超细纤维十篇

时间:2023-03-13 15:42:32

超细纤维

超细纤维篇1

超细纤维是一种合成纤维,通常由聚酰胺、聚酯或两者混合而成。这种材料通常用于制作机织、非织或针织纺织品,然后制成各种衣服。而在过去用来制成不同款式的衣服并不多,但如今越来越被专家看作制作便裤的纺织材料。除了制成服装,超细纤维还广泛应用于制作小配件的工业过滤器、垫衬物和清洁材料,例如移动电话、音乐播放器和游戏机。

原因是,超细纤维具有耐用性、柔软性、强芯吸能力,吸收性、防水性、渗透性和电动性,这些使它成为优质理想的纺织纤维材料。在服装中,超细纤维便裤通常穿着舒适而且时髦。它可以用于办公室装束,因为其看起来十分正式。它也可与合适的上衣相搭配用于正式场合。今天,超细纤维制作的优雅裤类被看作真正的经典。越来越多敢于尝试时尚的人不再惧怕穿超细纤维裤子。他们随意地穿着超细纤维织物并将其边卷起。它可以与领尖带扣的衬衣相搭,并系一条腰带。若配上合适的鞋,那更是不错的选择。

有时穿合适的服装仅仅是为了适当的颜色搭配。为此,你往往还要考虑所穿衣料的美感。即使颜色搭配得当,有些材料的服装看起来也不协调。通常来说,暖色调的便裤与正式场合相联系。它可能是黑色、棕色、卡其色,深蓝色或者苔绿色。也有一些浅色调的便裤如灰色、白色和米黄色。这些颜色的裤子也常常在办公室里穿,但也可能更适用于其他方面和事项。许多裤料不便护理,但超细纤维制成的服装,其护理就要简便得多。虽然这种材料证明耐用,但你仍然需要采取合理的步骤来保护它以便延长其寿命。

超细纤维篇2

Microfiber synthetic leather is a kind of composites with PU as matrix and microfiber nonwovens as reinforcement. Driven by market demands, development of premium products is urgent for microfiber synthetic leather industry. Based on both market and technology, this article discussed the status-quo and development trend of microfiber synthetic leather industry, anticipating that the domestic enterprises can absorb advanced technologies and notion, and furthermore, make a re-innovation in accordance with the practical situations.

天然皮革资源有限,具有优良性能的仿真合成革的开发成为一种趋势。目前世界超细纤维合成革的产量已逾亿平方米,但仍呈现供不应求的态势。

合成革是以纤维为增强材料,以高分子粘合剂为基体构成的复合材料。随着科学技术的进步和市场需求的变化,用于合成革的纤维增强材料也在发生着变化,由多年前的棉纤维改进为合成纤维,由线密度较粗的纤维发展到超细纤维;纤维的集合体也由较早的仅用机织物、针织物,又增加了非织造布品种。而作为基体材料的粘合剂,也曾先后经历了由聚氯乙烯(PVC)向聚氨酯(PU)的进步,随着人们环保意识的增强,已经不再仅用溶剂型聚氨酯,水性聚氨酯已逐步进入市场;近年来直接使用热塑性聚氨酯粉末均匀铺撒于非织造布上再经热压熔融的工艺也在研究开发中。通常所谓的“超细纤维合成革”是以聚氨酯为基体,用超细纤维非织造布增强的复合材料。高质量超细纤维合成革的研制和开发是市场的需求。

1国内外超细纤维合成革发展现状

1.1国外情况

“合成革”最早是由美国DuPont(杜邦)公司于1963年以“Corfam”商品名并投入生产的,遗憾的是仅在市场上出现了 8 年。此后,杜邦公司将专利技术转让给了日本可乐丽公司和东丽公司。迄今为止,杜邦公司合成革的制造理念仍在被沿用。其主要设计思想为,将纤维(当时还不是超细纤维)制成立体网络结构的非织造布后作为基材,再敷上聚氨酯等弹性体;在基材表面涂敷透湿性、防水性优良的聚氨酯微多孔膜。

超细纤维合成革的纤维增强材料有两类,一类是将PA6/PE共混物按一定比例熔融纺丝,制备所谓的不定岛型海岛纤维,再将其制成高密度针刺非织造布,而后经浸胶 固化 剥离 染色 起绒等过程,最终得到合成革;另一类是采用如PA6(或PET)/EHDPET为原料,经复合纺丝制备所谓的定岛型海岛纤维,而后按照同样的后续工艺制成合成革。它们的主要性能与天然皮革对比情况如表 1 所示。

由表 1 和图 1 可见,合成革在常规性能和形态结构上与天然革很相似。目前合成革已广泛应用于鞋、球、箱包、手套、家具沙发套、衣料以及汽车内饰等领域。这些应用领域对合成革物理、机械性能及功能性的要求日益提高。

自1997年以来,日本合成革产量平稳增长,保持世界领先地位,2009年达到 4 230 万m2;韩国、中国台湾、意大利的产量缓慢增长,10 年间增长了约 1 倍,但至2009年增长速度缓慢;而中国大陆的合成革发展速度极快。表 2 是近年来世界超细纤维合成革的生产量。

1.2中国的发展现状

我国超细纤维合成革的研发始于20世纪90年代中期,21世纪初始正式形成生产能力。现在已有 10 余家企业建成了近 30 条超细纤维合成革生产线,产量在2001年前基本与韩国、中国台湾和意大利相当,但在2004年后快速增长,带动了世界超纤革总产量的增长,2007年已接近 3 400 万m2,2010年的产量估计已接近 9 100 万m2,而且还有不断扩大生产能力的需求。除了产量,我国超细纤维合成革在产品质量和品种方面也显示出了良好的发展趋势,产品已进入日本、韩国、意大利等市场,终端产品更是出口到多个国家和地区。表 3 是我国超细纤维合成革不同应用领域的用量分布。

尽管我国的超纤革发展已有了很大的进步,但与世界先进水平相比还存在一些差距。日本公司在产量、质量和品种方面仍居于领先地位,且都有自己的专有技术。例如东丽(株)的“エクセ一ヌ”、 “アルカンタ一ラ”, 可乐丽(株)的“クラリ一ノ”, 帝人(株)的“ロエルII”,旭化成(株)的“ラム一ス”等,所使用的纤维集合体增强材料生产方法不同,线密度不一,纤维集合体的结构设计各有独到之处;作为基体材料的聚氨酯及浸胶、成型也有差异,因此生产的品种和性能迥异,用途多样,还可依照用途赋予合成革各种特殊的功能。而中国的生产技术和产品结构同一性太强,生产管理尚属粗放型,生产技术不够细腻,品种少,质量参差不齐。

目前,中国超纤革生产企业大多采用以PA6和LDPE为原料的共混纺丝技术制备不定岛海岛纤维,而后通过浸胶 湿法成形 剥离等生产工艺制成合成革。也有一些公司开发了PET/LDPE共混纺丝技术制备超纤革;还有几家公司采用PA6(或PET)/EHDPET复合纺丝工艺制备定岛型海岛纤维,而后制成合成革。由于同一性太强,质量参差不齐,尚难以和国外高水平、高附加价值的产品竞争。

近来一些企业正在进行赋予合成革弹性、透气性、抗菌性等功能的研发工作,表明企业对市场和科技开发认识的不断提高。而一种新型的PET/PA6双组分中空橘瓣型纺粘水刺非织造布技术将有可能给超细纤维合成革的发展带来新的动力。

2中国超细纤维合成革的发展展望

2.1现有生产工艺技术的优化

撇开企业的生产管理水平与能力不谈,产品质量与性能的提高以及生产成本与原材料、生产设备、生产工艺流程及技术水平密切相关。

例如,对于现行的PA6/PE共混熔融纺丝制备不定岛海岛纤维技术,可适当提高PA6的配比,选择具有较高分子量的PA6,有利于超细纤维线密度的适当提高,从而可适度解决纤维的染色难题,并降低生产成本。一些公司将PA6/PE共混物更换为PET/PE,可改变合成革的性能,又能降低生产成本,但生产工艺需做必要的调整。近来,以PA6为岛组分、PE为海组分的复合纺丝工艺已投入生产,可使PA6超细纤维线密度提高,有利染色。还有人提出研制一种可以以化学键与染料结合的新型岛组分的设想。

