第一章 新型非織造用纖維原料

1、第一章 新型非織造用纖維原料 1-1 水刺專用滌綸短纖維 1-2 粗旦針刺滌綸短纖維 1-3 水溶性纖維 1-4 雙組份復(fù)合纖維 1-5 木漿纖維1-6 超吸收纖維1-7 聚四氟乙烯纖維1-8 發(fā)展趨勢(shì)1-1 水刺專用滌綸短纖維 o 中國石化儀征化纖股份有限公司是我國最大的化纖和化纖原料生產(chǎn)基地，公司現(xiàn)有滌綸短纖生產(chǎn)線19條，產(chǎn)能43萬噸，短纖產(chǎn)品質(zhì)量曾獲國家質(zhì)量銀獎(jiǎng)。o 短纖生產(chǎn)技術(shù)裝置主要從德國、日本等國家引進(jìn)，關(guān)鍵技術(shù)供應(yīng)商包括德國吉瑪，日本東洋紡。o 儀征化纖一方面對(duì)引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化吸收，形成了自有聚酯及其產(chǎn)品加工技術(shù)，同時(shí)不斷對(duì)裝置進(jìn)行技術(shù)改造，使工藝技術(shù)持續(xù)保持國際先進(jìn)水平；生產(chǎn)過

2、程采用先進(jìn)可靠的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制，并配有先進(jìn)的產(chǎn)品檢測(cè)和試驗(yàn)儀器。1-1 水刺專用滌綸短纖維 o 儀征化纖配套有原料PTA裝置2套，合計(jì)產(chǎn)能超過80萬噸，其他原料供應(yīng)商均為國際、國內(nèi)知名大公司，原料供應(yīng)穩(wěn)定，產(chǎn)品實(shí)行連續(xù)化、大批號(hào)穩(wěn)定生產(chǎn)。o 短纖產(chǎn)品目前主要應(yīng)用在傳統(tǒng)紡織市場(chǎng)、填充料、縫紉線以及非織造材料市場(chǎng)。1-1 水刺專用滌綸短纖維 o 目前，主要非織造工藝有水刺、針刺、紡粘、熔噴和漿粕氣流成網(wǎng)法。o 水刺非織造材料產(chǎn)品具有優(yōu)良的懸垂性、柔軟的手感、類似傳統(tǒng)紡織品的外觀和性能，廣泛應(yīng)用在醫(yī)療衛(wèi)生、合成革基布、過濾材料、復(fù)合材料、家用擦拭布等各個(gè)領(lǐng)域。o 近年來國內(nèi)水刺非織造材料產(chǎn)量在訊速增

3、長。1-1 水刺專用滌綸短纖維 o 在水刺工藝和產(chǎn)品迅速發(fā)展的背景下，儀征化纖與東華大學(xué)合作，成功開發(fā)系列水刺專用滌綸短纖維，有力促進(jìn)了我國水刺非織造工藝以及產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步。水刺非織造材料對(duì)滌綸短纖的要求o 對(duì)疵點(diǎn)的要求 由于非織造材料生產(chǎn)時(shí)沒有對(duì)短纖維進(jìn)行除雜的工序，纖維中含有疵點(diǎn)會(huì)造成布面不平，而水刺非織造材料的性能要求布面平整，厚度均勻一致，因此要求纖維零疵點(diǎn)。水刺非織造材料對(duì)滌綸短纖的要求o 對(duì)拉伸性能的要求 纖維的拉伸性能直接影響水刺非織造材料的力學(xué)性能，纖維強(qiáng)度高，有利于提高水刺非織造材料的強(qiáng)力，同時(shí)由于在水刺過程中，纖網(wǎng)中的纖維受到水射流從正面直接沖擊和托網(wǎng)簾反彈水柱從反面穿插的

4、雙重作用，較高伸長的纖維才能保證在該雙重作用過程中，纖維不受損傷，纖維之間、纖維束之間或纖維與纖維束之間容易互相穿插、糾纏從而形成好的纖網(wǎng)。水刺非織造材料對(duì)滌綸短纖的要求o 對(duì)油劑的要求 水刺非織造材料用作合成革基布，其聚酯纖維原料，應(yīng)采用水刺加工專用油劑，提高纖維的親水性，減少水刺加工時(shí)的泡沫，降低水刺加工過程中水處理的成本，同時(shí)提高基布和PVC、PU涂層的結(jié)合力。對(duì)于用作衛(wèi)生材料的水刺產(chǎn)品的聚酯纖維原料，還應(yīng)采用衛(wèi)生、安全、環(huán)保的專用油劑。因此，必須結(jié)合水刺加工技術(shù)以及產(chǎn)品開發(fā)，對(duì)水刺專用纖維的油劑進(jìn)行研究。水刺專用滌綸短纖的開發(fā) 為滿足水刺非織造材料對(duì)滌綸短纖的嚴(yán)格要求，聚酯原料聚合、紡

5、絲和后加工等工序必須進(jìn)行細(xì)致研究。o 可紡性設(shè)計(jì) 從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手，對(duì)聚合工藝重新設(shè)計(jì)，使得聚合物分子量適中，分子量分布窄，為保證纖維有合適力學(xué)性能打下基礎(chǔ)，聚合物非牛頓性質(zhì)和彈性不顯著，松弛時(shí)間較短，選擇性能良好的修板用硅油，通過這些工作，使得熔體可紡性良好，噴絲板面上熔體剝離容易，修板成功率達(dá)100%，消除了因修板失敗造成的疵點(diǎn)增加。 水刺專用滌綸短纖的開發(fā)o 噴絲板設(shè)計(jì) 選擇合適的噴絲孔數(shù)量和微孔直徑，結(jié)合環(huán)吹冷卻條件，對(duì)孔的分布進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證紡絲過程穩(wěn)定，杜絕因并絲和注頭絲造成疵點(diǎn)，各單絲冷卻狀況均勻一致，保證了纖維力學(xué)性能的均一性。水刺專用滌綸短纖的開發(fā)o 超分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 纖維大分

6、子的取向和結(jié)晶超分子結(jié)構(gòu)對(duì)纖維的強(qiáng)伸力學(xué)性能、初始模量和干熱收縮影響較大。后加工過程中，技術(shù)人員對(duì)牽伸和熱定型工藝進(jìn)行試驗(yàn)以期獲得理想的超分子結(jié)構(gòu)。 相對(duì)生產(chǎn)同規(guī)格的普通棉型短纖維，兩道牽伸倍率分配保持不變，總牽伸倍率下降2.11%，大分子取向略有降低，主要是由于沿纖維軸向折疊鏈數(shù)目有所增加，但大分子鏈沿纖維軸向排列基本不變，因而纖維仍具備較高的斷裂強(qiáng)度，同時(shí)伸長明顯增大，初始模量下降。 水刺專用滌綸短纖的開發(fā)o 超分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 纖維的干熱收縮是由于取向的大分子在受熱(玻璃化溫度之上)條件下發(fā)生解取向造成的熱收縮所致，結(jié)晶的鏈段可抑制取向大分子在受熱時(shí)發(fā)生解取向，因此提高結(jié)晶度可有效降低纖維干

7、熱收縮，但結(jié)晶度過高會(huì)造成纖維斷裂伸長降低、模量偏大，不利于水刺加工。水刺專用滌綸短纖的開發(fā)o 超分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在結(jié)晶度適中的情況下，只有使大分子內(nèi)部晶區(qū)分布均勻、晶區(qū)結(jié)構(gòu)完善才可有效降低纖維干熱收縮而不影響纖維強(qiáng)伸性能和初始模量。 為此適當(dāng)降低第三牽伸輥溫度，減少牽伸過程中因應(yīng)力誘導(dǎo)產(chǎn)生的結(jié)晶，再通過適當(dāng)提高定型溫度，使得纖維大分子晶區(qū)分布趨向均勻，晶區(qū)結(jié)構(gòu)更加完善，有效地保證纖維具有良好的力學(xué)性能、較低的干熱收縮率和適中的初始模量。 超分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)o 普通和水刺專用滌綸短纖(1.56dtex38mm)后加工工藝變化 項(xiàng)目普通水刺專用牽伸倍率DR0.979DR第三牽伸輥溫度T1T1-(45)

