(方案)差别化纤维.ppt
第八讲 差别化纤维
超细纤维的定义
美国的PET委员会将0.3~1.0dtex及以下的纤维定 义为超细纤维 AKZO公司定义0.3dtex以下的纤维为超细纤维, 意大利的超细纤维则是指0.5dtex及以下的纤维 日本是指0.01~0.8dtex及以下的纤维。 而我国一般把0.9~1.4dtex的纤维称为细特纤维
纤维变细的缺点是,织物折绉性增加、抗磨性降低、织 物回弹性下降。当然这些缺点可经整理加工得到一些解 决。
表面特性
纤维变细后,相同重量的纤维所含纤维根数增加,纤 维比表面积增大使纤维的覆盖性,蓬松性和保暖性提 高;
由于表面立起的细纤维形成无数个微细的凹凸结构, 相当于形成无数个毛细管,因此织物毛细芯吸效应有 明显的增加,它能起到传递水的作用,大大改善织物 的吸湿性;
力学效应
细旦化使纤维具有高的比强度和低的断裂伸长率, 但单丝的绝对强力降低,起毛起球现象可得到改善。 纤维愈细,这种倾向愈显著;
纤维变细后,还使纤维具有高的可绕性和扭转性。 这也是由于纤维的抗弯刚度和抗扭刚度与直径的四 次方成正比有关。
细旦纤维的应用实例
一、超高密度防水透湿织物作用示意图
其它应用
复合纺丝法-剥离型或分离型
这种纤维使用几种不相溶的,但粘度相 近的聚合物组分,各自沿纺丝组件中预 定的通道流过,并相互汇集形成预先设 定好的纤维截面的形状,其组分的分布 通常有花瓣型,中空型,米字型,十字型等, 然后再通过分离制得超细纤维混合体。
其分离的方法有前分离法(在成纤过程 或织造过程分离)和后分离法(对织物 进行特殊处理而使其分离),具体可分 为化学分离法{如化学溶解、化学降解、 化学溶胀及收缩},还有机械变形和假捻 等剥离法。这种方法的优点是:效率高 ,无聚合物的损失,制得的超细纤维单 丝细度低,缺点是纺丝组件构造复杂, 加工难度大。
差别化纤维
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中空纤维
中空纤维与常规纤维相比降低了纤维集合体的密度,提高了热
容系数孔隙率,蓬松度,纤维截面的极惯性矩,增加了比表面积, 因而不仅具有良好的蓄热保温和吸湿透气性能,实现了纤维材料 的轻量化,而且还增强了纤维的刚度和不透明感。
中空纤维在触感上还是暖感纤维,中空微孔纤维也可作为过滤材 料,以异材质异纤度,异截面,异收缩为特征的多异纤维经织造 染整处理后,会赋予面料特殊的观感,触感和性能应用高分子组 变性法纺出的粘胶纤维,形成特殊异形截面结构,纤维表面呈正 弦形规则,且保持永久性的化学卷曲,具有吸湿性好,滑爽细腻 光亮,高雅华贵并富有三维立体和丝感的独特风格,满足了毛纺 高档化,立体感的要求,也符合毛纺和针织行业新颖
用档次。 1 减量细化的方法 a.氧化减量法 利用氧化剂(Naclo,Cl2等)的氯化氧化作用
对纤维鳞片外层的二硫键(-s=s-)和主链上的 肽键进行水解,使外层鳞片的大部或全部溶解。
b.蛋白酶减量法 蛋白酶主要作用于多肽主链,催化肽键的水解
蛋白酶处理前可先用无氯氧化剂(如双氧水)等对毛 做前处理,用以打开鳞片外层中的二硫键。
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复合纤维产品
复合纤维又称共轭纤维,是指在同一纤维截面上存在两种 或两种以上组分或成分的纤维,它是开发较早的一种单纤 维内复合技术成果,
按所含组分的多少可分为双组分和多组分复合纤维按其截 面结构的形状可分为并列型,双侧型,皮芯型,海岛型及 桔瓣型复合纤维等。
这种纤维可兼有两种或两种以上纤维的特性,能够达到优 势互补的效果,如并列型复合纤维具有永久性三维自然卷 曲且蓬松,丰满,弹性好,保暖性好,皮芯型复合纤维可 产生多种效应,如改善染色性,耐磨性等。
目前,制作芳香面料的纤维多为皮芯型复合纤维,一 般皮层为聚酯,芯层为掺有天然香精的聚合物,这类 芳香面料能产生一种森林浴的感觉,同时具有去臭, 安神,祛痰,兴奋神经和降压的作用。它可以制成絮 棉,地毯,窗帘和睡衣等。以锦纶为皮,涤纶为芯的 复合纤维,既具有锦纶染色性,耐磨性好的优点,又 有涤纶模量高,强度大的特点,多组分型复合纤维用 于制作超细复合纤维,不仅柔软,蓬松,而且表面积 增大,吸附性加大,皮芯差异减小在服装面料领域有 极大的应用价值,国内外已经成功地生产了一批新桃 皮绒型,新精梳仿毛型,干爽型和超高密度型,新合 纤,织物。
