仿毛化學(xué)纖維的性能要求及產(chǎn)品開發(fā)

仿毛化學(xué)纖維的性能要求及產(chǎn)品開發(fā)

纖維模仿是指用化學(xué)纖維模仿毛紡織物的風(fēng)格特征生產(chǎn)纖維紡織品，并利用化學(xué)纖維代替毛主席的目的。化纖仿毛的技術(shù)途徑主要有兩種:一種是模仿羊毛纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)和性能,開發(fā)出仿毛纖維;另一種是從織物的外觀、風(fēng)格和性能上模仿毛織物,通過紡絲、紡紗、織造、染整加工等方面的協(xié)同作用,生產(chǎn)具有毛織物風(fēng)格特征及性能的織物。隨著化纖工業(yè)的發(fā)展,新型纖維不斷涌現(xiàn),在仿毛纖維方面已經(jīng)開發(fā)出了高收縮性纖維、異形截面纖維、復(fù)合纖維、超細(xì)纖維等品種,為仿毛產(chǎn)品的形神兼?zhèn)涞於嘶A(chǔ)1化纖仿毛的原料常見的仿毛化學(xué)纖維有短纖維和長絲兩種,包括滌綸、腈綸、錦綸、粘膠纖維等。其中腈綸自工業(yè)化生產(chǎn)以來就有“人造羊毛”的稱譽(yù),而滌綸在20世紀(jì)70年代以來出現(xiàn)了許多新的品種,如阻燃、高收縮、多維卷曲、易染、異形等,使其成為化纖仿毛的主要原料。仿毛化學(xué)纖維的性能要求如下:(1)仿毛化學(xué)纖維的拉伸性能應(yīng)與羊毛的拉伸性能相似。一些化學(xué)纖維的斷裂功過大,韌性好,但是抗起毛起球性能變差。因此,仿毛化學(xué)纖維的斷裂功并非越高越好,應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)。一般認(rèn)為,仿毛化學(xué)纖維的強(qiáng)力和斷裂功只要達(dá)到羊毛的水平即可。(2)仿毛化學(xué)纖維應(yīng)當(dāng)具有適當(dāng)?shù)木砬?。通過對仿毛纖維進(jìn)行卷曲加工,可以形成類似羊毛的卷曲,使織物獲得蓬松、柔軟、富有彈性的手感和風(fēng)格,仿毛感強(qiáng)。(3)仿毛化學(xué)纖維集合體的壓縮初始模量宜適當(dāng)?shù)鸵恍?壓縮密度宜適中或偏高一些,壓縮彈性回復(fù)率要高,因?yàn)閴嚎s彈性與織物的手感、柔軟性、彈性、蓬松性等風(fēng)格有關(guān)。2化學(xué)纖維的拉伸化學(xué)纖維從纖維角度進(jìn)行仿毛時,最初是根據(jù)羊毛纖維的長度和細(xì)度特征。在紡絲過程中,將化學(xué)纖維紡成與羊毛纖維相近的長度和線密度,如線密度為2.5~3.3dtex、長度為51~102mm。目前常用的仿毛化學(xué)纖維有高收縮纖維、異形纖維、復(fù)合纖維、陽離子染料可染滌綸、阻燃纖維、超細(xì)纖維、空氣變形絲、混纖絲等2.1高收縮纖維高收縮纖維是指在熱的作用下能夠產(chǎn)生較大收縮的纖維。常見的高收縮纖維有高收縮腈綸和高收縮滌綸兩種。2.1.1腈綸膨體紗生產(chǎn)熱彈動法由于腈綸不存在嚴(yán)格意義上的結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū),它的有序性結(jié)構(gòu),使其不能阻止鏈段大幅度的熱運(yùn)動,因而使腈綸具有獨(dú)特的熱彈性,能夠產(chǎn)生收縮,可以生產(chǎn)腈綸膨體紗。2.1.1.松弛狀態(tài)下的腈綸纖維生產(chǎn)高收縮腈綸有兩種方法,分別為拉伸法和化學(xué)改性法。拉伸法是在高于腈綸玻璃化溫度時,進(jìn)行多次拉伸,使纖維大分子鏈伸展,并沿纖維軸向取向,然后急劇冷卻,使纖維大分子鏈的形態(tài)和張力暫時固定下來,當(dāng)在松弛狀態(tài)下對腈綸處理時,引起纖維在長度方向上的顯著收縮。化學(xué)改性法是增加第二單體丙烯酸甲酯的含量,或者采用熱塑性的第二單體與丙烯腈共聚,降低纖維分子的排列緊密度,能夠明顯提高腈綸的收縮率。