【摘要】 1 超細纖維的發展曆史 纖維超細化的源流可上溯到40年代仿羊毛纖維二相結構的雙組份複合纖維(共軛纖維)的人造絲時代。最先利用合成纖維成功地使複合纖維實用化的依然是美國的杜邦公司。 該方法利用並列複合使纖維產生自卷曲。1962-1965年間,日本東麗、鍾紡、帝人、可樂麗等公司利用各自的方法開發出多層結構化的特殊紡絲法和剝離法,成功地製造出各具特色的超細纖維。例如,多芯型、木紋型、放射型、中空放射型等各種複合纖維被開發出來。進入70年代後期,利用超細纖維的仿真絲織物和超高密度織物不斷出現,東麗公司通過分析天然纖維從中受到啟發,開發出製造細長達到極限、並(bing)且(qie)非(fei)常(chang)均(jun)勻(yun)的(de)纖(xian)維(wei)技(ji)術(shu)。用(yong)該(gai)技(ji)術(shu)製(zhi)造(zao)的(de)纖(xian)維(wei)稱(cheng)之(zhi)為(wei)高(gao)分(fen)子(zi)相(xiang)互(hu)排(pai)列(lie)纖(xian)維(wei)。當(dang)時(shi)該(gai)纖(xian)維(wei)受(shou)到(dao)本(ben)國(guo)內(nei)的(de)好(hao)評(ping),而(er)且(qie)數(shu)年(nian)後(hou)在(zai)巴(ba)黎(li)國(guo)際(ji)展(zhan)覽(lan)會(hui)上(shang)獲(huo)得(de)很(hen)高(gao)的(de)評(ping)價(jia)。進(jin)入(ru)80年代以後,超細纖維良好的特性受到大眾的歡迎,形成今日的人造麂皮熱。到了90年代後,國際上諸多公司紛紛推出聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈以及聚丙烯等細旦長絲。同時也出現了"細旦纖維"、"微細纖維"、"超細纖維"等名詞,然而至今國際上尚無有關細旦纖維的統一定義。近些年來,日本化纖行業普遍將單絲線密度低於0.3dtex的纖維稱為超細纖維。 另(ling)外(wai),由(you)於(yu)超(chao)細(xi)纖(xian)維(wei)與(yu)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)未(wei)來(lai)纖(xian)維(wei)工(gong)業(ye)競(jing)爭(zheng)力(li)之(zhi)重(zhong)大(da)指(zhi)標(biao),加(jia)之(zhi)由(you)於(yu)複(fu)合(he)超(chao)細(xi)纖(xian)維(wei)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)於(yu)常(chang)規(gui)纖(xian)維(wei)的(de)性(xing)能(neng),從(cong)而(er)使(shi)其(qi)製(zhi)品(pin)有(you)許(xu)多(duo)異(yi)乎(hu)尋(xun)常(chang)的(de)特(te)性(xing),並(bing)因(yin)此(ci)跨(kua)入(ru)眾(zhong)多(duo)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)。目(mu)前(qian)世(shi)界(jie)纖(xian)維(wei)主(zhu)要(yao)產(chan)品(pin)中(zhong)以(yi)超(chao)細(xi)纖(xian)維(wei)最(zui)受(shou)矚(zhu)目(mu),現(xian)在(zai)主(zhu)要(yao)生(sheng)產(chan)超(chao)細(xi)纖(xian)維(wei)之(zhi)國(guo)家(jia)及(ji)地(di)區(qu),應(ying)該(gai)為(wei)日(ri)本(ben)、美國、西歐。
2 超細纖維的製造方法 超細纖維,又稱超細旦。(旦是纖維的纖度單位,一克重9000米長的絲為旦,蠶絲的纖度單位為1.1旦)。因為它比傳統的纖維細,所以比一般纖維更具蓬鬆、柔軟的觸感,且能克服天然纖維的易皺、人造纖維不透氣的缺點。此外,它還具有保暖、不發黴、無蟲駐、質輕、防水等許多無可替代的優良特性。 超細纖維的品種有超細旦粘膠絲、超細旦錦綸絲、超細旦滌綸絲、超細旦丙綸絲等等。 2.1 超細長絲的製造方法 超細長絲紡絲方法通常有:直接紡絲改良法;高分子相互並列紡絲法;剝離型複合紡絲法;多層型複合紡絲法等多種。 超細代表型長絲的製造方法多采用剝離分割法。由於製造方法的不同,纖維的形狀和性能也有差異,最終產品的性能也不同。 2.1.4 直接紡絲改良法 采用熔紡法紡製超細長絲的工藝條件如表1所示。現簡單列舉直接紡絲法製聚酯超細纖維的最佳紡絲條件如下表。 表1 直接紡絲法製聚酯超細纖維的最佳紡絲條件 纖度(dtex) <0.33 <0.165 噴絲孔截麵積(×10--4cm2) <3.5 <1.5 噴絲板孔數 >140 >300 聚合物熔融黏度(泊) <950 <300 噴絲板下方1~3cm處環境溫度(℃) <200 <150 單絲集束位置(噴絲板下方cm) 10~20 20~70 拉伸條件 常規方法 常規方法 纖維強度(cN/dtex) 2.7~4.5 2.7~4.5 延伸度(%) 20~40 20~40
與常規紡絲法比較,聚酯超細長絲的紡絲紡絲作如下改進: ⑴ 適當降低聚合物黏度 可通過降低聚合物分子量或提高紡絲溫度來達到目的,這些措施可防止因液滴型擠出而斷絲。 ⑵ 噴絲板上的噴絲孔應呈同心圓均勻排列,使絲條均勻冷卻。 ⑶ 降低噴絲板下方的環境溫度,使絲條迅速冷卻,並在噴絲板下方20~70cm處集束、卷繞,以獲得未拉伸絲。 ⑷ 使纖維經受4~6倍的後拉伸 在特定的條件下可進行10~20倍的拉伸,但技術條件不穩定,而且範圍較窄,故未獲得應用。 ⑸ 通過高精度過濾以提高紡絲熔體的純淨度。 ⑹ 減少熔體的擠出量。 2.1.1 高分子相互並列體紡絲法 國際上的大公司日本東麗公司製作超細纖維用的就是高分子相互並列體紡絲法。 以(yi)海(hai)島(dao)型(xing)複(fu)合(he)纖(xian)維(wei)的(de)紡(fang)絲(si)法(fa),所(suo)得(de)纖(xian)維(wei)截(jie)麵(mian)為(wei)海(hai)組(zu)分(fen)的(de)皮(pi)芯(xin)包(bao)圍(wei)島(dao)組(zu)分(fen)的(de)芯(xin)層(ceng),溶(rong)解(jie)除(chu)去(qu)海(hai)組(zu)分(fen)後(hou),即(ji)可(ke)得(de)到(dao)島(dao)組(zu)分(fen)的(de)芯(xin)層(ceng)。例(li)如(ru),以(yi)聚(ju)酯(zhi)為(wei)島(dao)組(zu)分(fen)、聚苯乙烯為海。
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