差别化纤维
涤纶仿真产品每年有1/2需要进口。
小 测
Mission 1 : 相同线密度的同种纤维, 异形纤维界面宽度和抗弯刚 度____ 大于圆形纤维
Mission 2 : 请看黑板
Mission 3 : 请问右图的毛巾是什么纤维 做成的
4.国内外市场
我国差别化纤维的发展现状
我国化纤工业经过40多年发展,现已形成各大类品种基本齐全、技 术装备配套、质量品种有一定水平的化纤生产开发体系。近年来,随着 生产水平的提高,设备条件的改善,尤其是人民生活水平提高带来的市 场需求,一些差别化纤维品种相继研制成功。如阳离子染料可染聚酯、 异形纤维、多孔中空纤维卷曲纤维、纫旦和超纫旦短丝、高收缩纤维、 蓄热保暖纤维、 防紫外线纤维、抗静电纤维、防臭抗菌纤维、导电纤维等。另外, 国外现有的差别化纤维我国大部分都有,且科研成果工程化、市场化也 取得了丰硕的成果。目前已经有几十个大类新产品已转入批量生产,超 细旦、高收缩、阳离子染料可染、多功能混纤复合长丝等发展迅速。
易染色 纤维
所谓易染色纤维是指可用不同染料染色, 且色泽鲜艳,色谱齐全,色调均匀,色牢度 好,染色条件温和(常温,无载体)等。
色牢度:
是指纺织品的颜色对在加工和使用过程中各 种作用的抵抗力。根据试样的变色和未染色贴衬 织物的沾色来评定牢度等级。纺织品色牢度测试 是纺织品内在质量测试中一项常规检测项目。
感谢 聆听
简讯: 生产三维卷曲中空纤维的有机高分子 原料主要有聚酯和聚丙烯 , 东华大学于上 世纪90年代在国内率先开始进行四孔、七 孔等多孔中空纤维的研究,取得了自己的 专利技术。并在国内多家企业得到应用生 产。
纺织纤维的鉴别PPT课件
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纺织与材料学院纺织工程系
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第四章:化学纤维
改性方法: 1、化学改性:(1)接枝,(2)共聚,(3)纤 维化学处理。改善纤维的吸湿,染色性,抗静电
性,难燃性等。 2、物理改性: (1)改变喷丝孔的形状——异形纤维 (2)改变纤维伸直为卷曲——变形纤维 (3)不同聚合物从同一喷丝孔喷出→复合纤维 改善:膨松性,伸缩弹性,光泽,抗污等,增强
(2)适当的分子量;
(3)凝固后的纤维中,大分子间应该具有足够
的结合能。
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第四章:化学纤维
纺丝液的制备方法:目前最主要的有熔体法 和溶液法两种。 为了使纺丝液具有均匀和良好的纺丝性能,纺丝 液还必须进行混合,过滤,脱泡等工序,然后送 去纺丝。在纺丝液中加入不同量的消光剂(二氧 化钛),可生产不同光泽的纤维:有光,半光, 无光。加入颜料,可生产色牢度很好的有色纤维。
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第四章:化学纤维
二、种类和分子组成 (一)人造纤维 1、粘胶纤维:以木材,棉短绒,芦苇,甘蔗渣 等植物纤维素为原料制成。 (简介最近发展的几个新品:Modal,Tencel, 竹子纤维) 2、人造蛋白质纤维:大豆纤维(不是纯蛋白)。
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飞船减速器。
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第四章:化学纤维
长久以来,为了满足人类穿着日益增长的需 要,人们一直在寻找更多的纤维材料来源。蚕丝 是自然界唯一可供利用的长丝,而且它的形成独 具一格——由液体状变成固体状。我国早在南宋, 就有记载,周去非的《岭外代答》一书记述,广 西某县枫树上有“食叶之虫”称做“丝虫”,它 的外形“似蚕而呈赤黑色”,每当五月(农历) 间“虫腹如蚕之熟”,当地人就捉回用醋浸渍, 然后剖开虫腹取出丝素,在醋中牵引成丝,一虫 可得丝长6-7尺,这种从野蚕身上抽丝的方法, 堪称是人类人工制丝技术最早的事实。
4差别化、功能化纤维
改变截面:如采用特殊的喷丝孔形状开发的异形 纤维。 表面物理改性:如采用高能射线(γ射线等)和 低温等离子体进行纤维表面刻蚀、涂抹、以及物 理改性接枝共聚、电镀等。
