化纖基礎知識和加彈工藝知識

化纖基礎知識和加彈工藝知識第一編生產與工藝基本常識第一章概述第一節(jié)紡織纖維的分類一、紡織纖維紡織纖維分為天然纖維和化學纖維兩大類。1、天然纖維分為：1）、植物纖維：又稱纖維素纖維。如棉花、木棉、麻等。2）、動物纖維：又稱蛋白纖維。如羊毛、兔毛、耗牛絨、駱駝毛等。3）、礦物纖維：又稱天然無機纖維。如石棉（溫石棉、青石棉等）。2、化學纖維分為：1）、再生纖維：（1）、再生纖維素纖維：粘膠纖維、銅氨纖維。（2）蛋白質纖維：大豆纖維、花生纖維。（3）特種有機化合物纖維：甲殼素纖維、海藻膠纖維。（4）無機纖維：玻璃纖維、金屬纖維、碳纖維。2）、合成纖維：（1）、聚酯纖維（滌綸）。（2）、酰胺纖維（錦綸、尼龍）。（3）、聚丙烯臘纖維（臘綸）。（4）、聚烯烴纖維（丙綸、乙綸）。（5）、聚乙烯醇纖維（維綸、維尼綸）。（6）聚氯乙烯纖維（氯綸）。（7）、其它：聚氨酯纖維、芳香族聚酰氨纖維等。二、纖維：凡是直徑在數(shù)微米至數(shù)十微米之間或略粗些，長度比直徑大許多倍的物體，稱為纖維。三、再生纖維：即以天然記分子化合物為原料，經化學處理和機械加工制得的纖維。四、合成纖維：即以石油、天然氣、煤及農副產品等腰三角形為原料，經一系列的化合反應，制成高分子化合物，再經加工而制得的纖維。編寫：葉詠東1/68第二節(jié)織物的分類一、機織物：有兩組紗線（經紗和緯紗），基本上互相垂直交織而成的片狀紡織品。二、針織物：用一組或多組紗線，本身之間或相互之間采用套圈的方法鉤聯(lián)成片的織物。按生產方式不同又可區(qū)分為緯編和經編兩類。如內、外衣，運動衫及襪類。三、紡織物：用一組或多組紗線，用本身之間或相互之間鉤編串套或打結的方式形成片狀織物。如花邊、毛衣。四、非織造布：由纖維開成網狀而制得的織物。如無紡布。五、其它特種織物：如由兩組（或多組）經紗、一組緯紗用梭織方法生產的三向織物、三維織物。第三節(jié)化學纖維的常用基本概念一、長絲：長絲包括單絲、復絲和簾子絲。1、單絲：指用單孔噴絲板紡制而成的一根連續(xù)單纖維。但在實際運用中,往往也包括3—6孔噴絲板紡制的3—6根單纖維組成的少孔絲。較粗的合成纖維單絲（直徑0.02—2mm）稱為鬃毛，用作繩索、毛刷、日用網兜、魚網等；細的用作透明絲襪等其它用品。2、復絲：由數(shù)十根或上百根單纖維組成的絲條。它的柔順性比同直徑的單絲要好。3、簾子絲：由一百多根或幾百根單纖維組成、用于制造輪胎簾子布的絲條，俗稱簾子絲。二、短纖維：化學產品被切成幾厘米或十幾厘米的長度，這種長度的纖維稱為短纖維。短纖按長度的不同，可分為棉型、毛型、中長型短纖維。1、棉型短纖維：長度為25---38mm，纖維較細，類似棉花。主要用于與棉混紡，如用棉型聚酯短纖維于棉混紡，稱為“滌棉”織物。2、毛型短纖維：長度為70---150mm，纖維較粗，類似羊毛。主要用于與羊毛混紡，如“毛滌”織物。3、中長纖維：長度為51---76mm，纖維介于毛型與棉型之間。三、異型纖維：在合成纖維成形過程中，采用異形噴絲孔紡制的具有非圓形橫截面的纖維或中空纖維。異形纖維具有特殊的光澤，并具有蓬松性、耐污性和抗起球性，纖維的回彈性與覆蓋性也可得到改善。如三角表橫截面與其它纖維混紡有閃光效應；十字形錦綸回彈性強；五葉型有類似真絲的光澤，抗起球、手感和覆蓋性良好。四、復合纖維：在纖維的橫截面上存在兩種或兩種以上不相混合的聚合物，或稱雙組份纖維。有并列型、皮芯型、海島型的裂離型等。五、變形紗：變形紗包括所有經過變形加工的絲和紗，如彈力絲和膨體紗。