海岛纤维的制备
超细海岛型纤维的制备与应用
超细海岛型纤维的制备与应用徐 红1,张宝华2,樊爱娟2(1.济南正昊化纤新材料有限公司,山东济南250100;2.上海大学环境化工学院,上海200072)摘 要:概述了超细海岛型纤维的含义、制备原理和技术以及在各领域的应用情况。
关键词:海岛纤维;超细纤维;制备;应用中图分类号:TS102.64 文献标识码:A 文章编号:100122044(2003)0420008202Preparation and Application of Super 2f ine Sea 2island FiberXU Hong 1,ZHAN G Bao 2hua 2,FAN Ai 2juan 2(1.Jinan Zhenghao New Fiber Material Co.,Ltd.,Jinan 250100,China ;Shan ghai University ,Shanghai 200072,China )Abstract :The meaning of super 2fine sea 2island fiber is described in the article ,and also described are theprinciple and technology of the preparation and the application of the fiber.K ey Words :Sea 2island fiber ;Super 2fine fiber ;Preparation ;Application1 海岛型纤维简介海岛型复合纤维又称为超共轭纤维或基质原纤型纤维,上世纪70年代初由日本东丽公司首先开发。
海岛纤维是一种多成分体系,从纤维的横截面看是一种成分以微细而分散的状态被另一种成分包围着,好像“海”中有许多“岛屿”。
其“岛”成分和“海”成分在纤维轴向上是连续、密集、均匀分散的。
从整根纤维看,它具有常规纤维的纤度。
双组分海岛型超细纤维及其染整工艺研究
双组分海岛型超细纤维及其染整工艺研究篇一：双组分海岛型超细纤维是一种由两种不同原料组成的超细纤维,其制备方法一般采用熔融纺丝法。
这种纤维具有细度细、柔软、弹性好、耐磨性高等特点,广泛应用于纺织、造纸、建筑材料等领域。
本文将介绍双组分海岛型超细纤维的制备方法、特性及其染整工艺研究。
一、双组分海岛型超细纤维的制备方法双组分海岛型超细纤维的制备方法一般采用熔融纺丝法。
该方法首先需要将原料进行混合,然后在高温下熔融,通过高速旋转的纺丝仪将其纺成超细纤维。
在制备过程中,需要严格控制混合比例、温度、时间等因素,以确保制备出的质量稳定。
二、双组分海岛型超细纤维的特性双组分海岛型超细纤维具有以下几个特性:1. 超细度细:双组分海岛型超细纤维的细度通常在0.2-0.5μm之间,比天然纤维更细,具有更高的精度和表面质量。
2. 柔软性:双组分海岛型超细纤维具有较好的柔软性,能够模拟天然纤维的质感,具有良好的手感和舒适度。
3. 弹性好:双组分海岛型超细纤维具有良好的弹性,在使用过程中不易变形,且具有较好的回弹性。
4. 耐磨性:双组分海岛型超细纤维具有良好的耐磨性,能够抵御日常使用中的磨损。
5. 化学稳定性:双组分海岛型超细纤维对环境的影响较小,具有较高的化学稳定性。
三、双组分海岛型超细纤维的染整工艺研究双组分海岛型超细纤维的染整工艺一般采用染化法。
该方法需要将制备好的超细纤维进行染色,以获得所需的颜色和纹理效果。