化学改性
化学改性是指通过改变纤维原来的化学结构 达到改性目的的方法,改性方法包括共聚、 接枝、交联。 共聚:是采用两种或两种以上单体在一定条件 下进行聚合的方法。例如,丙烯腈与氯乙烯或 偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯腈的阻燃性能, 而对苯二甲酸乙二酯与间苯二甲酸磷酸钠或对 苯二甲酸磷酸钠共聚则可以改善聚酯纤维的染 色性能。
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喷气变形法
利用喷气方法,使受到 冲击的丝条中各跟长丝产 生弯曲形成随机的环圈, 借纤维之间的摩擦而使环 圈固定在一定位置上,这 种变形加工不需加热定型, 可用于不具有热塑性的纤 维的加工。
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复合纤维卷曲法 选用两种不同收缩性的 聚合物复合纺丝,在热处 理中因两种组分收缩程度 不同而产生卷曲。
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刀刃擦过法(刮擦法) 1932年英国人发明。将加 热的单丝或复丝以紧张状态 擦过曲率很小的刀刃,纤维 贴近刀边一面受压缩,另一 面受拉伸,从而形成卷曲。
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填塞箱法 又称压缩卷曲法,原丝 由喂入轮送入加热管(填塞 箱)内,受到高度压缩。并 在弯曲情况下受热定形,使 纤维形成卷曲形状。填塞箱 法可加工粗旦锦纶和丙纶纱 线。
无机纤维
天然无机纤维(石棉) 无机纤维 人造无机纤维
玻璃纤维
碳纤维 金属纤维 其他
1.石棉 (1)成分 属天然矿物质纤维,主要组成是 镁、钠、铁、钙、铝的硅酸盐或铝硅酸盐。 (2)性能 石棉纤维可耐300℃的高温。 (3)应用 耐热、隔热、保温、耐酸碱的服装、手套; 化工过滤材料;锅炉、烘箱等的热保温材料 石棉瓦、石棉板等建筑材料 石棉短纤维末吸入肺部会引起硅沉着病, 生成规模近年来明显萎缩。
纺织材料学——差别化纤维 2
二.应用
1.晴纶膨体纱 2.毛纺产品的改性 3.交织,形成凹凸不平的效果。 4.立体图形,提花织物,花用普通长丝, 底用高收缩纤维,收缩处理,图形有立体感。 5.其他 高密织物、膨体厚织物、人造麂皮。
膨体厚织物
三、自伸长丝
指进行热处理时表现出自伸长的特性。其自 伸长可达8%-15%。将自伸长丝与高、低收缩 丝复合形成高异收缩复合丝,组分之间的收缩 率差可达30%-45%。
微孔型亲水纤维
第十节 混纤丝
混纤丝是指由几何形态或物理性能不同的单丝 组成的复丝。
目的在于提高合成纤维的天然感。 常见的混纤丝有异收缩、异形、异旦及多异混
纤等几种类型。
异形混纤丝
由截面形状不同的单丝组成的混纤丝,在 纤维之间存在空隙及毛细管结构,可降低纤维 间的摩擦系数,其织物具有良好的蓬松性、吸 湿性和回弹性。
用的合成纤维物理改性方法之一。
2.用途 并列:三维自卷曲,膨松、丰满、弹性好。 皮芯:自卷曲纤维、热粘接纤维、导电纤维。 多组分:制取超细纤维。
复合纤维
三、多层复合纤维
利用光线干涉形成彩色纤维 多层复合纤维,复合层间距为0.8μm 白光经层积型复合纤维产生光干涉效应后,会
发出清新的亚马逊蝴蝶的彩色
4.上油、上染率增加,物料消耗量增加。
三.制取方法
1.常规设备、工艺,主要是细旦丝, 2.分裂剥离法,多组分复合丝。两种成分以 放射状,多层等形成,然后用化学或物理方法分 裂、剥离。
3.溶解去除法,复合纤维中溶去一种成分。Biblioteka 分裂剥离法四.应用
1.仿真丝。 2.高密防水透气织物。 3.桃皮绒织物。 4.洁净布。 5.高吸水材料,毛巾、吸水笔芯、卫生巾。 6.仿麂皮。
二.特点
第五章差别化纤维聚合物表面改性
2 东丽公司 日本东丽公司的差别化Macspec纤维是利用整理加工方 法赋予纤维抗菌功能。由于抗菌剂进入纤维内部,即使在剧 烈洗涤后也不会逸出纤维表面。抗菌剂用来自自然的甲壳质, 对人体和环境无副作用。主要用于床上用品、各种制服、看 护衣料等。
差别化纤维在日本的情况