1、彈力絲：即變形長絲，可分高彈絲和低彈絲。彈力絲的伸縮性、蓬松性好，其織物在重量、厚度、不透明性、覆蓋性和外觀特征等方面接近毛織品、絲織品或棉織品。其變形方法主要有假捻法、空氣噴射法、熱編寫：葉詠東2/68氣流噴射法、填塞箱法和賦型法等。2、膨體紗：是利用高聚物的熱可塑性，將兩種收縮性能不同的合成纖維毛條按比例混合，經熱處理后，高收縮性的毛條迫使低收縮性的毛條卷曲，從而使其具有伸縮性和蓬松性、類似毛線的變形紗。如臘綸蓬體紗，用于作外衣、內衣等。六、超細纖維：由于單纖維的粗細對于織物的性能影響很大，所以按單絲的粗細分類，一般可分為常規(guī)纖維、細旦纖維、超細纖維和極細纖維。1、常規(guī)纖維：線密度為1.4---7dte某。2、細旦纖維：線密度為055---1.3dte某。主要用于仿真絲類的輕薄型或厚型織物。3、超細纖維：線密度為0.11---0.55dte某，可用雙組份復合裂離法生產，主要用于高密度防水透氣織物和人造皮革、仿桃皮絨織物等。4、極細纖維：線密度為0.11dte某以下，可通過海島紡絲法生產，主要用于人造皮革和醫(yī)學濾材等，七、差別化纖維：泛指通過化學改性或物理變形使常規(guī)化纖品種有所創(chuàng)新或賦予某些特性的服用化學纖維。1、在聚合及紡絲工序中改性的有：超有光、超高收縮、異染、易染、抗靜電、抗起毛起球、防霉、防菌、防污、防臭、吸濕、吸汗、防水、熒光變色等纖維。2、在紡絲、拉伸和變形工序中形成的有：共混、復合、中空、異形、異縮、異色、異材、細旦、超細、特粗、粗細節(jié)、三維卷曲、網絡、混絡、皮芯、并列、毛圈噴氣變形、竹節(jié)絲、混色、包覆、花色絲等。八、特種纖維：指具有特殊的物理化學結構、性能和用途的化學纖維。如高性能纖維、功能纖維等。它們具有耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、高強高模、反滲透、導電、導光等特性，主要用于產業(yè)及尖端技術等領域。編寫：葉詠東3/68第二章滌綸長絲生產一、原料：滌綸的原料來自于自然界中的煤（電石、煤焦油）、石油、松節(jié)油等物質。二、聚酯纖維的生產路線對苯二甲酸PTA直接法間接法（酯交換法）環(huán)氧乙烷EO直接加成直接酯化甲酯化甲醇粗DMT（對苯二甲酸二甲酯）對苯二甲酯乙二酯（BHET）精制聚合聚對苯二甲酸乙酯（PET）精DMT鑄帶熔融切粒酯交換乙二醇ECPET切片甲醇螺桿熔融紡絲直接紡絲初生纖維拉伸拉伸卷曲加捻定型變形切斷定型短纖維長絲編寫：葉詠東4/68對苯二甲酸乙二酯的制備方法主要有三種：酯交換法（間接法）、直接法和直接加成法（直接法）。三、學名、商品名及分子結構1、學名：聚對苯二甲酸乙二酯。2、商品名：我國將其稱為滌綸：國外的商品名稱有很多，如Dacron、Tetoron、Terlenka等。3、分子結構：（OC第二節(jié)滌綸長絲的性能和用途一、性能1、光澤與消光滌綸長絲通常生產有光、半消光、全消光和色絲?；瘜W纖維不經消光，會發(fā)出亮光，為減少或消除化纖的過強光澤，需添加消光劑。消光劑的主要原料為二氧化鈦。滌綸長絲一般為乳白色半消光產品，它消光與否與二氧化鈦添加量有關。半消光絲：TiO2加入量為0.3---0.5%；在消光的前提下，TiO2的含量應盡量低，并分布均勻、粒子細小。2、具有較高的初始模量纖維的初如模量（彈性模量）是指纖維受拉伸而當伸長為原長的1%時所需要的應力。單位：kgf/mm2。初始模量表征纖維對小形變的抵抗能力。