合成纤维—涤纶

日期 : 2023-11-21 16:39:32 |   作者: 开云买球平台}

  是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维,简称PET纤维,属于高分子化合物。于1941年发明,1953年开始在全球范围内大规模工业生产。1971年开始数量上超过尼龙,成为当前合成纤维的第一大品种。

  涤纶的显著优点是抗皱性和保形性很好,具有较高的强度与弹性恢复能力。润湿时强度不降低,经久耐穿可与其他纤维混纺,年久不黄。

  聚酯(PET)纤维是由大分子链中的各链节通过酯基连成成纤聚合物纺制的合成纤维。我国将聚对苯二甲酸乙二醇酯含量大于85%以上的纤维简称为涤纶,国外的商品名称很多,如美国的达克纶(Dacron)、日本的特托纶(Tetoron)、英国的特恩卡(Terlenka)、前苏联的拉乌珊(Lavsan)等。

  早在1894年沃尔兰德(Vorlander)用丁二酰氯和乙二醇制得低相对分子质量的聚酯;1898年恩克恩(Einkorn)合成聚碳酸酯;卡洛泽斯(Carothers)合成脂肪族聚酯:早年合成的聚酯大多为脂肪族化合物,其相对分子质量和熔点都较低,易溶于水,故不具有纺织纤维的使用价值。1941年英国的温菲尔德(Whinfield)和迪克松(Dickson)用对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)合成了聚对苯二甲酸乙二酯(PET),这种聚合物可通过熔体纺丝制得性能优良的纤维。1953年美国首先建厂生产PET纤维,可以说PET纤维是大品种合成纤维中发展较晚的一种纤维。

  随着有机合成、高分子科学和工业的发展,近年研制开发出多种具有不一样特性的实用性PET纤维。如具有高伸缩弹性的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)纤维及聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)纤维,具有超高强度、高模量的全芳香族聚酯纤维等:所谓的“聚酯纤维”通常是指聚对苯二甲酸乙二酯纤维。

  聚酯纤维具有一系列优良性能,如断裂强度和弹性模量高,回弹性适中,热定型效果优异,耐热和耐光性好。聚酯纤维的熔点为255℃左右,玻璃化温度约70℃,在广泛的最终用途条件下形状稳定,织物具有洗可穿性,另外,还具有优秀的阻抗性(诸如抗有机溶剂、肥皂、洗涤剂、漂白液、氧化剂)以及较好的耐腐的能力,对弱酸、碱等稳定,故存在广泛的服用和产业用途。石油工业的快速的提升,也为聚酯纤维的生产提供了更为丰富而廉价的原料,加之近年化工、机械、电子自控技术等技术的发展,使其原料生产、纤维成形和加工等过程逐步实现短程化、连续化、自动化和高速化,聚酯纤维已成为发展速度最快、产量最高的合成纤维品种。2010年,全球聚酯纤维的产量达到3730万吨,占到世界合成纤维总量的74%。

  :涤纶纤维一般为乳白色并带有丝光,生产无光产品需在纺丝之前加入消光剂TiO2,生产纯白色产品需加入增白剂,生产有色丝则需在纺丝熔体中加入颜料或染料。

  :常规涤纶表面十分光滑,横截面近于圆形。如采用异形喷丝板,可制成种特殊截面形状的纤维,如三角形、Y形、中空等异形截面丝。从而形成超有光纤维、有光纤维、半消光纤维、全消光纤维。

  :特性粘度在0.6-0.7之间的PET用来生产民用涤纶,特性粘度在0.7-1.0之间的PET用来生产涤纶工业丝。

  :涤纶在完全无定形时,密度为1.333g/cm3。完全结晶时为1.455g/cm3通常涤纶具有较高的结晶度,密度为1.38~1.40g/cm3,与羊毛(1.32g/cm3)相近。受结晶度影响,一般为乳白色。

  :标准状态下涤纶回潮率为0.4%-0.5%,吸湿性差。在相对湿度100%条件下,吸湿率仅为0.6%-0.8%。低于腈纶(1%~2%)和锦纶(4%)。涤纶的吸湿性低,故其湿强度下降少,织物洗可穿性好;但加工及穿着时静电现象严重。

  :几种主要合成纤维的耐热性,以涤纶为最好。涤纶在170℃一下短时间内受热所引起的强度损失,在温度降低后能恢复;腈纶在150℃、锦纶在120℃下短时间受热,其强度损失能恢复。大部分碳链纤维在高于80~90℃下受热要发生变形,其强度损失很难恢复。

  :干态强度为4~7cN/dex,是合成纤维中强度较高的的一种纤维,湿态则下降。

  :其弹性接近于羊毛,当伸长2%时,弹性回复率为97%;伸长4%时,弹性回复率为90%;伸长8%时,弹性回复率为80%。

  :由于涤纶的弹性模量高,受力不易变形,又由于涤纶回复率高,变形后容易回复,再加上吸湿性低,所以涤纶织物穿着挺括,形状稳定性好。

  :涤纶耐磨性虽不及锦纶优异,但比其他合成纤维高出几倍,在干态和湿态下的耐磨性大致相同。涤纶和天然纤维或黏胶纤维混纺,可明显提高织物的耐磨性。

  涤纶化学稳定性主要根据分子链结构。涤纶除耐碱性差以外,耐其他试剂性能均较优良。

  :涤纶对酸(尤其是有机酸)很稳定,在100℃下于质量分数为5%的盐酸溶液内浸泡24h,或在40℃下于质量分数为70%的硫酸溶液内浸泡72h后,其强度均无损失,但在室温下不能抵抗浓硝酸或浓硫酸的长时间作用。