8、定型溫度T2T2+(35)超分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)o 普通和水刺專用滌綸短纖(1.56dtex38mm)力學(xué)性能對(duì)比 可見纖維斷裂強(qiáng)度變化很小，完全滿足水刺加工對(duì)纖維強(qiáng)度的要求，而斷裂伸長上升明顯，保證了水刺加工過程對(duì)纖維原料較高伸長的要求。項(xiàng)目普通水刺專用斷裂強(qiáng)度(cN/dtex)5.955.77斷裂伸長(%)25.529.8水刺專用滌綸短纖的開發(fā)o 油劑設(shè)計(jì) 在短纖生產(chǎn)和水刺加工過程中，油劑扮演了重要角色，儀化公司與世界著名油劑生產(chǎn)商合作，共同開發(fā)專用油劑。專用油劑親水性好，減少了水刺加工過程中泡沫的產(chǎn)生，提高了水刺生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)，改善了纖維的抗靜電性能和梳理性能，提高了纖維的成網(wǎng)均勻性。

9、對(duì)于加工衛(wèi)生材料的專用料，油劑性能必須對(duì)人體具有健康性和安全性。 儀征化纖水刺專用滌綸短纖的特點(diǎn)o 良好的抗靜電性能、抱合性及開松性，纖維零疵點(diǎn)。o 初始模量適合，手感舒適。o 專用油劑親水性好，泡沫少，油劑含量適中。o 斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率合適。水刺專用滌綸纖維與其它纖維性能比較o 儀征化纖水刺專用滌綸短纖滿足水刺生產(chǎn)不能有疵點(diǎn)的嚴(yán)格要求。o 專用纖維比普通纖維斷裂伸長上升16.9%，強(qiáng)度只下降3.0%。強(qiáng)度充分滿足水刺加工對(duì)原料強(qiáng)度的要求，較高的斷裂伸長使得纖維不會(huì)在水刺加固時(shí)因剛性大而受損，同時(shí)纖維良好的延伸性還保證了彼此之間更容易纏結(jié)成纖網(wǎng)，從而有效地提高水刺產(chǎn)品的強(qiáng)度。o 施加專用油

10、劑，使纖維比電阻值明顯下降，抗靜電性能顯著改善，保證了纖維梳理容易。儀化普通/儀化水刺專用/某廠水刺專用滌綸短纖物性指標(biāo)對(duì)比 水刺專用滌綸短纖應(yīng)用情況o 專用纖維經(jīng)東綸科技實(shí)業(yè)公司、河南飄安高科股份有限公司等四家水刺企業(yè)進(jìn)行試用，效果良好。用戶一致反映：纖維性能穩(wěn)定，更換品種時(shí)工藝控制比較方便。另外，專用料在水處理及水過濾工序中，起泡現(xiàn)象不明顯，對(duì)硬水安全，有利于水的工藝處理，同等力學(xué)條件下可有效降低水壓，減少水循環(huán)系統(tǒng)的負(fù)荷。水刺專用滌綸短纖應(yīng)用情況o 東華大學(xué)和儀征化纖聯(lián)合開發(fā)的水刺非織造布專用滌綸，應(yīng)用差別化技術(shù)，使水刺專用滌綸在水刺工藝的適應(yīng)性和產(chǎn)品的應(yīng)用性方面比普通常規(guī)滌綸具有明顯的

11、優(yōu)勢(shì)。 滌綸/粘膠短纖水刺合成革基布性能對(duì)比 高吸濕水刺滌綸纖維o 在水刺專用滌綸的研究基礎(chǔ)上，東華大學(xué)和儀征化纖聯(lián)合進(jìn)一步研究開發(fā)了高吸濕水刺滌綸纖維，力求使該纖維在保持水刺專用滌綸基本性能以外，增加其高吸濕及耐久吸濕功能，以減少或取代水刺布中粘膠纖維的用量，降低產(chǎn)品成本和生產(chǎn)能耗，提高水刺產(chǎn)品的質(zhì)量與檔次。 高吸濕水刺滌綸纖維的特點(diǎn)o 高吸濕水刺滌綸纖維水刺布具有良好的吸水性能，其吸水率超過標(biāo)準(zhǔn)GB/T 64021-2001水刺法非織造布第二部分：醫(yī)用衛(wèi)生材料所規(guī)定的吸水率指標(biāo)。o 高吸濕水刺滌綸纖維水刺布具有經(jīng)受反復(fù)水力沖擊后的耐久吸水性能。o 高吸濕水刺滌綸纖維水刺布的吸水性能與粘膠水

12、刺布相當(dāng)。o 高吸濕水刺滌綸纖維水刺布強(qiáng)力高于同面密度的粘膠和混有粘膠的水刺布強(qiáng)力。o 高吸濕水刺滌綸纖維水刺布的強(qiáng)力高于標(biāo)準(zhǔn)GB/T 64021-2001水刺法非織造布第二部分：醫(yī)用衛(wèi)生材料所規(guī)定的強(qiáng)力指標(biāo)。粗旦滌綸短纖維非織造材料發(fā)展背景o 非織造材料具有絕熱保溫、吸收噪音、保暖減震等多種功能，在50多年的發(fā)展歷史中顯示出越來越強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭和拓展?jié)摿?，其生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)、成本優(yōu)勢(shì)以及獨(dú)特的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)使之應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。o 從目前的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，發(fā)展中國家以用即棄或非耐用型為主，而發(fā)達(dá)國家以耐用型材料為主。纖維材料以非織造專用聚酯、烯烴類及高性能纖維為主，其中聚酯纖維具有強(qiáng)度高、耐沖擊強(qiáng)度高

13、、形變恢復(fù)能力高、初始模量高和耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)，具有非常廣泛的應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿?。粗旦滌綸短纖維非織造材料發(fā)展背景o 目前居民住宅已成為我國新的消費(fèi)熱點(diǎn)。據(jù)預(yù)測(cè)，我國全社會(huì)房屋年竣工面積將達(dá)到1820億m2，建筑業(yè)增加值年均約7500億元。其中城鄉(xiāng)住宅年需求量將保持在1315億m2左右。 o 在中國，建筑能耗占總能源消耗量達(dá)到了23%，而各類建筑物每年的采暖和制冷能耗又占總能耗的10%左右。長期以來人們只注重控制一次性建設(shè)投資，而沒有綜合考慮在使用過程中的經(jīng)常性支出，特別是采暖與制冷所帶來的能耗費(fèi)用，所以，建筑的絕熱保溫是節(jié)約能源、減少開支的物質(zhì)基礎(chǔ)。粗旦滌綸短纖維非織造材料發(fā)展背景o “節(jié)能、環(huán)保

14、及多功能化住宅”或稱“綠色住宅”，屬于可持續(xù)發(fā)展建筑的一種，是今后住宅建筑的發(fā)展方向。n高效低耗n環(huán)保節(jié)能n健康舒適n生態(tài)平衡o 在建筑中采用多功能節(jié)能型新材料，集絕熱保溫、吸聲降噪、防火及對(duì)環(huán)境友好等性能綜合為一體，為人們營造健康、舒適及宜人的居住環(huán)境，符合目前國家主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展方向，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和重大的社會(huì)效應(yīng)。粗旦滌綸短纖維非織造材料發(fā)展背景o 非織造材料獨(dú)特的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性正好可以滿足以上“綠色住宅”的要求，因此它已逐步滲入到建筑工程中。它對(duì)于提高工程質(zhì)量和提高居住環(huán)境的舒適性很有促進(jìn)作用。o 傳統(tǒng)建筑工程以磚瓦砂石、鋼筋水泥為主體，涉及纖維材料很少。而今，纖維材料的技術(shù)進(jìn)步