在衣著上則反映纖維對小的拉伸作用或彎曲作用所表現(xiàn)的硬挺度。模量越大，越不易變形、越挺刮、不易超皺；模量越大，織物尺寸穩(wěn)定、保形性好。3、耐熱性和耐光性滌綸的耐熱性與熱穩(wěn)定性均好；耐光性也好。滌綸玻璃化溫度為80°C；熔點為255---265°C；分解點為290°C；燃燒溫度450C；軟化點230-240C。4、燃燒性能纖維的燃燒性能是纖維在空氣中燃燒的難易程度。一般采用“極限氧指數(shù)”法（Limiting。某ygenInde某一LOI）。LOI:是指使著了火的纖維離開炎源，而纖維仍能繼續(xù)燃燒時，環(huán)境中氮和氧混合氣體內所含氧的最低百分比。OCOO—CCH2）2—O）n編寫：葉詠東5/68在空氣中，氧的百分比為21%，故纖維的LOI<21%，就意味著空氣中的氧氣足以維持纖維繼續(xù)燃燒，這種纖維就屬于可燃燒性或易燃燒性纖維;若LOI>21%，相反則稱為難燃性纖維或阻燃性纖維；當LOI>26%時，稱為阻燃纖維。滌綸的LOI=20.6%。5、吸濕性能纖維的吸濕性是指在標準溫度（20C、65%相對溫度）條件下纖維的吸水率。一般采用兩種指標來表示：回潮率和含濕率。試樣所含水分的重量回潮率=3100%干燥試樣重量試樣所含水分的重量含濕率=3100%未干燥試樣重量滌綸的回潮率0.4---0.5%。因此，滌綸的吸濕性有效期，易產生靜電，脫汽性差。吸濕性影響纖維的加工性能和使用性能。吸濕性好的纖維，摩擦和靜電作用減小，穿著舒適。6、染色性能由于滌綸自身缺少親水基因，用水溶性染色時手受到影響，用分散染料或非離子染料染色效果較好。滌綸織物疏水、吸濕性差，故染色困難。滌綸沒有親水基因，分子堆砌緊密，因此染料分子很難進入纖維內部，故采用分散性染料載體染色。7、化學性能滌綸在室溫下對稀酸稀堿是穩(wěn)定的，但隨著溫度的提高，其耐腐蝕性能有所下降。8、滌綸的電性能滌綸的吸濕性能低，在干燥狀態(tài)下具有良好的電絕緣性，因此在加工過程中和穿著時由于摩擦而易積聚電荷（靜電），不僅加工發(fā)生困難而且感覺不舒服，也容易沾灰塵。二、用途滌綸的用途非常廣泛，可用在服裝、床上用品、裝飾用品、工業(yè)應用等。編寫：葉詠東6/68第三節(jié)滌綸長絲的分類和生產工藝流程一、滌綸長絲的分類未拉伸絲（常規(guī)紡絲）UDY（UndrawnYarn）初生纖維半取向絲（中速紡絲）MOY（MediumOrientedYarn）預取向絲（高速紡絲）POY（PreOrientedYarn、PartialorientedYarn）高取向絲（超高速紡絲）HOY（HighOrientedYarn）滌綸長絲拉伸絲拉伸絲（低速拉伸絲）DY（DrawnYarn）全拉伸絲（紡絲拉伸一部法）FDY（FullDrawnYarn）常規(guī)變形絲TY（Te某turedYarn）變形絲拉伸變形絲DTY（DrawTe某turingYarn）空氣變形絲ATY（AirTe某turingYarn）（1）、取向：高聚物中大分子或鏈段在外力作用下沿作用力方向（纖維軸向）排列的現(xiàn)象，稱為取向。（2）、取向度：纖維大分子排列方向與纖維軸向符合程度，稱為取向度。（3）、結晶態(tài)：紡織纖維中大分子有規(guī)律地整齊排列的狀態(tài)，稱之。（4）、結晶區(qū)：呈現(xiàn)結晶態(tài)的區(qū)域叫結晶區(qū)。（5）、結晶度：指結晶的體積占纖維總體積的百分比。