除上述纤维增强材料以外,还应当研究制革过程中聚氨酯胶的选择,包括胶的模量、浸胶量等,它们都会使革制品的性能发生改善。而水性聚氨酯以及热熔性聚氨酯的使用对生产过程及产品的环保性有益。

2.2现有产品的升级换代

随着人们生活水平的提高及需求的增长,市场对合成革产品的性能提出了更新、更高的要求。现有产品的更新或升级换代主要是依据市场需求不断提高合成革的性能、增加品种、赋予合成革以一种或多种必要的功能性,使它越发接近天然革的性能或在某些方面优于天然革。仅举几例说明。

2.2.1防水透气舒适性加工

在制造光面革时,尤其要保证贴面的PU层具有防水透气性。主要思路有以下几点。

(1)提高非织造布密度。使单纤维间隙小到可以阻止水滴通过,又可以使汽态水排出。

(2)薄膜层压法。将具有防水透气功能的微孔薄膜采用特殊的粘合剂,层压或粘接到织物上,获得防水透气的 效果。

(3)织物涂层法。用直接法或转移法将涂层材料涂于织物表面,涂层材料将织物表面孔隙封闭,获得防水性;而在成形过程中使涂层内部形成大量微孔,保证其透气性。

(4)聚氨酯膜法。采用微多孔聚氨酯成膜法(又称湿法),控制PU成膜时形成大量直径小于 2 µm的微孔。成膜方式有 3 种,即湿法凝固形成微多孔、油包水(W/O)乳液法(又称干法)和泡沫涂层法。

(5)聚氨酯无孔薄膜。这是一种兼具防水和透气功能的加工方法,透气机理与微孔薄膜明显不同。采用含有亲水性基团的PU,这些亲水性基团能够以氢键形式“捕获”人体散发的水汽分子;由于PU大分子链段的热运动,形成瞬时孔隙,又以内、外水汽压差为推动力,使水汽从接触皮肤的一侧传递到周围环境,达到透气、舒适的目的。这类涂层织物还应作拒水整理,以免被雨淋湿后在表面形成水膜,影响透气性。

(6)氨基酸改性聚氨酯技术。将氨基酸和多元醇的混合物与二异氰酸酯进行无规或嵌段共聚制成的聚氨酯作为涂层或薄膜,可有效提高合成革的透气性。

(7)两种类型的聚氨酯复合。将亲水性聚氨酯制成多孔状,或将非亲水性聚氨酯多孔结构进行亲水处理,利用亲水性与微孔结构的协同作用,获得更佳的透气效果。

2.2.2添加剂改性

在PU涂层剂中添加其它物质,不但可以提高PU薄膜的透气性,而且还能赋予其功能性,如杀虫、灭菌等功效,以及优良的手感。比如掺入一定量的甲壳质,利用甲壳质吸湿性较高和抗微生物性,使汗液、体液保持清洁并具有一定的医疗保健作用。还可在涂层剂中加入羊毛屑、蚕丝屑、鳞质粉、纤维素粉等,添加这些粉末时温度较高,冷却固化后,体积缩小,发生相分离,在涂层膜内部及粉屑周围形成微隙,增加透湿性。

在保持原有防水透湿性的前提下,将金属粉末掺入PU树脂中形成金属层,可反射人体辐射热,减少热量散失。当PU中掺入具有较高远红外发射率的陶瓷粉后,这种涂层能够吸收阳光的能量或人体热量,具有向人体辐射远红外线的功能,可提高织物保暖性能,并促进人体微血管循环。有些陶瓷还具有吸收氨、硫化氢等异昧的功能。

2.2.3调温功能聚氨酯

相变材料(PCM)在熔融时吸热,结晶时放热,在熔融和结晶温度区间范围内的相转变过程中可以用来调节温度。若使用PEG作为聚氨酯合成的多元醇组分,合理选择和设计PEG的聚合度和含量,控制聚氨酯中PEG的相变温度,恰好在人们感觉最舒适的温度范围内。当环境高于PEG的熔融温度时,PU涂层中的PEG链段熔融并吸热,使人体有凉爽感;当环境低于结晶温度时,PEG链段结晶,PU涂层放热,感觉温暖。织物的这种“智能”调温功能,可提高其使用性能。

超细纤维篇3

Through the performance research and screening of dull agent, and the optimization of reaction process parameters, Polyester Division, SINOPEC Shanghai Petrochemical Co., Ltd. produced dull polyester for superfine fiber in continuous polyester (CP) polyester unit firstly inland. The production process of dull polyester for superfine fiber is steadily, and the product quality is good enough for producing superfine fiber.

1 开发背景

2004年,上海石化通过自主技术开发,在国内率先掌握了全消光聚酯切片的工业化生产技术,并占据了国内全消光聚酯切片较大的市场份额。随后,上海联吉、仪征化纤等企业也有同类产品问世。采用全消光聚酯生产的全消光纤维加工成的全消光面料具有光泽柔和、手感柔软、悬垂性好、风格新颖等优良性能,成为面料市场的一大亮点,广泛应用于羽绒服、泳衣、高档时装、汽车装饰、居家装饰等领域。

近年来,随着人们追求休闲、舒适、随意的生活潮流的发展,人们对服饰面料、装饰材料的要求更加丰富。国内少数知名化纤企业开始尝试全消光超细纤维的开发和产品应用。全消光超细纤维制成的面料色泽更柔和,靓丽迷人,面料在深加工应用植绒工艺、涂层工艺等,面料适用面广,主要用来制作高档休闲服、运动服、童装及高档装饰材料等。

采用普通的全消光聚酯切片加工全消光超细纤维时,存在着断头多,喷嘴易堵塞,熔体过滤器试用周期短等缺点,因此需要进行开发专门用于超细纤维生产的全消光聚酯切片。

2 产品开发

针对市场上对服饰面料、装饰材料的要求提高,上海石化加快了全消光聚酯切片产品的质量升级和产品换代。通过生产工艺优化研究,首创采用纳米级液态消光剂,成功开发出全消光聚酯切片(超细纤维专用)产品,并实现连续工业化生产。新一代全消光聚酯切片色泽均匀,质量稳定,可纺性好,完全适合超细旦长丝产品的生产。

2.1 消光剂筛选

2.1.1 消光剂的颗粒尺寸要求

钛白粉TiO2具有折射率较高、白度好、遮盖力大、化学稳定性好等优点,是聚酯纤维的优良消光剂。在聚酯生产过程中加入钛白粉TiO2,通过控制粒径分布和折光率可取得优良的消光效果。但TiO2颗粒的加入,对纺丝、织造、染色等后序加工过程运行稳定性及产品质量均有影响。一般认为在纤维纺制时,纤维的单丝纤度对TiO2的颗粒尺寸要求见表 1。

由表 1 可知,当纺制全消光超细纤维时,对消光剂TiO2的粒径大小有着严格的要求。

2.1.2 消光剂的种类

目前,市场上主要有两种类型的TiO2消光剂。

一种是粉末状消光剂。粉末状钛白粉的粒径大小较集中、粒径分布较窄,质量比较稳定。生产的全消光聚酯切片适合加工全消光普通丝和全消光细旦丝,但在加工成全消光超细纤维时,纺丝或牵伸加工过程易导致纤维断裂。而且粉末状消光剂添加前需要经过繁琐的搅拌、研磨、过滤、调配成液体等工序,且过程中TiO2粉末颗粒极易团聚,工作现场粉尘大,环境差。调配好消光剂浆液放置时间长会产生分层、团聚现象。