  :由于涤纶大分子上的酯基受碱作用容易水解。在常温下与浓碱、高温下与稀碱作用能使纤维破坏,只有在低温下对稀碱或弱碱才比较稳定。

  :涤纶对一般非极性有机溶剂有强的抵抗力,即使对极性有机溶剂在室温下也有强的抵抗力。例如,在室温下于丙酮、氯仿、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳中浸泡24h,纤维强度不降低。在加热状态下,涤纶可溶于苯酚、二甲酚、邻二氯苯酚、苯甲醇、硝基苯和苯酚-四氯化碳、苯酚-氯仿、苯酚-甲苯等混合溶剂中。

  :涤纶纤维通常有不会被微生物侵蚀,不受蛀虫、霉菌等作用,收藏涤纶衣物无需防虫蛀,织物保存较容易。

  :在波长300~330nm的紫外线照射下,会产生分子断裂现象,纤维强度下降,其耐光性高于锦纶而低于腈纶。

  涤纶和天然纤维相比存在含水率低、透气性差、染色性差、容易起球起毛、易沾污等缺点。为了改善这些缺点,采取化学改性和物理变形的方法。

  经过物理变形的有各种异形涤纶、与其他高聚物复合纺丝、着色的涤纶、细旦涤纶和高收缩涤纶等。

  切片在螺杆挤出机中熔融后—熔体被压送至纺丝箱体中的各纺丝部位—经纺丝泵定量送入纺丝组件,在组件中经过滤—然后从喷丝板的毛细孔中压出而形成细流—这种熔体细流在纺丝甬道中冷却成形—初生纤维被卷装成一定型式。冷却后的丝条根据不同的加工工艺分为聚酯长丝和聚酯短纤维(或聚酯短丝)。

  纺制短纤维时,多根线条集合在一起,经给湿上油后落入盛丝桶。再经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。 如在拉伸后经过一次180℃左右的紧张热定形,则可得到强度达到6cN/dtex以上、伸长率在30%以下的高强度、低伸长率短纤维。涤纶短纤维分为棉型短纤维(长度38mm)和毛型短纤维(长度56mm),分别用于跟棉花纤维和羊毛混纺。

  在纺制长丝时,凝固成形的丝条经给湿上油后,即以 3500米/分左右的速度卷绕在筒管上得到预取向丝(POY)。POY无法直接用于织布,POY经过拉伸定型、加弹或者加捻得到拉伸丝(DT)、拉伸变形丝(DTY)或加捻丝,可直接用于织造或经变形加工而成变形丝。丝条凝固后经过上油直接进行拉伸以4500-5000m/min进行卷绕即得到全拉伸丝(FDY),能够适用于织布。美国商品科代尔 (kodel)是已工业化生产的另一种聚酯纤维。它由对苯二甲酸与1,4-环己烷二甲醇缩聚而得的高聚物纺丝而成。与涤纶相比,比重较轻,为1.22,熔点较高为290~295℃,耐分解性能较强,纤维的强度和伸长率稍低。适宜与棉、毛等混纺,制成的织物弹性、手感、耐皱和抗起球性能较好,但强度和耐磨性较差。

  涤纶短纤维的用途:能够纯纺,但通常与棉、毛、粘等纤维混纺,以改善它的服用性能。

  棉型纤维:纤度1.3~1.7dtex,长度25~38mm 涤棉混纺为主,混纺比一般涤65%~67%,棉33%~35%,亦能够其他比例混纺。

  中长型2.2~3.3dtex(2~3D)X51~76mm 大多数都用在与毛型粘胶纤维混纺,混纺比和棉涤混纺比大致相同。为降低成品和织物价格,粘胶纤维可增至50%。织物用于缝制外衣、便服、衬衫、女裙、运动服等

  毛型2.75~4.4dtex(2.5~4D)X35~40mm 大多数都用在与毛混纺,混纺比:45%~55%,羊毛55%~45%,织物大多数都用在缝制外衣用。

  *涤纶短纤维还可与其他天然纤维以及天然纤维下脚料等混纺,也可与其他两种纤维混纺,制备三合一织物。随着新品种的开发,涤纶的某些缺点正在得到改进,用途更为广阔。

  由涤纶长丝如涤纶加弹丝、涤纶网络丝或各种异性截面涤纶丝为原料,或用中长型涤纶短纤维与中长型粘胶或中长型锦纶混纺成纱后织成的具有呢绒风格的织物,分别称为精纺仿毛织物和中长仿毛织物,其价格低于同类毛织物产品。

  是目前国际服装市场受欢迎的衣料之一,采纳涤纶或涤/粘强捻纱织成平纹或凸条组织织物,具有麻织物的干爽手感和外观风格。如薄型的仿麻摩力克,不仅外观粗犷、手感干爽,且穿着舒适、凉爽,因此,特别适宜夏季衬衫、裙衣的制作。

  是新型涤纶面料之一,以细旦或超细旦涤纶纤维为原料,经特别整理加工在织物基布上形成细密短绒毛的涤纶绒面织物,称为仿鹿皮织物,一般以非织造布、机织布、针织布为基布。