（6）、預取向：在后紡加工過程中的拉伸還有一次取向，故把紡絲過程中的取向稱為預取向。二、生產工藝路線1、常規(guī)紡絲常規(guī)紡絲也叫低速紡絲。是紡絲卷繞一一拉伸加捻一一假捻變形的三步法工藝路線。UDYDYTYYS=1000—1500m/minYS=600—1100m/minYS=100—160m/min常規(guī)紡絲運行穩(wěn)定，質量好，易掌握技術，M率高（96%以上）?？杉徶疲?3—167dte某粗細的纖維。編寫：葉詠東7/682、中速紡絲1）MOYDYYS=1800—2500m/minYS=800—1200m/min可紡制：33—167dte某粗細的纖維；質量比常規(guī)紡絲差。2）MOYDTYYS=1800—2500m/minYS=400—500m/min可紡制：55—88dte某粗細的纖維。3、高速紡絲高速紡絲紡速為2800—3600m/min?？煞譃閮煞N：1）POY—DTY工藝:系二步法工藝路線，生產效率高，流程短。其中：DTY加工速度為450—900m/min；可紡制50-600dte某粗細的纖維。2）POY—DY工藝：系高速紡絲，低速拉伸加捻?？杉徶疲?5—110dte某的DY絲。4、全拉伸絲（FDY）它是低速紡絲、高速拉伸，且兩道工序在一臺紡絲拉伸聯(lián)合機上完成，所以也稱為“一步法”。紡絲速度：900m/min；拉伸速度：3200m/min?？杉徶疲?5-167dte某粗細的纖維。質量穩(wěn)定、毛絲少、斷頭少。5、高取向絲（HOY）也稱為全取向絲（FOY）。紡絲速度：5000—6000m/min。目前尚在研發(fā)階段。三、紡絲工藝（POY）流程切片結晶熔融擠出紡絲集束上油POY卷繞后加工1、切片干燥的目的1）脫水：切片中含有的水分不僅促使切片在熔融時發(fā)生水解使粘度降低，而且由于水分汽化形成氣泡使紡絲斷頭或產生毛絲。2）提高軟化點：無定形切片軟化點低，進入螺感桿擠壓機時將很快軟化粘連造成環(huán)結阻料，因此必須加熱使其結晶，隨著結晶度的提高，也提高了軟化點，同時切片韌度增加，熔程變窄，熔融均勻。編寫：葉詠東8/682、平衡的目的由于紡絲過程中的急劇形變，卷繞絲內部分子存在著內應力，結構極不穩(wěn)定。在卷繞筒子的表層和內層之間，更存在著明顯的差異。如果將這種卷繞絲立即拉伸加工，不僅使成品絲的不勻率高，還容易毛絲和斷頭。因此，必須將POY存放在一定的溫、溫度條件下，放置一段時間，使其內應力減小或消失，結構相對穩(wěn)定，及內外層均勻后，再加工。平衡的時間根據(jù)POY規(guī)格而定°150D以上的粗旦少孔絲平衡時間8小時即可；而150D以下的細旦多孔絲平衡時間就要相對延長至16—24小時或更長。編寫：葉詠東9/68第三章滌綸長絲的品質標準和染色不勻第一節(jié)滌綸長絲外檢標識和外觀疵點的種類一、外檢標識外2：毛絲（BF）；外3：油污絲；外4：斷絲（YB）；外5：無、多尾絲；外6：緊點、僵絲（TS）；外7：成型不良；外8：蛛網絲；外9：小卷絲；夕卜10：網絡不勻（漏網）；外11：色澤不勻；外12:毛球。三、外觀疵點的種類1、毛絲：復絲表面凸出的單絲斷裂的絲頭或復絲被擦傷的毛茸現(xiàn)象統(tǒng)稱毛絲。扭纏成團的絲頭稱毛絲團。2、圈絲：有一根或多根單絲未斷裂成圈狀凸出在筒子表面的絲稱圈絲。3、緊點、僵絲：筒管上絲條某一段呈現(xiàn)竹節(jié)狀，單絲粘連，絲條細且僵直發(fā)亮，缺乏卷曲彈性及蓬松性的變形線稱僵絲。具有以下幾種狀態(tài):1）疊捻絲：由于加捻時形成重