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新型非織造加工技術(shù)全冊配套完整課件2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§1-1水刺專用滌綸短纖維

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。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。儀征化纖一方面對引進(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),同時不斷對裝置進(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)過程采用先進(jìn)可靠的計算機(jī)系統(tǒng)控制,并配有先進(jìn)的產(chǎn)品檢測和試驗(yàn)儀器。§1-1水刺專用滌綸短纖維

儀征化纖配套有原料PTA裝置2套,合計產(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、大批號穩(wěn)定生產(chǎn)。短纖產(chǎn)品目前主要應(yīng)用在傳統(tǒng)紡織市場、填充料、縫紉線以及非織造材料市場?!?-1水刺專用滌綸短纖維

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。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、家用擦拭布等各個領(lǐng)域。近年來國內(nèi)水刺非織造材料產(chǎn)量在訊速增長。§1-1水刺專用滌綸短纖維

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。水刺非織造材料對滌綸短纖的要求對疵點(diǎn)的要求由于非織造材料生產(chǎn)時沒有對短纖維進(jìn)行除雜的工序,纖維中含有疵點(diǎn)會造成布面不平,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)。水刺非織造材料對滌綸短纖的要求對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)。水刺非織造材料對滌綸短纖的要求對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,減少水刺加工時的泡沫,降低水刺加工過程中水處理的成本,同時提高基布和PVC、PU涂層的結(jié)合力。對于用作衛(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滌綸短纖的嚴(yán)格要求,聚酯原料聚合、紡絲和后加工等工序必須進(jìn)行細(xì)致研究??杉徯栽O(shè)計從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計入手,對聚合工藝重新設(shè)計,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)噴絲板設(shè)計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,對孔的分布進(jìn)行設(shè)計,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)超分子結(jié)構(gòu)設(shè)計纖維大分子的取向和結(jié)晶超分子結(jié)構(gòu)對纖維的強(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,同時伸長明顯增大,初始模量下降。

水刺專用滌綸短纖的開發(fā)超分子結(jié)構(gòu)設(shè)計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發(fā)生解取向,因此提高結(jié)晶度可有效降低纖維干熱收縮,但結(jié)晶度過高會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)超分子結(jié)構(gòu)設(shè)計在結(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)計普通和水刺專用滌綸短纖(1.56dtex×38mm)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-(4~5)℃定型溫度T2T2+(3~5)℃超分子結(jié)構(gòu)設(shè)計普通和水刺專用滌綸短纖(1.56dtex×38mm)力學(xué)性能對比

可見纖維斷裂強(qiáng)度變化很小,完全滿足水刺加工對纖維強(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)油劑設(shè)計在短纖生產(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,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。對于加工衛(wèi)生材料的專用料,油劑性能必須對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)良好的抗靜電性能、抱合性及開松性,纖維零疵點(diǎn)。初始模量適合,手感舒適。專用油劑親水性好,泡沫少,油劑含量適中。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。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原料強(qiáng)度的要求,較高的斷裂伸長使得纖維不會在水刺加固時因剛性大而受損,同時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。施加專用油劑,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)對比

水刺專用滌綸短纖應(yīng)用情況專用纖維經(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)滌綸具有明顯的優(yōu)勢。

滌綸/粘膠短纖水刺合成革基布性能對比

高吸濕水刺滌綸纖維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)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/T64021-2001《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)。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。高吸濕水刺滌綸纖維水刺布的吸水性能與粘膠水刺布相當(dāng)。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。高吸濕水刺滌綸纖維水刺布的強(qiáng)力高于標(biāo)準(zhǔn)GB/T64021-2001《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)展勢頭和拓展?jié)摿?,其生產(chǎn)優(yōu)勢、成本優(yōu)勢以及獨(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。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、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Α4值炀]短纖維非織造材料發(fā)展背景目前居民住宅已成為我國新的消費(fèi)熱點(diǎn)。據(jù)預(yù)測,我國全社會房屋年竣工面積將達(dá)到18~20億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13~15億m2左右。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“節(jié)能、環(huán)保及多功能化住宅”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。高效低耗環(huán)保節(jié)能健康舒適生態(tài)平衡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)意義和重大的社會效應(yīng)。粗旦滌綸短纖維非織造材料發(fā)展背景非織造材料獨(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。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)展背景噪聲已成為當(dāng)前高度發(fā)展社會的一種主要環(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。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重要方面。粗旦滌綸短纖維非織造材料發(fā)展背景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。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,而用粗旦滌綸纖維制成的非織造布具有更好的吸收噪音的效果。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500~600萬輛,其中轎車生產(chǎn)能力為300~400萬輛,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CarolMac是一家美國公司,提供短纖生產(chǎn)線,其中的SuperstapleIV生產(chǎn)線可以生產(chǎn)粗旦(70~500)滌綸短纖維,纖維拉伸強(qiáng)度為4~8g/d。FormedFiberTechnologies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3.3~27.5dtex,長度為38~152mm。PennineFibres是英國唯一的滌綸短纖生產(chǎn)商,可生產(chǎn)1.7~38dtex無卷曲滌綸短纖,長度為5~150mm,并可提供多種顏色。