2.1.1.仿羊絨或仿毛高收縮腈綸與常規(guī)腈綸混紡,可以制成腈綸膨體紗(包括膨體絨線、針織絨和花色紗線);通過純紡或與羊毛等纖維混紡,生產(chǎn)各種仿羊絨、仿毛產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有手感柔軟、質(zhì)輕、蓬松、保暖性好的特點(diǎn)。2.1.2高收縮洗衣粉2.1.2.高收縮滌綸的生產(chǎn)高收縮滌綸一般是通過對結(jié)晶性聚酯改性獲得,主要有兩種生產(chǎn)途徑:一種是采用特殊的紡絲與拉伸工藝,如POY絲經(jīng)過低溫拉伸、低溫定形等工藝,可以制得沸水收縮為15%~50%的高收縮性滌綸;另一種是采用化學(xué)改性的方法,生產(chǎn)改性共聚酯,然后紡絲。2.1.2.混紡或混纖采用高收縮滌綸與常規(guī)纖維或低收縮纖維混紡或混纖、交織、交并,可以使織物獲得蓬松、彈性、厚實(shí)、保暖的效果,織物手感柔軟、豐厚致密,仿毛效果好2.2小型纖維異形纖維是指纖維截面形狀為非圓形的纖維。2.2.1熔紡法紡絲法異形纖維是用非圓形截面的異形噴絲孔紡制而成,一般采用熔紡法紡絲,也可采用溶液紡絲法生產(chǎn),主要有三角形、多角形和多葉形、扁平形、中空形和多中空形。目的是改善合成纖維的手感、光澤、吸濕性、蓬松性等性能。2.2.2非晶態(tài)癲癇產(chǎn)品見表12.3復(fù)合纖維的結(jié)構(gòu)復(fù)合纖維是由兩種或兩種以上的聚合物,或者性能不同的同種聚合物,按一定方式復(fù)合而成。復(fù)合纖維可以制成類似羊毛的高卷曲、易染色、難燃、抗靜電、高吸濕等特殊功能的纖維。復(fù)合纖維根據(jù)各組分在纖維中的分布和排列,主要可以分為并列型、皮芯型和基體-原纖型。并列型復(fù)合纖維通過選擇具有不同收縮率的組分,可以制成具有卷曲的纖維,因此在化纖仿毛中應(yīng)用較多。2.3.1復(fù)合纖維的制備并列型復(fù)合纖維采用直接喂入法或復(fù)合液流法生產(chǎn)。直接喂入法是紡制并列型復(fù)合纖維的常用方法,將纖維的兩組分在進(jìn)入噴絲孔時混合,同時從噴絲孔擠出,從而紡制復(fù)合纖維。復(fù)合液流法是將兩種高黏度的聚合物在紡絲時兩種組分的流體保持原來的相對形態(tài),不發(fā)生混合,從而紡制出復(fù)合纖維。2.3.2復(fù)合纖維在織物上的應(yīng)用羊毛的天然卷曲性是由于羊毛存在正皮質(zhì)和偏皮質(zhì)細(xì)胞的雙側(cè)結(jié)構(gòu)。為了模仿羊毛纖維的卷曲特征,在紡制化學(xué)纖維時,采用兩種收縮率不同的組分,可制出在同一根纖維截面上具有不同收縮率組分的并列型復(fù)合纖維,如聚酰胺與聚酯、聚酰胺與聚烯烴、聚酯與聚烯烴、聚氨基甲酸酯的聚醚與聚丙烯腈等具有自卷曲的并列型雙組分復(fù)合纖維,纖維的卷曲耐久性、蓬松性、回彈性、保暖性好,織物的手感滑糯,外觀自然華麗高雅,仿毛效果好。如采用含有酸性基團(tuán)的丙烯腈共聚物與含有堿性基團(tuán)的丙烯腈共聚物復(fù)合成纖,所得的聚丙烯腈復(fù)合纖維不僅具有穩(wěn)定的卷曲,而且還具有羊毛的兩性性質(zhì),染色性能好。不過該種仿毛纖維的回彈性和卷曲性能比羊毛稍差。2.4抗起毛起球性能陽離子染料可染滌綸與普通滌綸相比,纖維的強(qiáng)力、模量、化學(xué)穩(wěn)定性、耐化學(xué)性等性能有所下降,但是抗起毛起球性能提高。陽離子染料可染滌綸是仿毛產(chǎn)品的一種主要原料,如日本帝人公司的常壓沸染陽離子可染滌綸Meltop的卷曲硬挺度和卷曲彈性與羊毛相近,與羊毛混紡的織物毛型感強(qiáng),抗起毛起球性能好。2.4.1陽離子染料可染滌綸的合成陽離子染料可染聚酯(CDP)一般采用共聚法合成,用含酸性基團(tuán)的第三單體與對苯二甲酸二甲酯、乙二醇共聚合成陽離子染料可染聚酯,經(jīng)過紡絲后得到陽離子染料可染滌綸。