另一种是纳米级液态消光剂。该类消光剂充分发挥了纳米材料作为功能改性的作用,具有高度分散化、均匀化和稳定化的特点。消光剂中加入了一种聚羧酸盐或再加入一种含铝和锆的双金属有机络合物的低聚物作为分散稳定剂,与二氧化钛颗粒结合力强,同时与乙二醇相溶性好。产品由生产厂商预先进行了表面处理、分散和分筛、除杂等工序的处理。全消光聚酯生产企业可直接使用或通过简单的稀释即可得到生产所需的消光剂浆液,减少了原有粉末状消光剂高能耗、高磨损的预混、搅拌、研磨等繁琐工序,大大降低了聚酯生产的成本及提高生产的灵活性,具有明显的节能和环保效果。

2.1.3 消光剂的选择

为对比粉末状消光剂(TA-300)和纳米级液态消光剂的原料性能,对两种浓度均为55%(质量分数)消光剂浆料进行分析测试,测试结果如图 1 和表 2 所示。

从图 1、表 2 可以看出,纳米级液态消光剂平均粒径为0.367 μm,粒径更小,且分布窄,大小相对集中,均匀性好;而粉状的TA-300消光剂平均粒径为0.441 μm,粒径分布相对较宽,颗粒的均匀性较差。相比TA-300,采用的纳米级液态消光剂具有更好的光稳定性和耐候性,抗紫外线能力强。同时,液态消光剂去除了阻碍生产的粗渣,可有效延长过滤器寿命,防止纺丝断头。

通过分析,全消光聚酯切片(超细纤维专用)产品采用了纳米级液态消光剂,经测试,该产品主要技术指标见表 3。

从表 3 可以看出,所用的纳米级液态消光剂母料质量稳定,拥有色相好、透过率高、无沉淀和分层等优点。

2.2 工业化试验

2.2.1 工艺流程

工业化试验采用上海石化自主开发的 1 万t/a三釜流程试验装置(简称CP-3),CP-3由 3 个主反应釜(一酯化反应器、一预缩聚釜、一终缩聚釜)、一套改性剂调配和供应系统、添加剂调配系统及部分配套辅助设施系统组成。工艺流程简图见图 2。

全消光聚酯切片(超细纤维专用)的生产工艺采用PTA法路线,即以精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)为原料,以乙二醇锑为催化剂,纳米级液态二氧化钛为消光剂,连续浆料调配、供给,连续直接酯化、缩聚反应成熔体,再经切粒、干燥、输送、包装。

2.2.2 试验过程

(1)纳米级液态消光剂添加

选用的液态消光剂母料原始TiO2含量为55%(质量分数),消光聚酯切片(超细纤维专用)试验时补加EG将二氧化钛浓度稀释到30%(质量分数),取样合格后送至改性剂供应槽待用,调配液分析数据见表 4。

工业化试验时,将纳米级液态消光剂调配液通过改性剂供应槽的供应泵注入CP-3齐聚物管道中,进入反应系统。

(2)试验工艺参数

经过工艺优化调整后,工业化试验过程稳定,主要工艺参数见表 5。

(3)试验产品质量

工业化试验期间经过工艺优化,试验过程平稳,产品质量稳定,共生产出优级产品 7 批,产品主要质量指标见表 6。

工业化试验生产的全消光聚酯切片(超细纤维专用)经客户使用,反映切片色泽均匀,质量稳定,可纺性好,适合生产超细旦长丝产品生产。通过工艺调整,可使干燥、纺丝、卷绕等工序生产运转状况与半消光产品接近,满卷率高,染色M率可达到90%以上,成丝外观质量良好,物理性能优良。

2.3 工业化生产

2.3.1 消光剂质量控制

全消光聚酯切片(超细纤维专用)生产采用55%(质量分数)和30%(质量分数)两种不用浓度的二氧化钛浆料作为消光剂。经取样分析和跟踪,两种浓度的二氧化钛浆料中凝聚粒子含量分别为0.0、0.1个/mg,符合浆料中凝聚粒子指标:≤ 0.2个/mg质量指标要求。

2.3.2 工艺流程

采用杜邦三釜流程工艺流程CP-2生产线,主要由 3 个主反应釜(一酯化反应器、一预缩聚釜、一终缩聚釜)及配套辅助系统组成,生产能力为 5 万t/a。

2.3.3 工艺研究

(1)浆料调制

浆料摩尔比的稳定控制是浆料调制系统的关键,浆料摩尔比的高低会影响酯化反应的快慢、产品质量的稳定,浆料摩尔比过高还会增加能源消耗和EG单耗的上升,经摸索和研究,确定浆料摩尔比(EG/PTA)控制在1.75 ~ 1.85。

(2)酯化反应

酯化反应为吸热反应,提高酯化温度有利于反应向正方向进行,可以加快反应速度,但随着温度提高,齐聚物中的DEG含量也会增加,经工艺反复摸索和调整,确定酯化温度为280 ~ 285 ℃。

提高酯化液位即延长反应物料的停留时间,有利于酯化反应,但液位过高会增加副反应发生,使齐聚物中DEG含量增加。经研究摸索,确定酯化液位为1 200 ~ 1 300 mm。

增加压力有利于酯化反应的进行,但不利于酯化反应生成水的脱除,综合两方面的平衡,经过实际生产摸索,确定酯化反应的压力为65 ~ 75 kPa。

(3)缩聚反应

提高缩聚反应温度能加快反应速度,同时能加快脱除小分子的速度,但反应温度过高会加重热降解反应。通过工艺研究,预聚釜温度为284 ~ 294 ℃,终聚釜温度为285 ~ 295 ℃。

提高真空度有利于缩聚反应过程中生产的小分子脱除,使得缩聚反应向分子链增长的方向进行,提高产品的聚合度和特性粘度。但是,真空度过高,使得夹带物增加,易造成真空系统大气腿堵塞。经过反复摸索和研究,确定预缩聚反应真空度控制为18.0 mmHg,终缩聚反应真空度控制为1.6 ~ 2.6 mmHg。

提高液位能延长物料在缩聚反应釜的停留时间,但高真空条件下,高液位更易造成夹带物增加,合适的预缩聚反应釜液位为540 mm,终缩聚反应釜液位为220 ~ 280 mm。

终聚釜转速影响小分子脱挥程度,对聚合度影响较小,生产实践证明采用搅拌转速为4.5 r/min,小分子脱挥效果较好。

(4)工艺参数

经过生产过程工艺参数的探索和研究,CP-2生产全消光聚酯切片(超细纤维专用)产品的主要工艺参数见表 7。

(5)产品质量

工业化全消光聚酯切片(超细纤维专用)产品经纺织工业化纤产品质量监督中心抽检,抽检样品的质量稳定,所有质量指标均达到优极品指标要求。检验结果如表 8 所示。

3 产品应用

开发的全消光聚酯切片(超细纤维专用)产品进入市场后,经过上海佳通超细化纤有限公司、江苏太仓金辉化纤有限公司等国内多家知名超细纤维加工企业的使用,产品包括不同规格的POY、DTY纤维等。经客户使用表明,全消光聚酯切片(超细纤维专用)产品色泽均匀,质量稳定,可纺性好,很好地解决了普通全消光聚酯切片纺丝过程中熔体过滤器压力上升快,使用周期短,纺丝断头多及DTY生产中白粉剥落造成喷嘴堵塞等问题,能很好地满足纺制超细旦涤纶长丝,且成丝外观质量好,纤维满卷率高,物理性能优良。制备的全消光超细纤维在织造、染色等后序加工中加工性能良好,染色均匀,适合用于加工各种高档面料,面料消光效果好,手感柔软,深受用户欢迎。