15、為建筑工程注入了新的生機(jī)，如非織造材料可以作為澆灌混凝土的襯模材料。粗旦滌綸短纖維非織造材料發(fā)展背景o 噪聲已成為當(dāng)前高度發(fā)展社會(huì)的一種主要環(huán)境污染，不僅影響人們正常工作、學(xué)習(xí)和休息，而且危害到人的身體健康。o 建筑物的聲環(huán)境問題越來越受到人們的關(guān)注和重視，所以，建筑材料具有良好的吸聲降噪性能是提高建筑物居住和使用功能的一個(gè)重要方面。粗旦滌綸短纖維非織造材料發(fā)展背景o 非織造材料可以用于劇院、工廠、家庭、汽車、旅館等需要降低噪聲的地方，主要形式為地毯、墻布、簾幕、覆蓋材料等。o 非織造材料因其中的纖維不通過交織而形成疏松、多孔結(jié)構(gòu)，在阻擋外界噪音和吸收室內(nèi)音響上都具有較好的效果，而用粗旦滌綸纖

16、維制成的非織造布具有更好的吸收噪音的效果。o 非織造材料因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)及低廉的制造成本，使其成為最現(xiàn)代、最具有發(fā)展前景的簾幕吸音材料之一。粗旦滌綸短纖維非織造材料發(fā)展背景o 隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展及人民生活水平的提高，中國作為汽車生產(chǎn)及需求大國的地位正日益突現(xiàn)，各主要生產(chǎn)廠商正抓緊機(jī)遇，紛紛與國外大公司合作，推出適合中國各消費(fèi)階層需求的車型。據(jù)資料顯示：2010年，全國汽車生產(chǎn)能力將達(dá)到500600萬輛，其中轎車生產(chǎn)能力為300400萬輛，而上?！笆濉鞭I車生產(chǎn)能力將比2000年翻一番。巨大的發(fā)展?jié)摿槠嚬I(yè)的各配套零部件企業(yè)提供了前所未有的商機(jī)，其中非織造材料生產(chǎn)企業(yè)亦名列其中。非織造

17、材料在汽車工業(yè)方面的應(yīng)用正在逐步擴(kuò)大，其可以作為汽車地毯、座椅襯墊和行李箱、車頂蓬和模壓車門側(cè)板的隔音隔熱材料等。粗旦滌綸短纖維非織造材料發(fā)展背景o 粗旦滌綸短纖非織造材料通常采用梳理交叉鋪網(wǎng)或氣流成網(wǎng)，再經(jīng)針刺加固，因此研究粗旦滌綸短纖的梳理成網(wǎng)(氣流成網(wǎng))工藝適應(yīng)性和針刺工藝適應(yīng)性，研究該纖維對(duì)梳理機(jī)和針布、針刺機(jī)和刺針的要求，并開發(fā)出相應(yīng)的梳理和針刺工藝，才能制成滿足最終使用性能的粗旦滌綸短纖非織造材料產(chǎn)品。粗旦滌綸短纖維產(chǎn)品o CarolMac是一家美國公司，提供短纖生產(chǎn)線，其中的Superstaple IV生產(chǎn)線可以生產(chǎn)粗旦(70500)滌綸短纖維，纖維拉伸強(qiáng)度為48g/d。 o F

18、ormed Fiber Technologies是北美最大的生產(chǎn)針刺非織造材料的企業(yè)，可生產(chǎn)滌綸短纖，纖度范圍為3.327.5dtex，長度為38152mm。 o Pennine Fibres 是英國唯一的滌綸短纖生產(chǎn)商，可生產(chǎn)1.738dtex無卷曲滌綸短纖，長度為5150mm，并可提供多種顏色。 粗旦滌綸短纖維產(chǎn)品o 日本東洋坊公司生產(chǎn)兩種阻燃程度的滌綸長絲和短纖維，商標(biāo)為TOYOBO HEIMR。 o 車用針刺非織造材料所用滌綸短纖維規(guī)格為：640d，長度58105mm，顏色為：灰色，米黃色，淺蘭色，淺紫色，駝色，黑色。TOYOBO HEIMRC標(biāo)準(zhǔn)阻燃滌綸長絲物理性能 84dtex/2

19、4f167dtex/48f實(shí)際纖度(dtex)80.0176.0拉伸強(qiáng)度(cN/dtex)4.73.3斷裂伸長率(%)33.037.0沸水收縮率(%)9.52.0160干熱收縮率(%)13.04.5熔點(diǎn)()262262TOYOBO HEIMRH高阻燃滌綸長絲物理性能 84dtex/24f110dtex/48f167dtex/48f實(shí)際纖度(dtex)80.0106.0158.0拉伸強(qiáng)度(cN/dtex)4.74.64.3斷裂伸長率(%)33.033.032.0沸水收縮率(%)9.56.59.5160干熱收縮率(%)13.011.513.5熔點(diǎn)()262.0262.0262.01-3 水溶性纖維

20、 o 聚乙烯醇(PVA) 是有機(jī)高分子合成材料最重要的產(chǎn)品，據(jù)統(tǒng)計(jì)全球目前生產(chǎn)聚乙烯醇的能力是150萬噸。o 根據(jù)聚合度和醇解度的不同，聚乙烯醇可分為許多類。工業(yè)產(chǎn)品按聚合度分，低聚合度粘度為510-3PaS，中聚合度粘度為(2030)10-3PaS，高聚合度粘度為(4050)10-3PaS。根據(jù)醇解度分，有82，86，88，90，97，98，99，100(摩爾，%)等，大于98者稱為完全醇解型，其余均為部分醇解型，隨著醇解度的加大，其在水中的溶解度明顯下降，其中醇解度為88%的水溶性最好。1-3 水溶性纖維 o 國際上，聚乙烯醇纖維主要利用聚乙烯醇具有水溶、乳化、和化學(xué)交聯(lián)的能力，開發(fā)出各具

21、特色和用途的功能性纖維、特色化學(xué)纖維和水溶性纖維等數(shù)10種產(chǎn)品，如超高強(qiáng)高模纖維、高強(qiáng)高模纖維、中強(qiáng)中模纖維、水溶性纖維、阻燃維綸、固定酶維綸、離子交換纖維、陶瓷功能性纖維、K纖維、乙烯乙烯醇共聚物，錦綸雙組份纖維等等。o 根據(jù)水中溶解溫度的高低，纖維可粗分為低溫溶解(40)、中溫溶解(4170)和高溫溶解(71100)三類。另外它們又可分為水溶性常規(guī)纖維和水溶性復(fù)合纖維；單一水溶性纖維和多功能水溶性纖維(諸如具有熱軋粘合性的水溶性PVA纖維)等。水溶性PVA纖維的生產(chǎn)工藝 o 常規(guī)濕法紡絲法 即PVAH2O體系紡絲原液在飽和Na2SO4浴中成型；將PVA纖維溶液噴入高濃度溶液Na2SO4中凝

22、固，凝固了的纖維在濕熱條件下牽伸、干燥，再經(jīng)干熱牽伸，并加以熱處理而制得。此法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量高、成本低，使用改性PVA纖維，也有利于普通PVA纖維在原液中改性。其缺點(diǎn)是工藝難度大，有Na2SO4進(jìn)人纖維表面，難以生產(chǎn)不含Na2SO4而能溶于80以下水中的PVA纖維，且因凝固溶液中直接除去溶劑而使得纖維表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不規(guī)則缺陷，強(qiáng)度改善受到了限制。我國多采用濕法紡絲工藝生產(chǎn)水溶性纖維，由于此法工藝難度大，目前也只生產(chǎn)出水溶溫度在7090的水溶性纖維，其他的物理性能有待進(jìn)一步提高。水溶性PVA纖維的生產(chǎn)工藝 o 半熔融法紡絲 在PVA中加入適量溶劑或增塑劑，用螺桿擠出機(jī)在適宜的高溫下使其成為具有