3 可乐丽公司 日本可乐丽公司差别化Saniter纤维系列是在熔 融纺丝阶段加入制菌剂的聚酯纤维,有短纤维类 Saniter30以及长丝类Saniter21。Saniter纤维中加 入的制菌剂是具有特殊制菌性能的陶瓷。这种陶瓷 还广泛应用于塑料餐具、冰箱内部等,是具有高度 安全性能的物质。可长时间保持制菌效果.不会因 为日晒、热度和温度的影响降低其功效。经确认, 可制菌的细菌种类有枯草杆菌、肺炎杆菌、大肠菌、 沙门氏菌、肠炎弧茵、MRSA。主要用于一般家庭 用的被褥棉絮、床单、窗帘等,今后可乐丽公司还 计划开拓医院用品领域。
差别化纤维在日本的情况
4 钟纺合纤公司 日本钟纺合纤公司的差别化Biosafe纤维是在聚丙烯腈纤 维内加入抗菌除臭剂,从而在纤维内部形成许多孔。该纤维 制成的纺织品通过增大接触水分、恶臭、杂菌的表面积,从 而具有卓越的吸水性和制菌、除臭效果。除制菌外, Biosafe还具有卓越的消除汗和体臭功能,纤维内部形成许 多的孔发挥了毛细血管的作用,使其具有天然纤维般的吸水 功效。 Biosafe由于在织造阶段加入了抗菌剂,因此反复洗涤 后仍能保持良好的制菌、吸水效果。而且经过混纺、交织、 交编、染色、热加工等后加工工艺后,其杀菌效果也不会下 降。目前,钟纺合纤主要以棉80%、Biosafe20%的混纺面 料开发产品,面向浴巾及内衣市场展开销售,今后还将考虑 拓展医疗、看护用品市场。
国内外公司开发的最新差别化纤维
差别化纤维
差别化纤维的改性技术
差别化纤维的改性技术
• 化学改性:通过化学反应改变纤维的分子结构 • 物理改性:通过物理作用改变纤维的物理性质 • 生物改性:通过生物过程改变纤维的性质
差别化纤维的改性方法
• 共聚改性:通过共聚反应引入新的官能团,改变纤维的性能 • 接枝改性:通过接枝反应在纤维表面引入新的官能团,改变纤维的性能 • 填充改性:通过填充剂改变纤维的密度、硬度等性能
差别化纤维概述与应用
01
差别化纤维的基本概念与分类
差别化纤维的定义与特点
差别化纤维是一种具有特殊性能的纤维
• 通过改变纤维的分子结构或物理化学性质实现 • 具有优于普通纤维的性能特点
差别化纤维的特点
• 高性能:具有较高的力学性能、耐磨性、耐热性等 • 功能性强:具有抗菌、抗静电、阻燃等功能 • 高附加值:生产过程复杂,技术要求高,价格相对较高
差别化纤维的应用领域
• 服装面料:制作各种服装、内衣、运动服装等 • 家用纺织品:制作床单、被子、毛巾等 • 产业用纺织品:制作轮胎、输送带、的应用
差别化纤维在服装面 料中的应用
• 差别化纤维在服装面料中的应用 • 弹性面料:制作具有弹性的运动服、内衣等 • 抗皱面料:制作具有抗皱性能的正装、衬衫等 • 功能面料:制作具有抗菌、抗静电、阻燃等功能的面料
02
差别化纤维的制造工艺与技术
差别化纤维的制备工艺与方法
差别化纤维的制备工艺
• 化学法:通过化学反应改变纤维的性质 • 物理法:通过物理作用改变纤维的性质 • 生物法:通过生物过程改变纤维的性质
差别化纤维的制备方法
• 熔融纺丝法:将熔融的聚合物通过喷丝孔挤出成纤维 • 湿法纺丝法:将聚合物溶液通过喷丝孔挤出成纤维,经过凝固、拉伸、水洗等工序 • 干法纺丝法:将聚合物粉末通过喷丝孔挤出成纤维,经过拉伸、热定型等工序
第一章(5) 差别化纤维
二、超细纤维的分类
第二种分类方法是按照现有的化纤生产技术水 第二种分类方法 平,并结合丝的基本性能和大致应用范围进行 划分,据此可以分为以下四类:
(1)细旦丝 单丝线密度范围为0.55dtex (0.5旦)1.4dtex(1.3旦)的丝属于细旦丝。细旦丝在仿真丝 织物中获得了广泛的应用。 (2)超细旦丝 超细旦丝的单丝线密度范围为0.33dtex ) (0.3旦)-0.55dtex(0.5旦)的丝属于超细旦丝。超细 旦丝主要用于高密防水透气织物,以及一般的起毛织 物和高品质的仿真丝织物。
三.涤纶差别化纤维的发展历史
第二代涤纶差别化纤维:针对纤维特性改性,所以又 称特性差别化,属于多仿真阶段. 主要方法是化学改性加物理改性,如采用复合纺丝技 术,各种加弹技术,变形技术以及各种化学改性技术. 差别化的内容有:异收缩,异卷曲,弹性,吸湿性,抗静电, 抗起球,阻燃,阳离子可染,易染,光泽,蓬松性等有关手 感和外观方面的各种特性. 差别化的目的:改善化学纤维的性能,功能和风格,以 及克服化纤在手感方面和服用性能方面存在的明显 缺陷.
