化学纤维
化纤基础知识

POY制DTY工艺探究一工艺基础知识1工艺介绍1.1涤纶是合成纤维中的一个重要品种,是我国聚酯纤维的商品名称。
它是以精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),经纺丝和后处理制成的纤维。
(1)化纤按形态结构分类按照化学纤维的形态结构特征,通常分成长丝(Continuous filament)和短纤维(staple fibre)两大类。
长丝在化学纤维制造过程中,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化学纤维长丝。
化纤长丝可分为单丝(Monofils)、复丝(Multi-filament)、捻丝、复捻丝、帘线丝和变形丝(Textured filament)。
单丝:长度很长的连续单根纤维。
复丝:两根或两根以上的单丝并合在一起组成的丝条。
化学纤维的复丝一般由8~100根以下单纤维组成。
捻丝:复丝加捻成为捻丝。
复捻丝:两根或两根以上的捻丝再合并加捻就成为复捻丝。
帘线丝:由一百多根到几百根单纤维组成,用于制造轮胎帘子布的丝条。
变形丝:化学纤维原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性而呈现蓬松性、伸缩性的长丝称为变形丝。
(2)化学纤维命名根据我国有关部门规定,人造纤维的短纤维一律叫“纤”(如粘纤、富纤),合成纤维的短纤维一律叫“纶”(如锦纶、涤纶)。
如果是长纤维,就在名称末尾加“丝”或“长丝”(如粘胶丝、涤纶丝、腈纶长丝)。
(3)化学纤维的制造可概括为以下四个工序:A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、物理处理和机械加工。
B纺丝流体(液)的制备。
纺丝熔体或纺丝溶液的制备。
C化学纤维的纺丝成型。
纤维的成型。
D化学纤维的后加工。
纤维的后处理(4)化学纤维的后加工纺丝流体从喷丝孔中喷出刚固化的丝称为初生纤维。
初生纤维虽已成丝状,但其结构还不完善,物理机械性能较差,如伸长大、强度低、尺寸稳定性差,沸水收缩率很高,纤维硬而脆,没有使用价值,还不能直接用于纺织加工。
化工化纤基础知识

1.涤纶
涤纶的学名叫聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和包括 80年代开发的聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT),近 来开发聚对苯二甲酸丙二醇脂(PTT)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。
一、化纤是什么?
化学纤维(Chemical Fibers)是指以天 然或人工高分子物质为原料制成的纤维。
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(人造)纤维(Artificial Fiber)
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。
(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)纤维 民用丝:长丝—尼龙面料(塔夫绸)、袜子等 短丝—呢绒毛线配料、造纸毛毯等
工业用丝:帘子布、渔网、绳缆、降落伞
地毯丝(BCF):锦纶地毯 鬃丝:钓鱼线、搭扣拉链
2)薄膜:流延膜、双向拉伸膜(BOPA6) 3)工程塑料:铁路、汽车、电动工具、电器仪表
简,经加氢得到环己烷、 液态环己烷在催化剂存在下进行空气氧化,产生环己 酮和环己醇、再将环己醇脱氢也得到环己酮。环己酮 经羟胺肟化、贝克曼转位得到粗己内酰胺,将其精制 后获得产品己内酰胺(Caplonlactam)。
化学纤维