23、流動(dòng)性的高粘度流體，而后在紡絲甬道內(nèi)冷卻成型。這種方法可用于紡制單絲或復(fù)絲，但至今未見在工業(yè)生產(chǎn)上有很大規(guī)模的應(yīng)用。o 冷凍膠紡絲 日本可樂麗公司最新開發(fā)的新型冷凍膠紡絲方法是用溶解性能相當(dāng)好的有機(jī)溶劑溶解聚乙烯醇作為紡絲原液，從噴絲孔擠入有機(jī)溶劑的凝固液中， 迅速冷卻成凝膠狀，使得原液細(xì)流在溶劑被除去之前即形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，凝固后的纖維具有均一的圓形截面結(jié)構(gòu)，這種方法可得到低醇解度、高強(qiáng)力、低收縮、不易發(fā)生膠粘的PVA 纖維。水溶性PVA纖維的生產(chǎn)工藝 o 干濕法紡絲 常用DMSO制備較高濃度的PVA紡絲原液，經(jīng)干噴(空間距離一般在10cm以內(nèi))后進(jìn)人有機(jī)凝固浴中凝固成型；干濕法紡絲是高溫紡絲

24、和低溫凝固相結(jié)合的一種溶液紡絲新方法。紡絲液從噴絲孔噴出后通過數(shù)毫米到數(shù)十毫米的空氣(或惰性氣體)層，進(jìn)入溫度較低的凝固浴，形成均勻的凍膠態(tài)初生纖維。該法采用提高紡絲液溫度的方法來降低溶液粘度，使溶液具較好的流變性和可紡性；降溫后由大分子間范德華力形成交聯(lián)，得到伸展鏈結(jié)構(gòu)初生纖維，其后處理與普通濕法紡絲相同。o 有機(jī)溶劑濕法紡絲 即用DMSO等有機(jī)溶劑制備紡絲原液，在甲醇、乙醇-水系溶液或純有機(jī)物凝固浴中凝固成型。水溶性PVA纖維的生產(chǎn)工藝 o 干法紡絲 用水或DMSO等有機(jī)溶劑制備高濃度(可達(dá)65)紡絲原液，在熱空氣中成型；將高濃度的PVA纖維溶液噴人熱空氣中，使溶劑蒸發(fā)而凝固成絲，再經(jīng)干熱

25、牽伸、熱處理而得到。此法的優(yōu)點(diǎn)是紡絲工藝簡單，宜于生產(chǎn)多品種的水溶性長絲，特別適宜生產(chǎn)常溫水溶性纖維。然而此法有纖維絲束纖度低、產(chǎn)量低、成本高等不足。o 干法紡絲由各類紡絲法制得的初生纖維，還要經(jīng)過適宜條件下的熱牽伸和熱定型，并在適當(dāng)部位上油，使其成為具備良好紡織加工性能與物理機(jī)械性能的纖維。水溶性PVA纖維的應(yīng)用 o 在紡織行業(yè)中，將水溶性纖維作為中間纖維與其它纖維混紡，經(jīng)紡織加工后溶出水溶性纖維，得到高支高檔紡織品。1997年4月，國際羊毛局( IWS)與日本可樂麗公司合作利用新型水溶性PVA纖維K在常溫下水溶的優(yōu)異性能，向世界羊毛工業(yè)推出了“羊毛/聚乙烯醇”的羊毛制造技術(shù)并已進(jìn)入市場(chǎng)。它

26、是利用支數(shù)不很高的羊毛與水溶性PVA纖維混紡，經(jīng)紡紗、織造織成坯布后，再在后整理過程中除去PVA纖維，從而制得高支、輕薄的高檔純毛面料，開創(chuàng)了低成本、高品質(zhì)、純毛面料新紀(jì)元。我國也已采用國內(nèi)水溶性PVA纖維生產(chǎn)成批高檔麻織品和高支輕薄純毛面料。水溶性PVA纖維的應(yīng)用 o 水溶性纖維用于織物經(jīng)紗上漿，具有上漿均勻、化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐腐蝕性好，工藝簡單易行等優(yōu)點(diǎn)。用水溶性纖維作緯紗織造后在熱水中溶去緯紗，制成無緯毛毯。這種方法也適合于經(jīng)編織物織造，有利于衣著針織化。此外，水溶性纖維還應(yīng)用于生產(chǎn)無捻紗，針織品剪裁、國防上用作特種工作服等。o 作為水溶性非織造布的原料也是水溶性PVA纖維的主要用途之一。

27、例如采用非織造氣流成網(wǎng)和化學(xué)粘合法生產(chǎn)的電腦鏤空繡花底布，花繡好以后，再用蒸汽溶解，即可洗除底布。另外還可應(yīng)用于熱軋粘合法生產(chǎn)的爛花花邊底布、水溶性包裝材料、植物生長材料、衛(wèi)生用品材料及醫(yī)用材料等?？蓸符惞舅苄浴翱蓸肪]K”纖維 特性應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品水溶性可變?nèi)芙鉁囟确秶眉礂壆a(chǎn)品高附加值的加工品用即棄產(chǎn)品：衛(wèi)生用品、包裝材料、醫(yī)用材料等加工品：化學(xué)襯里、輕而膨松的布料。熱壓粘合性無粘合劑非織造布及制袋農(nóng)用材料：覆蓋材料。用即棄產(chǎn)品：衛(wèi)生用品、包裝材料、醫(yī)用材料等耐熱性在非常嚴(yán)格的條件下使用增強(qiáng)材料：纖維增強(qiáng)水泥(FRC)高拉伸強(qiáng)度(最高可達(dá)24g/d)具有高性能的高強(qiáng)纖維服用材料：抗撕裂材料增

28、強(qiáng)材料：FRC，摩擦材料，橡膠制品易于原纖化滿足不同加工過程的增強(qiáng)領(lǐng)域增強(qiáng)材料：FRC，摩擦材料，橡膠制品超細(xì)纖維(纖徑0.1m)纖維極細(xì)所帶來的高功能精密工業(yè)材料：電池隔離膜，印刷線路板，擦鏡布和過濾材料。1-4 雙組份復(fù)合纖維 o 隨著復(fù)合紡絲技術(shù)的發(fā)展，噴絲組件及其加工技術(shù)的日益完善，雙組份纖維的截面復(fù)合形態(tài)千變?nèi)f化，至今沒有一種統(tǒng)一的分類模式。根據(jù)雙組份纖維的最終用途加以分類有自發(fā)卷曲、裂離或溶解、自粘合、導(dǎo)電性、光導(dǎo)性等種類。o 雙組份纖維可以根據(jù)其用途和截面結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，截面結(jié)構(gòu)形態(tài)種類很多，常用結(jié)構(gòu)形式是皮芯型、并列型和剝離型。雙組份復(fù)合纖維截面結(jié)構(gòu)o 皮芯型 皮芯型截面形狀

29、通常為同心圓、偏心圓、三葉形等。生產(chǎn)時(shí)所紡出的皮芯結(jié)構(gòu)長絲的外層是一種低熔點(diǎn)的聚合物, 皮芯結(jié)構(gòu)的比例要介于10/9050/50, 比較典型的皮芯結(jié)構(gòu)組成是PE/PP、PP/PET、PE/PET 及CoPET/PET。在熱粘合非織造工藝中，皮層材料在較低的溫度下熔融對(duì)纖網(wǎng)起粘結(jié)作用，而芯層材料熔點(diǎn)較高，在加工溫度下未受影響，纖維原有物理機(jī)械性能保持不變。雙組份復(fù)合纖維截面結(jié)構(gòu)o 并列型 可生產(chǎn)永久性三維卷曲和高蓬松纖維。兩種組份可以是完全不同的聚合物，也可以是粘度有差異的同種聚合物。 特點(diǎn)：利用收縮性能不同的兩種聚合物或者甚至使用在兩邊具不同粘度或(和)結(jié)構(gòu)的一種聚合物組成的并列型雙組份纖維能

