功能性滌綸纖維的現(xiàn)狀與發(fā)展ppt課件

1、功能性滌綸纖維的現(xiàn)狀與開(kāi)展 成都紡織高等專(zhuān)科學(xué)校 鄭光洪2004年8月3日. 隨著社會(huì)物質(zhì)文化程度的不斷提高，人們對(duì)服飾面料、裝飾資料的要求更加豐富-天然纖維和纖維素再生纖維無(wú)論在產(chǎn)量還是在質(zhì)量上已不能滿(mǎn)足人們?cè)灰嬖鲩L(zhǎng)的需求。合成纖維技術(shù)因此得以廣泛的研討和開(kāi)展，化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)改性后賦子更多的功能，逐漸取代了天然纖維。而滌綸作為第一大合成纖維，開(kāi)發(fā)適宜消費(fèi)者需求的多功能新產(chǎn)品備受人們的關(guān)注。滌綸纖維的功能并沒(méi)有一致的劃分，并且還在繼續(xù)出現(xiàn)反映社會(huì)開(kāi)展和消費(fèi)者需求的新內(nèi)涵。首先，我們對(duì)這些功能進(jìn)展分類(lèi)。一、滌綸纖維概述.1.滌綸纖維分類(lèi) 根本型：具有纖維固有的物理、化學(xué)特性。如纖度、強(qiáng)伸度等機(jī)械特

2、性可在一定程度和范圍內(nèi)發(fā)生變化，同時(shí)也有纖維所必需具備的特性； 溫馨功能：可分為“穿著性、外觀和“清潔、美觀兩種功能，穿著溫馨感包含生理和心思兩方面的覺(jué)得，也是每個(gè)季節(jié)流行元素中最重要的特點(diǎn)；新功能，超功能：如今的通用合纖無(wú)法到達(dá)的高規(guī)范或全新功能。.2功能性滌綸纖維產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)從90年代末期起，滌綸纖維的新產(chǎn)品和功能化纖維作為滌綸纖維繼續(xù)生存和開(kāi)展的主要支撐，各大化纖公司相繼研制和開(kāi)發(fā)了包括阻燃、芳香、負(fù)離子、抗菌、抗紫外、保暖、抗靜電、高阻光、蓄光等多種類(lèi)的功能性滌綸纖維，并構(gòu)成批量產(chǎn)品規(guī)模推向市場(chǎng)，獲得了一定的效果。.21阻燃纖維按消費(fèi)工藝過(guò)程對(duì)阻燃方法進(jìn)展分類(lèi)，可歸納為以下5種：a)在酯

3、交換或縮聚階段參與反響型阻燃劑進(jìn)展共縮聚;b)在熔融紡絲前向熔體中參與添加型阻燃劑;c)普通聚酯與含有阻燃成分的聚酯進(jìn)展復(fù)合紡絲;d)在聚酯纖維或織物上與反響型阻燃劑進(jìn)展接枝共聚;e)對(duì)聚酯纖維織物進(jìn)展阻燃后處置。 a)至c)方法屬于長(zhǎng)絲的阻燃改性，上海石化已勝利研討出這三種改性技術(shù)，并已批量消費(fèi)出阻燃長(zhǎng)絲FDY、阻燃短纖維等； d)和 e)方法屬于外表處置改性。近期有在滌綸纖維中添加無(wú)機(jī)粉末作為阻燃劑的報(bào)道。目前，己工業(yè)化阻燃聚酯纖維主要是采用共聚阻燃改性方法。聚酯纖維織物的阻燃比改性方法工藝簡(jiǎn)單、本錢(qián)低，順應(yīng)性強(qiáng)，較原絲改性方法有利。但阻燃劑用量多，對(duì)織物的手感和色澤影響較大。.阻燃纖維工

4、藝原理 滌綸的阻燃改性(不思索織物的阻燃后整理)有共混改性和共聚改性?xún)煞N方法：A.共混改性:在聚酯切片制造過(guò)程中添加共混阻燃劑制造阻燃切片或在紡絲時(shí)添加阻燃劑與聚酯熔體共混制共混阻燃纖維；B.共聚改性:是在制造聚酯過(guò)程中參與共聚型阻燃劑做單體,經(jīng)過(guò)共聚方法制造阻燃聚酯。.阻燃滌綸特性 加工本錢(qián)：無(wú)論采用何種方法，滌綸磷系阻燃產(chǎn)品的本錢(qián)添加幾乎是普通產(chǎn)品的80，采用無(wú)機(jī)粉束阻燃的本錢(qián)更高，同織物的阻燃整理相比較，純滌綸織物限制了紡織品原料選擇的多樣性，而且到達(dá)幾乎一樣目的的加工本錢(qián)幾乎翻了一番。物理機(jī)械性能：阻燃滌綸的物理機(jī)械性能和染色性能與常規(guī)相比有所下降。因此，國(guó)外的阻燃滌綸，其性能和功能往