在染整过程中,需要严格控制染料、媒染剂、离子液体等成分的浓度和比例,以确保染色质量。
双组分海岛型超细纤维具有超细度细、柔软性、弹性好、耐磨性高等特点,应用于纺织、造纸、建筑材料等领域。
本文介绍了双组分海岛型超细纤维的制备方法、特性及其染整工艺研究,为相关应用提供了参考和借鉴。
篇二：双组分海岛型超细纤维是一种由两种不同成分的纤维混合而成的材料,具有纤维直径小、比表面积大、吸附能力强、具有优异的光学、电学、力学和生物相容性等特点,在纺织品、医药、保健等领域具有广泛的应用前景。
生产海岛超细纤维有两种方法
生产海岛超细纤维有两种方法
生产海岛超细纤维有两种方法，如下：
一种是定岛法：它是通过双组份复合纺丝技术制成的，在纺丝分配板前都是单独形态存在，各走各的管道，其纤维的横截面是一种成分以微细而分散的状态被另一种成分所包围，很像海中的岛屿，其岛与海成分在纤维的长度方向上是连续密集均匀分布的。
岛数固定、均匀且有规则，纤度一致且能达到0.04旦。
纺丝后是以常规纤度存在，只有在后加工用溶剂将海成分溶解掉，才可真正得到束状的超细纤维束，目前用在长丝上比较多。
二是不定岛法：它是通过双组分混溶纺丝技术制成的，其纤维的横截面也是一种成分以微细而分散的状态被另一种成分所包围，其单根纤维中的岛在微观上是不可控制的、在纤维的长度方向上是非连续密集分布的。
岛数不固定、纤度有差异但总体纤维更细，最细可以达到0.001旦。
纺丝后也是以常规纤度存在，只有在后加工用溶剂将海成分溶解掉，才真正得到束状的极超细纤维束。
由于其岛部分是经过拉伸而形成极超细纤维，所以目前尚不能生产长丝，而只能是生产短纤维。
双组分海岛型超细纤维及其染整工艺研究
双组分海岛型超细纤维及其染整工艺研究篇一：双组分海岛型超细纤维是一种由两种不同材料组成的纤维,具有独特的结构和性质。
这种纤维的主要原料是聚丙烯和海藻提取物,其中海藻提取物可以增强纤维的拉力和耐磨性。
本文将介绍双组分海岛型超细纤维的制备方法、结构特征、染整工艺以及应用前景。
1. 制备方法双组分海岛型超细纤维的制备方法可以采用物理法制得和化学法制得两种方式。
(1)物理法制得物理法制得方法利用聚丙烯纤维的溶解性,将海藻提取物添加到聚丙烯溶液中,通过混合、蒸镀等工艺步骤得到海岛型超细纤维。
该方法简单快捷,但制备出来的纤维质量较差。
(2)化学法制得化学法制得方法将聚丙烯和海藻提取物进行反应,制备出海岛型超细纤维。
该方法可以制备出高质量的超细纤维,但需要较高的反应条件和反应时间。
2. 结构特征双组分海岛型超细纤维的结构特征是具有两个不同材料的纤维单元。
其中,聚丙烯纤维是一种线性聚合物,具有较高的结晶度和取向度,可以形成各种形态的晶系和晶格。
海藻提取物是一种海藻提取物,具有较高的拉力和耐磨性,可以增强纤维的强度和耐久性。
3. 染整工艺双组分海岛型超细纤维的染整工艺可以采用以下几种方式:(1)熔融染整将双组分海岛型超细纤维熔融,加入适量的染料和助剂,进行染整。
这种染整方法可以实现颜色的深浅变化和色彩调整,但生产效率较低。
(2)分散染整将双组分海岛型超细纤维分散在染液中,加入适量的染料和助剂,进行染整。
这种染整方法可以实现颜色的均匀分布和生产效率较高,但成本较高。
(3)固色染整将双组分海岛型超细纤维固色在助剂中,进行染整。
这种染整方法可以实现颜色的持久性和生产效率较高,但成本较高。
4. 应用前景双组分海岛型超细纤维具有独特的结构和性质,在纺织、造纸、涂料等领域有广泛的应用前景。