粗旦滌綸短纖維產(chǎn)品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TOYOBOHEIMR。車用針刺非織造材料所用滌綸短纖維規(guī)格為:6~40d,長度58~105mm,顏色為:灰色,米黃色,淺蘭色,淺紫色,駝色,黑色。TOYOBOHEIMR-C標(biāo)準(zhǔn)阻燃滌綸長絲物理性能

84dtex/24f167dtex/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)(℃)262262TOYOBOHEIMR-H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)(℃)262.0262.0262.0§1-3水溶性纖維

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)計全球目前生產(chǎn)聚乙烯醇的能力是150萬噸。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5×10-3Pa·S,中聚合度粘度為(20~30)×10-3Pa·S,高聚合度粘度為(40~50)×10-3Pa·S。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

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-Ⅱ纖維、乙烯乙烯醇共聚物,錦綸雙組份纖維等等。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(41~70℃)和高溫溶解(71~100℃)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

常規(guī)濕法紡絲法即PVA—H2O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70~90℃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

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流動性的高粘度流體,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。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

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。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

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。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

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-Ⅱ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。它是利用支數(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

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。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。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-Ⅱ”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0.1μm)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

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。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,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)皮芯型皮芯型截面形狀通常為同心圓、偏心圓、三葉形等。生產(chǎn)時所紡出的皮芯結(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10/90~50/50,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)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)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)剝離型雖然復(fù)合纖維的品種很多,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)計目的?!?-5木漿纖維

木漿纖維是指來自木材的天然纖維素纖維,其中含有43~45%的纖維素,27~30%半纖維素,20~28%木質(zhì)素與3~5%的天然可提取物,在電子顯微鏡下觀察呈扁平帶狀,長度為2145~4110mm,寬度為3912~6318μm,厚度為3~5μm。一般木漿纖維寬度和厚度比大于10。按照木材的生長時期和生長形態(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縱列或兩個縱列結(jié)構(gòu)。絨毛漿纖維與造紙用木漿纖維比較干法造紙用絨毛漿纖維平均長度為2mm,細(xì)度為18mg/100m~38mg/100m,密度為24μm~38μm,卷曲度為7%~24%;濕法造紙用木漿纖維平均長度為1mm。造紙用木漿纖維中可提取物的殘留量較大,影響其吸濕性。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,其也是一種可再生資源,具有良好的生物降解性。木漿纖維近年來有相當(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

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,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)。超吸水纖維(SAF),是繼超吸水樹脂(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

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。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CamelotSuperaborbsentswc公司(商品名“Fibersorb”,美國ARCO化學(xué)公司技術(shù))、TechnicalAbsorbents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-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)

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。超吸水纖維具有與粉末相似的吸水特性,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)

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;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;含有超吸水纖維的織物,即使在其含量較高時也非常柔軟;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;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)

比表面積大約是普通粉狀樹脂的8~10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,因而會從大氣中吸濕,直至達(dá)到平衡。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)對于純水,可分別高達(dá)170、140和100g/g;對于0.9%生理鹽水,可分別高達(dá)60、45和20g/g。超吸收纖維特點(diǎn)

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。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

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。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

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%“Oasis”纖維,其吸鹽水倍率就提高0.5g/g。對于純水、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

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。鐘紡公司還采用普通包覆和drefⅢ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1g/g,在15s內(nèi)就可達(dá)到95%的飽和吸收率。同時,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

“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。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

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、肉類包裝吸血片,織物中的吸水纖維不會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(如含危險流體注射器等垃圾的容器襯里,防止焚燒前危險流體泄露);吸濕、除臭鞋墊,調(diào)濕、吸濕坐墊。超吸水纖維用途開發(fā)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(粘結(jié)性)好,密封阻水效率高。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)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。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。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)服用材料遇水流體而自動密封阻水的防護(hù)服裝,防止血液浸入的手術(shù)服,吸水高溫作業(yè)服等。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?!?-7

聚四氟乙烯纖維聚四氟乙烯纖維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”。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。纖維強(qiáng)度17.7~18.5cN/dtex,延伸率25%~50%。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)整個碳-碳主鏈的作用,使聚四氟乙烯纖維化學(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)小;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高溫粉塵濾袋耐強(qiáng)腐蝕性氣體或液體過濾泵和閥的填料密封帶自潤滑軸承制堿用全氟離子交換膜的增強(qiáng)材料火箭發(fā)射臺的苫布聚四氟乙烯纖維生產(chǎn)方法乳液紡絲法是工業(yè)上采用的主要方法,平均分子量300萬左右、粒徑0.05~0.5μm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。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。熔體紡絲法以四氟乙烯與4%~5%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%卷曲個數(shù)/25mm顏色2.752≥2.5265<48白色§1-8發(fā)展趨勢更健康方向更人性化方向更安全衛(wèi)生方向更高效方向更高性能方向趨勢更高效方向銅氨纖維(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。