七、氯纶—聚氯乙烯纤维(polyvinyl chloride)缩写PVC 1、纤维来源: 2、性能 1)吸湿性差( WK=0),染色困难。 2)电绝缘性好 3)弹性较好。 4)阻燃性好 5)耐热性差。 氯纶在工业上应用很广。
复合纤维截面图
异形纤维截面和喷丝孔板形
熔体纺丝工艺流程图
湿法纺丝法纺丝
涤纶纤维可塑性和可变性大,所以可对涤纶进行改性加工,生 出差别化涤纶纤维。如运用超细旦技术,多元差别化技术,聚 合物改性技术,复合纺丝技术等生产新一代涤纶纤维。 如:异形纤维,复合纤维,超细纤维等。
二、锦纶—聚酰胺纤维(Polyamide) 缩写PA 1,纤维来源: 1939年在美国开发成功命名为尼龙(Nylon)。我国将其命名为 锦纶。 2,纤维形态: 普通的锦纶纤维纵向平直光滑,截面为圆形。
第二节 化学纤维的制造 一、化学纤维的制造 (一)纺丝熔体或纺丝溶液的制备。 1、分解温度高于熔点的高分子物质,可直接将聚合体熔化 成熔体,然后进行纺丝;也可以溶解在适当的溶剂中进行溶 液纺丝。涤纶、锦纶、丙纶采用此法。 2、分解温度低于熔点的高分子化合物或非熔性的物质,必 须选择适当的溶剂把高聚物溶解成为纺丝溶液,然后进行纺 丝。粘胶、维纶、腈纶等采用此法纺丝。 (二)、化学纤维的纺丝成形 1、熔体纺丝:将高聚物加热至熔点以上适当温度制备熔体, 熔体经螺杆挤压机由计量泵压出喷丝孔,在空气中经冷凝而 成为细条。如图
2、湿法纺丝:将高聚物溶解在适当的溶剂中配成纺丝溶液, 将纺丝溶液从喷丝孔中压出后射入凝固液中凝固成丝条。如图 3、干法纺丝:将高聚物溶解在适当的溶剂中配成纺丝溶液, 将纺丝溶液从喷丝孔中压出后射入热空气中溶剂挥发,聚合体 凝固成丝条。如图 4、有色纺丝:采用纺前着色,可加工有色纤维。 5、异形纤维纺丝:改变喷丝孔形状可生产不同截面形状的纤 维。如图 6、复合纤维纺丝:纺丝时将两种不同成分的高聚物熔体或溶 液先后分别进入复合纺丝帽,使两种聚合体在分配板中彼此分 离,互不混合,直到进入纺丝孔时才接触,通过喷丝孔的挤压 凝固成一跟丝条。如图 7、超细纤维纺丝:用高速气流喷吹,在纤维形成的同时进行 拉伸,制备细度在0.044tex的超细纤维。也可用剥离等方式加 工不同形状和粗细的超细纤维。
化学纤维有哪些

化学纤维有哪些目录化学纤维有哪些化学纤维的制备化学纤维的基本分类化学纤维的供需情况服装面料化纤和纤维区别是什么1化学纤维有哪些化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料,经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。
化学纤维又分为两大类:①人造纤维,以天然高分化学纤维纺丝子化合物(如纤维素)为原料制成的化学纤维,如粘胶纤维、醋酯纤维。
②合成纤维,以人工合成的高分子化合物为原料制成的化学纤维,如聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维。
化学纤维具有强度高、耐磨、密度小、弹性好、不发霉、不怕虫蛀、易洗快干等优点,但其缺点是染色性较差、静电大、耐光和耐候性差、吸水性差。
人造纤维主要有粘胶纤维、硝酸酯纤维、醋酯纤维、铜铵纤维和人造蛋白纤维等,其中粘胶纤维又分普通粘胶纤维和有突出性能的新型粘胶纤维(如高湿模量纤维、超强粘胶纤维和永久卷曲粘胶纤维等)。
合成纤维主要有聚酰胺6纤维(中国称锦纶或尼龙6),聚丙烯腈纤维(中国称腈纶),聚酯纤维(中国称涤纶),聚丙烯纤维(中国称丙纶),聚乙烯醇缩甲醛纤维(中国称维纶)以及特种纤维(包括用四氟乙烯聚合制成的耐腐蚀纤维,耐200℃以上温度的耐高温纤维,强度大于10克/旦、模量大于200克/旦的高强度、高模量纤维,以及难燃纤维、弹性体纤维、功能纤维等)。
20世纪50年代开展合成纤维的改性研究,主要是用物理或化学方法改善合成纤维的吸湿、染色、抗静电、抗燃、抗污、抗起球等性质,同时还增加了化学纤维的品种。