采用电镜扫描仪,测试比较分别采用粉末消光剂和纳米级液态消光剂合成的全消光聚酯切片纺制的POY纤维的表面,见图 3。

从图 3 的电镜照片中可以明显看出,采用纳米级液态消光剂合成的全消光聚酯切片(超细纤维专用),加工成同样规格的POY纤维后,纤维表面的颗粒尺寸细小、均匀,大颗粒数量明显比采用TA-300粉料消光剂合成全消光聚酯加工成的POY丝要少,因此在纺丝过程中断头和喷嘴堵塞少,熔体过滤器使用周期长,同时牵伸、织造、染色等后加工性能也更加优异,更适合加工成超细旦丝。

4 结论

(1)通过消光剂的性能研究和筛选,首创采用纳米级二氧化钛液态消光剂来生产全消光聚酯切片。改善了消光剂的分散均匀性,产品质量和稳定性明显提高,拓宽了全消光聚酯切片在超细纤维领域的应用;同时减少了原有粉状消光剂的高能耗、高磨损的预混、搅拌、研磨等繁琐工序,具有节能和环保效果。

(2)通过对浆料调制摩尔比,酯化反应温度、液位(停留时间)、压力,缩聚反应温度、液位、真空、终缩聚搅拌转速等工艺参数的系统研究和优化,掌握了新一代全消光聚酯切片连续式工业化生产技术。

(3)全消光聚酯切片(超细纤维专用)产品已实现稳定的工业化生产,产品性能优良,色泽均匀,可纺性好,解决了普通全消光聚酯切片在生产超细纤维时断头多,喷嘴易堵塞,熔体过滤器使用周期短等缺点,能更好满足加工超细旦长丝的特殊要求。

(4)全消光聚酯切片(超细纤维专用)的开发进一步加快了上海石化聚酯产品的升级换代,提高了聚酯产品的市场占有率和竞争力,具有显著的经济和社会效益。

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超细纤维篇4

关键词:无机纤维喷涂技术流程质量控制

Abstract: The TC super fine inorganic fibers adiabatic/absorption spray materials technology can effectively protect matrix and structure surface from corrosion and erosion of wet gas gas, prevent steel structure rust and avoid refractory damp fall off. The technology will in the Chinese building insulation, fire prevention, the sound absorption and other new materials sector has become a new industry. This paper is the process characteristics and quality control are discussed briefly in this paper.

Keywords: inorganic fibers spraying technology, process ,quality control

中图分类号: U671 文献标识码: A 文章编号:

无机纤维喷涂技术起源于上个世纪八十年代北美,九十年代在北美和欧洲以及亚太等发达国家和地区得到迅速发展。该技术是将预先经特殊工艺制造加工的无机超细纤维棉与特有水基性粘接剂混合,具有无毒、无味、耐酸碱、抗老化、抗菌等特点,性能稳定持久。这些材料在通过专用配套喷涂设备后,内部纤维交织粘接一体,形成具有一定强度和韧性的极其复杂的立体网络结构,表现出卓越的绝热性能和优异的吸音隔音性能,以及防冷凝、抗风蚀、不飘洒、粘接力强等功能,可有效保护基体和结构表面不受腐蚀气体和潮湿气体的侵蚀,防止钢结构锈蚀和避免耐火材料受潮脱落。其综合特性是传统保温吸声材料所无法比拟的。该项技术必将在中国建筑保温、防火、吸音等新材料领域成为一个新兴产业。

此材料在地下车库顶板喷涂,地下车库保温工程的特点:1、地下车库上部楼板的上下两面所处的采暖与非采暖区环境温度,有较大温差,通过两种区域间的楼板,以及与其相连接的钢筋混凝土剪力墙、、梁、柱等部位形成热流密集通道的热桥,热量损失非常严重,新制定的国家或地方建筑节能标准,对公共建筑和居住建筑中,采暖与非采暖区之间的地下车库上部楼板等维护结构,严格限定了相应传热系数的最高值。《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)规定为K≤1.5W/㎡.K;而在《居住建筑节能设计标准》(DBJ01-602-2004)中规定K≤0.55W/㎡.K。2、地下车库建筑是一种较特殊公共区间,多数都安装了交叉、密集的各类管线和挂件,加之梁、柱错落给保温层安装造成了困难。3、地下车库是车辆存放场所,也是各类水、电、通风和消防等设备集中安装的区域,国家强制标准《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)要求,地下汽车库的耐火等级应为一级,保温等建筑材料的燃烧性能均应为A级不燃材料。4、车辆运行产生的噪声,对车库内部和上层住户有一定的干扰。

原有保温吸声材料无法克服的问题:金属拱形屋顶喷涂硬质聚氨酯泡沫保温材料燃烧释放大量有毒气体,遇复杂结构时型材无法进行施工,异型结构保温型材难以安装,用废纸等原料制成的纤维素易燃、易霉变、需定期补喷阻燃剂、杀毒剂,地面安装挤塑板保温缺陷,传统岩棉毡型材绝热缺陷。

TC纤维喷涂系统是经特殊加工的超细无机纤维棉和水基特殊环保粘接剂,通过成套先进的专业喷涂设备喷涂于建筑及机车等基体表面,经自然干燥后形成具有一定厚度的无接缝整体稳定密闭,有弹性的保温、吸声层,具有良好的绝热、吸声降噪、防火、适应复杂结构等优异特性,抗菌不霉变、安全环保。

一、TC纤维喷涂系统应用与工艺特性:

1.优良的保温(绝热)性能

喷涂材料是通过专用设备喷涂在任意复杂面上,形成一个无缝接的立体网络构,从根本上解决了传统保温材料(玻璃纤维棉,苯板,岩棉)接缝多,密闭性等诸缺点,从而增强了绝热层的保温性能,降低了导热系数。

2.卓越的吸声和隔声性能

喷涂材料由于在喷涂时形成了立体网络无缝接整体,其内部纤维交织在一起从而延长了声波在其内部传输的时间,增加了应声波使纤维振动而引发的声能向机械能转换的时间。进而使遇到喷涂的声波急剧减退,从而表现出喷涂材料卓越的吸声和隔声效果。

3.超强的防火性能(A级不燃)

喷涂材料是一种无机纤维材料,经检测不燃烧,不产生烟雾,为A级不燃材料,是其他如植物纤维喷涂,聚氨脂喷涂材料无法比拟的。

4.复杂结构的高适应性

产品由于纤维喷涂产品所具有的特殊工艺,从而可以使产品在任意弯曲面和复杂结构上自由喷涂,由于喷涂产品所特有的自由喷涂塑造性,因而使设计者在不需要考虑传统保温吸声材料施工应用限制的问题。

5.安全环保性能

产品为不燃无机物组成,不利于真菌生长,不会产生霉变,高温状态不会产生有毒气体和有害物质。

6.其他优异特性

可根据用户不同需求,表面进行不同颜色处理,增加其观赏效果。抗冷凝,防结露。性能稳定,耐酸碱,抗老化,绝缘。PH值为7,对钢板,混凝土等无腐蚀

7、阻尼特性:TC产品均匀喷涂附着在钢板上形成的吸声层,起到了较好的声阻尼作用,改善了钢板本身的震动模式,较大提高了钢板中低频的隔声性能,从而提高了整体的隔声能力。通过实验表明,降噪效果十分显著。TC产品这一独特的声阻尼性能,早在铁道车辆上用以取代阻尼砂浆的应用中,经大型振动实验和青藏线实际车辆运行检测后就已经得到了有效验证。

8、适用范围:地下室顶棚保温;设备机房、电梯井的保温隔音;压型钢板屋面板的吸声保温;异形(圆形及拱形)屋顶底面的吸声保温;体育馆、博物馆、展览馆、游泳馆、图书馆吸声保温;影剧院、教堂、音乐停、演播厅、会议厅、挑台吸声保温;隧道、地铁等领域的吸声保温

