氨基酸缩聚
熔喷布的纤维直径
最近关于熔喷布的聚丙烯纤维受到了极大的关注,那么关于纤维,我们有哪些知识需要了解呢?接着第一期,让高材君来带大家进一步了解一下纤维的主要品种。
1、天然纤维 :来源于动物和植物
(1) 棉纤维:纤维素(90~94%)、水、脂肪、蜡质、灰份等 β-D-葡萄糖,长径比:1000~3000。强度低,湿强度高。
(2) 麻:双子叶植物的韧皮纤维,单子叶植物的叶纤维。 苎麻、亚麻纤维。干湿强度均较高,延伸率低,耐蚀性好。
(3) 毛:羊毛、兔毛、牛毛、驼毛、藏羚羊
(4) 蚕丝:组成:丝纤朊+丝胶朊 熟丝:去掉丝胶朊后的丝纤朊,白色,柔软有光泽。蚕丝蛋白结构: 蚕丝是由两个丝素蛋白和覆盖在外面的丝胶蛋白组成的连续型长纤维。
蚕丝蛋白
2、人造纤维 :再生纤维素纤维、纤维素酯纤维、再生蛋白质纤维
(1) 粘胶纤维: 以天然木材、棉短绒、甘蔗渣、芦苇等为原料,湿法纺丝而得。
? 基本组成同纤维素:吸湿性能、透气性能、染色与纺织加工性能均好
? 不同:分子量降低、取向度低:强度差,尤其是湿态强度,是干态的60%;缩水率大10%;吸水膨化,变硬。
? 纯纺:人造丝、人造毛、人造棉等;混纺:富强纤维等。
(2) 醋酯纤维 二醋酸纤维素(通常的醋酯纤维):丙酮,22-30%,干、湿法纺丝 吸湿性好,内衣、浴衣等。中空纤维,血液透析 三醋酸纤维素:二氯甲烷溶液/少量乙醇,20-22%,干、湿法纺丝
(3) 铜铵纤维 α-纤维素溶于铜铵溶液中,湿法纺丝。 与蚕丝相似,富有弹性和悬垂性。长丝、内衣等。
(4) 再生蛋白质纤维 动植物蛋白,如大豆、乳蛋白等。与羊毛相似,染色性能好;性能差、强度低,一般混纺用。
3、聚酰胺纤维
? 合成纤维工业是20世纪40年代才发展起来的。
? 合成纤维具有优良的物理、机械性能和化学性能,如强度高、密度小、弹性高、耐磨性好、吸水性低、保暖性好、耐酸碱性好、不会发霉或虫蛀等。某些特种合成纤维还具有耐高温、耐辐射、高强力、高模量等特殊性能。
? 超出纺织工业,深入到国防工业、航空航天、交通运输、医疗卫生等。
? 轮胎帘子线、运输带、传送带、渔网、绳索、滤布、工作服等。
? 合成纤维品种繁多,但从性能、应用范围和技术成熟程度方面看,重点发展的是聚酰胺、聚酯和聚丙烯腈三类。
? 世界上最早投入工业化生产的合成纤维,是合成纤维中的主要品种。
? 聚酰胺纤维是指分子主链中含有酰胺键的一类合成纤维。中国商品名称为锦纶,国外商品名有"尼龙"、"耐纶"、"卡普隆"等。 ? 聚酰胺品种很多,中国主要生产聚酰胺6,聚酰胺66和聚酰胺1010等。
? 由二元胺和二元酸缩聚而得,通式为 例如聚酰胺66纤维是己二胺和己二酸缩聚而得的
? 由ω-氨基酸缩聚或由内酰胺开环聚合而得,通式为 例如聚酰胺6纤维是由己内酰胺开环聚合而得的
? 耐磨性好,优于其它一切纤维,比棉花高10倍,比羊毛高20倍;
? 强度高、耐冲击性好,它是强度最高的合成纤维之一;
? 弹性高,耐疲劳性好;
? 密度小,除PP和PE纤维外所有纤维中最轻,相对密度为1.04~1.14;
? 耐腐蚀、不发霉,染色性较好;
? 缺点:弹性模量小,使用过程中易变形,耐热性及耐光性较差。
? 应用 特别适用于制造单丝、复丝弹力丝袜,在工业上主要用作轮胎帘子线、渔网以及降落伞、宇宙飞行服等军用物品。
4、聚酰胺纤维
? 聚酯纤维是由聚酯树脂经熔融纺丝和后加工处理制成的一种合成纤维。聚酯树脂是由二元酸和二元醇经缩聚而制得。其大分子主链中含有酯基,故称聚酯纤维。
? 聚酯纤维的品种很多,但目前主要品种是聚对苯二甲酸乙二酯纤维,是由对苯二甲酸或对苯二甲酯和乙二醇缩聚制得的。中国聚酯纤维的商品名称为"涤纶",俗称"的确良"。国外商品名称有"达柯纶"、"帝特纶"、"特丽纶"、"拉芙桑"等。
? 聚酯纤维于1953年投入工业化生产,是合成纤维中发展最快的品种,产量居第一位。
? 合成与纺丝:通常采用挤压熔融纺丝法进行
酯交换→缩聚→纺丝→纤维后加工