5、往是多元化的，即阻燃滌綸往往是陽(yáng)離子可染和抗起毛起球功能的復(fù)合產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)阻燃纖維的開(kāi)發(fā)比較早，但是工業(yè)化的不多主要緣由是阻燃的規(guī)范尚沒(méi)有構(gòu)成，制造行業(yè)和加工業(yè)尚未共識(shí)，纖維阻燃、織物阻燃各具優(yōu)點(diǎn)，過(guò)分強(qiáng)調(diào)纖維阻燃有失偏頗。另外纖維阻燃所帶來(lái)的物理機(jī)械性能降低，紡織過(guò)程中的效率降低、纖維染色變化、纖維本錢(qián)添加都是妨礙阻燃滌綸纖維市場(chǎng)化的阻力。.22芳香纖堆消費(fèi)方法： 用皮芯復(fù)合的方法，在芯層參與由特殊塑料為載體的香料，由于芯層以較低的溫度進(jìn)展紡絲，因此香味在紡絲過(guò)程中的揮發(fā)減到了最低限制，纖維成型后香味沿纖維軸向切斷的橫截面逐漸逸出，到達(dá)耐久芳香的效果。染色：采用熔體染色，在纖維的皮層染色可染紅

6、、黃、綠等色，處理芳香纖維在染色過(guò)程中香味的損失，擴(kuò)展產(chǎn)品的運(yùn)用領(lǐng)域。 芳香纖維用途：作為室內(nèi)床上用品，例如枕頭、被套、床墊、被子、坐墊的填充資料，也可以用于紡織纖維，由于芳香的種類(lèi)對(duì)人體具有不同的效果，因此床上用品普通選用安神、催眠等特效香味，而桂花、茉莉等用于室內(nèi)裝飾紡織品，如墻布、沙發(fā)布、桌布等。芳香纖維還可以用于和其它含添加劑特殊功能的纖維混合運(yùn)用，例好像具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的纖維一同用于床上用品，和具有抗菌作用的纖維制成醫(yī)院床上用品、服裝等產(chǎn)品。香型有桂花茉莉、森林浴、草莓。根據(jù)用戶(hù)的要求還可以消費(fèi)蘋(píng)果、薄荷、熏衣草等香型。建議用戶(hù)采用針織或交錯(cuò)的方法防止高溫，化學(xué)對(duì)芳香纖維的損害 .

7、23負(fù)氧離子發(fā)生纖維(除臭纖維)負(fù)氧離子纖維功能：在滌綸熔體中添加特殊的無(wú)機(jī)添加劑(電氣石Tourmaline)，可以賦予滌綸纖維4大功能：遠(yuǎn)紅外保暖功能；除臭效果；具有負(fù)氧離子發(fā)射功能，能在室溫條件下產(chǎn)生負(fù)氧離子：抗菌效果。故該纖維稱(chēng)“奇特纖維功能原理：電氣石是以含硼為特征的鋁、鈉、鐵 鋰環(huán)狀構(gòu)造的硅酸鹽物質(zhì)，因其熱電性和壓電性，使其極性離子在平衡位置振動(dòng)而引起偶極矩變化產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外波段的電磁輻射，有較強(qiáng)的輻射寬帶。當(dāng)外界某種要素作用于電中性的氣體分子時(shí)，氣體分子的外層電子就會(huì)擺脫原子核的束縛從軌道中躍出，此時(shí)氣體分子呈正電性，躍出的自在電子很快就會(huì)附著在另外的氣體分子或原子上，成為空氣負(fù)離子