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;非織造布領(lǐng)域主要可做微電子工業(yè)擦布;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)3]n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;產(chǎn)品具有不粘連和不刺激傷口等優(yōu)點(diǎn);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纖維高強(qiáng)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纖維優(yōu)點(diǎn):整個工藝流程短(約3h左右),溶劑無毒,可完全回收,無副產(chǎn)物,不污染環(huán)境;具有良好的吸濕性、舒適性、光澤和生物可降解性;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。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。

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纖維在土壤下完全生物降解Lenzingfibersarefullybiodegradable把產(chǎn)品埋在泥土中的情況SoilburialtestTencel纖維0weeks6weeks12weeks

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)密度小、強(qiáng)度大、耐熱、耐化學(xué)品及耐腐蝕性好;生產(chǎn)過程很復(fù)雜,對原料等各方面要求都很高,生產(chǎn)成本較高;碳纖維具有導(dǎo)電性,制成的織物具有一定的電磁屏蔽性;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)狀我國碳纖維產(chǎn)業(yè)在工藝、設(shè)備、產(chǎn)品等方面基本上還是以模仿為主;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;纖維制成品的多樣性和新穎性較差;應(yīng)用推廣力度不足,因而國內(nèi)潛在市場的開發(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。芳綸主要品種聚對苯二甲酰對苯二胺纖維(PPTA,芳綸1414)聚對苯二甲酰間苯二胺纖維(PMIA,芳綸1313)聚對苯二甲酰4,4二胺基二苯砜纖維(芳砜綸)聚對苯甲酰纖維(芳綸14)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(%)模量(GPa)密度(g·cm3)熔點(diǎn)(℃)對位芳香族聚酰胺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KevlarMetamaxEkonolVectranPBZTPBOPBIDyneemaSpectyaKuraion#7901PyrofilToraycaGevetex2.80.5~0.84.12.84.25.50.383.43.52.12.41.9~3.53~71.5~2.92~3.52.81.20.62.435~503.13.71.42.525~302.02.54.97.80.4~1.21.5~2.41.52.0~3.5200106711326.7~9.8134692502805.71601564628300~500200~30025070~907.84.52.71.441.381.401.401.581.591.430.980.971.321.181.801.804.02.51600560430380270600650450140140245230825日本東麗杜邦、一村產(chǎn)業(yè)和高安三家公司最近使用對位芳綸成功開發(fā)出高阻燃、高吸音的新型非織造布;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,能夠控制燃燒時產(chǎn)生的甲醛,并且可以簡單回收;應(yīng)用:汽車內(nèi)裝材料領(lǐng)域。芳綸發(fā)展現(xiàn)狀制備工藝:以超高分子量聚乙烯為原料,將其溶解于一種特殊的溶劑中,再由噴絲孔噴出成絲。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;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):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;模量也很高,不易變形,耐切割能力也很強(qiáng);密度小,質(zhì)量輕。缺點(diǎn):界面粘結(jié)強(qiáng)度低;耐熱性低;壓縮強(qiáng)度低。應(yīng)用:紡制成高強(qiáng)力纜繩、電纜包布;可經(jīng)熱軋、化學(xué)粘合及針刺、水刺等非織造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;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)國內(nèi)外生產(chǎn)狀況荷蘭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));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;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:最好的方法是使4,6一二氨基間苯二酚與對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1766CN/dtex,其纖維呈黃色的金屬光澤;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):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;耐熱性也比對位芳綸高100℃,是一種高強(qiáng)耐熱的高性能纖維;應(yīng)用: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):高強(qiáng)度高模量耐高溫絕緣性好成本低應(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):作為濾材,具有過濾效率高的優(yōu)點(diǎn);可在260℃的高溫下連續(xù)使用;迄今為止最耐腐蝕的纖維;摩擦系數(shù)低,不粘著、不吸水;其極限氧指數(shù)為95%,目前化纖中難燃性最好。應(yīng)用: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;汽車、建筑、航天等工業(yè)領(lǐng)域的各個方面。第二代聚乙烯醇纖維(可樂綸)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纖維的升級換代產(chǎn)品。不同工藝可生產(chǎn)不同性能的可樂綸:水溶性型高強(qiáng)力型容易原纖化型可生產(chǎn)覆蓋材料和增強(qiáng)材料。Poly(phenylenesulfide)一種分析結(jié)構(gòu)中含有苯硫鍵的線性結(jié)晶工程塑料聚苯硫醚(PPS)纖維聚苯硫醚(PPS)纖維特點(diǎn):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;通常采用復(fù)絲,其單纖強(qiáng)度為45cN/dtex,斷裂伸長率為17%~22%;在200℃的溫度下熱縮率為5%~7%;耐酸性優(yōu)良;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)ChevronPhillips化學(xué)(美)Ryton10000200009800Fortron工業(yè)(美)Fortron6800136006800DIC?Epa(日)DIC?PPS7000140008000吳羽化學(xué)工(日)Fortron540006000東麗(日)トレリナ5700114008000東曹(日)Susteel200040002000華拓科技(中國)8001,6001000合計377006460041600更安全衛(wèi)生方向抗菌纖維新型耐高溫阻燃纖維素纖維抗靜電纖維抗菌纖維抗菌加工方法:共混紡絲、復(fù)合紡絲、后處理技術(shù)。最常用的是利用金屬銀和銅鹽作為抗菌添加劑抗菌機(jī)理:破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的代謝功能,導(dǎo)致細(xì)菌死亡;纖維的抗菌效果取決于抗菌劑的抗菌能力。特點(diǎn):纖維有廣譜抗菌效果,抗菌率高,耐久性好。應(yīng)用:非織造布已成功用于衛(wèi)生材料、過濾材料、濕巾、包裝材料等領(lǐng)域。新型耐高溫阻燃纖維素纖維由纖維素和硅酸鹽組成的纖維。特點(diǎn):與其他阻燃纖維相比較,不產(chǎn)生有毒氣體,如HCl和鹵素氣體;在高溫火焰下不變形、不熔融,因而防止了火焰擴(kuò)散。應(yīng)用:汽車裝飾材料以及耐高溫過濾材料、濾網(wǎng)和濾袋??轨o電纖維