三.涤纶差别化纤维的发展历史
第四代涤纶差别化纤维:日本称为新合纤,属于超 仿真,超感性阶段. 主要方法是利用多组分混纤和细旦丝,同时运用聚 合物改性技术,纺丝技术,织造技术,染整技术等复 合加工技术. 差别化的内容有:物理方面,结构方面,化学性能方 面,集束方面,微旦化方面以及混纤,变形等各种变 化. 这一代纤维被认为达到了既有天然纤维风格,又有 超天然纤维性第三代涤纶差别化纤维:多元差别化, 又称高仿真纤 维,属于高仿真阶段. 主要方法是聚合工艺,纺丝技术,牵伸技术等,通过复 合,混纤,交络,变形,加上纤维在纵向形态和表面状态 方面的变化. 差别化的内容有:纤维的变径,表面微坑,异形交络,变 形,同时综合运用第一,二阶段的各种差别化技术,这 类差别化纤维在20世纪80年代中期是极盛的发展时 期.
第十章 差别化纤维
表10-1
有色棉与普通棉与长度、强度比较
纤维长度(mm) 23.9 23.9 27.4 纤维强度(CN/dtex) 1.86 1.96 2.49
棉纤维品种 绿色棉 狼棕色棉 新棕色棉
细绒棉(白色)
23~33
1.96~2.21
(二)转基因动物的纤维产物 转基因动物的纤维产物主要来自羊和蚕,羊毛和蚕丝都是 十分高级的纤维材料,实现转基因改造应该是非常有前途 的,中国在蚕和蚕丝纤维方面组织了以下这几方面的研发 工作: 1.测定并建立完整的蚕基因谱。 2.利用基因的组织特异性表达方式,提高蚕的生产性能 或建立蚕的新表达系统。 3.通过基因操作,形成有不同氨基酸组成和序列的合成 蛋白质产物。
圆形截面的纤维可以把进入纤维内的光线按正常 的分配规律实现穿透与内反射,因为所有入射点 的法线都通过截面中心,内反射角与折射角相等 (图10-4),而三角形截面因为可能发生部分全 反射而不一定能从纤维中穿透,内反射光量的相 对增大必然会使纤维获得高反射率。大部分蚕丝 纤维接近三角形截面,具备了形成高反射率的有 利条件,而三角形截面的部分全反射现象则又同 时能使它获得“闪烁”(忽明忽暗)的光泽效果。
涤纶长丝纱要获得这种纤维间有长度差异的长丝纱,有多种方 法,可以在纺丝工艺中制备,也可以在拉伸工艺中制备,更可 以在纤维成纱以后,通过素材再加工的方法去制备,不同的方 法能使纤维间获得不同的长度差,使用者可以根据运用的需要 进行选择。
第三节 基于形质改良技术的差别化纤维 一、毛纤维的细化改良 获得细毛的途径有二:一是改进羊种的遗传培育与改良,一 是用物理或化学的方法使已成形的毛细化,后者是纺织界工 业手段。 (一)减量细化的方法原理 1.氧化减量法 这是一种传统的减量方法,主要是利用氧化剂(Naclo,Cl2 等)的氯化氧化作用对纤维鳞片外层的二硫键(-s-s-)和主 链上的肽键进行水解,使鳞片外层的大部或全部被溶失。
差别化纤维
整理ppt
拉伸细化的关键: (1)通过预处理打开羊毛大分子链之间既有的交链键
(二硫键、盐式键和氢键等),为下一步拉伸创造条 件。 (2)为提高纤维接受拉伸的效率,拉伸需纤维集合体 上进行,因此选择集合形式十分重要。目前采用的有 毛条,粗纱等多种集合体形式,接受拉伸的集合体均 需接受有效的集束加工,以使集合体中所有的纤维都 能接受到拉伸。 一般当拉伸伸长率超过20%以后,α型螺旋构象开始转 变,超过35%时,转变即十分明显,超过70%,即可全 部转变为β型构象。
从物理化学性能上划分,差别化纤维有: 抗静电纤维 高收缩纤维 阻燃纤维 抗起毛起球纤维
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三 基于形质改良技术的差别化纤维
使既有的纤维能通过形貌与质地的改良在纺织 上获得新的使用价值。
(一)毛纤维的细化改良 用物理或化学方法使毛纤维细化,提高纤维应
用档次。 1 减量细化的方法 a.氧化减量法 利用氧化剂(Naclo,Cl2等)的氯化氧化作用
功能为目标。常见品种:超细涤纶纤维、抗静 电涤纶纤维、阻燃涤纶纤维、高收缩涤纶纤维、 可染性涤纶纤维、高吸水涤纶纤维等。 (2)仿真型:以能使其最终产品取得类似于 天然纤维织物的风格为目标,所谓“仿真”, 主要指风格上的仿真。
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从形态结构上划分,差别化纤维主要有: 异形纤维 中空纤维 复合纤维 细特纤维
对纤维鳞片外层的二硫键(-s=s-)和主链上的 肽键进行水解,使外层鳞片的大部或全部溶解 。
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b.蛋白酶减量法 蛋白酶主要作用于多肽主链,催化肽键的水解 蛋白酶处理前可先用无氯氧化剂(如双氧水)等对毛
做前处理,用以打开鳞片外层中的二硫键。 减量细化使毡缩性能明显降低,光泽增强,有时被称
第四周2差别化纤维
差别化纤维一、概述差别化纤维(differentialfiber)是化纤行业中使用的术语。
