控制原料的质量、温湿度和压力等参数,以保证碳纤维制品的质量和性能。
三、纤维材料的应用领域1. 航空航天领域:碳纤维是一种重要的航空航天材料,它可以用于制作飞机、导弹、航天器等。
碳纤维制品具有优良的耐腐蚀性能和高强度,可以大幅减轻航空航天器件的重量,提高其飞行性能。
2. 汽车领域:纤维材料在汽车领域的应用越来越广泛,特别是碳纤维和玻璃纤维。
碳纤维可以用于制作汽车车身、底盘、发动机零部件等,而玻璃纤维可以用于制作汽车外壳、车窗等。
3. 建筑领域:玻璃纤维是一种重要的建筑材料,它可以用于制作建筑墙体、屋顶、地板、隔热材料等。
玻璃纤维制品具有优良的耐候性和抗腐蚀性能,可以有效延长建筑物的使用寿命。
4. 体育器材领域:碳纤维具有优良的柔韧性和抗冲击性能,因此在体育器材领域得到广泛应用。
滑雪板、高尔夫球杆、网球拍等都可以采用碳纤维材料制作,以提高其使用性能。
不同种类化学纤维的生产工序
不同种类化学纤维的生产工序化学纤维的品种繁多,原料及生产方法各异,其生产过程可概括为以下四个工序。
(1) 原料制备:高分子化合物的合成(聚合)或天然高分子化合物的化学处理和机械加工;(2) 纺前准备:纺丝熔体或纺丝溶液的制备;(3) 纺丝:纤维的成形;(4) 后加工:纤维的后处理。
一、原料制备1. 成纤高聚物的基本性质用于化学纤维生产的高分子化合物,称为成纤高聚物或成纤聚合物。
成纤高聚物有两大类:一类为天然高分子化合物,用于生产再生纤维;另一类为合成高分子化合物,用于生产合成纤维。
作为化学纤维生产的原料,成纤高聚物的性质不仅在一定程度上决定了纤维的性质,而且对纺丝、后加工工艺也有重大影响。
对成纤高聚物一般要求如下:(1) 成纤高聚物大分子必须是线型的、能伸直的分子,支链尽可能少,没有庞大侧基;(2) 高聚物分子之间有适当的相互作用力,或具有一定规律性的化学结构和空间结构;(3) 高聚物应具有适当高的分子量和较窄的分子量分布;(4) 高聚物应具有一定的热稳定性,其熔点或软化点应比允许使用温度高得多。
化学纤维的成形普遍采用高聚物的熔体或浓溶液进行纺丝,前者称为熔体纺丝,后者称为溶液纺丝。
因此,成纤高聚物必须在熔融时不分解,或能在普通的溶剂中溶解而形成浓溶液,并具有充分的成纤能力和随后使纤维性能强化的能力,保证最终所得纤维具有一定的良好综合性能。
几种主要成纤高聚物的热分解温度和熔点见表1。
表1 几种主要成纤高聚物的热分解温度和熔点高聚物热分解温度(℃)熔点(℃)聚乙烯350~400 138等规聚丙烯350~380 176聚丙烯腈200~250 320聚氯乙烯150~200 170~220聚乙烯醇200~220 225~230聚几内酰胺300~350 215聚对苯二甲酸乙二醇酯300~350 265纤维素180~220 -醋酸纤维素酯200~230 -由表1 可见:聚乙烯、等规聚丙烯、聚已内酰胺和聚对苯二甲酸乙二酯的熔点低于热分解温度,可以进行熔体纺丝。
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不同种类化学纤维的生产工序
化学纤维的品种繁多,原料及生产方法各异,其生产过程可概括为以下四个工序。
(1) 原料制备:高分子化合物的合成(聚合)或天然高分子化合物的化学处理和机械加工;
(2) 纺前准备:纺丝熔体或纺丝溶液的制备;
(3) 纺丝:纤维的成形;
(4) 后加工:纤维的后处理。
一、原料制备
1. 成纤高聚物的基本性质
用于化学纤维生产的高分子化合物,称为成纤高聚物或成纤聚合物。
成纤高聚物有两大类:一类为天然高分子化合物,用于生产再生纤维;另一类为合成高分子化合物,用于生产合成纤维。
作为化学纤维生产的原料,成纤高聚物的性质不仅在一定程度上决定了纤维的性质,而且对纺丝、后加工工艺也有重大影响。
对成纤高聚物一般要求如下:
(1) 成纤高聚物大分子必须是线型的、能伸直的分子,支链尽可能少,没有庞大侧基;
(2) 高聚物分子之间有适当的相互作用力,或具有一定规律性的化学结构和空间结构;
(3) 高聚物应具有适当高的分子量和较窄的分子量分布;
(4) 高聚物应具有一定的热稳定性,其熔点或软化点应比允许使用温度高得多。
化学纤维的成形普遍采用高聚物的熔体或浓溶液进行纺丝,前者称为熔体纺丝,后者称
为溶液纺丝。
因此,成纤高聚物必须在熔融时不分解,或能在普通的溶剂中溶解而形成浓溶液,并具有充分的成纤能力和随后使纤维性能强化的能力,保证最终所得纤维具有一定的良好综合性能。
几种主要成纤高聚物的热分解温度和熔点见表1。
表1 几种主要成纤高聚物的热分解温度和熔点高聚物热分解温度(℃)熔点(℃)
聚乙烯350~400 138
等规聚丙烯350~380 176
聚丙烯腈200~250 320
聚氯乙烯150~200 170~220
聚乙烯醇200~220 225~230
聚几内酰胺300~350 215
聚对苯二甲酸乙二醇酯300~350 265
纤维素180~220 -
醋酸纤维素酯200~230 -
由表1 可见:聚乙烯、等规聚丙烯、聚已内酰胺和聚对苯二甲酸乙二酯的熔点低于热分解温度,可以进行熔体纺丝。
聚丙烯腈、聚氯乙烯和聚乙烯醇的熔点与热分解温度接近,甚至高于热分解温度,而纤维素及其衍生物,则观察不到熔点,像这类成纤高聚物只能采用溶液纺丝方法成形。
2. 原料制备
再生纤维的原料制备过程,是将天然高分子化合物经一系列的化学处理和机械加工,除
去杂质,并使其具有能满足再生纤维生产的物理和化学性能。
例如,粘胶纤维的基本原料是浆粕(纤维素),它是将棉短绒或木材等富含纤维素的物质,经备料、蒸煮、精选、精漂、脱水和烘干等一系列工序制备而成的。
合成纤维的原料制备过程,是将有关单体通过一系列化学反应,聚合而成具有一定官能团、一定分子量和分子量分布的线型高聚物。
由于聚合方法和聚合物的性质不同,合成的高聚物可能是熔体状态或溶液状态。
将高聚物熔体直接送去纺丝,这种方法称为直接纺丝;也可将聚合得到的高聚物熔体经铸带、切粒等工序制成“切片”,再以切片为原料,加热熔融
形成熔体进行纺丝,这种方法称为切片纺丝。
直接纺丝和切片纺丝在工业生产中都有应用。
对于溶液纺丝也有两种方法,将聚合后的高聚物溶液直接送去纺丝,这种方法称一步法;另一种方法是先将聚合得到的溶液分离制成颗粒状或粉末状的成纤高聚物,然后再溶解制成纺丝溶液,这种方法称为二步法。
在化学纤维原料制备过程中,可采用共聚、共混、接枝、加添加剂等方法,以生产某些
改性化学纤维。
二、纺丝熔体或溶液的制备
1.纺丝熔体的制备
对于切片纺丝,需要在纺丝前将切片干燥,而后加热至熔点以上、热分解温度以下,将
切片制成纺丝熔体。
(1) 切片干燥:经铸带和切粒后得到的成纤高聚物切片在再熔融之前,必须先进行干
燥。
切片干燥的目的是除去水分,提高高聚物的结晶度与软化点。
切片中含有水分会给最终纤维质量带来不利影响,这是因为在切片熔融过程中,高聚物
在高温下易发生热裂解、热氧化裂解和水解等反应,使高聚物分子量显著下降,大大降低所得纤维的质量。
另外,熔体中的水分汽化,会使纺丝断头率增加,严重时甚至使纺丝无法正常进行。
因此,在涤纶和锦纶生产中,必须对切片进行干燥。
干燥后切片的含水率,视纤维品种而异。
例如,对于聚酰胺6 切片,要求于燥后含水率一般低于0.05%;而聚酯切片,由
于在高温下聚酯中的酯键极易水解,故对干燥后切片含水率要求更严格,一般应低于0.01%;对于聚丙烯切片,由于其本身不吸湿,回潮率为零,因而不需于燥。
切片干燥的同时,使高聚物的结晶度和软化点提高,这样的切片在输送过程中不易因碎
裂而产生粉末,同时也避免在螺杆挤出机中过早地软化粘结而产生“环结阻料”现象。