利用添加各種具有抗靜電效果的材料,經(jīng)由混煉、混合或其他后加工處理方式,進(jìn)而達(dá)到抗靜電的效果。應(yīng)用:非織造布可做防塵服和室內(nèi)裝飾材料;制成的床罩、窗簾、裝飾布不僅保持原有化纖織物的鮮艷色澤,并且不易沾污,在干燥地區(qū)不產(chǎn)生積聚電荷情況;產(chǎn)業(yè)用抗靜電纖維濾塵袋已廣泛用于冶金工業(yè),以解決環(huán)保問題,濾布則用于化學(xué)工業(yè),可提高過濾效果,延長過濾周期。更健康方向甲殼質(zhì)纖維海藻纖維蠶絲纖維負(fù)離子纖維甲殼質(zhì)纖維特點(diǎn):優(yōu)良的生物活性生物可降解性生物相容性抗菌性,無毒缺點(diǎn)是纖維生產(chǎn)成本過高,產(chǎn)品普及受到限制。應(yīng)用:醫(yī)用紗布、燒傷和外傷用繃帶等醫(yī)療衛(wèi)生材料;各種有保健作用的床上用品以及家庭裝飾材料、汽車裝飾材料。海藻纖維

海藻纖維通常可由海藻酸鈉經(jīng)濕法紡絲制得。特點(diǎn):干強(qiáng)接近粘膠纖維濕強(qiáng)很低,不適宜用作傳統(tǒng)紡織材料無毒,保濕和吸收性能良好,并能促進(jìn)傷口愈合應(yīng)用:用其制成的非織造布被廣泛用作傷口敷料、創(chuàng)可貼、醫(yī)用紗布等;用作空氣的過濾材料;用作藥物的載體,用于控制藥物的釋放。蠶絲纖維蠶絲是熟蠶結(jié)繭時分泌絲液凝固而成的連續(xù)長纖維,由兩根呈三角形或半橢圓形的絲素外包絲膠組成。特點(diǎn):橫截面呈橢圓形,為蛋白質(zhì)纖維,其主要組成部分是絲膠和絲素;透氣性好,吸濕性極佳,含有對人體極具營養(yǎng)價值的18種氨基酸。應(yīng)用:臨床醫(yī)療中可制成人造血管;制成醫(yī)用敷料,用于燒傷創(chuàng)面覆面,有助于創(chuàng)面愈合,也稱為“人工皮膚”;用作美容用的面膜產(chǎn)品等。負(fù)離子纖維生產(chǎn)方法:共混法:采用負(fù)離子母粒——奇冰石(主要成分是以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鎂等環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽物質(zhì))與普通聚酯切片混合均勻后通過螺桿擠出進(jìn)行紡絲;共聚法:在聚合過程中加入負(fù)離子添加劑,制成負(fù)離子切片后紡絲。特點(diǎn):負(fù)離子可以調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮和抑制狀態(tài),可改善大腦皮層的功能;增加氧氣吸收量和二氧化碳排出量,可促進(jìn)機(jī)體的新陳代謝,加速組織的氧化還原過程,增加機(jī)體的免疫力。含負(fù)離子纖維的非織造布主要應(yīng)用在服裝、家居布藝,醫(yī)療衛(wèi)生、人體保健、室內(nèi)裝飾用品以及建筑行業(yè)等;在服裝上可以生產(chǎn)內(nèi)衣服裝的襯墊,由于產(chǎn)生負(fù)離子而起到對人體的保健作用;在醫(yī)療衛(wèi)生上可以防止手術(shù)的交叉感染;在室內(nèi)裝飾上可以生產(chǎn)室內(nèi)裝飾的壁紙以及地毯等;由于負(fù)離子纖維對人體的特殊保健功效,以及我國非織造布行業(yè)的迅速發(fā)展,可以預(yù)測負(fù)離子纖維在非織造領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛。負(fù)離子纖維應(yīng)用更人性化方向竹纖維遠(yuǎn)紅外纖維芳香除臭纖維異型纖維超細(xì)纖維三異纖維納米纖維磁性纖維香澄纖維超吸水性纖維自發(fā)光纖維竹纖維