2化学纤维的制备化学纤维通常是将天然或合成的聚合物或无机物制成纺丝熔体或溶液,然后经过滤、计量、从喷丝板(板)挤出成液体细流,再经固化形成纤维。
此时的纤维称为初生纤维,其力学性能很差,必须经过一系列后加工工序才能满足纺织加工和使用的要求。
后加工主要是对纤维进行拉伸和热定型,以提高其力学性能和尺寸稳定性。
拉伸是使初生纤维中大分子或结构单元沿着纤维轴取向;热定形主要是使纤维中内应力松弛。
第五章 化学纤维要点

第五章化学纤维一、名词解释:1、高聚物2、再生纤维3、人造纤维素纤维4、合成纤维5、毛型纤维6、中长纤维7、消光纤维8、着色纤维9、复合纤维10、双组分纤维11、异形纤维12、超长纤维13、倍长纤维14、异长纤维15、熔融法纺丝16、溶液纺丝17、湿法纺丝18、干法纺丝19、差别化纤维20、长丝21、中空纤维22、弹性纤维23、皮芯结构24、超细纤维25、膜列纤维26、化纤油剂27、芳纶1、熔体纺丝2、干法纺丝3、湿法纺丝4、合成纤维5、人造纤维6、着色纺丝7、卷曲率8、等长纤维9、异长纤维10、超长纤维11、长度偏差率12、纺丝二、填空题:1、最早工业化生产的合成纤维是_____。
2、采用熔体纺丝的合成纤维有_____、_____、_____。
3、采用溶液纺丝的合成纤维有_____、_____。
4、根据涤纶短纤维后加工时的拉伸与热定型的方式不同,可制成____、_____、_____。
5、锦纶6与锦纶66相比,前者熔点_____,耐酸性_____。
6、丙稀腈比例在85%以下的纤维称为_____。
7、粘胶纤维的原料一般选用_____、_____、_____等。
8、维纶的缩醛度一般在_____。
9、化学纤维的生产一般都需经过_____、_____、_____、_____四道工序。
10、合成纤维的主要原料来源有_____、_____、_____。
11、涤纶的学名为_____。
12、成纤高聚物必须具备的三个条件________、________、__________。
13、维纶的学名是_____________。
14、纺丝方法分为________和________。
15、溶液纺丝法分为________和________。
16、干法纺丝适用的纤维有_____和_____。
17、湿法纺丝适用的纤维有_____和_____。
18、双组分纤维的形式有_____、_____、_____。
19、异形截面的纤维有_____、_____、_____。
常见化学纤维化学名、英文名、单体及代号等

学名、英文名单体分子结构我国商品名代号外国商品名再生纤维素纤维ViscoseRayon葡萄糖剩基粘胶R虎木棉(日本)波里诺西克(国际)阿夫列尔(美国)莫代尔(欧洲)聚酯系聚对苯二甲酸乙二酯纤维polyes ter对苯二甲酸乙二酯涤纶PET达克纶(美国)、特丽纶(英)、帝特纶(日本)、拉芙桑(前苏联)、柱纶(德国)聚酰胺系聚酰胺6纤维nylon6已内酰胺锦纶6 PA6耐纶6或尼龙6(美国、英国)、贝纶(德国)、阿米纶(日国)、卡普纶(前苏联)聚酰胺66纤维nylon66已二胺、已二酸锦纶66PA66耐纶66或尼龙66(美国、英国)聚丙烯腈聚丙烯腈纤维acrylic丙烯腈腈纶PAN奥纶、阿克利纶(美国)、考特尔(英国)、开司米(日本)、特拉纶(德国)、尼特纶(前苏联)聚乙烯醇系聚乙烯醇缩甲醛纤维vinylon醋酸乙烯维纶PV A维尼纶(日)、维纳纶(韩国)聚烯烃系聚丙烯纤维propylene丙烯丙纶PP梅拉克纶(意大利)、丽纺(美国)、阿尔斯杜(英国)、帕纶(日本)超高分子量聚乙烯纤维乙烯乙纶UHMWPE含氯纤维聚氯乙烯纤维chlorofibre氯乙烯氯纶PVC帝维纶或天美纶(日本)、罗维尔(法国)、毛意尔(意大利)聚氨酯系聚氨基甲酸酯纤维spandex异氰酸酯二元醇氨纶PU斯潘达克斯(美国)莱卡(美国,杜邦)芳香聚酰胺系聚间苯二甲酰间苯二胺Nomex间苯二甲酰间苯二胺芳纶1313PMIA诺梅克斯(美国)康纳克斯(日本)菲尼纶(前苏联)聚对苯二甲酰对苯二胺Kevlar对苯二甲酰对苯二胺芳纶1414PPTA凯夫拉(美)Terlon(前苏联)Twaron(荷兰)HM-50(日本)含氟纤维聚四氟乙烯纤维Teflon四氟乙烯氟纶PTEE特氟纶(日本、美国)其它碳纤维carbonfiber聚丙烯腈粘胶纤维或沥青碳纤维。
