新型纺织材料学第五章 差别化纤维

• 细特纤维组成的长丝称为高复丝。 • (2)超细纤维。单纤维线密度小于
0.44dtex的纤维称为超细纤维。 • 超细纤维组成的长丝称为超复丝。
二．特点
（一）优点 1．手感柔软、细腻，抗弯刚度明显降低。 2．柔韧性好，重复弯曲强度提高。 3．光泽柔和，漫射光增加。 4．高清洁能力，接触面积增大。 5．高吸水、吸油性。 6．高密结构。 7．高保暖性，静止空气多。
• 复合纺丝法:基本原理是将两种性质不同的 高聚物，用两根螺杆分别熔融、计量后．共 同进入特殊设计的纺丝组件.按照预定的要求 在喷丝孔中有规律地排列成熔体流，经喷丝 孔喷出冷却成形后，再通过卷绕、拉伸而成 为复合长丝。
• 共混纺丝:将两种或两种以上的具有相容性 的聚合物混合在一起进行纺丝的方法.
三．特性及用途
• 第二代涤纶差别化纤维:
• 主要特点是针对纤维的特性改性， 称为特性差别化时代，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。
• 第三代涤纶差别化纤维：
• 这个阶段纤维的差别化可称为多元 差别化。差别化纤维被叫做高仿真 纤维，因此属于高仿真阶段。
我国差别化纤维的发展
• 1998年，我国化学纤维的总产量已突破 500万吨，居世界第一位。但其中的差别 化率仅为15％，与世界先进国家纤维差 别化率达40％的水平相去甚远 .
• 1999年7月14日，国家发展计划委员会、 科学技术部联合发布了一份《当前国家优 先发展的高技术产业化重点领域指南》
• 技术、工艺、效果不断变化，由简 单到复杂，从单一到多元，自初级 到高级渐臻完善。
• 以涤纶为例介绍差别化纤维的发展
• 第一代涤纶差别化纤维：
• 纤维差别化的主要特点是改变纤维的 形态，特别是截面形态。所以这一阶 段的差别化可称为形态差别化，属于 初仿真阶段。
• 差别化的主要方法是物理改性，通过 异形喷丝板，在喷丝加工中获得各种 异形和中空纤维。差别化的内容以异 形截面和中空为主。
4．热塑性挤压法。
几何特征
• 异形度:指异形纤维截面外接圆半径 和内切圆半径的差值与外接圆半径 的百分比。即纤维异形度
• B=(1一r／R)100%
• 中空度:是指中空纤维内径(或空腔 截面积)与纤维直径(或纤维截面积) 的百分比。
• 中空纤维的中空度为:
• H=d／D×100％
光泽
透气性
抗起球和耐磨
• 3.改善纤维性能； • 4.天然化、自然化、仿真化； • 5.差异化、特殊化、个性化； • 6.增加产品附加值； • 7.增加产品花色品种，开发新产品； • 8.开发新功能、高功能，获得高感性、超自
然效果；
• 9.提高可纺性、可织性、可染性等加工性能。
• 化学纤维的差别化和仿真化研究从 20世纪60年代开始到现在已经有40 年的历史。
• 差别化的内容包括物理方面、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。
• 第五代涤纶差别化纤维：
• 这一代差别化纤维的特点是创新。 纤维在加工技术上创新，在特性上 也创新，因此被称为新一代新合纤 或新新合纤.
• 新新合纤在技术上的创新，主要在 于利用异聚合物、不规则共扼聚合 工艺，超细纺丝技术似及单丝表面 改质技术等。
(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%。
工艺变性
• 1、采用新的聚合方法和对聚合物进行特 殊控制。
• 2.根据新的成形原理采用新的成形方法。 • 3、改进纺丝成形和后加工工艺。 • 4、后续工艺过程的联合。
第二节 变形纱（丝）
一．变形丝的分类 （一）伸缩型
1．扭曲型 （1）加捻-热定型-解捻法 （2）假捻法
2．非扭曲型 （1）填塞箱法 （2）擦边法 （3）复合纤维卷曲法
（二）缺点 1．单纤维强力小，易出现毛丝，断丝等。 2．抗弯刚度低，织物不硬挺。 3．卷缩性低，膨松性差。
4．上油、上染率增加，物料消耗量增加。
三．制取方法
• 1． 常规纺丝法
常规纺丝法是直接用熔纺法、湿法 或干法纺丝制取细旦或超细旦纤维。它 可以通过加大拉伸倍数和小孔径喷丝孔 来实现。
常规设备、工艺，主要是细旦丝.