以竹子為原料,通過復(fù)雜的工藝處理,把竹內(nèi)纖維素提取出來,再經(jīng)紡絲等工序制造而成。特點(diǎn):含有多種人體必需的氨基酸;具有很好的天然抗菌、防震、防蛀和防紫外線的功能;吸濕性和透氣性良好,具有滑爽、絲絨般手感。應(yīng)用:在非織造布領(lǐng)域可用于醫(yī)用衛(wèi)生材料、家居裝飾材料、食品包裝袋等方面。遠(yuǎn)紅外纖維

遠(yuǎn)紅外纖維是利用在常溫下用具有遠(yuǎn)紅外功能的添加劑陶瓷粉(二氧化鈷、二氧化錫、碳化鋁、氧化鋁)與聚酯(PET)共混制成的。特點(diǎn):陶瓷成分會吸收人體釋放出來的輻射熱,并在吸收自然界的光和熱后發(fā)射回人體最需要的4~14pm波長的遠(yuǎn)紅外線;遠(yuǎn)紅外線具有輻射、滲透和共振吸收的特征,易被人體皮膚吸收,活化組織細(xì)胞,促進(jìn)新陳代謝,讓人體達(dá)到保溫及促進(jìn)血液循環(huán)的保健作用;遠(yuǎn)紅外纖維具有優(yōu)良保健理療、熱效應(yīng)和排濕透氣、抑菌功能的新型纖維材料。應(yīng)用:在非織造布領(lǐng)域也開始初步應(yīng)用。芳香除臭纖維芳香纖維是將香料或芳香微膠囊均勻地混入聚合物切片中直接紡絲或?qū)⑾懔现糜谛緦?,通過制取皮芯型、中空型復(fù)合纖維而制得。研究現(xiàn)狀:日本已有多種芳香纖維及其制品商業(yè)化,如帝人公司的森林浴纖維泰托綸(皮芯復(fù)合型)、鐘紡公司的花之精系列(微膠囊型);國內(nèi)東華大學(xué)、上海石化等單位也已開發(fā)出不少香型聚丙烯及皮芯型芳香纖維。應(yīng)用:采用干法成網(wǎng)和針刺、水刺或熱粘合固結(jié)成非織造布;各種床上用品、室內(nèi)裝飾材料。異型纖維超細(xì)纖維纖維線密度變小后,柔軟蓬松,手感舒適,

還能導(dǎo)濕導(dǎo)汗;可生產(chǎn)高檔合成革基布、醫(yī)用非織造布、高級擦布及人造麂皮等。三異纖維由異線密度、異形截面和異收縮單絲組成的聚合物纖維;仿真效果達(dá)到了超真的境界。納米纖維以適當(dāng)?shù)募徑z加工工藝將直徑加工到納米級的纖維,單一成分使用或與其他纖維混合使用;或?qū)⒕哂泄δ苄缘牧W蛹庸さ郊{米級,在纖維紡絲時分散到纖維中,使纖維具有獨(dú)特功能,再單一成分使用或與其他纖維混合使用;抗紫外線、抗菌消臭、遠(yuǎn)紅外屏蔽、遠(yuǎn)紅外輻射、導(dǎo)電;可應(yīng)用于過濾材料、防輻射功能性防護(hù)服、醫(yī)療衛(wèi)生用手術(shù)衣、手巾和床單,以及如護(hù)腰、護(hù)膝、護(hù)腕等各種遠(yuǎn)紅外保健品,還有農(nóng)業(yè)用抗紫外線的遮陽布與保持水土的地膜等。異型纖維磁性纖維使纖維帶上磁性成為磁性纖維,制成非織造產(chǎn)品,形成影響人體生理活動的外磁場源,可達(dá)到抗病保健作用。特點(diǎn):輕、柔軟、吸濕透氣;永久保持磁性及耐洗滌,具有增強(qiáng)人體血液中離子活性、凈化血液、擴(kuò)張血管、加速血液循環(huán)、改善細(xì)胞新陳代謝等作用;對高血壓、冠心病、神經(jīng)衰弱、關(guān)節(jié)炎、頸和腰痛疾病等患者有輔助醫(yī)療保健作用。應(yīng)用:高性能非織造醫(yī)療保健品。香澄纖維

