合成纤维PPT

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中空纤维
➢ 中空纤维的保暖性和蓬松性优良，某些 中空纤维还具有特殊用途，如制作反渗 透膜，用于人工肾脏、海水淡化、污水 处理、硬水软化、溶液浓缩等。
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复合纤维
❖ 复合纤维是指用两种或 两种以上不同的高分子 物粘并成为一根纤维。 复合纤维最突出的特点 是大多数都具有三维空 间的立体卷曲，所以具 有高度蓬松性、延伸性 和覆盖能力。
❖ 市场上销售的涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、氨纶等都属于合 成纤维。
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合成纤维的分类
❖ 聚酯类纤维——聚对苯二甲酸乙二酯纤维（涤纶）、各类 改性聚酯纤维等。
❖ 聚酰胺类纤维——聚酰胺6纤维（锦纶6）、聚酰胺66纤维 （锦纶66）、聚酰胺1010纤维（锦纶1010）、芳香族聚 酰胺纤维（芳纶）等。
❖ 聚烯烃类纤维——聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚丙烯纤维 （丙纶）、聚乙烯醇缩甲醛纤维（维纶）、聚氯乙烯纤维 （氯纶）、聚乙烯纤维（乙纶纤维）等。
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❖ 目前全世界化学纤维生产中短纤维的产量高 于长丝。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 长丝与短纤维比例比较接近。
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第二节 涤纶（PET）
❖ 涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维（Polyethylene Terephthalate Fiber， PET Fiber）的商品名称，英 国商品名为特丽纶（Terylene），美国商品名为达可 纶(Dacron)。
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二、涤纶的结构
1．涤纶的形态结构 ❖ 在一般光学显微镜下观察，普通涤纶的纵向为光滑、均匀、
无条痕的圆柱体，横截面为圆形。
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2．涤纶的分子结构
❖ 涤纶大分子的化学组成为聚对苯二甲酸乙二酯，分子结构式 如下：
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从结构式中 可以看出：
（1）除两端含—OH外，涤纶的大分子上含有亲水性基团，且缺乏与染 料分子结合的官能团，故吸湿性、染色性差，属于疏水性纤维。
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复合纺丝设备
❖ 复合纺丝设备主要由螺杆 挤出机、计量泵和复合纺 丝组件组成。
❖ 双组分复合纺丝装置示意 图，其中复合纺丝组件是 关键部件，有各种组合形 式。只需改变纺丝组件的 形式，就可生产出各种类 型的复合纤维。
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纺丝后加工
❖ 刚纺出来的合成纤维不能直接用来加工制成纺织品。 因为它还没有完全定形，强度较低，伸长也较大，易 变形。因此还必须根据不同品种进行拉伸、水洗、上 油、干燥、定形等一系列后处理过程。如果是长丝， 要将丝束连续卷绕在筒管上，再经过加捻和络丝等工 序；如是短纤维，需将丝束切断成近似棉花、羊毛等 纤维的长度，有的在切断前还要经过卷曲处理，经过 这些后处理加工的合成纤维，才具有可供纺织使用的 优良性能。
（2）酯键的存在使分子具有一定的化学反应能力，但由于苯环和亚甲 基的稳定性较好，所以涤纶的化学稳定性较好。
（3）涤纶大分子的基本链节中含有苯环，阻碍了大分子的内旋转，使 主链刚性增加；但涤纶大分子的基本链节中还含有一定数量的亚甲基， 所以又有一定的柔性；刚柔相济的大分子结构使涤纶具有弹性优良、挺 括、尺寸稳定性好等优异性质。
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圆形纤维和异形纤维
❖ 喷丝孔的形状有圆形、三角形、五叶形、扁 平形、中空形等各种形状。
❖ 在合成纤维成形过程中，用圆形喷丝孔纺成 的丝的横截面呈圆形；
❖ 用各种异形喷丝孔则纺成非圆形横截面的纤 维或中空纤维，称为异形横截面纤维，简称 异形纤维。Leabharlann .6异形纤维
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❖ 异形纤维在纯化纤仿真丝、仿毛产品中应 用广泛，主要原料为涤纶。有的异形纤维 由于采用不均匀牵伸技术，使化纤长丝的 条干不匀，织物可获得像天然纤维般的自 然外观，并可改善纤维的抱合力、手感、 回弹性、抗起球性、耐污性等。
❖ 其他类纤维——聚氨酯弹性纤维（氨纶）、聚甲醛纤维、 含氟纤维、酚醛纤维、碳纤维等。
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合成纤维的纺丝方法主要有3种
❖ （1）熔融法纺丝：把高分子化合物加热到熔点以上， 使它变成为黏稠的液体，再从喷丝头细孔中喷出，在 空气中或水中冷却凝固成丝。
❖ （2）湿法纺丝：将高分子化合物溶解在适当的溶剂 中，先制成黏稠的纺丝溶液，再从喷丝头细孔中喷出， 纺丝溶液呈细流状射入凝固液，凝固成丝。
❖ 将合成的聚对苯二甲酸乙二酯经铸带、 切粒，成为无色透明的固体颗粒，通常称 为涤纶树脂或涤纶切片，切片干燥后即可 纺丝。
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❖ 涤纶采用熔融法纺丝，温度为285～290℃。涤纶 熔体从喷丝板的小孔中挤出形成黏液细流，细流 在空气中冷却形成初生纤维。
❖ 涤纶的后加工因生产品种不同而不同。生产涤纶 长丝时，要经牵伸加捻、热定型、络丝、包装； 涤纶短纤维后加工一般包括集束、牵伸、上油、 卷曲、热定型、切断、打包等。
❖ （3）干法纺丝：将高分子化合物溶解在挥发性的溶 剂中制成纺丝液，从喷丝头小孔中喷出后，呈细流状 进入热空气中，使溶剂挥发而凝固成丝。
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纺丝方法
❖ 除上述纺丝法外，还有复合纺丝法、拉裂法、 切割法、反应法等。
❖ 目前合成纤维生产中以熔融法纺丝为主，其次 是湿法纺丝，干法纺丝使用较少。根据各种高 分子聚合物的不同性质，采用熔融法纺丝生产 的有锦纶、涤纶、丙纶等；采用湿法纺丝生产 的有腈纶短纤维；采用干法纺丝生产的有腈纶 长丝、氨纶弹性丝。
❖ 涤纶的工业化生产始于1953年，是发展较晚的一种合 成纤维，但因其具有机械强度好、耐磨、耐酸碱、不 易霉蛀、化学稳定性好等特点，近半个世纪发展很快， 产量已居合纤首位。涤纶可制成长丝，也可制成短纤 维，产量几乎各占一半。
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一、涤纶生产简介
❖ 涤纶生产所用原料为对苯二甲酸（TPA） 和乙二醇（EG）。通过化学合成，可得到 聚对苯二甲酸乙二酯。
（4）涤纶大分子为线型分子，没有大的侧基和支链，分子链易于沿着 纤维拉伸方向平行排列，因此分子间容易紧密地堆砌在一起，形成结晶， 这使纤维具有较高的机械强度和形状稳定性。
第五章 合成纤维
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第一节 合成纤维的概况
❖ 合成纤维是以简单的低分子化合物（来源于煤、石油、天 然气等）为原料，经过一系列的化学反应，成为高分子化 合物，再经抽丝加工而成的纤维。
❖ 合成纤维的原料来源广泛，生产不受自然条件限制，并具 有许多优良特性，如坚牢耐磨、质轻、易洗快干、不易皱 缩、不霉不蛀等，成为很好的衣着原料。