它不是一个有严密定义的词,而是泛指不同于一般常规品种的化纤,泛指对常规化纤品种进行技术改造而创造出具有某一特性的化纤。
差别化纤维在概念上有时与功能性纤维有区别,前者以改进服用性能为主,而后者突出有耐高温、耐腐蚀、高强度及高模量等特殊性能。
但是,目前两者的区别逐渐模糊而变得密不可分,有的将功能性纤维亦视作差别化纤维。
差别化纤维品种较多,目前有易染、有色、高吸湿、防水、高收缩、抗静电、抗起球起毛、抗菌、阻燃、远红外、防紫外、发光、异形、细旦、超细旦、复合、仿丝、仿毛及仿麻等品种,产品品种日新月异。
在早期发达国家,差别化纤维的耗量和品种都发展得很快。
以日本为例,1978年,合纤的差别化率为19%,1982年即提高至40%,这表明市场对差别化纤维的数量和品种需求殷切;1998年,日本合纤的差别化率达50%;世界合纤的差别化率早在1998年即接近30%,而目前也还只有30%,十余年来基本没有提高,从表面上看,差别化纤的发展似乎趋于缓慢,但实际上是品种更替更加频繁,产品的市场有效寿命缩短,开发新品的难度和风险更大。
国外这几年已不再统计差别化纤维的产量,“差别化纤维”的称谓也在逐步转为“合纤新品种”。
我国合纤的差别化率还比较低,1998年为17.9%(其中涤纶为15%),当年全国差别化合纤产量为82.1万吨,因不能满足市场需求,进口了53.5万吨。
2000年,我国差别化率已提高至约20%,2005年预计可达到40%,但是,从世界上差别化纤维发展的历程来看,不应片面追求过高的差别化率,而更应注重市场需求和国内外新品开发。
二、制取差别化纤维的主要方法差别化纤维可用化学改性和物理改性等方法制得,其要点如下。
化学改性法中的主要方法为共聚法,即在大分子基本结构中引进某些特殊基因,加以共聚,如在用精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)生产聚酯时,引入少量间苯二甲酸二甲酯磺酸钠(SIPM),即可制得阳离子染料可染聚酯。
差别化纤维
精选2021版课件
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从形态结构上划分,差别化纤维主要有: 异形纤维 中空纤维 复合纤维 细特纤维
差别化纤维
冯运茂
Hale Waihona Puke 精选2021版课件1
一 概念
差别化纤维就是利用对常规 纤维进行物 理.化学改性的手段而制造的具有某种特 性和功能的纤维,
狭义的定义只是针对服用纤维而言,而 广义的定义包括所有纤维制品的应用领 域。
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二差别化纤维的分类
差别化纤维分类: (1)功能型:以使纤维获得某种特殊的使用
(2)在涤纶、锦纶等合成纤维织物上用等离子射线或 其他射线进行刻蚀。
(3)在合成纤维的纺丝生产线上进行射线或激光刻蚀, 有意形成粗糙的纤维表面。
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(四)、化学纤维的截面改良
(1)改变喷丝孔的孔形(包括不同孔形在同一个喷丝 板上的组合)。
(2)改变纺丝凝固条件,使纺丝液中溶剂向纤维外渗 出的速度和能力与凝固条件中的溶剂或热量向纤维中 渗入的速度和能力之间有不同的配合关系,通过不同 的固化条件改变截面形状。
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用途: 这类纤维使用范围极广,广泛应用于服装,服饰及箱
包等。如涤锦复合超细纤维及海岛型纤维可用于仿桃 皮绒,仿麂皮绒,织超高密织物,高性能洁净布及快 干毛巾等。超细旦丙纶纤维具有芯吸效应强,透湿率 高静电聚集小的优点,且具备隔热,保暖,干爽,耐 污,易洗,快干,抗腐,耐腐的特性。用这种疏水导 湿纤维作为内衣的里料层,可使汗水通过丙纶丝的芯 吸效应迅速从皮肤引离至外层亲水性的棉纤维而散发 到空气中,使皮肤无湿冷感,用这种纤维织成的面料 ,非常适用于制作登山,徒步旅行等户外活动的运动 装。
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异形纤维产品
异形纤维是经一定几何形状(非圆形)喷丝孔 纺制的具有特殊截面形状的化学纤维。
根据所使用的喷丝孔不同、可得到三角形、多 角形、三叶形、多叶形、十字形、扁平形、Y 形、H形、哑铃形等等。
用圆形喷丝孔加工的圆形截面纤维经过异形化 处理亦可得到异形纤维,这种异形纤维蓬松度 较好,耐起毛起球,消除了化纤光滑的手感, 富有天然纤维的糙感,
一般当拉伸伸长率超过20%以后,α型螺旋构象开始转 变,超过35%时,转变即十分明显,超过70%,即可全 部转变为β型构象。
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(二)、纤维的共混共聚改良
利用高分子合金技术对化学纤维实施共聚、共混与复 合改良的纤维制造方法。