第五章化学纤维

• 二 聚乳酸纤维(PLA)
• 从玉米中提取的淀粉分解后得到葡萄糖,经乳酸菌发酵生 成乳酸,聚合形成聚乳酸。经熔融法或溶剂挥发法纺丝。
• 纤维结构:洁净度和取向度较高,横截面呈圆形,纵向平 直光滑。
• 性质:力学性能同聚酯纤维接近,强度高,伸长大,形态 稳定性好;吸湿性差W=0.3%,染色性差,抗紫外性好, 由于本身具有弱酸性,能抵抗细菌生长。具有生物降解性。
•
短纤维:包括集束、拉伸、上油、卷曲、干燥、定型、
切断、打包。
•
长丝:包括拉伸、加捻、定型、上油、络筒。
集束:将几个喷丝头喷出的丝束以均匀的张力集合成规定粗细的大股丝 束。
拉伸:一定倍数的拉伸———改善纤维中大分子的排列———取向度提 高———改善纤维的力学性质。 拉伸倍数越大,纤维强度高,伸长 小。根据拉伸倍数不同,可得到高强低伸型、低强高伸型、中强中 伸型化学纤维。
• 二 化学纤维的制造
• 一般经历三个过程:
•
纺丝液的制备——纺丝——后加工
• (1)纺丝液的制备
• 熔体法:将高聚物加热到熔点以上,使其熔融成较稳定 的粘性流动 的纺丝熔体。如:涤纶、锦纶、丙纶、乙纶。
•
因:熔融温度<分解温度
• 溶液法:用适当的溶剂将高聚物溶解成具有一定粘度的 纺丝液。 如:粘胶纤维、醋酯纤维、腈纶、氯纶、维纶。
• 3按形态结构分
• ① 长丝:化学纤维加工的到的连续丝条,不经过切断工 序的称之。
•
又分为单丝、复丝与变形丝。
• ② 短纤维:化纤在后加工中切断成为各种长度规格的短 纤维。分为等长、不等长,棉型、中长型、毛型等
• 4 按纤维性能差别分
化学纤维

第五章化学纤维一、名词解释:1、高聚物2、再生纤维3、人造纤维素纤维4、合成纤维5、毛型纤维6、中长纤维7、消光纤维8、着色纤维9、复合纤维10、双组分纤维11、异形纤维12、超长纤维13、倍长纤维14、异长纤维15、熔融法纺丝16、溶液纺丝17、湿法纺丝18、干法纺丝19、差别化纤维20、长丝21、中空纤维22、弹性纤维23、皮芯结构24、超细纤维25、膜列纤维26、化纤油剂27、芳纶1、熔体纺丝2、干法纺丝3、湿法纺丝4、合成纤维5、人造纤维6、着色纺丝7、卷曲率8、等长纤维9、异长纤维10、超长纤维11、长度偏差率12、纺丝二、填空题:1、最早工业化生产的合成纤维是_____。
2、采用熔体纺丝的合成纤维有_____、_____、_____。
3、采用溶液纺丝的合成纤维有_____、_____。
4、根据涤纶短纤维后加工时的拉伸与热定型的方式不同,可制成____、_____、_____。
5、锦纶6与锦纶66相比,前者熔点_____,耐酸性_____。
6、丙稀腈比例在85%以下的纤维称为_____。
7、粘胶纤维的原料一般选用_____、_____、_____等。
8、维纶的缩醛度一般在_____。
9、化学纤维的生产一般都需经过_____、_____、_____、_____四道工序。
10、合成纤维的主要原料来源有_____、_____、_____。
11、涤纶的学名为_____。
12、成纤高聚物必须具备的三个条件________、________、__________。
13、维纶的学名是_____________。
14、纺丝方法分为________和________。
15、溶液纺丝法分为________和________。
16、干法纺丝适用的纤维有_____和_____。
17、湿法纺丝适用的纤维有_____和_____。
18、双组分纤维的形式有_____、_____、_____。
