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成纤高聚物的特征及纤维制造

2013-10-29 14:44阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/3813251646

一、 成纤高聚物的特征
　　1.高聚物：由千百个原子以共价键相互联结起来的大分子所组成的分子量大的物质
　　2.聚合度：组成纤维大分子单基的个数n
　　3.分子量：
　　4.多分散性：聚合度和结构形状有不同的分布
二、成纤聚合物的条件
　　1.线型的分子结构
　　2.适当的分子量：具备可溶性或可熔融性，纺丝液具备适当的黏度
三、化纤制造概述：
　　纺丝液配置--喷丝头--长丝--固化（自然固化、化学试剂、热空气）--后加工（牵伸、加卷曲、上油--抗静电剂、切断）
　　（一）纺丝液的配制
　　1.溶液法：粘胶、腈纶、维纶、氨纶、铜氨、醋酯、大豆、花生、甲壳质
 　　2.熔体法：涤纶、锦纶、丙纶
成纤高聚物的特征及纤维制造
　　（二）纺丝
　　1.溶液法纺丝：将高聚物溶解于适当的溶剂以配成纺丝溶液，
将纺丝液从喷丝孔中压出后射入凝固浴中凝固成条。
　　湿法纺丝：试剂固化（腈纶、氯纶、粘胶）
 　　干法纺丝：热空气固化（维纶、醋酯）
　　2.熔体法纺丝：高温熔化成熔体后从喷丝孔喷出, 用空气或水固化。
　　　　　　　　　有色纺丝或原液纺丝：纺丝液+色母粒
　　（三）后加工
　　1.集束：将几个喷丝头喷出的丝束以均匀的张力集合成规定粗细的大股丝束，以便于以后加工
　　2.拉伸：将集束后的大股丝束经多辊拉伸机进行一定倍数的拉伸
　　3.上油：为了改善化学纤维的工艺性能，将丝束经过油浴，在纤维表面上加一层很薄的油膜
　　4.卷曲：利用热塑性将丝束送入具有一定温度的卷曲箱挤压后形成卷曲或利用纤维内部结构不对称性，在热空气或热水中，使前段工序中的内应力松弛，纤维产生收缩，因而产生卷曲
　　5.干燥定型：　在烘干机上烘干去除水分，消除内应力
　　6.切断：在切断机上将丝束切断成规定的长度
　　（四）化纤消光和上油
　　1.化纤消光：为减少或消除化纤中的强光泽，纺丝时刻添加消光剂，一般采用二氧化钛，根据消光剂的数量可生产有光、无光和半无光纤维
　　2.化纤上油：一方面是纺丝工艺本身的要求，一方面是化纤加工的需要，上油后可提高柔软、润滑性和抗静电性等
　　（五）弹力丝与膨体纱的加工
　　1.弹力丝的加工方法：假捻法、刀刃擦边法、填塞箱法、喷气变形法
　　2.膨体纱的加工方法：原料为腈纶，分别制成高收缩纤维Ａ和低收缩纤维Ｂ，A 种在纱芯，B 种在外包缠形成膨体纱
四、粘胶纤维（Rayon）制造与品质特性：　　　　　　　　
　　（一）制造流程：
　　1.纺丝液的制备：
　　原料：木材、甘蔗渣、芦苇--纯净的纤维素--再进行稀碱处理--碱纤维素+CS2----纤维素磺酸酯
　　2.成形（纺丝）：纺丝液+凝固浴（硫酸、硫酸钠、硫酸锌）
 　　普通粘胶：锯齿形皮芯结构　　　　　　　　　　　　　
 　　强力粘胶：全皮层　
（二）品质特征：
　　1.皮芯结构的特点：
　　⑴皮层在水中的膨润度低（无定型小）　　　　　
　　⑵皮层有较高的吸湿性
　　⑶皮层不易吸收染料
　　⑷皮层比重小
　　⑸皮层取向高、强力高、耐磨耐疲劳性好
　　2.皮芯结构
成纤高聚物的特征及纤维制造
　　3.粘胶的特点：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　
　　⑴吸湿好、柔软
 　　⑵染色性好，色泽鲜艳
 　　⑶湿强是干强的40％－50%
 　　⑷耐磨性差
 　　⑸尺寸稳定性差
五、铜氨纤维（Cuprammonium rayon）
　　1.原料：木材、甘蔗渣、芦苇、棉短绒（主要）溶在氢氧化铜或碱性铜盐溶液中
　　2.结构与性能：
　　⑴圆型截面、全皮层、不完全透明
 　　⑵柔软（比粘胶好），光泽柔和（圆截面）
 　　⑶吸湿接近粘胶
 　　⑷染色好
 　　⑸湿强高于粘胶
 　　⑹工艺复杂（比粘胶）
成纤高聚物的特征及纤维制造