30、生產(chǎn)出高蓬松性的非織造布。纖維在拉伸后，由于兩種組份收縮性能不同，造成纖維自然、永久卷曲。蓬松或卷曲程度可以通過組份比例的變化和生產(chǎn)工藝的不同而調(diào)節(jié)，低于50/ 50的比例，蓬松性或卷曲性變差。雙組份復(fù)合纖維截面結(jié)構(gòu)o 剝離型 剝離型雙組份復(fù)合纖維是生產(chǎn)超細(xì)纖維的常用手段，有桔瓣(微纖維分散型)和海島(微纖維連續(xù)分布型)兩種形式。桔瓣型復(fù)合纖維相鄰的兩片桔瓣為不相容的兩種聚合物，兩種材料彼此間的粘附力較小，纖維在成形后稍加外力如通過針刺加工中的機(jī)械力或水刺加工中的水噴射力可以非常容易使桔瓣互相剝離，生成超細(xì)纖維，目前廣泛使用的是16和32瓣。雙組份復(fù)合纖維截面結(jié)構(gòu)o 剝離型 雖然復(fù)合纖維的品種

31、很多，無論從工藝技術(shù)角度還是經(jīng)濟(jì)成本因素考慮，目前熱粘合以及紡粘法非織造材料通常采用皮芯型和并列型截面結(jié)構(gòu)的雙組份纖維，在熱粘合工序中通過熱軋或熱風(fēng)的作用使皮芯型纖維結(jié)構(gòu)和粘結(jié)性能的優(yōu)點(diǎn)顯現(xiàn)出來，達(dá)到功能設(shè)計(jì)目的。1-5 木漿纖維 o 木漿纖維是指來自木材的天然纖維素纖維，其中含有4345的纖維素，2730半纖維素，2028木質(zhì)素與35的天然可提取物，在電子顯微鏡下觀察呈扁平帶狀，長度為21454110mm，寬度為39126318m，厚度為35m。一般木漿纖維寬度和厚度比大于10。按照木材的生長時(shí)期和生長形態(tài)，可分為早材和晚材。木漿纖維主要由管胞、木射線管胞等組成，管胞是細(xì)長的管狀細(xì)胞，早材管

32、胞上有圓形或扁圓形的紋孔，大多數(shù)沿著纖維軸向排成一個(gè)縱列或兩個(gè)縱列結(jié)構(gòu)。絨毛漿纖維與造紙用木漿纖維比較o 干法造紙用絨毛漿纖維平均長度為2mm，細(xì)度為18mg/100m38mg/100m，密度為24m38m，卷曲度為7%24%；濕法造紙用木漿纖維平均長度為1mm。o 造紙用木漿纖維中可提取物的殘留量較大，影響其吸濕性。o 造紙用木漿纖維通常含水率較大，而且濕度變化較大，由此造成相應(yīng)的非織造工藝不穩(wěn)定。木漿纖維的主要用途o 是生產(chǎn)吸濕性用即棄產(chǎn)品如尿布、衛(wèi)生餐巾、失禁尿布；另外可用做醫(yī)療用和工業(yè)用抹布，特別是需要吸濕性能的印刷工業(yè)。同時(shí)，其也是一種可再生資源，具有良好的生物降解性。o 木漿纖維近

33、年來有相當(dāng)數(shù)量用于水刺非織造布的生產(chǎn)，因?yàn)榫哂懈呶招阅?，與其它纖維混合，開辟了水刺非織造布應(yīng)用的新領(lǐng)域，成為婦女衛(wèi)生巾、護(hù)墊、尿片、尿褲的主要原料。但是木漿纖維很短，在水刺過程中纖網(wǎng)里的木漿纖維經(jīng)常被水流沖走，纖維的流失不僅給過濾系統(tǒng)增加困難，而且很不經(jīng)濟(jì)。1-6 超吸收纖維 o 粉末、顆粒狀超吸水樹脂具有優(yōu)良的吸水、保水能力，但在制作吸水制品時(shí)，往往遇到加工方面的困難。其不易引入織物、紗線及吸水制品中，而且易于遷移、堆積，因而常常需要特殊的加工設(shè)備，并通過膠粘、熔合或?qū)雍瞎潭ㄓ谳d體上。另外，在吸水制品受壓時(shí)超吸水粉末形成的凝膠也難以與載體構(gòu)成一體化結(jié)構(gòu)。o 超吸水纖維(SAF)，是繼超吸水

34、樹脂(SAP)之后發(fā)展起來的特殊功能纖維。超吸水粉末演變成纖維狀形式，將具有更寬廣的前景，因?yàn)槔w維狀材料可以和其它纖維相混顯得特別有用，且易于通過紡紗、織造或非織造加工制成類似紡織品的吸液制品。超吸收纖維產(chǎn)品 o 粉末、超吸水纖維自從上世紀(jì)八十年代中期開始研制，至1996年已投放市場(chǎng)。目前，國外主要有三家公司實(shí)現(xiàn)了超吸水纖維的工業(yè)化生產(chǎn)，分別為Camelot Super aborbsents wc公司(商品名“Fibersorb”，美國ARCO化學(xué)公司技術(shù))、Technical Absorbents公司(商品名“Oasis”，英國考陶爾和聯(lián)合膠體公司技術(shù))及東洋紡公司(商品名“Lanseal-

35、F”，日本東洋紡和?？怂固m公司技術(shù))，而國內(nèi)僅有一家，即南通江潮纖維制品有限公司(商品名“白蘭”，中國紡織科學(xué)研究院技術(shù))。日本東洋紡采用的是腈綸水解的技術(shù)路線，而其它三家公司采用的均是干法紡絲的技術(shù)路線。 超吸收纖維特點(diǎn) o 從本質(zhì)上看，超吸水纖維是粉末、顆粒狀超吸水樹脂的延伸和拓展，與超吸水樹脂一樣，超吸水纖維的高分子結(jié)構(gòu)也是由主鏈骨架、吸水基團(tuán)和交聯(lián)基團(tuán)等構(gòu)成，并通過交聯(lián)技術(shù)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而體現(xiàn)出優(yōu)越的吸水能力、保液性能和溶脹特性。但超吸水纖維又有其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其聚合物體系中還需含有其它適宜的結(jié)構(gòu)單元或組織成份，以改善聚合物體系的可紡性和提高纖維物理機(jī)械性能。o 超吸水纖維具有與粉末

36、相似的吸水特性，即吸收、保留、溶脹以及萃取功能。相比于粉末，纖維的優(yōu)點(diǎn)不是來自于化學(xué)結(jié)構(gòu)，而是歸因于其物理形態(tài)或尺寸。超吸收纖維特點(diǎn) o 由于超吸水纖維直徑小，具有大的表面積，因而吸收速度更快；o 由于超吸水纖維具有大的長徑比(大于100)，它可以形成纏繞結(jié)構(gòu)而不易于遷移；o 含有超吸水纖維的織物，即使在其含量較高時(shí)也非常柔軟；o 超吸水纖維更易于使用，可以與其他纖維混和，采用傳統(tǒng)設(shè)備制成非織造材料，也可以與其它纖維混紡成紗；o 超吸水纖維吸水后仍能保持纖維狀態(tài)，其形成的凝膠是溶脹纖維的纏結(jié)體，因而凝膠具有內(nèi)聚力和較高強(qiáng)度；當(dāng)凝膠纖維干燥后，可恢復(fù)原來的形態(tài)，并仍具有吸水能力。 超吸收纖維特點(diǎn)

37、 o 比表面積大約是普通粉狀樹脂的810倍，并具有微孔結(jié)構(gòu)，因此吸水速度比粉狀樹脂快得多。如“Lansel-F”10s即可達(dá)到飽和吸水量的70%左右；“白蘭”僅15s就可達(dá)到90%以上的飽和吸收率。超吸水纖維不僅吸收水溶液，而且具有萃取功能，即可從非水流體(氣體或液體)中萃取水分，因而會(huì)從大氣中吸濕，直至達(dá)到平衡。o 吸水能力可在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)控。不僅具有高的自由溶脹吸收能力，即使在承壓下其保液能力和吸收能力也較高。如“白蘭”的自由溶脹吸收能力、承壓保液性(30g/cm2)和承壓吸收倍率(20g/cm2)對(duì)于純水，可分別高達(dá)170、140和100g/g；對(duì)于0.9%生理鹽水，可分別高達(dá)60、