四．用途
1．三角形，闪光效应，作为点缀。 2．变形三角形，仿丝绸、仿毛织物等。 3．三叶，强捻做仿麻织物，手感脆爽。 4．五星，皱织物 5．中空，保暖，做絮片，混纺做毛料。 6．中空异形，中厚花呢，复丝长统袜 7．扁平丝，刚性好，仿毛皮中的长毛纤维 8．双十字，袜子（不脱垂、用料省）。
五、异形中空纤维
• 加捻—热定型—解捻法是最早的一 种方法，但消耗大、效率低。假捻 法目前是最主要的加工方法。填塞 箱法仅次于假捻法，速度高，主要 生产地毯纱等粗特变行纱。空气喷 射法设备简单，主要用于长丝仿短 纤丝的加工。
二．变形纱的特性
1．变形纱上的波纹、环圈、螺旋和皱曲 使其具有良好的膨松性。
2．可提高抗皱性、抗起毛起球性、保形 性和耐用性。
第五章 差别化纤维
差别化纤维通常是指在原来纤维组成的基 础上进行物理或化学改性处理，使性能上获得 一定程度改善的纤维。
纤维的差别化加工处理是化学纤维发展的 需要。在人们充分欣赏合成纤维许多优良性质 的同时，合成纤维的一些不足也暴露出来了， 这促使人们对化学纤维尤其是合成纤维进行必 要的改性。
差别化纤维的发展
复合纤维
第五节 超细纤维
一．分类 (一)按照化纤生产技术水平,结合丝的基本性能 及应用范围分:
1．细旦丝:0.55dtex-1.4dtex (0.5-1.3旦)(涤 纶，7.2-11μm)
2． 超 细 旦 丝 :0.33dtex-0.55dtex( 0 . 3 - 0 . 5 旦)(涤纶，5.5-7.2μm)。
1、特性
复合纺丝法可以使纤维同时具有所含组分 聚合物的特点，且通过截面内不同组分的适当 配置，使各组分聚合物的优点能得到充分的利 用，可制成永久卷曲、易染色、难燃、抗静电、 高吸湿等特殊功能的纤维。它是一种目前普遍
采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。
一 表面微坑、沟槽和高比重纤维
• 采用无机粒子与有机物共混纺丝可得到高比重 纤维，提高织物的悬垂性。
• 混入无机物粒子的纤维在碱减量时，无机物粒 子周围的聚合物被水解，在纤维的表面出现很 多喷火口状的微孔口。这种表面能赋予织物清 凉感。
表面微坑纤维
二 高收缩纤维
(一)高收缩纤维
1．纤维在热处理时，收缩率在20%--50%（70%） 的纤维。（一般纤维的沸水收缩率不>5%,长丝 不>9%）。 2．高收缩睛纶，沸水收缩率达15%-45%；高收 缩涤纶，沸水收缩率达30%-50%
3．覆盖性好。 4．良好的挠曲性和延伸性。
变形纱
第三节 异形纤维
一．分类 1．三角形（三叶、T形） 2．多角形（五叶、五星、六角、 支形） 3．扁平形（带状、狗骨、豆形） 4．中空（异形、中空、多孔）
异形纤维
二．加工方法
1．异形喷丝孔，最普通 2．膨化粘着法，喷丝孔是相互靠近的圆 孔、弧形孔、狭缝等。纺出的丝膨化相互粘着 形成异形纤维。 3．复合纤维分离法，将可通过机械剥离、 溶解其中某些组份等得异形纤维。
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，出口处不 加热，使纤维形成 卷曲形状。填塞法 可加工粗旦锦纶和 丙纶纱线。
（二）非伸缩型
1．空气喷射法 2．膨体纱加工法
喷气变形 运用空气变形技 线，这些毛圈 及其弯曲的状态，通 常是不易断裂或改变 的。
• 生产差别化纤维，主要目的是为了 进一步完善和拓展化学纤维材料的 性能与品种，同时提高相应纤维制 品的相关性能，开发新产品，提高 企业的市场竞争力。主要有如下几 个方面的作用：
• 1.提高适应性、应变性，适用于不同领域、 品种、用途的产品；
• 2.克服常规合成纤维在吸湿、静电、染色、 阻燃性能等方面存在的某些缺陷；
3．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。
4．复合：即将两种或两种以上的高聚物或 性能不同的同种聚合物通过一个喷丝孔纺成一根 纤维的技术。
5．混合：即利用聚合物的可混溶性和溶解 性，将两种或几种聚合物混合后喷纺成丝。
二、化学改性
第四节 复合纤维
一．复合纤维 复合纤维是将两种或两种以 上的高聚物
或性能不同的同种聚合物通过一个喷丝孔纺成 一根纤维的技术。通过复合，在纤维同一截面 上可以获得并联型、皮芯型、海岛型等其它复 合方式的复合纤维。
复合纤维截面几何形状的分类
二、复合纤维的生产方法
• 复合纤维的生产要根据纤维的类型采用不同 的纺丝方法和设备。其主要方法有
化学改性是指通过改变纤维原来的化学结构来达到 改性目的的方法，改性方法包括共聚、接枝、交联。
1．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，丙烯睛与氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚 丙烯睛的阻燃性能，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。
• 国家出台了一系列的优惠政策和措施，为 我国差别化纤维新一轮开发创造了良好的 外部环境。