19、异形截面的纤维有_____、_____、_____。
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第三章化学纤维思考题及难点:所有纤维中,弹性最好的是氨纶,最耐磨的是锦纶,最耐晒的是腈纶,具有刚柔相济的是涤纶,比重最小的是丙纶,最大的是石棉,最难燃的是芳纶、石棉,湿强最低的是粘胶。
第一节化学纤维的分类与命名|第二节成纤高聚物的特征及纤维制造|第三节化纤形态尺寸与检验第四节新型及绿色环保纤维|第五节纺织纤维的鉴别(详见实验教学)第一节化学纤维的分类与命名 (2)一、按高聚物的来源分类 (2)二、按内部组成分类 (2)三、按形态结构分类 (4)第二节成纤高聚物的特征及纤维制造 (5)一、成纤高聚物的特征 (5)二、成纤聚合物的条件 (5)三、化纤制造概述 (5)第三节化纤形态尺寸与检验 (11)一、长、细度选择 (11)二、长度指标与检验 (12)三、细度指标与检验 (12)四、纤维密度的测定 (12)五、卷曲 (12)第四节新型及绿色环保纤维 (12)Lyocell纤维(绿色环保纤维) (13)二、大豆蛋白纤维 (13)三. 甲壳质纤维 (14)四、芳纶1313,芳纶1414 (14)五、聚乳酸可生物降解纤维:(PLA) (14)六、 Richcel (丽赛)纤维 (15)七、Modal纤维 (15)八、莱卡(Lycra) (16)九、Outlast空调纤维 (16)十、差别化纤维 (17)第五节纺织纤维的鉴别(详见实验教学) (19)第一节化学纤维的分类与命名一、按高聚物的来源分类1.再生纤维(人造纤维)利用天然高聚物经化学或机械方法制造而成的纤维. (粘胶铜氨醋酯甲壳质大豆蛋白PLA Lyocell Model等)2.合成纤维:用煤、石油、天然气、农副产品等低分子化合物, 经人工合成与机械加工而制得的纤维(涤纶、丙纶等)二、按内部组成分类一、涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯)1 .结构大分子结构:特征基团:苯环——具有刚性和惰性;酯基-COO- ——弱极性基团;脂肪基——柔性基团。
大分子无卷曲,基本上书带曲折状的直链超分子结构:大分子间主要是靠范德华力;结晶度较大,取向度也较高。
2 .性质(1)机械性质断裂强度较高,伸长率大;初始模量高;弹性回复性好;织物挺括,耐磨性较好,尺寸稳定性较好。
(2)吸湿染色差W=0.4%;不能采用常温染色。
易起静电,耐污性差。
(3)热学性质熔点高255-265 ° C;耐热性和热稳定性好(4)光学性质耐光性好,仅次于腈纶(5)耐酸不耐强碱,不霉不蛀(6)密度:1.38 g/cm 3二、锦纶结构分子式:H [ NH (CH 2 ) 5 CO] n OH 锦纶 6H [ NH (CH 2 )6 NHCO (CH 2 )4 CO] n OH 锦纶66特征基团:有极性集团-CONH-;-NH 2 ;-COOH;单基较长,无支链,属柔性基团锦纶是柔曲大分子,空间呈平面锯齿形。
有范德华力、氢键力;结晶度比涤纶略低。
性质(1)机械性质断裂强度、屈曲强度较高,伸长大;初始模量较低,断裂功大;弹性好,耐磨性好,织物的保形性和挺括性较差。
(2)吸湿染色性W=4.5%,比涤纶好(3)热学性质耐热性差;安全使用温度:低于93 ° C(锦纶6),低于130 ° C(锦纶66);熔点:215 ° C(锦纶6),250 ° C(锦纶66)(4)耐光性差(5)耐碱不耐酸(6)密度较小:1.14 g/cm 3三、腈纶第一单体:丙烯腈(超过85%)第二单体:丙烯酸甲酯、甲醛丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等改善纤维的脆性,增加弹性、柔软性,同时还有利于染料分子进入。