(1)共聚纤维:指通过其他物质去置换既有纤维大分 子主链上部分单体而形成的纤维。如聚丙烯腈、聚乙 烯醇缩甲醛纤维。
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超细纤维产品
一般定义单纤细度小于0.5dtex的为超细纤维。单纤细 度小于0.1dtex的为极细纤维,
特点: 这类超细,极细纤维一般具有柔软,可绕性好,滑爽,
易弯曲的特性,并且纤维束内有各种微细组织,单纤 维根数多单位比表面积大,在纤维横断面上光泽,颜 色变化的曲率半径小,纤维长径比高,
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抗静电纤维
不易积聚静电荷的化学纤维。在标准状态下体积电
阻率小于1010Ω·cm的纤维或静电荷逸散半衰期小于60s
的纤维。有暂时性和耐久性两种。
加工方法有:
(1)用抗静电剂进行表面处理;
(2)用亲水性聚合物整理剂处理;
(3)与含导电或抗静电性能的聚合物复合纺丝或共混纺 丝;
(4)与抗静电单体共聚。用于加工各种服装、地毯、矿 山输送带、汽车内装饰用品和特殊无尘、无菌、无静 电工作服。
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高收缩纤维
a. 长丝b . 短纤 性能:高干热收缩率 15%~40%( 普通 5%~7%) 和沸
水收缩 率15%~60%, 强力较低 2. 5~3. 5C N/ dt。 应用:高收缩纤维一般应在使织物致密致厚, 增加蓬松,
增加毛型感等仿毛产品 上, 如膨体纱、 泡绉等织物。
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蛋白酶处理前可先用无氯氧化剂(如双氧水)等对毛 做前处理,用以打开鳞片外层中的二硫键。
减量细化使毡缩性能明显降低,光泽增强,有时被称 为“丝光”羊毛;纤维的强度和伸长等机械性能会受 到损坏。
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2 拉伸细化的方法原理
拉伸细化就是将羊毛接受拉伸后缩小的直径固定下来, 实现细化。
预处理
集中加工
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目前,制作芳香面料的纤维多为皮芯型复合纤维,一 般皮层为聚酯,芯层为掺有天然香精的聚合物,这类 芳香面料能产生一种森林浴的感觉,同时具有去臭, 安神,祛痰,兴奋神经和降压的作用。它可以制成絮 棉,地毯,窗帘和睡衣等。以锦纶为皮,涤纶为芯的 复合纤维,既具有锦纶染色性,耐磨性好的优点,又 有涤纶模量高,强度大的特点,多组分型复合纤维用 于制作超细复合纤维,不仅柔软,蓬松,而且表面积 增大,吸附性加大,皮芯差异减小在服装面料领域有 极大的应用价值,国内外已经成功地生产了一批新桃 皮绒型,新精梳仿毛型,干爽型和超高密度型,新合 纤,织物。
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中空纤维
中空纤维与常规纤维相比降低了纤维集合体的密度,提高了热
容系数孔隙率,蓬松度,纤维截面的极惯性矩,增加了比表面积, 因而不仅具有良好的蓄热保温和吸湿透气性能,实现了纤维材料 的轻量化,而且还增强了纤维的刚度和不透明感。
中空纤维在触感上还是暖感纤维,中空微孔纤维也可作为过滤材 料,以异材质异纤度,异截面,异收缩为特征的多异纤维经织造 染整处理后,会赋予面料特殊的观感,触感和性能应用高分子组 变性法纺出的粘胶纤维,形成特殊异形截面结构,纤维表面呈正 弦形规则,且保持永久性的化学卷曲,具有吸湿性好,滑爽细腻 光亮,高雅华贵并富有三维立体和丝感的独特风格,满足了毛纺 高档化,立体感的要求,也符合毛纺和针织行业新颖
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复合纤维产品
复合纤维又称共轭纤维,是指在同一纤维截面上存在两种 或两种以上组分或成分的纤维,它是开发较早的一种单纤 维内复合技术成果,
按所含组分的多少可分为双组分和多组分复合纤维按其截 面结构的形状可分为并列型,双侧型,皮芯型,海岛型及 桔瓣型复合纤维等。
这种纤维可兼有两种或两种以上纤维的特性,能够达到优 势互补的效果,如并列型复合纤维具有永久性三维自然卷 曲且蓬松,丰满,弹性好,保暖性好,皮芯型复合纤维可 产生多种效应,如改善染色性,耐磨性等。
用物理或化学方法使毛纤维细化,提高纤维应 用档次。
1 减量细化的方法 a.氧化减量法 利用氧化剂(Naclo,Cl2等)的氯化氧化作用
对纤维鳞片外层的二硫键(-s=s-)和主链上的 肽键进行水解,使外层鳞片的大部或全部溶解。
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b.蛋白酶减量法 蛋白酶主要作用于多肽主链,催化肽键的水解