8、。 電氣石具有熱電和壓電性，因此在溫度和壓力變化情況下能引起電氣石晶體的電勢(shì)差，使周?chē)目諝獍l(fā)生電離，被擊中的電子附著于臨近的水和氧分子使之轉(zhuǎn)化為空氣負(fù)離子，即負(fù)氧離子。.產(chǎn)品用途 作為填充料，以單中空、多中空、特殊異形的截面方式提高纖維與空氣接觸的面積，提高和強(qiáng)化“奇特效果，用于醫(yī)療紡織品的內(nèi)芯等，也可以用于室內(nèi)的床上用品、汽車(chē)的座椅等以棉型和中長(zhǎng)、毛型短纖維的方式用于紡成紗線，可以用于室內(nèi)裝潢、服裝等產(chǎn)品.24抗菌纖堆 消費(fèi)原理：由具有高效抗菌劑或內(nèi)含金屬離子的沸石微粒與成纖PET共混制成抗菌消臭PET纖維；抗菌效果：能有效抑制和殺死附著在纖維外表的微生物(如真菌和細(xì)菌)，具有很好的耐久性

9、和平安性(不會(huì)影響人體正常的機(jī)能)，尤其是用內(nèi)含金屬高于的沸石粒子制成的PET纖維，除具有抗菌、防臭功能外，還添加了某些新特性，如織物懸垂、消炎、鎮(zhèn)痛、促進(jìn)人體血液循環(huán)、加速傷口愈合等醫(yī)療保健功能今年SARS疫情的出現(xiàn)，讓業(yè)內(nèi)人士更加認(rèn)識(shí)到開(kāi)發(fā)高效抗菌纖維的必要性和緊迫性。.滌綸及其織物常用抗菌整理劑 (1)金屬、金屬鹽及其化合物 具有殺菌作用的金屬包括Ag，Cu ,Au , Zn ,Hg ，Cd ,Y ,Zr ,Ca ,Pt ，Pb等。這些金屬的鹽及其化合物都具有抗菌活性，它們都是經(jīng)過(guò)釋放具有殺菌作用的金屬離子，從而起到殺菌的作用。(2)季銨鹽類(lèi)化合物 季銨鹽的抗菌機(jī)理是破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的代謝

10、功能，最終導(dǎo)致細(xì)菌因細(xì)胞膜穿孔，內(nèi)容物滲出而死亡。季銨鹽具有優(yōu)良的抗菌效能，但活性較低，耐久性差?？梢岳糜袡C(jī)硅的反響活性，使有機(jī)硅帶有季銨鹽基團(tuán)，再與纖維交結(jié)合合，在纖維外表構(gòu)成一層維護(hù)膜，從而抑制細(xì)菌的繁衍。也可以用共混方式將它們引入滌綸中，含季銨鹽的溶液對(duì)滌綸織物進(jìn)展浸漬等后處置，賦予其抗菌的性能。.(3)酚類(lèi)化合物主要用于織物的滌綸抗菌整理，酚類(lèi)抗菌劑可以經(jīng)過(guò)破壞細(xì)菌細(xì)胞膜細(xì)菌脫氫酶和氧化酶的作用，影響細(xì)菌的代謝，從而起到殺菌的作用。.(4)鹵素化合物 用于滌綸抗菌加工的鹵素化合物主要有溴代和氯代兩類(lèi)。其中，溴代化合物包括溴代、5,7二澳-8-羥喹啉等；氯代化合物除了上述的氯代酚外，還

11、包括雙(對(duì)氯苯基雙胍)己烷，3，4，4，三氯對(duì)稱(chēng)二苯脲，次氯酸等。鹵素化合物主要經(jīng)過(guò)與酶蛋白反響，導(dǎo)致酵活性喪失，妨礙細(xì)菌的代謝功能，從而起到殺菌作用。.(5)有機(jī)氮化物 吡咯(磺胺甲氧吡咯)、吡嗪、對(duì)甲基磺酰肼、苯丙三嗪.含胍基或縮二胍基團(tuán)化臺(tái)物等有機(jī)氮化合物也被用于滌綸及其織物的抗菌整理。此外，在滌綸及其織物的抗菌整理加工中引入的外表活性劑，尤其是陽(yáng)離子外表活性劑，如聚乙二醇壬基苯醚硫酸鈉，苯并咪唑磺酸鈉，也具有殺菌才干。. 滌綸抗菌防臭加工方法 共混、復(fù)合紡絲和后處置3種由后處置法得到的抗菌纖維其耐洗滌性能差，抗菌效果耐久性能差。同時(shí)，此法處置時(shí)間長(zhǎng)，且存在環(huán)境污染問(wèn)題。但由于此法具有技