(1)纺织领域双组分海岛型超细纤维可以用于纺织面料,如纤维布、涂层布等,可以实现颜色的深浅变化和色彩调整,提高面料的美观度和质感。
(2)造纸领域双组分海岛型超细纤维可以用于造纸原料,可以提高纸张的拉力和耐久性,改善纸张的性能和外观。
海岛纤维
家纺应用
海岛纤维市场潜力 巨大
由于近年来国外大量仿麂皮绒订单涌入中国， 海岛纤维在化纤行业的知名度日渐升温。据业内有关 人士介绍，中国海岛丝目前主要依赖进口，从去年的 国内产量和进口量计算目前中围海岛丝的进口依存度 近80％。 有资料显示目前国内海岛纤维生产能力不到 5万吨，能够进行海岛纤维生产的厂家也只有二十多家， 生产旺季时企业对纤维月最高需求量达到2 7 1 8吨， 淡季也在1 8 7 7吨，而高档海岛纤维全部依靠进口。 据调查统计去年的应用以及巨大的市场需求使海岛纤 维表现出厂阔的市场前景。
5.闪蒸纺丝法 6.聚合物共混纺丝法 7.离心纺丝法 8.原纤化法
制备海岛纤维的 工艺流程：
PA6 干燥 熔融挤出
COPET切片
纺丝
预结晶
上油
干燥
熔融挤出
集束
冷却成形
卷绕落筒
成品
打包
切断
拉伸卷曲
工艺条件:
海岛超细纤维的特点
(1) 海岛纤维织物手感柔软、滑爽，可制成具有高 密性、吸湿性、拒水性，并有独特的美观性和时装 风格性的织物； (2)单丝线密度小，纤维比表面积大，其覆盖性、膨 松性、保暖和吸附性高，使织物具有极强的吸尘性、 去污性和过滤性； (3)纤维间空隙多而密，具有优良的防水透汽性能， 隔热保暖作用好。 (4)纤维抗弯刚度较小，其悬垂性和视觉的舒适性好
海岛纤维的用途
海岛超细纤维用途广泛。可以通过多种方法制成针织、机 织和非织造布等，均属高技术、高附加值和高性能的三高产 品。目前国内主要用来生产麂皮绒和合成革。多孔中空型海 岛纤维具有极高的中空率，是今后发展的重点之一。海岛纤 维的用途还有以下几方面。 (1)高密防水织物 (2)高性能清洁布 (3)高性能吸滤材料
海岛纤维的制备
PA6/LDPE海岛共混纤维制备工艺流程图
3.2.1 切片质量
切片的质量直接影响丝的可纺性和产品质量，主要包括切片黏度、 单体和水分含量。PA6 作为成纤物质，对工艺的影响最大。通过大量实 验，我们总结出合适的切片指标要求。其中，PA6的水分含量要小于 0.06%，灰分小于20mg/kg；而LDPE切片的水含量要小于0.10%，灰分 含量小于0.01%。
3.2.3 纺丝温度
熔融纺丝时，纺丝温度的高低直接影响到熔体黏度的大小。同时还 对熔体细流的冷却固化效果、初生纤维的结构、拉伸性能、海岛界面结 构都有很大影响。在生产过程中，纺丝温度过高，会使熔体黏度降低甚 至热分解，使组件压力降低或出现波动，条干不匀率增大，毛丝及断头
增多；若纺丝温度过低，会使熔体黏度过高，并发生局部破裂，可纺性
线密度 /dtex 3.5~4.4 长度/mm 断裂强度/ 断裂伸长 （cN•dtex-1） 率/% 51±5 4.5±1 ≤50 COPET/ PA6 30/70 卷曲数/(个 /25mm) ≥16
3.2 共混纺丝法
指将两种或两种以上的聚合物切片或熔体混合进行熔 融纺丝，或将两种或两种以上的聚合物溶液或乳液混合进 行溶液纺丝的纤维成型方法，所得纤维即为共混纤维，又 叫双组分纤维或多组分纤维。