? 弹性好,聚酯纤维的弹性接近羊毛,耐皱性超过其它一切纤维,弹性模量比聚酰胺纤维高;
? 强度大,湿态下强度不变。其冲击强度比聚酰胺纤维高4倍,比粘胶纤维高20倍;
? 吸水性小,聚酯纤维的回潮率仅为0.4%~0.5%,因而电绝缘性好,织物易洗易干;
? 耐热性好,聚酯纤维熔点255~260℃,比聚酰胺耐热性好;
? 耐磨性仅次于聚酰胺纤维,耐光性仅次于聚丙烯腈纤维。还具有较好的耐腐蚀性;
? 缺点:染色性差,易起球-结晶度大,晶区强度大、非晶区易被破坏。
? 应用 可作为理想的纺织材料,在工业上可作为电绝缘材料、运输带、绳索、渔网、轮胎帘子线、人造血管等。
5、聚丙烯腈
? 聚丙烯腈纤维是以丙烯腈为原料聚合成聚丙烯腈,而后纺制成的合成纤维。中国商品名称为"腈纶",国外商品名称有"奥纶"、"开司米纶"等。
? 聚丙烯腈纤维自1950年投入工业生产以来,发展速度一直很快,目前产量仅次于聚酯纤维和聚酰胺纤维,其世界产量居合成纤维第三位。
? 目前大量生产的聚丙烯腈纤维,是由85%以上的丙烯腈和少量其它单体的共聚物纺制而成的。
注:采用共聚的原因 因为丙烯腈均聚物纺制的纤维硬脆,难于染色,通过加入5%~10%的丙烯酸丁/乙酯、醋酸乙烯等"第二单体"进行共聚来改善纤维硬脆的缺点,加入1%~2%的甲叉丁二酸(衣康酸,Itaconic Acid) 、丙烯磺酸钠等"第三单体"共聚来改善纤维的染色性。
湿法纺丝生产短纤维为主,溶剂:DMF、DMAc、DMSO
? 无论从外观或手感都很像羊毛,因此有"合成羊毛"之称。而且某些质量指标已超过羊毛。纤维强度比羊毛高1~2.5倍;密度(相对密度1.14~1.17)比羊毛小(相对密度1.30~1.32);保暖性及弹性均较好;
? 弹性模量高,仅次于聚酯纤维,保型性好;
? 耐光性与耐侯性能,除含氟纤维外,是天然纤维和化学纤维中最好的。室外曝晒1年强度降低20%;
? 化学稳定性很高,对酸、氧化剂及有机溶剂极为稳定;
? 耐热性也较好;
? 缺点:易起静电、易起球。
? 应用 广泛地用来代替羊毛,或与羊毛混纺,制成毛织物、棉织物等。还适用于制作军用帆布、窗帘、帐篷等。
6、其它纤维
(1) 聚丙烯纤维:丙纶、帕纶、梅克丽纶。
? 57年工业化生产,合成纤维第4大品种。熔融纺丝,密度小,0.91,强度大,耐磨耐蚀等;耐光性和染色性差,耐热、吸湿和手感差。
? 渔网、绳索、滤布、无纺布、混纺,手术服、地毯等。
(2) 聚乙烯醇纤维: PVA-缩甲醛,又称为维纶、维尼纶、维纳纶、合成棉花等。湿法纺丝。 特性:吸湿性好(5%),高强度,耐蚀、日晒、虫蛀等。弹性差,易起皱,染色性差,颜色不鲜艳,耐水性不好。与棉混纺。
(3) 聚氯乙烯纤维:可称为"氯纶","天美纶"、"罗维尔"等。
? 突出的优点:耐化学腐蚀性、保暖性和耐燃性;耐晒、耐磨和弹性都好;它的吸湿率很小,电绝缘性强。
? 缺点:耐热性差,沸水收缩率大和染色困难。
? 毛毯、地毯、滤布、工作服等。
(4) 特种合成纤维
耐高温纤维:
a. 芳香族聚酰胺纤维: "芳纶"
耐腐蚀纤维:PTFE,"氟纶" 阻燃纤维: PVDC"偏氟纶"。工业用布与防火织物;可作火腿肠包衣。 弹性纤维:具有类似橡胶丝的高伸长性(>400%)和回弹力的一类纤
维。紧身衣、运动衣、泳衣等。 a. 聚氨酯:"氨纶",反应纺丝法 b. 丙烯酸乙/丁酯纤维:"阿尼姆/8"
吸湿性纤维和抗静电纤维 ? 吸湿性纤维:主要品种是锦纶4(酰胺基比例大),而高吸湿性腈纶、亲水丙纶则主要通过改变纤维的物理结构,如增加纤维的内部微孔,使纤维截面异形化和表面粗糙化等实现。 ? 抗静电纤维:根据吸湿性越大,则导电性越好,对织物进行后处理。
b. 碳纤维:碳素纤维(粘胶纤维)可耐1000℃;石墨纤维可耐3000℃ c. 聚酰亚胺纤维:可在-150~340℃下使用,可应用在宇航、核动力上。
关于熔喷布纤维的那些事儿——第二期,熔喷布的纤维直径
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