把天然有機(jī)氮高分子物質(zhì)香澄通過特殊的方法與以木漿為原料的人造纖維融合可制得香澄纖維。特點(diǎn):可降解,不會造成環(huán)境污染;無需特殊加工就可與滌綸、腈綸和棉等混紡;能吸附甲醛氣體。應(yīng)用:在非織造布領(lǐng)域可以將其與滌綸、腈綸和棉等混合,做成各種縫編和針刺非織造布,用于窗簾、室內(nèi)裝飾壁紙、地毯等,可降低家居甲醛濃度,提高人們生活質(zhì)量;用香澄纖維制成的過濾材料在空氣過濾方面也有很好的應(yīng)用前景。超吸水性纖維以腈綸為原料,在纖維表層部分經(jīng)堿性水解制得。特點(diǎn):能夠吸入自重100倍的水,其吸水量是棉的300倍以上;由于纖維表面積大,吸水速度也很快;具有很好的保水性能;具有良好的紡織加工性。應(yīng)用:其他合成纖維(或天然纖維)混合,可制成用于醫(yī)用敷料、成人失禁及護(hù)理用品等醫(yī)療衛(wèi)生材料和集裝箱、窗玻璃上的水露吸收材料等。利用該纖維吸水后僅在纖維的直徑方向上膨脹(大約膨脹12倍)而長度不發(fā)生變化的特殊性能,還可制成用于建筑、土木工程用樹脂埋設(shè)管的接頭防漏用非織造布。更生態(tài)方向聚乳酸纖維豆蛋白纖維水溶性纖維聚乳酸纖維

將玉米經(jīng)簡單的處理形成果糖,經(jīng)發(fā)酵轉(zhuǎn)化成聚乳酸后紡絲而成。特點(diǎn):親水性好,其親水性大于滌綸,回潮率為0.4%~0.6%;極好的手感、外觀,回彈性,在5%的應(yīng)變下回復(fù)率為93%;良好的紫外線穩(wěn)定性和低可燃性;可生物降解,原料來源豐富且價格低廉;聚合紡絲加工等過程所消耗的成本較高,聚合度有待于進(jìn)一步提高。應(yīng)用:家用或工業(yè)用擦拭布、尿布、女士衛(wèi)生用品、醫(yī)療衛(wèi)生用品;可抗紫外線的遮陽布與地膜等;目前正在研究用天然或合成聚合物與聚乳酸結(jié)合成雙組分纖維制成低蓬松和高蓬松結(jié)構(gòu)的非織造布。豆蛋白纖維主要原料是大豆粕;原料數(shù)量大;可再生,其廢棄物可完全降解;現(xiàn)與社會消費(fèi)的需求還存在相當(dāng)大的距離,該纖維的非織造產(chǎn)品在市場上都處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。水溶性纖維(水溶性聚乙烯醇(PVA)纖維)具有理想的水溶溫度、強(qiáng)度和伸度;有良好的耐酸、耐堿、耐干熱性能;溶于水后無味、無毒,水溶液呈無色透明狀,在較短的時間內(nèi)能自然分解,對環(huán)境不產(chǎn)生任何污染。制造方法:目前制造水溶性纖維的方法有濕法紡絲,干法紡絲,熔融、半熔融紡絲,硼酸凝膠紡絲,冷凍膠紡絲等方法。應(yīng)用:主要作為服裝行業(yè)繡花的骨架材料,可單獨(dú)在其上面繡花,也可與其他服裝面料襯在一起使用,加工完后只要在熱水中處理掉非織造布,即可保留繡制的花型。醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域。第一章作業(yè)名詞解釋:木漿纖維、超高分子量聚乙烯纖維、負(fù)離子纖維、遠(yuǎn)紅外纖維、磁性纖維、香澄纖維、聚乳酸纖維。簡答題:1、簡述水刺工藝對滌綸短纖的要求。2、簡述超吸水纖維的應(yīng)用。3、簡述聚四氟乙烯的特點(diǎn)。第二章

非織造成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展§2-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展§2-2非織造交叉鋪網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展§2-3非織造垂直鋪網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展§2-4非織造成網(wǎng)自調(diào)勻整技術(shù)進(jìn)展§2-5氣流成網(wǎng)及干法造紙工藝技術(shù)進(jìn)展