第三单体:引入一定量带有酸性或碱性亲染料的基团改善纤维的染色性1.结构准结晶结构2. 性质强度较低,伸长较大;初始模量:E 锦纶<E 腈纶<E 涤纶;弹性:比棉、麻、粘胶好,但比羊毛、涤纶、锦纶差;染色性较好;没有明显的熔点,不会产生熔孔现象;耐光性特别好;耐酸也耐碱;密度较小:1.17 g/cm 3四、维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)1.结构:皮芯层结构,截面形状:浓度30% ,哑铃状;浓度40% ,圆形;大分子主链呈平面锯齿形。
2. 性质机械性质:强度较高,伸长率不大,初始模量比涤纶低,弹性较差,耐磨性较好。
吸湿染色性:W=5.0%,在合纤中,吸湿性居于首位;染色性不好,色泽不鲜艳热学性质:耐干热稳定性较好,耐热水性较差。
耐碱不耐强酸;耐光性、耐腐蚀性较好;热传导系数低,保暖性较好;五、丙纶结构分子间不存在强的化学结合力。
等规聚丙烯分子量相当高,具有较高的立体规整性,易结晶。
性质机械性质:强度较高,伸长率较大,初始模量不高,弹性很好,耐磨性好。
吸湿染色性:吸湿性、染色性很差热学性质:熔点低,耐湿热不耐干热耐光性特别差,易老化化学稳定性很好,耐酸、耐碱、耐其他化学试剂密度最轻:0.91 g/cm 3六、氨纶(聚氨基甲酸酯)1. 结构嵌段共聚物由具有柔性的不结晶的低分子软链段(如聚酯或聚醚链段)和具有刚性的结晶的硬链段(如二异氰酸酯)共聚而成。
2. 性质机械性质:强度较低,伸长率大(450-800%),初始模量低,弹性特别好吸湿性较差W=0.8-1%热学性质:在日光照射下稍微发黄,且强度稍有下降具有较好的耐酸碱性、耐光性等密度小:1.0-1.3 g/cm 3氨纶纤维一般不单独使用,而是与其它纤维混合使用。
三种形式:①裸丝②单层或双层色覆纱③包芯纱三、按形态结构分类1.长丝:不经过切断工序的连续丝条2.短纤维:纺丝后加工中切断成各种长度规格的纤维。
如:棉型、毛型和中长型3.变形丝:利用机械方法,使长丝弹力增加4.复合纤维:两种或两种以上的聚合体以熔体或溶液的方式输入同一个喷丝头,在适当的部位相遇,从同一个纺丝口纺出,在同一根丝上同时存在两种或两种以上的聚合体。
5.异型纤维:非圆形截面的化学纤维6.混合纤维:两种液体先混合再喷出异型纤维(腈纶、涤纶)纵、横向形态第二节成纤高聚物的特征及纤维制造一、成纤高聚物的特征1.高聚物:由千百个原子以共价键相互联结起来的大分子所组成的分子量大的物质2.聚合度:组成纤维大分子单基的个数n3.分子量:103~1074.多分散性:聚合度和结构形状有不同的分布二、成纤聚合物的条件1.线型的分子结构2.适当的分子量:具备可溶性或可熔融性,纺丝液具备适当的黏度三、化纤制造概述纺丝液配置--喷丝头--长丝--固化(自然固化、化学试剂、热空气)--后加工(牵伸、加卷曲、上油--抗静电剂、切断)(一)纺丝液的配制1.溶液法:粘胶、腈纶、维纶、氨纶、铜氨、醋酯、大豆、花生、甲壳质2.熔体法:涤纶、锦纶、丙纶(二)纺丝1.溶液法纺丝:将高聚物溶解于适当的溶剂以配成纺丝溶液,将纺丝液从喷丝孔中压出后射入凝固浴中凝固成条。
湿法纺丝:试剂固化(腈纶、氯纶、粘胶)干法纺丝:热空气固化(维纶、醋酯)2.熔体法纺丝:高温熔化成熔体后从喷丝孔喷出, 用空气或水固化。
有色纺丝或原液纺丝:纺丝液+色母粒(三)后加工1.集束:将几个喷丝头喷出的丝束以均匀的张力集合成规定粗细的大股丝束,以便于以后加工2.拉伸:将集束后的大股丝束经多辊拉伸机进行一定倍数的拉伸3.上油:为了改善化学纤维的工艺性能,将丝束经过油浴,在纤维表面上加一层很薄的油膜4.卷曲:利用热塑性将丝束送入具有一定温度的卷曲箱挤压后形成卷曲或利用纤维内部结构不对称性,在热空气或热水中,使前段工序中的内应力松弛,纤维产生收缩,因而产生卷曲5.干燥定型:在烘干机上烘干去除水分,消除内应力6.切断:在切断机上将丝束切断成规定的长度(四)化纤消光和上油1.