12、術(shù)簡(jiǎn)單，容易實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)，因此它仍是滌綸抗菌防臭加工常用的方法。 目前，國(guó)內(nèi)滌綸的抗菌防臭加工研討還屬于起步階段，雖然滌綸織物整理法在國(guó)外仍被廣泛用于滌綸的抗菌處置，但由于其存在消費(fèi)本錢(qián)高、抗苗耐久性差和環(huán)境污染的問(wèn)題，它將逐漸被淘汰。.25抗紫外線纖維(抗輻射) 紫外線是波長(zhǎng)為200-400am的光波，其具有殺菌作用、促進(jìn)維生素D的合成等作用。適量的紫外線照射可以添加人體抵抗疾病的才干。但過(guò)量的紫外線照射會(huì)引起皮膚炎癥甚至引起皮膚癌等的出現(xiàn)-對(duì)人體有危害的波長(zhǎng)為200320nm之間，因此所謂的防紫外線纖維是從技術(shù)的角度在纖維中添加抗紫外線添加劑或在纖維的外表涂布抗紫外線劑，以妨礙紫外線直接對(duì)皮

13、膚的影響 .抗紫外線纖維主要原料：在纖維中添加抗紫外線的添加劑主要有作為屏蔽資料的納米級(jí)超細(xì)粉末，主要有ZnO、TiQ以及含上述無(wú)機(jī)物的混合體。除紫外線屏蔽劑外，還可以采用紫外線吸收劑添加在纖維中以到達(dá)防紫外線的作用。吸收劑在吸收紫外線的能量后，轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚援悩?gòu)件，隨之以光和熱的方式釋放這些能量恢復(fù)的原分子構(gòu)造。美國(guó)伊司曼化學(xué)公司的光學(xué)增白劑(OB-1)是最有代表性的抗紫外線添加劑，由于OB1具有非常好的溶解性能，因此可以在聚酯反響過(guò)程中添加，也可以在紡絲過(guò)程中添加，具有良好的靈敏性。同時(shí)最大的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)超細(xì)粉末添加方法，晨大才干地保管了滌綸纖維的紡織加工性能和纖維本身的物理機(jī)械性能。.26保暖

14、纖維(遠(yuǎn)紅外) 我國(guó)在80年代末期引進(jìn)日本的三維卷曲纖維消費(fèi)技術(shù)，其主要的原理是利用絲束冷卻過(guò)程中的不對(duì)稱(chēng)原理，近風(fēng)面冷卻快，背風(fēng)面冷卻慢，在纖維橫被面方向構(gòu)成具有收縮應(yīng)力不同的不對(duì)稱(chēng)非均勻高分子取向構(gòu)造，當(dāng)該原絲在后處置拉伸過(guò)程中，加大了該不對(duì)稱(chēng)性的程度，當(dāng)外力釋放后，內(nèi)在的收縮應(yīng)力使纖維產(chǎn)生具有螺旋狀的自然卷曲外形。由于非對(duì)稱(chēng)冷卻法的效果在中空截面外形表達(dá)得非常充分，因此國(guó)外將此類(lèi)的纖維詭稱(chēng)為“空氣注入復(fù)合纖維(Airconjugatedfiber)。.在同樣總量的纖維條件下，滌綸三維卷曲中空纖維所占的體積比棉花大得多，因此其利用空氣的保暖性能比棉花大大添加。為了添加纖維制成廢品的蓬松程度

15、，在纖維的外表施以有機(jī)硅，經(jīng)高溫定型后構(gòu)成網(wǎng)狀的光滑膜，大大提高了纖維的滑爽感，因此，商業(yè)產(chǎn)品有含硅和無(wú)硅產(chǎn)品之分。 三維卷曲纖維對(duì)推進(jìn)短纖維在填充領(lǐng)域的市場(chǎng)開(kāi)展起到良好作用，該當(dāng)看到，該市場(chǎng)的開(kāi)展仍有較大的空間，大陸每年還在進(jìn)口數(shù)萬(wàn)噸三維卷曲纖維從技術(shù)角度看，我國(guó)目前的三維卷曲技術(shù)還停留在單組份單空或多孔的程度，國(guó)外曾經(jīng)開(kāi)發(fā)并投放市場(chǎng)是雙組份、多組份多孔異截面、中空細(xì)旦并具有附加功能的所謂“第三代填充纖維，其所要替代的是羊絨以及具有理療功能的保暖產(chǎn)品和仿毛產(chǎn)品等。. 在纖維中添加無(wú)機(jī)超細(xì)粉末(如二氧化硅(鍺，鋅)等)，使滌綸纖維具有一定的遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能，起到保暖的功能。 遠(yuǎn)紅外功能纖維是利用