二、喷涂施工工艺

原材料外观质量检验:施工前对进场的材料进行抽样检验,纤维棉应干燥、无结块,干净无污物,粘接剂应无分层、无发泡、无变质和变色。

喷涂基层处理:1、用压缩空气或清水清理喷涂基层灰尘和污垢;检查吊挂件及预埋件是否牢靠,应将松动部件紧固吗,如原基面已经损坏或有严重裂缝,应由专业单位鉴定并进行修补。2、对门窗及各种设备、管线和非喷涂部位防护遮挡,堵塞非喷涂部位及通风管线通孔。3、清理工作面障碍物,保证喷涂手的顺畅移动空间及其安全性,保持最佳喷射距离和喷涂角度。

材料配制和调试:应按产品施工质量说明进行调配,保证材料均匀搅拌。

基层预喷胶:基层表面清洁后,即可使用已配好的喷涂粘接剂对基层预喷胶处理,胶量适当和均匀,不流淌。

纤维喷涂:与图纸核对,确保按设计要求进行喷涂,厚度符合设计要求。

喷涂层表面整形:待喷涂产品表面干燥约半小时后,根据保温或吸声工程的不同要求,使用毛滚、压板或铝合金杠尺等不同整形工具进行表面整形。

在整形后的产品表面再次喷涂粘接剂,以增强表面强度。

三、喷涂质量控制

检查无机纤维喷涂棉和喷涂专用粘接剂的有效期,保证产品质量可靠、稳定。材料存贮的环境温度应不低于0℃,空气相对湿度不大于85%。喷涂施工前几层应达到清洁、表面无灰尘、无浮浆、无油迹、无锈斑、无漏电、无盐类折出物和无青苔等杂物并验收合格。按喷涂设备操作规程进行调试,依照产品使用说明书要求控制喷涂棉和粘接剂的比例。将喷涂粘接剂和水按喷涂粘接剂使用说明进行稀释,随用随配避免胶液冻结失效。喷涂纤维时喷枪应尽量垂直基层表面,并保持50公分左右的距离,匀速往复式喷涂,喷涂速度以喷涂层不漏底、不产生疏松和孔洞为准。喷涂厚度应参考预先安放的厚度标块(间距应小于2m)进行喷涂,并采用2m靠尺进行平整度修整。

四、施工中应注意、改进地方

超细纤维篇5

一、前言

目前市场上的防火保温隔热材料有岩棉、挤塑板、聚氨酯发泡、玻化微珠保温砂浆等,与这些保温材料相比,无机纤维材料因其质轻、无毒无味、隔热、耐火、隔音性能都相当不错而更占优势,这也是近年来无机纤维喷涂得以广泛应用的重要原因。近几年建筑保温引起的火灾频发,由以央视新址北配楼大火为大家所熟知,这些频发的火灾导致国内建筑界日益重视保温材料的防火等级。无机纤维喷涂保温材料防火A级的优势非常引人注意。在这样的形势下,无机纤维喷涂在保温领域发展非常迅速且很快形成较大市场。另外无机纤维喷涂还有着良好的环保性能,且施工方便,其外部装饰特别美观,其他材料基本无法与其相媲美。

无机纤维喷涂产品为人们的生活带来更加环保节能、更加优质和舒适的美好环境。

二、工法特点

1 无机纤维材料材质特点:(1)质轻、无毒无味;吸音,可提高音效;(2)防火保温性能:无机纤维材料,A级防火,可实现5h以上高耐火极限保护具有防火性能;(3)高效隔热保温节能作用:无机纤维喷涂的导热系数只有0.035W/m℃,而其他材料的导热系数相对较高;(4)抑菌环保;耐候性好;干燥使用快捷。

2无机纤维还有装饰效果,表面可进行不同颜色的处理,可与其它材料复合使用,增加美观和装饰效果。

3无机纤维主要采用喷涂式施工,适用于任何复杂及异型结构表面,可直接喷涂于钢材、混凝土、玻璃等材料表面。

三、适用范围

1适用于建筑物、隧道的防火保护,尤其是耐火极限要求较高钢结构的防火保护。

2适用于建筑物的吸音保温和机械设备的保温节能。

3适用于体育馆、演播厅、博物馆、工业厂房、地下车库等。

四、工艺原理

通过专用设备,对普通无机纤维进行特殊工艺处理后,采用高压风机通过管路输送到专用设备的喷头,与专用粘合剂无机纤维喷涂专用胶混合后喷涂至基体表面,以形成一层均匀无接缝,干燥后有一定硬度及粘结强度并具有装饰效果的多功能绝热涂层。可满足吸音、保温、防火保护的要求。

五、施工工艺流程和操作要点

1喷涂前的准备

5.1.1喷涂基体表面处理

1.对基体表面进行处理,确保基体适合喷涂作业。

2.纤维喷涂施工应在喷涂基体表面安装的其他各类吊挂件、开孔和拉铆安装后进行。

5.1.2喷涂施工准备

1.与图纸核对校验,确定喷涂和非喷涂部位。

2.安置喷涂机械、调验喷涂主机,保持运转稳定均匀。

3.调验喷涂胶泵,保持压力稳定均匀,联合调试主机和液泵系统,并进行局部试喷。

4.施工区拉设施工警戒线,严禁非施工人员进入穿行。

5.2总体工艺流程

基底预喷 喷涂施工 整形 清理

5.2.1基底预喷:喷涂棉和粘接剂混合喷涂之前,应使用已配好的喷涂粘接剂预喷基面。

5.2.1喷涂施工:按要求一次喷涂到预定厚度;如厚度不能满足,则须进行补喷。

5.2.3整形:用特制的压板或辊筒对已喷涂好的纤维棉层进行整形;应压至设计厚度(可使用特制钉板或针尺测量厚度),并使表面平整。

5.2.4清理:现场回弹料清理;防护遮挡材料拆除;作业面成品擦拭清理。

5.3喷涂施工工艺

5.3.1调整工作风压和给料装置,使纤维棉输出率适宜,出棉量宜控制为0.8~1.25kg/min。

5.3.2保证纤维棉给料均匀,搅拌速度应均匀稳定。

5.3.3调节好水和胶量,按规范比例进行配比,比例为胶:水=1:10。

5.3.4喷涂角度应保持在60o~90 o之间,以便获得较大的压实力和最小的回弹,喷嘴应在循环形范围内做迂回直线连续移动,以保证喷涂均匀连续。

5.3.5正确掌握喷涂顺序:角隅处及檩条背面不应出现空洞或疏松,该部分应先喷涂或人工填塞。

5.3.6及时清除被喷面上的空洞或疏松,以便修补喷涂。;

5.3.7每次结束喷涂工作,须认真清洗喷嘴。

5.3.8喷涂后的部位平整,即在纤维固化前用压板进行压平整形处理。

5.3.9喷涂后的绝热纤维喷涂层应保持良好的通风、干燥维护,固化72小时后可进行修整。

5.3.10对喷涂后的施工现场应及时清理,将回弹料装袋清除现场。

5.4成品保护措施

5.4.1成品保护制度

1.设专职人员,随时进行现场巡视检查,保护成品和设施。

2.在制定计划时应统筹各专业要求、科学合理编制,防止不合理交叉施工,避免返工、交叉污染等现象发生。

5.4.2成品保护措施

因喷涂施工中有少量纤维棉回弹,为防止对其它成品、装饰面层、房间中的机械设备、管道等有污染,必须采取保护措施。

1.对于地面上的设备,装饰地面,其它成品等可用彩条布遮挡保护。

2.对于墙面装饰品,小型挂件等可用彩条布自上而下垂挂于墙面遮挡保护。

六、材料与设备

6.1主要设备计划:

依据实际施工量和工程进度随时进行调配。

6.2材料供应计划

依据工程施工量计划无机纤维保温喷涂材料量。

七、质量控制

7.1质量要求

7.1.1喷涂表面感观整体均匀,各区域表面覆盖方式大概一致。

7.1.2喷涂表面外观纹理基本均匀,异形部位喷涂层形状应与基底形状基本相同。

7.1.3当喷涂层完全干燥固化后,保温喷涂层不应产生明显脱落、分层、变形、开裂和飘洒现象。

7.1.4依据各部位喷涂厚度规定,采用针刺进行厚度检验,随机抽检部位每平方米均匀分布检测3~5处;重点部位检测5~8处;求平均厚度不允许有负偏差。

7.1.5喷涂施工、整形、补喷、修整并检验合格后,进行回弹料和修补部位以及地面清洁处理。

7.1.6施工质量和自检的书面记录,由施工负责人和质检员签字。

7.2质量保障措施

7.2.1认真熟悉图纸,认真做好图纸会审记录,做好技术资料编制工作。

7.2.2进场后应先试喷工程样板,及时请总包、监理及业主等相关单位主管人员进行样板工程认可及验收。

7.2.3控制好喷涂层的密度,应使其偏差控制在既定密度的10%以内;可通过对材料用量的实时监控加以控制及调整。

7.2.4控制好喷涂层的厚度。

7.2.5严格要求喷涂层的表观状态,并达到施工规范及施工验收标准。

7.2.6加强对原材料使用、配比和管理工作,回弹材料不准用于二次喷涂使用。

八、安全措施

8.1劳动力组织:

项目经理1名:负责工程全面管理;

安全员1名:负责现场施工安全管理;

电工1名:负责施工现场用电管理、维修;

技术工人数名:负责材料配制、喷涂、表面整形;

普工数名:负责成品保护、现场清理、材料配送、环境保护等。

说 明:以上工程管理人员可进行兼职担任,施工人员可根据施工实际进度进行增减调配。

8.2.安全措施

8.2.1认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,明确安全生产责任制。

8.2.2施工前编制有针对性的安全技术交底,并向施工作业人员进行交底。

8.2.3进入施工现场必须戴安全帽,高空作业应系好安全带,上班前不准喝酒、吸烟,不准在施工现场嬉戏打闹。

8.2.4施工中所搭设的架子要有支搭方案,并经验收合格后方可使用。

8.2.5按规范要求编制临时用电施工组织设计并严格贯彻实施。

8.2.6遵守总包的有关规章制度。

九、环保措施

9.1工程垃圾定点堆放并按规定清运。

9.2注意施工噪音的影响,必要时调整施工时间及程序,坚决做到不扰民。

十、效益分析

10.1 得到了业主等多方的认可,收到了良好的信誉。

10.2体积小质量较轻,搬运方便,出棉速度快、施工效率高,且经久耐用,具有很好的社会效益。

超细纤维篇6

自那以后,鞘/核心纤维粘结剂被广泛使用,就这样,双组分短纤维确立了它的发展所需的基础和条件。此后,双组分技术在强化纤维材料领域大行其道,使长丝纱线强度更高。更重要的是,美国一家公司开始利用光化学刻饰技术生产纺纱包,为双组分纤维商业化的应用迈出了可喜的一步,这使聚合体生产流程控制更加优良,精度更高,同时降低了生产成本。随后,FIT公司独立生产出单一聚合体日用品,它一下成为市场关注的焦点。

从此,这两家公司争相利用各自的技术,特别是热塑性塑料领域,FIT公司率先在短时间内开发出不同类型的应用纤维材料。其结果是,当最简单的双组分纤维原材料出现时,消费者与商家立即发现双组分纤维的应用将是无穷尽的。

高度专业化的用途

今天,双组分纤维已经打破局限,成为日用聚合体半成品,成为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙、聚丙烯(PP)的最佳材料选择。高密度和低密度的聚丙烯相继出现,相关的产品也不胜枚举,特别是与环境有关能再生利用的材料如雨后春笋般出现。此后,这两家公司先后不断开发新品,最为引人注目的却是工程化的聚合体,其顺应变化的特性无与伦比,它避免了传统的高成本,使商业价值不断提高,如聚亚苯基硫化物、乙缩醛、离聚物、聚乙烯醇等纷纷出现。

最终,它使聚合体添加剂既可以用于单聚合体纤维也可以用于双组分纤维,各显功能特性。这些添加剂包括阻燃剂、碳纳米管、着色剂、传导材料和抗菌剂。这类矩阵型材料特性以及与各类纤维相结合,能显著改善纤维,使其双组分不再是单一化产品,它使纺织物属性的设计更为优化,更多日用品应运而生,并且,每一种纤维都能量体裁衣地设计专用用途。

双组分纤维的使用例证

在早些时候,鞘/核心粘结剂纤维的使用就不断更新,而今天,聚酯、聚酰胺、聚烯烃,这些共聚物可设置的热温在110℃至180℃之间,甚至可以使聚合体粘结温度更高。但是,这类双组分高温纤维可对材料产生重大影响。除了粘结温度,这种纤维材料还可以粘结极曲面和非极曲面。这种水晶特性的聚合体的溶解温度甚至可以调节。这类纤维由于其特性,多数时候用来制造包裹聚氨酯泡沫体坐垫或者生产需要弹性复原的产品。

但是,壳核横截面的基本功效也可以用于其他诸多方面,而这些应用也取决于外来材料的性质。在这些案例中,双组分纤维可用合适的低成本聚合体,以降低昂贵的聚合体价格,这无形中降低了纤维成本。然而,并行的双组分纤维的特点是依赖两种聚合纤维收缩率的不同而形成的。纺织物加工成型任何过程,倘若纤维不受物理影响,那么可能因加热而导致收缩。

由于两种聚合体的收缩不一样,纤维则可通过螺旋卷缩分解合成张力。这种特性促使无纺扁平而均匀,适合多种用途。当然,若要用于超细纤维纺织物还是很难的,且实际应用昂贵,产量极低。

一旦这类纤维形成无纺网,它就可以在机械拉力的作用下,将各双组分纤维横截面分散为超细纤维所需要的16截面体。这种超细纤维织物与直纺式超细纤维相比,有效地降低了成本。其中的空洞和覆盖部分的横截面十分精致,且容许纤维相关部分再做调整。

这类超细纤维由于表面看上去类似于海面星罗棋布的岛屿,因此被称为“海岛面纤维”,由此生成的超细纤维十分精细耐看。其中,“海”部分聚合体可通过热碱槽或热水加工分散至其他部分。用“海岛面纤维”的纺织物通过分散溶解,其结果形成了最好的超细纤维织品。但是,这种方法会招致成本困惑,因为相当部分的纤维将会随着水流冲入下水道,使成本消耗过大。因此,用“海与岛横截面”技术生产出来的纤维属于世界上最细小的超细纤维,其微小程度超过了一般机械分离的超细纤维。

这样的纤维横截面技术已成为美国FIT公司显示其开发实力的重要手段。而该公司经过多年不断地探索发现这种纤维横截面可应用于保护性产品领域。在这种横截面上甚至可以印刷二维条形码。这种条形码可让机器自动识别。由此,它就可以隐形一体化地将大量信息命令传输到一种产品上,当然它不一定非要是纤维化产品,但可以包括有电子、医疗、宝石、爆破甚至任何虚拟功能的应用,甚至法医也能通过这种无纺织物获得相关信息识别价值。

未来的发展方向

超细纤维篇7

淘汰更新 不断超越

“通过淘汰落后产能,更新设备,依靠科技创新,盛虹集团取得了长远发展。可以说,淘汰落后产能,已成为当前企业、行业发展的必然。”缪汉根介绍。早在2003年,盛虹就先后引进了杜邦的专利技术、巴马格的纺丝装置,开始更新设备,淘汰落后产能。

2007年,盛虹投资1500多万元对设备进行技术改进,染色机加装变频控制、缸体包覆保温材料;2009年,投资2000万元对公司印花分厂的7台平网印花机进行液压循环系统改造,将液压系统改为伺服电机系统、引进高效率的平幅退浆机淘汰原有松式退浆机:开展盛虹化纤技改项目,对纺丝冷却系统进行改造;淘汰能耗高、污染重等落后生产工艺和设备,加快盛虹印染镇区老厂搬迁步伐……2009年,引进150台世界先进的加弹设备,投产后,盛虹化纤将成为最大的细旦差别化全球供应商、聚酯产能生产商之一。