(2)混抽纤维:指通过向纤维的非晶区和原纤间空隙 混入其他物质后形成的纤维。
(3)复合纤维:指将两种以上不同的纤维材料共生在 同一根纤维上,成为纤维的不同组份。
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(三)、纤维形貌的刻蚀改良
刻蚀方法:水解剥蚀、等离子射线刻蚀、X射线刻蚀、 激光刻蚀等。
(1)在成纱前,对兔毛纤维进行等离子刻蚀。兔毛纤 维可以在刻蚀处产生屈曲。这一方法也可应用到卷曲 少的粗毛和山羊毛上。
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用途: 这类纤维使用范围极广,广泛应用于服装,服饰及箱
包等。如涤锦复合超细纤维及海岛型纤维可用于仿桃 皮绒,仿麂皮绒,织超高密织物,高性能洁净布及快 干毛巾等。超细旦丙纶纤维具有芯吸效应强,透湿率 高静电聚集小的优点,且具备隔热,保暖,干爽,耐 污,易洗,快干,抗腐,耐腐的特性。用这种疏水导 湿纤维作为内衣的里料层,可使汗水通过丙纶丝的芯 吸效应迅速从皮肤引离至外层亲水性的棉纤维而散发 到空气中,使皮肤无湿冷感,用这种纤维织成的面料, 非常适用于制作登山,徒步旅行等户外活动的运动装。
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Hale Waihona Puke 最新.23(1)通过预处理打开羊毛大分子链之间既有的交链键 (二硫键、盐式键和氢键等),为下一步拉伸创造条 件。
(2)为提高纤维接受拉伸的效率,拉伸需纤维集合体 上进行,因此选择集合形式十分重要。目前采用的有 毛条,粗纱等多种集合体形式,接受拉伸的集合体均 需接受有效的集束加工,以使集合体中所有的纤维都 能接受到拉伸。
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从形态结构上划分,差别化纤维主要有: 异形纤维 中空纤维 复合纤维 细特纤维
从物理化学性能上划分,差别化纤维有: 抗静电纤维 高收缩纤维 阻燃纤维 抗起毛起球纤维
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三 基于形质改良技术的差别化纤维
使既有的纤维能通过形貌与质地的改良在纺织 上获得新的使用价值。
(一)毛纤维的细化改良
差别化纤维
冯运茂
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一 概念
差别化纤维就是利用对常规 纤维进行物 理.化学改性的手段而制造的具有某种特 性和功能的纤维,
狭义的定义只是针对服用纤维而言,而 广义的定义包括所有纤维制品的应用领 域。
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二差别化纤维的分类
差别化纤维分类: (1)功能型:以使纤维获得某种特殊的使用
功能为目标。常见品种:超细涤纶纤维、抗静 电涤纶纤维、阻燃涤纶纤维、高收缩涤纶纤维、 可染性涤纶纤维、高吸水涤纶纤维等。 (2)仿真型:以能使其最终产品取得类似于 天然纤维织物的风格为目标,所谓“仿真”, 主要指风格上的仿真。
拉伸
永久定型
烘干
毛纤维在受到拉伸以后
(1)纤维中许多原来取α螺旋构象的多肽长链分子被 伸展成取折曲构型的β型构象大分子,这一构象有利于 伸展后的分子能重新结合堆砌在一起;
(2)拉伸同时也可能把存在于多肽长链分子之间的各 种交联键破坏,并使它们在新的位置上生成新的交联 键。
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拉伸细化的关键:
熔体纺丝或干法纺丝:主要依靠改变喷丝孔形状实现 截面改良;
湿法纺丝:两种方法都可以用,改变凝固条件用得多 一些。
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四 差别化纤维的产品开发现状
随着国内外化纤新品种科技投入的不断 增加和产业化研究的日益深入,差别化 纤维品种层出不穷。目前,市场流行的 高档化纤面料,大量选配使用多功能, 多组分的新型纤维。如细旦,超细旦, 四异,异纤度,异收缩,异截面,异材 质,中空等差别化纤维,以满足防污, 防水,透气,高仿真等功能的要求。
(2)在涤纶、锦纶等合成纤维织物上用等离子射线或 其他射线进行刻蚀。
(3)在合成纤维的纺丝生产线上进行射线或激光刻蚀, 有意形成粗糙的纤维表面。
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(四)、化学纤维的截面改良
(1)改变喷丝孔的孔形(包括不同孔形在同一个喷丝 板上的组合)。
(2)改变纺丝凝固条件,使纺丝液中溶剂向纤维外渗 出的速度和能力与凝固条件中的溶剂或热量向纤维中 渗入的速度和能力之间有不同的配合关系,通过不同 的固化条件改变截面形状。