38、45和20g/g。超吸收纖維特點(diǎn) o 超吸水纖維不僅具有良好的耐光性、耐熱性(150以上)和耐有機(jī)溶劑性，且具有阻燃性(LOI=42)、消臭性(特別強(qiáng)的對(duì)氨或胺的消臭性能)，還具有吸濕放濕(木棉的7倍)、吸濕放熱的調(diào)溫、調(diào)濕功能。超吸水纖維無皮膚剌激性，皮膚致敏性、致突變性均呈陰性，是一種安全的纖維。o 超吸水纖維的強(qiáng)、伸度較其它大多數(shù)纖維低，決定了其不能用作產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)材料，而是引入產(chǎn)品中賦予功能性，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)一體化需通過采用其它纖維組分來實(shí)現(xiàn)。超吸收纖維制備非織造材料 o 超吸水纖維一般采用與丙綸、滌綸、尼龍、粘膠等混和通過氣流成網(wǎng)、梳理成網(wǎng)、濕法成片，經(jīng)熱軋粘合、針刺，或通過紡紗等途徑制成

39、平面非織造材料或包纏和精紡紗，用于終端用途。 通過控制超吸水纖維的混和比例，可以調(diào)節(jié)終端產(chǎn)品的物理機(jī)械性能、吸水性能、密封性能、通透性能等。o 超吸水纖維的強(qiáng)、伸度較其它大多數(shù)纖維低，決定了其不能用作產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)材料，而是引入產(chǎn)品中賦予功能性，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)一體化需通過采用其它纖維組分來實(shí)現(xiàn)。超吸收纖維制備非織造材料 o 鐘紡合纖公司采用“Oasis”纖維與其他纖維混和，通過氣流成網(wǎng)和梳理成網(wǎng)，經(jīng)熱合和針刺等方法開發(fā)了多種非織造材料，其中“Oasis”纖維的含量可高達(dá)80%。產(chǎn)品手感柔軟，無論在干態(tài)或濕態(tài)下“Oasis”纖維都難以遷移，它不僅吸液和保液率高，而且吸液速度快，通常非織造材料中每含1%“

40、Oasis”纖維，其吸鹽水倍率就提高0.5g/g。對(duì)于純水、鹽水和血液等，該類非織造材料都具有比含粉末的材料快得多的吸收速度，僅15s就可達(dá)到或超過其保液能力，而對(duì)于含粉末的材料，吸收還達(dá)不到保液能力的一半。超吸收纖維制備非織造材料 o 鐘紡公司將“Oasis”纖維與粘膠混纖，通過蒸汽處理使二者間形成氫鍵結(jié)合，從而使這種非織造材料具有可沖洗的特點(diǎn)，特別適用于用即棄產(chǎn)品。通過濕法成片技術(shù)，該公司開發(fā)了質(zhì)輕的高吸水紙。 o 鐘紡公司還采用普通包覆和dref 等紡紗系統(tǒng)開發(fā)了系列混紡紗線，其中“Oasis”纖維的含量可高達(dá)50%，通常每含1%這種纖維，吸水能力可提高約1 g/g，在15s內(nèi)就可達(dá)到9

41、5%的飽和吸收率。同時(shí)，這些紗線保液率高，水膨脹密封性和阻水性好，并在吸水后具有良好的強(qiáng)度保持率。 超吸收纖維制備非織造材料 o “Oasis”纖維1999年12月取得了美國FDA認(rèn)可后，鐘紡合纖自2000年1月起將該纖維正式應(yīng)用于食品包裝吸水片材。這種纖維制的非織造片材，可充分吸收魚、肉類的血液和水份，以保持食品的鮮度和美味。其與紙漿系的片材相比，吸水能力為后者的5倍，每克可吸收50ml的水，即使加壓也能保持其水分。該非織造片材已開拓了托盤襯墊等市場(chǎng)。當(dāng)前在食品領(lǐng)域的需求量在2000噸/年左右，約為20億日元的市場(chǎng)規(guī)模。東洋紡將氣流鋪網(wǎng)的非織造材料與“有孔特殊濾材”層壓，制成了兼有抑菌作用的

42、肉食用滴漏吸收片材，在日本全國銷售。超吸收纖維制備非織造材料 o 南通江潮纖維制品有限公司將超吸水纖維與脫脂棉、粘膠、滌綸、丙綸、絨毛漿、ES等混和，通過調(diào)節(jié)混和比例，經(jīng)不同成型方法和復(fù)合工藝，開發(fā)不同品種、規(guī)格的系列(復(fù)合)非織造材料、無塵紙和濕法高吸水紙，以適應(yīng)不同用戶的需求。 該公司與南通大學(xué)合作，開發(fā)了多種混紡紗線，其中超吸水纖維含量高達(dá)50%。采用由特殊工藝加工的三合一非織造材料，開發(fā)了可洗型小兒尿墊、老人失禁墊，擬進(jìn)一步開發(fā)小兒尿褲和老人尿褲。 超吸水纖維的實(shí)際用途o 主要包括嬰兒尿布，成人失禁墊和婦女衛(wèi)生巾等用即棄產(chǎn)品的芯材，可以高含量地混入超吸水纖維制得薄而高吸收的產(chǎn)品；魚、肉

43、類包裝吸血片，織物中的吸水纖維不會(huì)因遷移而可能污染包裝產(chǎn)品；家庭、醫(yī)院和工業(yè)用途的高吸液性用即棄揩布，如擦車布等；食品(如水果)的防結(jié)露包裝，保濕運(yùn)輸貨物(如鮮花)的包裝，冷凍運(yùn)輸貨物的吸液墊；托盤、寵物藍(lán)上的吸液片；吸血棉醫(yī)用敷料、手術(shù)墊、污物處理袋(如含危險(xiǎn)流體注射器等垃圾的容器襯里，防止焚燒前危險(xiǎn)流體泄露)；吸濕、除臭鞋墊，調(diào)濕、吸濕坐墊。超吸水纖維用途開發(fā)o 光纜及電纜阻水材料 國內(nèi)光、電纜阻水材料還基本使用超吸水粉末“夾心型”層壓帶，而發(fā)達(dá)國家已采用超吸水纖維制品替代之。超吸水纖維紗線或繩可有效解決水從外皮滲入問題。與超吸水樹脂層壓帶相比，其吸水溶脹速度快，凝膠強(qiáng)度高，凝膠一體化(粘

44、結(jié)性)好，密封阻水效率高。 o 過濾干燥材料 超吸水纖維過濾器可濾除氣體和有機(jī)液體等流體中的水分。采用超吸水纖維較粉末的最大優(yōu)點(diǎn)是，其不易于結(jié)塊堵孔，因而過濾效率高，使用壽命長。如飛機(jī)燃油過濾除水，通過背壓傳感，可實(shí)現(xiàn)過濾器的自動(dòng)切換，目前我國這種濾芯尚完全依賴進(jìn)口。 超吸水纖維用途開發(fā)o 包裝材料 主要是指精密電子器件、儀器設(shè)備等的包裝襯材。 o 密封堵漏材料 非織造材料用于水流體的溶脹密封襯和密封墊；紗線用于管螺紋密封；紗線織物用于法蘭接口密封。 o 保水綠化材料 公路、鐵路護(hù)坡綠化，高速公路、市內(nèi)高架橋綠化等。超吸水纖維用途開發(fā)o 服用材料 遇水流體而自動(dòng)密封阻水的防護(hù)服裝，防止血液浸入