§2-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

法國Thibeau公司的CA12型梳理機(jī)該梳理機(jī)是在CA11型梳理機(jī)基礎(chǔ)上新開發(fā)的一種機(jī)型。該機(jī)型具有雙主錫林,主錫林直徑達(dá)到1500mm,其上配置了4~5組梳理單元,雙主錫林合計梳理單元達(dá)到8~10組,以加強(qiáng)纖維分梳功能。梳理成網(wǎng)直接加固時,該梳理機(jī)成網(wǎng)速度最高可達(dá)到300m/min,產(chǎn)能為400kg/h/m,最大工作寬度為4.5m。該梳理機(jī)配置TMS+TCF氣壓棉箱喂入系統(tǒng),以及ISM中央吸風(fēng)系統(tǒng)和空氣流動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),以提高清潔維護(hù)的效率?!?-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

法國Thibeau公司的Excelle型梳理機(jī)是Thibeau公司推出的又一新型梳理機(jī)。Excelle型梳理機(jī)適用于多種纖維的梳理成網(wǎng),生產(chǎn)產(chǎn)能超過450kg/h/m,生產(chǎn)速度較高,其特點(diǎn)包括:CleanSystem氣流抽吸系統(tǒng)、專利A形架、LDS和WID轉(zhuǎn)移系統(tǒng)、IPC機(jī)架、VarioWeb?三道夫系統(tǒng)等。其設(shè)計避免了纖維堆積和纖網(wǎng)條狀化現(xiàn)象,可在高生產(chǎn)效率下保持纖網(wǎng)的質(zhì)量穩(wěn)定,并具有易于操作、停臺時間短和易于保養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)。§2-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

德國Dilo公司的Delta-Sigma梳理機(jī)所謂Delta系統(tǒng)是指胸錫林與主錫林之間有呈“Δ”形排列的3個轉(zhuǎn)移輥,同時將胸錫林上的纖維轉(zhuǎn)移到主錫林上,纖維轉(zhuǎn)移率大為提高,同時也增加了反復(fù)梳理的機(jī)會,加強(qiáng)了梳理效能。§2-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

德國Dilo公司的Delta-Sigma梳理機(jī)該梳理機(jī)喂棉采用上部喂入方式。該梳理機(jī)的主錫林直徑一般為1500mm,胸錫林可以配置不同的直徑。過去胸錫林直徑一般比較小,通常配置2個梳理單元。而目前通常配置較大的直徑,可配置4個梳理單元,加上主錫林上的5~6個梳理單元,全機(jī)共有8~10個梳理單元,梳理能力較強(qiáng)。該機(jī)最多可配置4個道夫,即輸出4層纖網(wǎng),各層纖網(wǎng)可根據(jù)不同的需要采用凝聚網(wǎng)或平行網(wǎng)?!?-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

德國Dilo公司的Delta-Sigma梳理機(jī)該機(jī)采用稱為SigmaDoffingsystem的出網(wǎng)系統(tǒng)輸出纖網(wǎng)。該系統(tǒng)由1個開孔滾筒和1個透氣輸送簾組成,構(gòu)成“σ”的形狀。滾筒內(nèi)部由抽吸形成負(fù)壓,可把多層纖網(wǎng)吸住并輸送出來。由于最高可配置4層纖網(wǎng),因此可輸出面密度較大的纖網(wǎng),并改善纖網(wǎng)均勻度,采用1.7dtex纖維原料時,纖網(wǎng)最大面密度可達(dá)到120~150g/m2。同時,由于是氣流吸引成網(wǎng),最終產(chǎn)品的縱橫向強(qiáng)力比可控制在3.5以下?!?-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

德國Dilo公司的Florjet系統(tǒng)梳理機(jī)輸出的薄纖網(wǎng)強(qiáng)力很低,當(dāng)輸送簾速度較快時,空氣阻尼作用會引起薄纖網(wǎng)漂移而破壞纖網(wǎng)均勻度。Dilo公司推出Florjet系統(tǒng)克服這一問題,透氣的輸送簾下方設(shè)有特殊設(shè)計的翼片,輸送簾高速運(yùn)行時可在表面形成負(fù)壓,有效握持薄纖網(wǎng),防止意外牽伸和變形?!?-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

Neumag公司的噴射式梳理技術(shù)源于意大利FOR公司,和傳統(tǒng)梳理技術(shù)相比有很大的差別。該梳理機(jī)構(gòu)利用氣動原理使工作羅拉上的纖維轉(zhuǎn)移到主錫林上,不再需要剝棉羅拉,噴射式梳理技術(shù)生產(chǎn)速度高、可梳理細(xì)纖維、成網(wǎng)均勻度較好?!?-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