海岛纤维最早在20世纪70年代初开发，最初主要用来生产 仿麂皮绒织物 1970年，日本东丽公司首先向市场推出了溶离型超细纤维 （海岛型超细纤维）制造的人造鹿皮织物“ECSAINA"， 标志着海岛型复合超细纤维工业化生产的开始。 1972年，日本中纺公司也成功开发了溶离型涤-锦复合纤维， 商品名为“BELIMA”。 近年来日本、韩国、中国台湾、美国和意大利等都进行了 开发生产。日本、美国、欧洲地区海岛纤维均已工业化生 产，技术相对完善，韩国、我国台湾也有一些相当具有代 表性的产品。 我国在20世纪70年代初开始研究海岛复合超细纤维，但到 90年代才有实质性进展，“七五”期间列入了国家科技发 展计划项目。
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海岛纤维的横截面
海岛纤维溶去海组分后获得超细纤维，去除岛组分则 可得到呈蜂窝结构的多孔中空纤维。
超细纤维
中空纤维
海岛纤维的分类
? 海岛纤维有长丝和短丝两种。 ? 长丝是原纤有规则地连续分布在基质中，经过切断后也可
制得各种长度的短纤； ? 短丝是原纤不连续地分布在基质中，但其主轴与纤维轴一
致。
1. 海岛纤维的发展历程
COPET切片干燥采用充填塔式连续干燥工艺，干燥温度要求在165℃ 以下，干燥时间控制在8h之内，否则COPET在长时间高温条件下因热降 解而发生切片粘连结块，很难达到工艺要求的切片干燥均匀度和含水率， 不利于纺丝。
PA6切片可采用低露点（-80℃）、低温空气干燥工艺，干切片含水 在85μg/g以下。
海岛纤维的制备
刘瑛 材料物理与化学
2013010774
主要内容
?前言 ?海岛纤维的发展历程 ?海岛纤维的特性 ?海岛纤维的制备 ?海岛纤维的应用 ?总结
海岛纤维的定义
前言
海岛纤维，又称为超共轭 纤维、基质原纤型纤维，是由 一种聚合物材料构成的芯组分 （又称“岛”相或分散相）以 纵向连续的形式分散于另一种 聚合物材料构成的海组分（也 称“海”相或连续相）中而形 成的。又因分散相原纤在纤维 截面中呈岛屿状态，因此称为 海岛纤维。
以碱溶性改性聚醋(COPET)/尼龙（简称PA6）海岛复合 超细短纤维为例，COPET/PA6是以COPET为“海”组分， 以PA6为“岛”组分，通过共扼复合纺丝技术及碱减量处理 工艺生产出线密度为3.5~4.4dtex的超细纤维。
COPET/PA6海岛复合超细短纤维生产工艺流程图
主要工艺条件
3.1.1 预结晶及干燥
3.1.3 纺丝温度ห้องสมุดไป่ตู้
为了保证良好的可纺性，两种熔体的表观粘度应尽可能接近，避免 熔体弯曲现象的发生，因此，可通过调整纺丝温度来控制熔体的表观粘 度。
在整个纺丝过程中，应根据海岛两相的物料特性对两种组分的纺丝 温度及箱体组件温度，采用多套联苯热媒循环系统进行控制。在纺丝过 程中，通常将COPET组分纺丝温度控制在275~285℃，以PA6组分的纺 丝温度控制在268~280℃，而箱体组件温度一般控制在272~285℃时纺 丝效果理想。
? 近年来日本、韩国、中国台湾、美国和意大利等都进行了 开发生产。日本、美国、欧洲地区海岛纤维均已工业化生 产，技术相对完善，韩国、我国台湾也有一些相当具有代 表性的产品。
? 我国在20世纪70年代初开始研究海岛复合超细纤维，但到 90年代才有实质性进展，“七五”期间列入了国家科技发 展计划项目。
2. 海岛纤维的特性
海岛纤维它具有普通纤维所不能达到的优异性能，其 主要特性如下:
? 海岛纤维纤度极小，使织物手感柔软、滑爽，在舒适性方 面具有明显的优势，可获得具有高密性、吸湿性、拒水性， 并有独特的美观性和时装风格性的织物。同时可在织物表 面形成多层结构，使织物的反光点小，光泽、色泽柔和,表 观丰满、细洁、精致。