2009年6月,总投资8亿元的中鲈科技年产10万吨熔体直纺差别化纤维生产项目开工投产,该项目包括淘汰新厂区10万吨/年短纤设备、对聚酯装置进行技术升级改造、形成新的10万吨/年产能的熔体直纺差别化纤维生产以及新增80台加弹机。投产后,盛虹集团熔体直纺差别化纤维产能将达到70万吨/年,以及拥有各类加弹机300余台,年销售收入将达到12亿元。

技术创新成就未来

“我们研发的‘超细纤维’织成的面料不仅手感比丝缎柔嫩数倍,吸湿、快干,还具有防水透气和自洁功能。现在普通化纤丝价格仅为1至2万元,而我们的每吨价格最高时卖到11万元。”缪汉根介绍,“这种超细丝一万米长度的丝的重量是20克,一根单丝的截面是3.5微米,就算是常规丝,截面也在10微米左右,这种技术国际上暂时还没有,只有我们公司能够生产这么细的单丝。”

超细纤维篇8

本文通过电子显微镜观察差别化聚酯纤维的各种形态特征变化,做出了分析和总结,为后续各类差别化聚酯纤维的定性检测提供了理论依据,巩固了差别化聚酯纤维在纺织纤维中的主导地位。

关键词:聚酯纤维;形态特征;显微镜

1 引言

合成纤维从20世纪30年代后期开始生产,是以石油、天然气、煤、农副产品为原料,经聚合或缩聚反应合成有机高分子化合物,再经纺丝成形及后加工而制成。其中聚酯以及聚酯纤维发展速度迅猛,聚酯纤维是由大分子链节通过酯基连接成聚合物纺制的合成纤维,品种很多,大量商品化的主要有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)纤维、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)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。涤纶具有强度高、弹性好、保型性好、尺寸稳定性高等优异性能,由其制成的衣物经久耐穿,电绝缘性好,易洗快干,具有“洗可穿”的美称。但涤纶织物吸湿性能、抗静电性能、透气性、染色性、抗起毛起球性等较差,这使其在一些方面的应用受到限制。聚酯及聚酯纤维整个产业附加值较低、利润不高,且同质化竞争严重。因而,差别化聚酯纤维的发展是一个必然方向。

本文对我局日常委托来样中的各类型聚酯纤维(包含涤纶)的电子显微镜图片进行了系统分析总结,不同形态的聚酯纤维有不同的服用功能。

2 仿棉、仿麻、仿羽绒聚酯

聚酯超仿棉技术克服了聚酯纤维和棉纤维共同的缺点,融合棉的一些优良属性,最终实现产品的高品质和高附加值,同时降低生产成本,实现利润的最大化,因而超仿棉技术的攻关和推广将具有很大的市场空间,研发工作具有重大意义。

聚酯仿棉织物纤维经改性处理后与普通涤纶织物相比,力学性能变差,保暖性、透湿性能下降;吸湿性能提高、抗起毛起球性能改观。聚酯仿棉织物的综合性能差于纯棉织物,但综合性能均优于普通涤纶织物。中空状(通常指三孔、五孔、七孔)的仿棉聚酯纤维质轻且保暖,可做填充物使用,其透气率较低,透湿率较高,压缩回弹性能好,保暖性很好。具体形态详见图1、图2、图3。

注:图1为棉型聚酯纤维,一般用在面料、衬布上。图2为宽片型聚酯纤维,业内也有南韩棉的说法。图3为中空型聚酯纤维或中空涤纶,做校服或絮制品的填充物使用。

3 仿毛聚酯纤维

羊毛织物富有弹性,手感挺括、丰厚、暖和,吸湿性和抗起球性好。聚酯仿毛,除各项物理性能如长度、细度、伸长等指标仿毛外,还进行了部分化学改性,使其具有亲水性、抗静电性、抗起球和阳离子可染性等。聚酯仿毛超越了天然毛的性能,形成了具有独特质感的新产品。常与羊绒或羊毛等纤维进行混纺,被用在羊绒/羊毛针织品中。其形态结构详见图4。

4 仿真丝聚酯纤维

聚酯纤维仿真丝产品是聚合、纺丝及后整理等技术综合运用的结果。聚酯纤维的杨氏模量和比重都与蚕丝相近,是仿真丝的理想原料。目前聚酯纤维仿真丝产品都使用细旦丝。常与蚕丝混纺,被用在丝织品的生产过程中。其形态结构如图5。

5 聚酯薄膜纤维

聚酯薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料,采用挤出法制成厚片,再经双向拉伸制成的薄膜材料。聚酯薄膜是一种印刷包装耗材,广泛用于玻璃钢行业、建材行业、印刷纺织、医药卫生等领域。其通常为无色透明、有光泽的薄膜,机械性能优良,刚性、硬度及韧性高,耐穿刺性,耐摩擦性,耐高温和低温,耐化学药品性、耐油性、气密性和保香性良好,是常用的阻透性复合薄膜基材之一。在纺织行业中,聚酯薄膜纤维通常被用在非织造布中,作为衬里、粘合衬、絮片、定型棉、各种合成革底布等。它也可以做太空棉、保温隔音材料等填充物使用。也可用于毛绒玩具中,其形态如图6。

6 聚酯超细纤维

聚酯超细纤维又称羽丝绒,由于纤度极细,大大降低了纤维的刚度,织物手感极为柔软,聚酯超细纤维增加了类似于丝的层状结构,增大的比表面积和毛细效应,使纤维内部反射光在表面分布更细腻,使之具有真丝般的高雅光泽,并有良好的吸湿散湿性。用超细聚酯纤维做服装,舒适、美观、保暖、透气,并有较好的悬垂性和丰满度,在疏水和防污性方面也相对较好。此外,对于超细旦涤纶纤维来说,其特点是纤维直径小,根数多,单纤维强力低、弹性模量低,易产生棉结,纺制成的织物柔软,一般做内衬所用。形态如图7、图8。

7 聚酯弹性纤维

聚酯弹性纤维具有原料价格低、无毒等优点,可使用常规聚酯的生产设备进行聚合、纺丝和牵伸。聚酯弹性纤维是由含有聚酯链段的多嵌共聚物纺制而成。其中一种链段具有高熔点,称为硬段,其结晶性起物理交联作用,进而阻止由于缺少化学交联而产生的长程流动,因为这种交联在高温下被破坏,属热塑型。软段的链段玻璃化温度低,为链段的运动提供了极大可能,使产品显示良好的弹性回复。一般在衬布、功能性面料中使用。形态如图9。

8 其他差别化聚酯纤维

除了以上直观状态能观察到的聚酯纤维,还有在后整理过程中通过加入特殊处理工艺形成的一些功能性的聚酯差别化纤维,本文不做阐述。

超细纤维篇9

关键词:保暖材料 纤维 絮片

一、保暖材料概述

1.保暖材料的定义

保暖材料是指构成保暖絮料的原材料,常以絮片或絮料的形式作用于服装、被褥、睡袋等,其最大的特点是轻而蓬松保暖。在新型保暖絮料的纤维原料中,一般都含有中空或高卷曲涤纶,腈纶短纤维,超细纤维经过不同的生产工艺制成保暖材料。

2.保暖材料的作用

保暖材料的作用是御寒保暖,在各种环境中,人体通过服装,褥垫,睡袋等与环境进行热交换,从而到达人体的热舒适感。热舒适最基本的条件是维持人体的热平衡,即人体自身产生的热量和向环境散失人体的热量之间的能量交换达到相对平衡。保暖材料的作用就是使散热途径得到加强或减弱,从而使能量交换达到相对平衡,使人体产生温暖舒适感。特别是在低温环境中,可在一定程度上减少人体热量的散失。

