《材料化学涤纶》PPT课件.ppt

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1、涤纶—聚酯纤维制作人：李淼一、简介涤纶，中国俗称“的确良”。涤纶的用途很广，大量用于制造衣着面料和工业制品。涤纶又称特丽纶，美国人又称它为“达克纶”。当它在香港市场上出现时，人们根据广东话把它译为“的确良”这一家喻户晓的名称。terylene涤纶是三大合成纤维中工艺最简单的一种，价格也比较便宜。再加上它有结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、挺括、易洗快干等特点，为人们所喜爱。二、来源1927年，年仅32岁，才华出众的化学家瓦勒斯·卡罗瑟斯被聘为美国最大的化学公司—杜邦公司的研究负责人，负责合成具有特殊性能的高分子化合物。卡罗瑟斯从化学发展史的研究中发现：任何物质的化学变化都是有规可

2、循的，找到了这种规律，就会避免盲目性，收到事半功倍的效果。于是，他选择了二元醇和二元酸为原料，研究他们缩合聚合反应规律。在几年中，卡罗瑟斯和他的助手希尔斯用不同的二元醇和二元酸互相搭配反应。通过严格的控制反应物的配比，使反应得转化率超过99.5%。大量的实验使他们摸清了缩聚反应的规律，制造了多种结构不同的高分子化合物。1930年的一天，希尔斯发现在反应结束后，反应器中生成了厚厚的一层浆糊状物质。当他从反应器中取出玻璃搅拌器时，玻璃搅棒上挂着的浆糊状细丝冷却后很快固化。他用手拉了拉固化后的细丝，发现它能像橡胶一样拉伸，具有很好的弹性。希尔斯兴高采烈地把结果告诉卡罗瑟斯，卡罗瑟斯意识到这是纺

3、丝材料的特性。他指示希尔斯根据纺丝工艺要求来改进这种聚酯的性能。他们把聚酯样品放在蒸馏器中使相对分子质量进一步降低，发现性能又有了明显改善。可是，这种聚酯材料虽然具有柔软性、韧性和弹性等众多优点，但软化温度较低，不符合纺丝工艺要求，功亏一篑。过了10年，英国的温费尔特和狄克逊在卡罗瑟斯和希尔斯研究的基础上，找出了失败的原因，他们用对苯二甲酸和乙二醇为原料缩聚合成了聚酯纤维（涤纶)，并于1950年投入工业化生产，成为化学纤维的新秀。四、种类涤纶的大类品种有短纤维、拉伸丝、变形丝、装饰用长丝、工业用长丝等。下面主要介绍涤纶短纤维的分类。涤纶短纤维：1.按物理性能区分：高强低伸型、中强中伸型、

4、低强中伸型、高模量型、高强高模量型2.按后加工要求区分：棉型、毛型、麻型、丝型3.按用途区分：服装用、絮棉用、装饰用、工业用4.按功能区分：阳离子可染、吸湿、阻燃、有色、抗起球、抗静电5.按纤维截面区分：异型丝、中空丝。分子量一般控制在18000～25000左右。五、基本组成涤纶的基本组成物质是聚对苯二甲酸乙二酯，分子结构如下：八、制备涤纶纤维的生产是将聚酯熔体在压力下，定量地由纺丝机中的喷丝孔流出丝束，经冷却、凝固再经拉伸及后加工处理而制成涤纶短纤维和长丝。以二元羧酸与二元醇为原料：。。。。。。2）分子中刚性较大，PET熔点较高；—CH2—CH2—具有柔性，分子链易折叠。3）分子中不含

5、亲水基团，极性小，属疏水性纤维，吸湿性差。六、结构特点：1）是含有苯环的线形大分子，没有大的支链，所有苯环几乎处于一个平面上，因此大分子易于平行排列，有较好的结晶倾向。涤纶纤维的形态结构用熔纺法制得的涤纶纤维，在光学显微镜中观察发现它具有圆形的截面和光滑、均匀而无条痕的纵向，见图。1、热收缩在生产过程中没有经过热定型的涤纶纤维，在沸水中或在其它加热的条件下，将会发生剧烈的收缩，经过热定型后将比较稳定。涤纶丝在热空气中，开始时长度发生迅速收缩，30分钟后收缩率不再继续增加，平衡收缩率约为8%。若在热水中进行热处理，只需5分钟便达到了稳定的长度，同时由于水的溶胀作用，使平衡收缩率增大到14%

6、。七、性能关于热定型温度2、吸湿性和染色性能涤纶纤维在标准状态下的吸湿率只有0.4%，即使在100%相对湿度下的吸湿率也仅为0.6～0.8%。由于涤纶纤维的吸湿性低，因而具有一些特性。例如涤纶纤维在水中的溶胀度小，导电性差，容易产生静电和沾污现象以及染色困难等。涤纶染色比较困难。原因可以从两方面加以说明。首先是分子结构中缺少象纤维素或蛋白质纤维那样能和染料发生结合的活性基团。其次，即使采用分散性染料染色，除了某些分子量较小的染料以外，也还存在着另外的一些困难，这种困难主要是由于涤纶分子排列得比较紧密，纤维中只存在较小的空隙。染色方法高温高压染色携染剂染色热熔染色1.将染色温度提高到100

7、℃以上，或高至120℃，由于纤维分子链运动加剧，瞬时间形成较大的空隙，这样便有利于染料分子渗透到纤维内部去。2.织物先用携染剂处理，再进行染色。携染剂常是涤纶的增塑剂，如有机胺或酚类，常用的有邻苯基苯酚。携染剂被纤维吸收之后，将存在于纤维分子之间，有减弱分子间吸引力的作用，使分子链段能进行比较自由的活动。3.染色温度提高到200℃左右，染料升华，进入纤维内部。3、静电现象不同的纺织纤维之间或纤维与其他物体之间相互摩擦时，往往会产生静