45、的手術(shù)服，吸水高溫作業(yè)服等。 o 其它如混凝土養(yǎng)護(hù)材料、消防材料、醫(yī)療用材 鐘紡合纖與曰本濾材工業(yè)公司、服部猛公司合作，開發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)用濾材、電子材料、體育用品、防水服、醫(yī)療器械用部件材料、頭盔內(nèi)裝材等新型領(lǐng)域的產(chǎn)品，需求量持續(xù)繒長。1-7 聚四氟乙烯纖維o 聚四氟乙烯纖維1953年由美國杜邦公司開發(fā)成功，1957年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，在中國又被稱作“氟綸”。o 其由聚四氟乙烯樹脂為原料，經(jīng)紡絲或制成薄膜后切割或原纖化而制得的一種合成纖維。o 纖維強(qiáng)度17.718.5cN/dtex，延伸率2550。在其分子結(jié)構(gòu)中，氟原子體積較氫原子大，氟碳鍵的結(jié)合力也強(qiáng)，起了保護(hù)整個(gè)碳-碳主鏈的作用，使聚四氟乙烯

46、纖維化學(xué)穩(wěn)定性極好，耐腐蝕性優(yōu)于其他合成纖維品種；纖維表面有蠟感，摩擦系數(shù)??；實(shí)際使用溫度265；還具有較好的耐氣候性和抗撓曲性，但染色性與導(dǎo)熱性差，耐磨性也不好，熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生靜電。聚四氟乙烯纖維主要用途o 高溫粉塵濾袋o 耐強(qiáng)腐蝕性氣體或液體過濾o 泵和閥的填料o 密封帶o 自潤滑軸承o 制堿用全氟離子交換膜的增強(qiáng)材料o 火箭發(fā)射臺(tái)的苫布聚四氟乙烯纖維生產(chǎn)方法o 乳液紡絲法 是工業(yè)上采用的主要方法，平均分子量 300萬左右、粒徑0.050.5m的聚四氟乙烯乳液(濃度60)與粘膠絲或聚乙烯醇等成纖性載體混合后，制成紡絲液，紡絲后將載體在高溫下碳化除掉，聚合物被燒結(jié)而連續(xù)形成纖維。這種方

47、法可制得纖度較小的纖維，但在燒結(jié)過程中易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的缺陷，并混入載體的碳化物，因而強(qiáng)度較低，呈褐色。聚四氟乙烯纖維生產(chǎn)方法o 糊料擠出紡絲法 將聚四氟乙烯粉末與易揮發(fā)物調(diào)成糊料，經(jīng)螺桿擠出后通過窄縫式噴絲孔紡成條帶狀纖維，然后用針輥?zhàn)髟w化處理，可制得強(qiáng)度較高、纖度較大的纖維。o 膜裂紡絲法 將聚四氟乙烯粉末燒結(jié)制得圓柱體，經(jīng)切割或切削后，進(jìn)行熱拉伸等處理，制得白色纖維，強(qiáng)度較低。o 熔體紡絲法 以四氟乙烯與45全氟乙烯、全氟丙基醚的共聚物熔融后進(jìn)行紡絲，可制得強(qiáng)度較高的纖維。聚四氟乙烯纖維物理機(jī)械性能細(xì)度d長度mm拉伸強(qiáng)度g/d工作溫度收縮率卷曲個(gè)數(shù)/25mm顏色2.7522.526548白

48、色1-8 發(fā)展趨勢(shì)更健康方向更健康方向更人性化方向更人性化方向更安全衛(wèi)生方向更安全衛(wèi)生方向更高效方向更高效方向更高性能方向更高性能方向趨勢(shì)趨勢(shì)更高效方向o 銅氨纖維(Cuprammonuium) 一種再生纖維素纖維，將棉短絨等天然纖維素原料溶解在氫氧化銅或堿性銅鹽的濃氨溶液內(nèi)，配成紡絲液，在凝固浴中銅氨纖維素分子化學(xué)物分解再生出纖維素，生成的水合纖維素經(jīng)后加工即得到銅氨纖維。 n 優(yōu)點(diǎn)：原料天然易得，易受土壤及水中細(xì)菌分解，不破壞自然環(huán)境，是 “綠色紡織品”；手感柔軟；無靜電；不掉屑；n 非織造布領(lǐng)域主要可做微電子工業(yè)擦布；n 生產(chǎn)狀況：美國、英國、日本、德國、意大利等國家生產(chǎn)銅氨纖維產(chǎn)品。我

49、國江蘇奧神集團(tuán)有限責(zé)任公司以合資方式，在位于連云港的經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)引進(jìn)國外具有先進(jìn)技術(shù)水平的銅氨纖維生產(chǎn)線。醋酸纖維以醋酸纖維素為原料經(jīng)紡絲制得的人造纖維，結(jié)構(gòu)式：(C6H7O2)(OOCCH3)3nn 生產(chǎn)工藝： 一般用精制棉子絨為原料制成三醋酸纖維素脂，溶解在二氯甲烷中成仿絲溶液而用干紡法成形；n 產(chǎn)品具有不粘連和不刺激傷口等優(yōu)點(diǎn)；n 非織造領(lǐng)域可做醫(yī)用紗布。更高效方向更高性能方向 熱點(diǎn)！Tencel纖維纖維高強(qiáng)纖維高強(qiáng)纖維耐火耐熱纖維耐火耐熱纖維碳纖維芳綸超高分子量 聚乙烯纖維PBO纖維陶瓷纖維聚四氟乙烯纖維聚酰亞胺( P84)纖維第二代聚乙烯醇纖維 (可樂綸)聚苯硫醚(PPS)纖維o

50、Tencel是纖維的商品名，學(xué)名叫Lyocell，我國俗稱天絲棉，其與粘膠纖維同屬再生纖維素纖維，但克服了粘膠纖維制造工藝嚴(yán)重污染環(huán)境的問題。 Tencel纖維o 優(yōu)點(diǎn)：n 整個(gè)工藝流程短(約3 h左右)，溶劑無毒，可完全回收，無副產(chǎn)物，不污染環(huán)境；n 具有良好的吸濕性、舒適性、光澤和生物可降解性；n 具有較高的干濕斷裂強(qiáng)度(濕強(qiáng)度比干強(qiáng)度低15%) 、勾結(jié)強(qiáng)度、初始模量以及較低的伸長。o 缺點(diǎn)： 易原纖化、摩擦后起毛，呈現(xiàn)出桃皮絨感，目前正在進(jìn)一步研究改進(jìn)中。 o 非織造產(chǎn)品：人造羚羊皮、醫(yī)用止血球、醫(yī)用紗布、尿布、抹布等。Tencel纖維o 在土壤下完全生物降解 Lenzing fiber

51、s are fully biodegradableo 把產(chǎn)品埋在泥土中的情況Soil burial testTencel纖維0 weeks6 weeks12 weeks 碳纖維的加工難以采用一般的紡織工藝路線，而采用非織造布工藝路線十分合適。(碳纖維制造時(shí)就使之成網(wǎng)，然后經(jīng)過縫編、針刺、造紙法等工藝加工成基布。)碳纖維碳纖維特點(diǎn)o 密度小、強(qiáng)度大、耐熱、耐化學(xué)品及耐腐蝕性好；o 生產(chǎn)過程很復(fù)雜，對(duì)原料等各方面要求都很高，生產(chǎn)成本較高；o 碳纖維具有導(dǎo)電性，制成的織物具有一定的電磁屏蔽性；o 在航空航天、國防軍工、體育器材及產(chǎn)業(yè)用方面有很好的應(yīng)用。碳纖維發(fā)展現(xiàn)狀o 我國碳纖維產(chǎn)業(yè)在工藝、設(shè)備、產(chǎn)

52、品等方面基本上還是以模仿為主；o 研究開發(fā)的深度和廣度不夠，具有重大影響的研究成果不多；o 纖維制成品的多樣性和新穎性較差；o 應(yīng)用推廣力度不足，因而國內(nèi)潛在市場(chǎng)的開發(fā)一直以來非常有限，在一定程度上制約了國內(nèi)碳纖維等高新技術(shù)纖維的研發(fā)速度和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程。芳綸o 主要品種n 聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維(PPTA，芳綸1414)n 聚對(duì)苯二甲酰間苯二胺纖維(PMIA，芳綸1313)n 聚對(duì)苯二甲酰4,4二胺基二苯砜纖維(芳砜綸)n 聚對(duì)苯甲酰纖維(芳綸14)o 芳綸的強(qiáng)度比鋼材高數(shù)倍，產(chǎn)品用途日益擴(kuò)大，可用于國防、軍工及民用領(lǐng)域。芳綸與其他纖維的性能比較 纖維種類商品名強(qiáng)度(GPa)伸長(%)模