16、在常溫下具有遠(yuǎn)紅外功能的陶瓷粉(二氧化釷、二氧化錫、碳化鈷、氧化鋁)作添加劑與聚酯(PET)共混，紡制成遠(yuǎn)紅外纖維。在滌綸(167dtex)中，414Um 波長(zhǎng)范圍內(nèi)的遠(yuǎn)紅外纖維平均輻射率為80以上，遠(yuǎn)紅外線纖維的沮升效果可達(dá)24C遠(yuǎn)紅外纖維的功能與遠(yuǎn)紅外陶瓷粉的添加量成正比。 遠(yuǎn)紅外纖維的制備技術(shù)關(guān)鍵是陶瓷粉的顆粒細(xì)度作為添加劑的陶瓷粉在超細(xì)加工時(shí)必需將陶瓷粉粒徑粉碎到I.0um以下，才干保證纖維的可紡性另一要點(diǎn)是極微小的添加齊li 粒子可發(fā)散性，在與PET共混時(shí)能均勻地分散在熔體之中，并對(duì)纖維的物理機(jī)械性能不產(chǎn)生不良作用。這是紡制好遠(yuǎn)紅外纖維的兩個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)。.2.7抗靜電纖維(導(dǎo)電纖堆)

17、抗靜電原理:抗靜電原理:改善高聚物纖維吸濕性能抗靜電方法:經(jīng)過(guò)共聚在聚合物中引入親水基團(tuán)，提高吸濕性能，降低比電阻。嵌段共聚物是由化學(xué)構(gòu)造不同，以末端相連的鏈段所組成的大分子聚合物在嵌段共聚物中，軟鏈段和硬鏈段組成具有網(wǎng)絡(luò)才干的序列構(gòu)造，即使共聚物處于熔體形狀，這些網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造仍能在一定程度上堅(jiān)持原樣，從而使共聚物表現(xiàn)為良好的彈性和高粘度。如在PET的消費(fèi)過(guò)程中，參與適量聚乙二醇(PEG)，經(jīng)共同縮聚而制得PET-PEG嵌段共聚物，以此作為改性劑參與到PET中混合紡絲，用以改良滌綸產(chǎn)品的抗靜電性和吸濕性。.改性劑比例:選取PEG的參與比例為2 5的共聚物作為改性劑，按20的比例同CDP切片(經(jīng)固相

18、縮聚增粘)混合，枯燥后進(jìn)展紡絲，拉伸后測(cè)試體積比電阻、吸濕率和染色飽和值等目的，并同普通滌綸的相應(yīng)目的進(jìn)展比較，結(jié)果如上表所示參與所制嵌段共聚物的纖維的體積比電阻為158*108同時(shí)吸濕性和染色性能同PET相比也有很大改良導(dǎo)電纖維類(lèi)型:A:以炭熏為導(dǎo)電物質(zhì)的黑色導(dǎo)電化纖；B:以氧化化鎂、氧化鋅和二氧化鈦等白色粉體資料為導(dǎo)電物質(zhì)的白色導(dǎo)電化纖運(yùn)用范圍:導(dǎo)電纖維主要用于制造防護(hù)資料、任務(wù)服和裝飾性導(dǎo)電資料，其顏色優(yōu)于黑色導(dǎo)電纖維，運(yùn)用范圍更為廣泛。.28高阻光纖維(高鈦白粉含量)纖維特征:聚酯等合成纖維本身是透明的，對(duì)于采用較細(xì)的纖維所織造的薄型織物，其透明性在某些場(chǎng)所成為缺陷，為抑制這個(gè)缺陷而開(kāi)發(fā)的高阻光(不透光)纖維用在窗簾、內(nèi)衣、游泳衣等領(lǐng)域具有良好的不透明性和防污性。 方法:將二氧化鈦等無(wú)機(jī)白色微粒子添加到紡絲熔體中去，但為了獲得良好的不透明性而添加微粒子的添加量的同時(shí)，對(duì)紡