? 纤维间空隙多而密，可利用其毛细管作用使织物获得较好 的吸水、吸油性。另外适当改变纤维间空隙，可织成空隙 仅为0.2μm~10μm的海岛高密织物，具有优良的防水透汽性 能。织物间的微孔结构允许织物内拥有较多的静态空气， 因而可获得较好的隔热保暖作用。
3. 海岛纤维的制备
海岛纤维制备的最基本原理是：先使两种或两种以上聚 合物流体以皮芯型或并列型的方式形成复合细流，再把它 们汇集在一起，像生产单一成分纤维那样从喷丝孔挤出， 得到海岛型纤维。
海岛纤维 制备方法
共轭复合纺丝法 共混纺丝法
复合海岛纤维 共混海岛纤维
3.1 共轭复合纺丝法
分别将两种聚合物进行预结晶、干燥后，在各自分别控 温的螺杆机压机中熔融挤出、过滤、计量，送入纺丝箱体； 纺丝箱体中有专门的复合纺丝组件，纺丝的两种组分从螺 杆挤压熔融到纺丝箱体的路径是独立的，然后到复合纺丝 组件瞬间实现复合过程。再经冷却、固化得到初生纤维； 最后直接经上油、拉伸、定型、卷绕成成品丝，即海岛纤 维。
3.1.4 纺丝速度
要提高海岛两种组分的复合效果，就要适当控制纺丝速度与后拉伸 倍数。当纺丝速度达到1200m/min以上时，可纺性及初生纤维的复合成 形较差，且易发生岛变形现象，不利于成品纤维的开纤处理，而纺丝速 度过低又会导致产能下降，在实际生产中，将纺丝速度控制在 800~1000m/min时效果较好。
3.1.2 复合比
海相COPET与岛相PA6的复合比将直接决定复合短纤维开纤的难易， 若海相比例高则开纤容易，但成品纤维的成本将变高，海相比例太低会 造成并岛或丢岛现象，不利于成品纤维的开纤和染色。试验证明，生产 3.5~4.4dtex的产品，当COPET/PA6为30/70时，成品纤维的开纤及染色 性能均较好。
COPET的预结晶是生产中的重要环节，其结晶度和均匀度直接关系到 两种高聚物熔体的复合效果。为防止切片粘结现象的发生，采用空心楔 型预结晶装置，尽可能提高热交换效率，缩短物料停留时间，避免物料 之间因相互撞击而产生粉屑。预结晶温度不宜过高或过低，应控制在 100~165℃较适宜，当结晶时间在18-23min时，结晶度可以达35%~41%， 纺丝效果较为理想。
? 海岛纤维最早在20世纪70年代初开发，最初主要用来生产 仿麂皮绒织物
? 1970年，日本东丽公司首先向市场推出了溶离型超细纤维 （海岛型超细纤维）制造的人造鹿皮织物“ECSAINA ， 标志着海岛型复合超细纤维工业化生产的开始。
? 1972年，日本中纺公司也成功开发了溶离型涤-锦复合纤维， 商品名为“BELIMA”。
3.1.5 卷曲定型
在卷曲过程中，要尽量使卷曲轮的工艺温度与丝束的预热温度保持 一致，通过增塑效应使复合纤维的杨氏模量下降，最终提高纤维的卷曲 性能。在实际生产中，控制热定型温度为115~130℃时复合纤维的卷曲 性能较好。在卷曲定型后不需松弛定型处理，经切断后即为海岛复合短 纤维。
? 纤维抗弯刚度较小，容易使织物获得飘逸、潇洒的效果； 芯层为高收缩丝，更赋予织物极佳的悬垂性和视觉的舒适 性。
? 纤维比表面积大，空隙多，使织物具有极强的吸尘性、去 污性和过滤；纤维纤细柔软，可保护被清洁的物品不受伤， 是高性能的清洁用产品。
? 此外，海岛纤维织物不仅具有合成纤维的免烫、尺寸稳定 性好和缩水率小等特点，还兼有天然纤维悬垂性好、吸湿 透湿等优点。