六、醋酯纤维（Acetate）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　1.多瓣形、片状、耳状 没有皮芯结构
 　　2.染色差
 　　3.耐磨差
 　　4.弹性好
 　　5.悬垂好　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　6.具有热塑性（唯一有这一特点的再生纤维素纤维可以持久压烫、保型性好）
成纤高聚物的特征及纤维制造
七、聚酯纤维（Polyester）制造与品质特征
　　1.纺丝液的制备：聚对苯二甲酸乙二酯切片溶化（69--玻璃化温度Tg）--软化--粘流温度--熔点（结晶区完全解体）--分解点（液-气）
　　2.纺丝：初生丝（热空气固化）--拉伸（4-4.5倍）定型消除内应力取向度↑--卷曲--切断--短纤维初生丝--拉伸--定型--加捻--变形丝--打包--长丝
　　涤纶分子量：20000
 　　熔体温度：280--286（熔点）
　　3.后加工：短纤维后加工－集束、拉伸、卷曲、上油、热定型、切断打包等
　　4.特点: ⑴刚柔相济性、洗可穿性好、吸湿小、强力高、断裂伸长大、热稳定性好
　　⑵易起静电、易起球、染色性差（吸湿性能差）　　　　　　
　　⑶不发霉、不虫蛀　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　⑷不耐碱（略呈酸性）
成纤高聚物的特征及纤维制造
八、聚酰胺纤维制造与品质特征（锦纶）（Nylon）
　　制造同丙纶、涤纶，采用熔体法纺丝 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
 　　特点：
 　　1.耐磨性是六大纶中最好的，耐疲劳（起毛起球严重）
 　　2.吸湿、染色性比涤纶好（-CO-NH-）
 　　3.耐热水性差、耐日晒差
 　　4.耐碱不耐酸
成纤高聚物的特征及纤维制造
九、 聚丙烯纤维（Polypropylene）
　　1.耐光性差、易老化（脆化） 　　　　　　　　　　　　　　　　　
 　　2.密度小、强力高（与涤纶、锦纶相差无几）　　　　　　　　　　　
 　　3.即耐酸又耐碱
　　4.不吸湿、染色困难
十、聚丙烯腈纤维（Acrylic）
　　1.原料：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯　
　　作为第二单体（三选一）丙烯腈和第三单体反应，第一单体占85%，第三单体为亲染料基团.　　　　　　　　　　　　图3-7 丙纶纵、横向形态
　　2.成形：可以采用湿法或干法纺丝
　　湿法：凝固浴固化
 　　干法：空气固化　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　3.结构与性能：哑铃型截面、圆型截面
　　⑴大分子排列成螺旋形（侧基之间互斥），使得它没有完全的结晶区只有准结晶结构，分有序区、无序区
　　⑵结构疏松，强力低
　　⑶纤维柔软，吸湿好于涤纶、锦纶 　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑷加入第二单体改善手感和弹性，加入第三单体改善染色性，耐日晒性是六大纶中最好的
成纤高聚物的特征及纤维制造
十一、聚乙烯醇缩甲醛纤维（Vinylon)　　　　　　　　　　　　　　　　
　　1.吸湿是六大纶中最好的
 　　2.染色差
　　3.弹性较差
　　4.耐碱不耐酸
成纤高聚物的特征及纤维制造
十二、聚氯乙烯纤维 (Polyvinyl-chloride)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
 　　1.吸湿小、静电大
 　　2.染色差
十三、聚氨酯弹性纤维（Spandex）
 　　1.最大伸长为原长的8倍。
　　2.弹性好、强力低、染色差　　
成纤高聚物的特征及纤维制造

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