3.分类

对于保暖材料,按照保暖材料所使用的纤维来源进行分类,可以把保暖材料分为天然保暖材料、合成保暖材料和混合型保暖材料。天然保暖材料主要是羊毛保暖材料、羊绒保暖材料、棉保暖材料和羽绒保暖材料。合成保暖材料的种类很多,一般是按照原料的性质进行分类,用作保暖材料的合成纤维主要是涤纶和丙纶。根据加工设备和加工方法的不同,又分为普通型保暖材料和超细型保暖材料。目前,这类新产品主要是超细型保暖材料。

按照保暖方式的不同也可分为积极保暖材料和消极保暖材料。消极的保暖材料,通过单纯阻止或减少人体热量向外散失来达到保暖的目的,就如我们沿用已久的天然棉絮、羽绒、裘皮以及各种天然纤维、化纤絮片等都是这种传统保暖理论的代表;另一类是积极的保暖材料,不仅遵循传统的保暖理论,更能吸收外界热量,储存并向人体传递来产生热效应,常用的外界能量有电能、化学能、生物能及太阳能,等等。

二、保暖材料的研究现状

1.国内外保暖纤维的发展现状

人们不但大力开发具有良好舒适性的各种保暖絮片,也致力于研究各种保暖纤维,它更多的是利用高科技手段,研究新型纤维,开发保暖型功能纤维,来提高保暖材料的保暖性。

(1)国内

超细纤维是发展最早的保暖纤维,其单位体积内纤维的比表面积比普通纤维高几倍到十几倍,大量微细空隙使非织造布内含大量空气,对热量流散的阻滞作用明显高于普通纤维,因而形成更好的保暖效果。同时由于材料本身的超细纤维和高孔隙率,使材料具有更好的柔软度、透气、透湿性能。新型泰达生态棉就是一种超微细聚丙烯熔喷纤维保暖材料,该材料具有轻、薄、软、暖、透气、透湿等特性。我国自上世纪70年代初开始蓄热调温纺织材料的研究,现已取得了很大成绩。中科院研究了“暖卡”保暖纤维,不仅保暖性好,而且导湿排汗、透气性、健康性、亲联性以及弹性方面也大大提高。

(2)国外

20世纪末,日本尤尼吉卡公司和东丽公司开发了保暖陶瓷纤维,该陶瓷纤维的特点是有发射远红外线的功能,故也称为远红外纤维。

美国Acordis公司研究生产了Outlast纤维,它是一种皮芯复合纤维,芯层为含碳化锆的聚酯,皮层为普通成纤高聚物,由双螺杆挤出机熔融纺丝而成。相变材料(PCM)最初由美国航天部门研制和发展,由它研制出蓄热调温纺织品,这种相变物质的相变温度通常在0~50℃,利用相变物质的吸放热特性将其加工到纺织材料上可以获得特殊的调温效果。

2.国内外保暖絮片的发展现状

(1)国内

国内絮片的发展非常迅速,原料上已经由最初的羊毛胎、棉絮、羽绒等天然原料向腈纶絮片、涤纶弹力絮片等合成原料扩展。近年来仿丝棉、超级羽绒棉,金属镀膜复合絮片,远红外保暖织物,羽绒化纤保暖絮片,化纤混合保暖絮片,羽绒喷胶棉复合保暖絮片,抗菌负离子保暖絮片、负离子无纺棉絮片,亚麻絮片、麻纤维无纺棉絮片,大豆纤维絮片,大豆纤维无纺棉絮片,竹纤维絮片,竹纤维无纺棉絮片,玉米纤维絮片,玉米纤维无纺棉絮片,炭纤维絮片,炭纤维针刺棉絮片,加炭无纺棉絮片,珍珠棉絮片等新型保暖材料不断问世。其中更是以非织造保暖絮片为主要产业,这些新型材料无论是在纤维或是工艺上都在不断完善过程中,他们以其质轻、保暖、透气性好、防风、防霉、防蛀、耐酸碱、可直接洗涤等优点大量代替了羊毛胎、棉絮等天然纤维絮料被广泛应用于生产。

(2)国外

目前,欧美国家以开发中空纤维和超细纤维絮片以及防风层压织物为主。俄罗斯研制出采用生态的水刺工艺的非织造布保暖材料。这种保暖材料由聚酯纤维网组成,纤维网上有水流喷射作用形成的一排排水针,水针在一定角度α(45℃~89℃)范围内以对角线形状分布,材料上还穿有孔眼,有规律的孔眼使材料具有良好的透气性和散热性。该类保暖材料不采用粘合剂和复合层,却同样具有高强度和高保暖性。

美国研制出双层保暖非织造布,它是由水刺聚酯纤维材料层与另一层连续聚酯长丝材料复合而成。美国杜邦公司为满足各层次服装设计和不同价格的需要,开发了5种絮层保暖材料:新型细旦仿羽绒 Micro―loftcM、重复洗涤保形性好的 ThermoloftcM、潮湿状态下耐穿性能良好的ThermolitecM、四孔结构纤维 Hollofil和蓬松度很好的七孔结构纤维 QuallofilcM。3M公司的Thinsulate保温材料,具有轻质保暖、防潮的特性。

日本东洋纺、可乐丽、尤尼吉卡等公司相继推出的新型蓄热材料。一方面,将 ZrC等陶瓷粒子填充到絮料中,产生温热效果;另一方面,调整保暖材料成品的结构,取长补短,达到多功能的目的。

三、保暖材料的发展前景

随着各种高新技术的发展和在纺织工业中应用日益推广,使保暖材料日益向着复合型多功能方向发展。所谓复合型是指各种天然纤维、合成纤维及功能性纤维等不同纤维之间的复合及保暖材料与其他织物之间的复合。其目的在于调整保暖材料成品的结构,吸取各类材料的特点,除基本的力学性能以外,还具有某些特定的、优异的物理或化学性能,如具有某些电学性能、磁学性能、热学性能、压缩弹性、水洗性能、透气性能和透湿性能等,以达到多功能的目的,更加符合消费者对保暖材料各方面的需求。随着人们环境意识的不断增强,绿色环保的材料也为保暖材料的发展提供了更广阔的空间。

参考文献:

[1]孔繁薏,姬生力.中国服装辅料大全[M].北京:纺织出版社,2008.140-143.

[2]岳素娟,郝新敏,张建春,郭玉海.几种新型保暖絮材性能之比较[J].产业用纺织品,2005,(2).

[3]刘维.军服保暖新材料的开发与性能研究[D].天津:天津工业大学,2004.

超细纤维篇10

2、竹纤维毛巾外观好看,色泽亮丽,且使用起来非常柔软舒适。它的这款特性深受酒店客人的喜爱,在使用时,舒适柔软,带给客人一种质的享受。

3、竹纤维毛巾在使用时,吸水量很高。它比普通毛巾的吸水量高出了近两倍,能全面吸收客人脸上或身上的水分。

4、竹纤维毛巾不仅透气性好,且清洗较为方便。它的材质决定了其透气性比普通毛巾的好,且在清洗时非常简单。

竹纤维的特点:

1、抗菌抑菌功能,同样数量的细菌在显微镜下观察,细菌在棉,木纤维制品中能够大量繁衍,而竹纤维制品上的细菌在24小时后被杀死75%左右。

2、除臭吸附功能,竹纤维内部特殊的超细微孔结构使其具有强劲的吸附能力,能吸附空气中甲醛,苯,甲苯,氨等有害物质,消除不良气味。

3、吸湿排湿功能,竹纤维的横截面凹凸变形,布满了近似于椭圆形的孔隙,呈高度中空,毛细管效应极强,可在瞬间吸收和蒸发水分。

4、超强的抗紫外线功能,棉的紫外线穿透率为25%,竹纤维的紫外线穿透率不足0.6%,它的抗紫外线能力是棉的41.7倍。

5、超强保健功能,竹含有丰富的果胶、竹蜜、酪氨酸、维生素E以及SE、GE等多种防癌抗衰老功能的微量元素。