53、量(GPa)密度(gcm3)熔點(diǎn)()間位芳香族聚酰胺芳香族聚酯芳香族聚酯芳雜環(huán)類纖維芳雜環(huán)類纖維芳雜環(huán)類纖維高強(qiáng)聚乙烯高強(qiáng)聚乙烯高強(qiáng)聚乙烯醇高強(qiáng)聚丙烯腈碳纖維碳纖維氧化鋁纖維玻璃纖維鋼纖維MetamaxEkonolVectranPBZTPBOPBIDyneemaSpectyaKuraion#7901PyrofilToraycaGevetex0.50.84.12.84.25.50.383.43.52.12.41.93.5371.52.923.52.81.20.635503.13.71.42.525302.02.54.97.80.41.21.52.41.52.03.5200106716.79.81

54、34692502805.7160156462830050020030025070907.84.52.71.381.401.401.581.591.430.980.971.321.181.801.804.02.51600430380270600650450140140245230825n 日本東麗杜邦、一村產(chǎn)業(yè)和高安三家公司最近使用對(duì)位芳綸成功開發(fā)出高阻燃、高吸音的新型非織造布；n 產(chǎn)品特點(diǎn)：雙層結(jié)構(gòu)，粘接技術(shù)，產(chǎn)品具有自我滅火功能。沒有進(jìn)行特殊的阻燃加工整理，能夠控制燃燒時(shí)產(chǎn)生的甲醛，并且可以簡單回收；n 應(yīng)用：汽車內(nèi)裝材料領(lǐng)域。芳綸發(fā)展現(xiàn)狀o 制備工藝： 以超高分子量聚乙烯為原料，將其溶解于

55、一種特殊的溶劑中，再由噴絲孔噴出成絲。n 在溶解的過程中，原先相互纏繞呈無序排列的大分子逐漸被解纏，并保持到凍膠原絲中；n 在隨后的纖維拉伸過程中，聚乙烯高分子達(dá)到了極高的取向度和結(jié)晶度，從而賦予纖維以高強(qiáng)力和高模量。超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)優(yōu)點(diǎn)：o 強(qiáng)度約為普通滌綸和錦綸的8倍，比芳綸還要高50% ，其比強(qiáng)度、比彈性率可接近或達(dá)到碳纖維的水平；o 模量也很高，不易變形，耐切割能力也很強(qiáng)；o 密度小，質(zhì)量輕。缺點(diǎn)：o 界面粘結(jié)強(qiáng)度低； o 耐熱性低；o 壓縮強(qiáng)度低。 應(yīng)用：o 紡制成高強(qiáng)力纜繩、電纜包布；o 可經(jīng)熱軋、化學(xué)粘合及針刺、水刺等非織造

56、工藝加工成過濾材料、復(fù)合材料的基布、人體器官修補(bǔ)材料等；o 應(yīng)用于防彈、防切割材料和體育用品等領(lǐng)域。超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)o 國內(nèi)外生產(chǎn)狀況 n 荷蘭DSM公司(商品名Dyneema)、美國Honeywell公司(商品名Spectra)、日本的東洋紡(DSM的合資企業(yè))；n 中國的寧波大成(商品名“強(qiáng)綸”)、中紡?fù)顿Y(商品名“孚泰”)及湖南中泰；n 目前全世界產(chǎn)量僅8000噸，中國的產(chǎn)量約1000余噸。超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)PBO纖維的生產(chǎn)方法：o 最好的方法是使4，6一二氨基間苯二酚與對(duì)苯二甲酸在多聚磷酸溶劑和縮合劑中進(jìn)行溶液加熱聚合，所得的聚合液為液晶狀態(tài)，經(jīng)脫

57、泡和過濾后可直接進(jìn)行干噴紡，而制得初紡絲，初紡絲在600以上的高溫進(jìn)行熱處理，所得高模量絲的強(qiáng)度不變，而模量迅速升高到1766 CN/dtex，其纖維呈黃色的金屬光澤；o 噴濕紡絲：使用各向異性的向列狀液晶液，將PBO高分子溶于強(qiáng)酸內(nèi)，最好使用混合酸，在混合酸溶液中制成高分子聚合物濃度為10%的液晶紡絲溶液，再將紡絲液用噴絲頭在25下擠出，然后進(jìn)入凝固浴中凝固，濕纖維用堿中和、水洗、干燥，于430下進(jìn)行熱處理拉伸，制成高模量的不燃纖維。PBO纖維PBO纖維 目前所發(fā)現(xiàn)的有機(jī)纖維中性能最好的一種，特點(diǎn)：o 物理機(jī)械性能超過芳綸、碳纖維和超高分子量聚乙烯纖維；o 耐熱性也比對(duì)位芳綸高100，是一種

58、高強(qiáng)耐熱的高性能纖維；應(yīng)用：o 應(yīng)用于橋梁纜索、耐熱襯墊材料、航空航天等方面。陶瓷纖維特點(diǎn)：n 高強(qiáng)度n 高模量n 耐高溫n 絕緣性好n 成本低應(yīng)用： 在冶金、化工、船舶、航空航天、汽車、環(huán)保、軍工等領(lǐng)域都有廣泛的用途。聚四氟乙烯纖維 目前主要由奧地利Lenzing(蘭精)公司生產(chǎn)，特點(diǎn)：n 作為濾材，具有過濾效率高的優(yōu)點(diǎn)；n 可在260的高溫下連續(xù)使用；n 迄今為止最耐腐蝕的纖維；n 摩擦系數(shù)低，不粘著、不吸水；n 其極限氧指數(shù)為95% ，目前化纖中難燃性最好。應(yīng)用：n 針刺法聚四氟乙烯纖維與玻璃纖維復(fù)合非織造布可用作過濾材料；n 汽車、建筑、航天等工業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)方面。第二代聚乙烯醇纖維(可

59、樂綸)o 該纖維為日本可樂麗公司以高聚合度聚乙烯醇( PVA)為原料，采用新型的溶劑濕式冷卻凝膠紡絲工藝經(jīng)超倍拉伸而制得，是PVA纖維的升級(jí)換代產(chǎn)品。o 不同工藝可生產(chǎn)不同性能的可樂綸：n 水溶性型n 高強(qiáng)力型n 容易原纖化型o 可生產(chǎn)覆蓋材料和增強(qiáng)材料。Poly(phenylene sulfide) 一種分析結(jié)構(gòu)中含有苯硫鍵的線性結(jié)晶工程塑料Sn聚苯硫醚(PPS)纖維聚苯硫醚(PPS)纖維特點(diǎn)：o 熔點(diǎn)為285，具有部分結(jié)晶性和可取向性，因此可采用熔融法紡絲；o 通常采用復(fù)絲，其單纖強(qiáng)度為45 cN/dtex，斷裂伸長率為17%22%；o 在200的溫度下熱縮率為5%7%；o 耐酸性優(yōu)良；o

60、 生產(chǎn)針刺非織造濾材基布的良好原料。全球PPS純樹脂制造商及產(chǎn)能公司名商品名化學(xué)系統(tǒng)公司：2002年產(chǎn)能(噸/年)富士經(jīng)濟(jì)社：2003年推定產(chǎn)能(噸/年)純樹脂摻混料(估計(jì))Chevron Phillips化學(xué)(美)Ryton10000200009800Fortron工業(yè)(美)Fortron6800136006800DICEpa(日)DICPPS7000140008000吳羽化學(xué)工(日)Fortron540006000東麗(日)5700114008000東曹(日)Susteel200040002000華拓科技(中國)8001,6001000合計(jì)377006460041600更安全衛(wèi)生方向o 抗