噴射式梳理技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)(1)對纖維的梳理發(fā)生在主錫林與工作羅拉的切點(diǎn)上,梳理作用比較平滑;(2)纖維經(jīng)過的路徑較短,減少了由于機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力導(dǎo)致的纖維棉結(jié)、斷裂和熔融損傷;(3)纖維加工路徑完全在梳理機(jī)內(nèi)部,減少了離心力的不利影響,主錫林轉(zhuǎn)速可以提高?!?-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

ERKO離心動力式式梳理§2-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

離心動力式式梳理§2-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

離心動力式梳理§2-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

雜亂輥雜亂梳理§2-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

雜亂輥雜亂梳理vT–主錫林速度vR

雜亂輥速度vaT

–沿主錫林氣流速度vaR

–沿雜亂輥氣流速度§2-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

羅拉端密封§2-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

清潔刷§2-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

灰塵和纖維抽吸§2-1非織造梳理成網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展

吸邊和緊急抽吸§2-2非織造交叉鋪網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展傳統(tǒng)的交叉鋪網(wǎng)機(jī)存在較大的缺陷(1)纖網(wǎng)張力造成纖網(wǎng)橫向收縮;(2)鋪網(wǎng)小車變換方向時,存在速度0點(diǎn),而梳理機(jī)輸出纖網(wǎng)速度保持恒定,鋪網(wǎng)小車到達(dá)鋪網(wǎng)邊緣位置時產(chǎn)生纖網(wǎng)超喂現(xiàn)象,造成邊網(wǎng)重量大于中間;(3)后道固結(jié)工序中,纖網(wǎng)橫向進(jìn)一步收縮,使纖網(wǎng)兩邊重的問題更加突出?!?-2非織造交叉鋪網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展法國Asselin公司的交叉鋪網(wǎng)技術(shù)

1972年,法國Asselin公司開發(fā)了具有專利的夾持式鋪網(wǎng)技術(shù)。其交叉鋪網(wǎng)機(jī)有兩部鋪網(wǎng)小車,一部在頂部供纖網(wǎng)喂入,另一部在底部供纖網(wǎng)輸出鋪疊,纖網(wǎng)始終夾持在兩條輸送簾間并受其控制,不會產(chǎn)生變形。由于纖網(wǎng)受到徹底控制,交叉鋪網(wǎng)的質(zhì)量得以大幅度提高,并能適應(yīng)高速生產(chǎn)?!?-2非織造交叉鋪網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展法國Asselin公司的交叉鋪網(wǎng)技術(shù)

Asselin公司第二代夾持式交叉鋪網(wǎng)機(jī)作了較大的改進(jìn),采用了“短通道”技術(shù)。與第一代夾持式交叉鋪網(wǎng)機(jī)“長通道”技術(shù)相比,“短通道”技術(shù)縮短了由梳理機(jī)至纖網(wǎng)鋪放點(diǎn)的距離,可有效降低纖網(wǎng)所受的張力,防止意外牽伸影響纖網(wǎng)均勻度。短通道長通道§2-2非織造交叉鋪網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展Profile技術(shù)利用鋪網(wǎng)小車儲存一定長度的纖網(wǎng),可調(diào)整纖網(wǎng)在不同位置輸出的纖網(wǎng)長度。在邊網(wǎng)鋪放時,使纖網(wǎng)欠喂,而至中間時,釋放儲存纖網(wǎng),使之超喂,這樣可保證固結(jié)后纖網(wǎng)橫向的均勻度處于最佳狀態(tài),即纖網(wǎng)橫截面整形。常規(guī)交叉鋪網(wǎng)整形系統(tǒng)交叉鋪網(wǎng)

整形系統(tǒng)交叉鋪網(wǎng)固結(jié)后

§2-2非織造交叉鋪網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展Profile技術(shù)

Profile技術(shù)在改善纖網(wǎng)均勻度方面可以起到一定的作用,但只能根據(jù)一般規(guī)律事先設(shè)置程序,實(shí)際生產(chǎn)中纖網(wǎng)的均勻性千差萬別,固結(jié)前后的差異亦不盡相同,靠這種設(shè)定的規(guī)律不能完全解決問題。Asselin公司在1999年又研究成功了ProDyn系統(tǒng),可以跟蹤成品的實(shí)際橫向均勻情況,徹底解決了纖網(wǎng)橫向不均勻的問題?!?-2非織造交叉鋪網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展Quat!sys技術(shù)夾持式鋪網(wǎng)機(jī)的一個重大障礙是進(jìn)入鋪網(wǎng)機(jī)的纖網(wǎng)含有大量氣體,這些氣體的存在導(dǎo)致了鋪網(wǎng)區(qū)域產(chǎn)生較嚴(yán)重的飛花,使鋪網(wǎng)的面密

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