2.4.2cdp或表現(xiàn)為常規(guī)染色、表現(xiàn)為ecdp的織物陽離子染料可染滌綸分為高溫高壓染色型(CDP)和常壓染色型(ECDP),前者可與粘膠、腈綸、麻等混紡,后者用于與毛混紡,生產(chǎn)出的織物色澤鮮艷、毛型感強(qiáng)。2.5纖維密封為了模仿羊毛纖維不易燃燒的特性,仿毛化學(xué)纖維可以制成阻燃纖維。2.5.1阻燃聚合物的制備阻燃纖維一般采用共聚法或者共混法生產(chǎn)。共聚法是采用含阻燃性元素(如Cl、Br、P等)的單體,通過共聚的方法制備具有阻燃性的成纖聚合物,再進(jìn)行紡絲而獲得阻燃纖維。共混法是將阻燃劑加到紡絲熔體或溶液中,混合后進(jìn)行紡絲而制得阻燃纖維2.5.2毛燕只毛的開發(fā)目前,常用的仿毛阻燃纖維有:阻燃滌綸、阻燃腈綸、阻燃丙綸等。2.6薄纖維日本將線密度低于0.3dtex的纖維稱為超細(xì)纖維。超細(xì)纖維具有手感柔軟、穿著舒適等優(yōu)點(diǎn)。2.6.1超細(xì)纖維的生產(chǎn)超細(xì)纖維主要有直接紡絲法和復(fù)合紡絲法兩種。直接紡絲法是采用傳統(tǒng)的熔融紡絲方法生產(chǎn)超細(xì)纖維。復(fù)合紡絲法是利用復(fù)合紡絲技術(shù)紡制復(fù)合纖維,然后通過機(jī)械處理或化學(xué)處理的方法,使復(fù)合纖維中的各個組分相互分離,或者使用溶劑將海島型復(fù)合纖維中的一種組分溶去,獲得超細(xì)纖維。2.6.2毛細(xì)纖維的開發(fā)生產(chǎn)仿毛的超細(xì)纖維包括聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯等纖維品種,可以賦予織物柔軟、滑糯的手感。2.7高壓、高速氣流的噴射作用空氣變形絲又稱噴氣變形絲,是采用兩根或多根化纖長絲,在超喂?fàn)顟B(tài)下進(jìn)入噴嘴,經(jīng)高壓、高速氣流的噴射作用,使絲束產(chǎn)生變形而形成。目前,空氣變形絲的種類有多種,從外觀上看,空氣變形絲包括絨毛絲或絲圈絲、粘合絲、交絡(luò)絲、多層絲、混纖絲、包芯絲、包纏絲、粗粒絲或竹節(jié)絲、短纖紗、立體卷曲絲、交替捻絲、雪花絲、雜色絲等多個品種2.7.1形法和噴氣變形法加工變形絲可以采用噴氣變形法或者假捻變形法和噴氣變形法相結(jié)合的方法加工?；w仿毛變形絲最初采用假捻變形、低彈網(wǎng)絡(luò)絲加工,后來采用空氣變形絲加工。2.7.2滌綸類變形絲用于空氣變形絲的原絲有很多種,包括滌綸、錦綸、丙綸、粘膠纖維、醋酯纖維等。這些長絲可以是全拉伸絲、預(yù)取向絲或低取向絲等。滌綸變形絲的特性已經(jīng)獲得了“勝似羊毛”的贊譽(yù)?？諝庾冃谓z克服了合成纖維的極光、蠟狀感、透氣差、易起毛起球等缺點(diǎn),還可以與化纖仿毛短纖紗或毛紗交纏成一根紗,組成并列、皮芯、竹節(jié)、花色等形式的空氣變形紗,是仿毛織物的主要原料,可用于生產(chǎn)粗紡呢絨、精紡呢絨、各式花呢以及裝飾織物、工業(yè)用呢、地毯等多種紡織品。2.8仿毛纖維的結(jié)構(gòu)采用化纖仿毛時,常通過混纖手段,使纖維或者紗線具有不均一、不規(guī)則的結(jié)構(gòu),以提高仿毛效果。常見的混纖絲有:異收縮絲、異形絲、異特絲及多異混纖絲等類型。2.8.1混纖化混絲紡絲混纖絲的織造技術(shù)主要有異種絲假捻、并捻、氣流交絡(luò)等后加工混纖化方法,也可以采用紡絲方法直接紡制混纖絲,如用同板異形孔紡混纖絲。直接紡制混纖絲具有經(jīng)濟(jì)、簡便,而且混纖效果更好的特點(diǎn)。2.8.2異特混纖絲織物異收縮混纖絲能夠形成皮芯結(jié)構(gòu),使纖維之間形成空隙,賦予織物蓬松的感覺和效果。高收縮纖維因受熱發(fā)生收縮而成為芯絲,收縮率小的纖維因絲長差而浮出織物的表面,形成皮芯結(jié)構(gòu)。異特混纖絲可以使織物具有良好的柔軟性和