海岛纤维的制备.ppt

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1、海岛纤维的制备刘瑛材料物理与化学2013010774前言海岛纤维的发展历程海岛纤维的特性海岛纤维的制备海岛纤维的应用总结主要内容海岛纤维的定义海岛纤维，又称为超共轭纤维、基质原纤型纤维，是由一种聚合物材料构成的芯组分（又称“岛”相或分散相）以纵向连续的形式分散于另一种聚合物材料构成的海组分（也称“海”相或连续相）中而形成的。又因分散相原纤在纤维截面中呈岛屿状态，因此称为海岛纤维。前言海岛纤维的横截面海岛纤维溶去海组分后获得超细纤维，去除岛组分则可得到呈蜂窝结构的多孔中空纤维。超细纤维中空纤维海岛纤

2、维的分类海岛纤维有长丝和短丝两种。长丝是原纤有规则地连续分布在基质中，经过切断后也可制得各种长度的短纤；短丝是原纤不连续地分布在基质中，但其主轴与纤维轴一致。1.海岛纤维的发展历程海岛纤维最早在20世纪70年代初开发，最初主要用来生产仿麂皮绒织物1970年，日本东丽公司首先向市场推出了溶离型超细纤维（海岛型超细纤维）制造的人造鹿皮织物“ECSAINA"，标志着海岛型复合超细纤维工业化生产的开始。1972年，日本中纺公司也成功开发了溶离型涤-锦复合纤维，商品名为“BELIMA”。近年来日本、韩国、中

3、国台湾、美国和意大利等都进行了开发生产。日本、美国、欧洲地区海岛纤维均已工业化生产，技术相对完善，韩国、我国台湾也有一些相当具有代表性的产品。我国在20世纪70年代初开始研究海岛复合超细纤维，但到90年代才有实质性进展，“七五”期间列入了国家科技发展计划项目。2.海岛纤维的特性海岛纤维纤度极小，使织物手感柔软、滑爽，在舒适性方面具有明显的优势，可获得具有高密性、吸湿性、拒水性，并有独特的美观性和时装风格性的织物。同时可在织物表面形成多层结构，使织物的反光点小，光泽、色泽柔和,表观丰满、细洁、精致。

4、纤维间空隙多而密，可利用其毛细管作用使织物获得较好的吸水、吸油性。另外适当改变纤维间空隙，可织成空隙仅为0.2μm~10μm的海岛高密织物，具有优良的防水透汽性能。织物间的微孔结构允许织物内拥有较多的静态空气，因而可获得较好的隔热保暖作用。海岛纤维它具有普通纤维所不能达到的优异性能，其主要特性如下:纤维抗弯刚度较小，容易使织物获得飘逸、潇洒的效果；芯层为高收缩丝，更赋予织物极佳的悬垂性和视觉的舒适性。纤维比表面积大，空隙多，使织物具有极强的吸尘性、去污性和过滤；纤维纤细柔软，可保护被清洁的物品不受

5、伤，是高性能的清洁用产品。此外，海岛纤维织物不仅具有合成纤维的免烫、尺寸稳定性好和缩水率小等特点，还兼有天然纤维悬垂性好、吸湿透湿等优点。3.海岛纤维的制备海岛纤维制备的最基本原理是：先使两种或两种以上聚合物流体以皮芯型或并列型的方式形成复合细流，再把它们汇集在一起，像生产单一成分纤维那样从喷丝孔挤出，得到海岛型纤维。海岛纤维制备方法共轭复合纺丝法复合海岛纤维共混纺丝法共混海岛纤维3.1共轭复合纺丝法分别将两种聚合物进行预结晶、干燥后，在各自分别控温的螺杆机压机中熔融挤出、过滤、计量，送入纺丝箱体

6、；纺丝箱体中有专门的复合纺丝组件，纺丝的两种组分从螺杆挤压熔融到纺丝箱体的路径是独立的，然后到复合纺丝组件瞬间实现复合过程。再经冷却、固化得到初生纤维；最后直接经上油、拉伸、定型、卷绕成成品丝，即海岛纤维。以碱溶性改性聚醋(COPET)/尼龙（简称PA6）海岛复合超细短纤维为例，COPET/PA6是以COPET为“海”组分，以PA6为“岛”组分，通过共扼复合纺丝技术及碱减量处理工艺生产出线密度为3.5~4.4dtex的超细纤维。COPET/PA6海岛复合超细短纤维生产工艺流程图主要工艺条件3.1.

7、1预结晶及干燥COPET的预结晶是生产中的重要环节，其结晶度和均匀度直接关系到两种高聚物熔体的复合效果。为防止切片粘结现象的发生，采用空心楔型预结晶装置，尽可能提高热交换效率，缩短物料停留时间，避免物料之间因相互撞击而产生粉屑。预结晶温度不宜过高或过低，应控制在100~165℃较适宜，当结晶时间在18-23min时，结晶度可以达35%~41%，纺丝效果较为理想。COPET切片干燥采用充填塔式连续干燥工艺，干燥温度要求在165℃以下，干燥时间控制在8h之内，否则COPET在长时间高温条件下因热降解而

8、发生切片粘连结块，很难达到工艺要求的切片干燥均匀度和含水率，不利于纺丝。PA6切片可采用低露点（-80℃）、低温空气干燥工艺，干切片含水在85μg/g以下。3.1.2复合比海相COPET与岛相PA6的复合比将直接决定复合短纤维开纤的难易，若海相比例高则开纤容易，但成品纤维的成本将变高，海相比例太低会造成并岛或丢岛现象，不利于成品纤维的开纤和染色。试验证明，生产3.5~4.4dtex的产品，当COPET/PA6为30/70时，成品纤维的开纤及染色性能均较好。3.1.3纺丝温度为了保证