化纤消光:为减少或消除化纤中的强光泽,纺丝时刻添加消光剂,一般采用二氧化钛,根据消光剂的数量可生产有光、无光和半无光纤维2.化纤上油:一方面是纺丝工艺本身的要求,一方面是化纤加工的需要,上油后可提高柔软、润滑性和抗静电性等(五)弹力丝与膨体纱的加工1.弹力丝的加工方法:假捻法、刀刃擦边法、填塞箱法、喷气变形法2.膨体纱的加工方法:原料为腈纶,分别制成高收缩纤维A和低收缩纤维B,A 种在纱芯,B 种在外包缠形成膨体纱四、粘胶纤维(Rayon)制造与品质特性:(一)制造流程:1.纺丝液的制备:原料:木材、甘蔗渣、芦苇--纯净的纤维素--再进行稀碱处理--碱纤维素+CS 2 ----纤维素磺酸酯2.成形(纺丝):纺丝液+凝固浴(硫酸、硫酸钠、硫酸锌)普通粘胶:锯齿形皮芯结构强力粘胶:全皮层粘胶及改性粘胶纵、横向形态(二)品质特征:1.皮芯结构的特点:⑴皮层在水中的膨润度低(无定型小)⑵皮层有较高的吸湿性⑶皮层不易吸收染料⑷皮层比重小⑸皮层取向高、强力高、耐磨耐疲劳性好2.皮芯结构图片见下图粘胶皮芯结构3.粘胶的特点:⑴吸湿好、柔软⑵染色性好,色泽鲜艳⑶湿强是干强的40%-50%⑷耐磨性差⑸尺寸稳定性差五、铜氨纤维(Cuprammonium rayon)1.原料:木材、甘蔗渣、芦苇、棉短绒(主要)溶在氢氧化铜或碱性铜盐溶液中2.结构与性能:⑴圆型截面、全皮层、不完全透明⑵柔软(比粘胶好),光泽柔和(圆截面)⑶吸湿接近粘胶⑷染色好⑸湿强高于粘胶⑹工艺复杂(比粘胶)铜氨丝纵、横向形态六、醋酯纤维(Acetate)1.多瓣形、片状、耳状没有皮芯结构2.染色差3.耐磨差4.弹性好5.悬垂好6.具有热塑性(唯一有这一特点的再生纤维素纤维可以持久压烫、保型性好)醋酯及三醋酯纤维纤维纵、横向形态七、聚酯纤维(Polyester)制造与品质特征1.纺丝液的制备:聚对苯二甲酸乙二酯切片溶化(69o C--玻璃化温度Tg)--软化--粘流温度--熔点(结晶区完全解体)--分解点(液-气)2.纺丝:初生丝(热空气固化)--拉伸(4-4.5倍)定型消除内应力取向度↑--卷曲--切断--短纤维初生丝--拉伸--定型--加捻--变形丝--打包--长丝涤纶分子量:20000熔体温度:280--286o C(熔点)3.后加工:短纤维后加工-集束、拉伸、卷曲、上油、热定型、切断打包等4.特点:⑴刚柔相济性、洗可穿性好、吸湿小、强力高、断裂伸长大、热稳定性好⑵易起静电、易起球、染色性差(吸湿性能差)⑶不发霉、不虫蛀⑷不耐碱(略呈酸性)涤纶纵、横向形态八、聚酰胺纤维制造与品质特征(锦纶)(Nylon)制造同丙纶、涤纶,采用熔体法纺丝特点:1.耐磨性是六大纶中最好的,耐疲劳(起毛起球严重)2.吸湿、染色性比涤纶好(-CO-NH-)3.耐热水性差、耐日晒差4.耐碱不耐酸锦纶及异型锦纶纵、横向形态九、聚丙烯纤维(Polypropylene)1.耐光性差、易老化(脆化)2.密度小、强力高(与涤纶、锦纶相差无几)3.即耐酸又耐碱4.不吸湿、染色困难十、聚丙烯腈纤维(Acrylic)1.原料:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯作为第二单体(三选一)丙烯腈和第三单体反应,第一单体占85%,第三单体为亲染料基团.图3-7 丙纶纵、横向形态2.成形:可以采用湿法或干法纺丝湿法:凝固浴固化干法:空气固化3.结构与性能:哑铃型截面、圆型截面⑴大分子排列成螺旋形(侧基之间互斥),使得它没有完全的结晶区只有准结晶结构,分有序区、无序区⑵结构疏松,强力低⑶纤维柔软,吸湿好于涤纶、锦纶⑷加入第二单体改善手感和弹性,加入第三单体改善染色性,耐日晒性是六大纶中最好的腈纶及双组分腈纶纵、横向形态十一、聚乙烯醇缩甲醛纤维(Vinylon)1.吸湿是六大纶中最好的2.染色差3.弹性较差4.耐碱不耐酸维纶纵、横向形态十二、聚氯乙烯纤维(Polyvinyl-chloride)1.吸湿小、静电大2.染色差十三、聚氨酯弹性纤维(Spandex )1.最大伸长为原长的8倍。