丙綸長絲大致分為以下十類:
1.異形丙綸
普通聚丙烯纖維截面為圓形,絲條有蠟狀子感和塑化外形,影響織物服用性能和外觀,因此必須用適當的非圓形截面來消除蠟狀手感或使之最小化,根據需要噴絲孔截面可制成異形如星形、三角形、多邊形等。纖維的截面還影響絲條體積、絕緣性、回彈力、芯吸效應、光澤、吸污效應和加工性能。圓而光滑的纖維會起透鏡的作用,放大吸附在纖維表面的污物。多角形截面可干擾這種效果從而促進吸污效應。
用熔體紡制圓形截面長絲,不僅要求使用特殊噴絲頭而且還要精心選擇聚合體并調節紡絲條件。更高的粘度、更低的紡絲溫度、更低的物料通過速率、更快冷卻及噴頭低拉抻率都有利于達到這個目的。纖維粘度低或紡絲時溫度高會使絲條凝固前發生截面形變。牽伸率高,并由于“牽伸共振”程度增加,不僅可能使絲條產生截面差異而且還會影響其相對尺寸。通常改性的截面紡絲比圓形截面紡絲更困難。
2.超細旦丙綸
丙綸雖然具有許多優點,但常規丙綸手感硬、不吸濕、不耐高溫熨燙且有蠟感,用于服用纖維只能作為滌綸、錦綸中低檔產品的部分代用品。研究表明,當丙綸的單絲纖度(dpf)小于2dtex時,其服用性能發生了質的飛躍,具有很好的手感、導濕性大大提高,特別是單絲纖度小于1dtex,效果更好。經添加少量添加劑制成的改性丙綸切片,輔之以高速紡絲技術(POY、FDY)加彈、拉伸及混纖等新技術制成的1dtex左右的細旦丙綸已成為—種新型高檔的舒適性服用纖維。
超細旦丙綸纖維具有質地柔軟、抱合力好,光澤柔和,普通用于制作絲綢型織物、平絨織物細旦縫紉線、襪類及過濾材料等;同時由于這種纖維具有優良的防菌隔菌性能,能夠用作醫療領域。此外,還可用于附加值較高的產業和生物領域。超細旦丙綸技術是在20世紀80年代開發出來的,美國、意大利等先后研制了專用聚丙烯樹脂。
3.抗靜電丙綸
由于丙綸本身無極性基團,不吸水。不含水分的纖維都是電的絕緣體,天然纖維由于吸濕性好,靜電現象并不嚴重。而丙綸由于吸附性差,在加工和使用過程中容易產生靜電,既給生產帶來一定的困難,又會在服裝穿著過程中和其它織物相互粘纏,因此,對丙綸進行抗靜電改性顯得尤為重要。現一般采用三科方法:—是與導電纖維混纖;二是加抗靜電劑共混紡絲;三是進行纖維和織物進行表面處理。從加工工藝、成本、效果綜合考慮,采用第二種方法在實際應用中比較多,抗靜電劑—般是與分散劑及載體加工成母粒,在紡絲中只要混合均勻。不但不影響紡絲,在—定程度上還會改善熔體的流變性。
4.阻燃丙綸
丙綸產品應用主要在地毯與裝飾領域,占80%以上,但由于普通丙綸的LOI值為17%,屬易燃纖維。對丙綸阻燃改性目前主要采取添加阻燃劑、與PP共混紡絲、織物阻燃整理和共聚改性。共混紡絲由于工藝簡單、成本低、阻燃效果好而應用最廣泛。阻燃添加劑最先以鹵素系列為主,溴化物和二氧化三銻等協同使用,效果好,但對設備有腐蝕,紡絲時易分解產生有毒的鹵化氫氣體,影響操作環境和工人健康,且纖維物性指標下降,因而一般都在小試階段,難以工業化生產。
5.抗菌丙綸
丙綸的抗菌改性大多采用添加抗菌劑共棍紡絲杓方法。抗菌劑按成份可分為三類:天然抗菌劑;有機類抗菌劑,如有機鹵化物等;無機類抗菌劑,如含抗菌活性的銀、銅、鋅等金屬的無機類,或光催化劑半導體陶瓷抗菌劑。制備抑菌丙綸的技術關鍵是要選擇一種理想的抗菌劑,即要求選用能耐高溫而且與聚丙烯有良好的相容性及分散性的抗菌劑,由于共混紡絲使抗菌劑均勻地分散于纖維的內部,因而使制得的抗菌纖維及其制品具有優良的耐洗牢度.從而使抗菌效果持久。
6.遠紅外丙綸
遠紅外PP纖維是一種具有優良保健理療功能、熱效應功能和排濕透氣、抑菌功能的新型紡織材料。它含有特殊的陶瓷成分,這種成分能吸收人體釋放出來的輻射熱,并在吸收自然界光熱后發射回人體最需要的4-14um波長的遠紅線。這種遠紅外線具有“輻射、滲透”和共振吸收特征,易被人體皮膚吸收,活化組織細胞,促進新陳代謝,讓人體達到保濕及促進血液循環的保健作用。日本鐘紡和可樂麗公司在20世紀80年代中期,已制成遠紅線PP纖維。我國在20世紀90年代天津石化和北京滌綸廠已成功開發出該纖維。
7.可染丙綸
普通丙綸由于其分子結構緊密, 又沒有與染料分子結合的基團,因而染色困難采用色母粒紡制色絲,但色譜不全,無法使織物品種多樣化,因而限制了其在紡織領域的應用。為了使其能象滌綸、錦綸那樣直接染色, —是對丙綸進行表面改性,二是在聚丙烯中加入其它組份進行共混改性或在聚合時加入其它單休進行共聚改性。目前較多采用的方法是把聚丙烯與非極性、弱極性高聚物共混,以增加結構的疏松性,使聚丙烯高度規整。結構變松散,同時引入可染基團,為染料的進入、吸附創造條件。因此添加劑分散均勻、精細,丙綸染色效果好、上染率高、色差少。為了改善體系的相容性,人們已在研究反應性增容劑(一般是丙烯酸、甲基丙烯酸類、馬來酸酐接枝PP、共聚型增容劑),并通過反應擠出技術。將增容劑、聚丙烯和改性劑一起經雙螺桿擠出成纖。
8.高性能丙綸
丙綸的吸濕性很差,它的吸濕功能僅為棉花的一半,與水的接觸角為86°幾乎沒有吸濕能力,靜電現象嚴重,限制了其在被單、衣料、內衣褲、尿布、醫用繃帶等領域的應用。近年來利用反應性相容劑的連接作用,通過共價鍵將生物活性物質固于基團表面,具有抗菌、吸水、粘著功能。如以甲基丙烯酸十八醇酯與丙烯酰胺共聚物與聚丙烯共混紡絲,所得纖維的親水性,粘合強度大幅度提高。此外也有采用化學處理,使其帶上親水性基團,或采用不同的油劑,提高它的親水性。還有通過加入成孔劑進行紡絲,然后在纖維成形后溶去成孔劑,在纖維表面形成許多微孔,這些微孔可以吸收水分。
9.三維卷曲PP纖維
作為高檔絮片和填充料的短纖回彈性是衡量其好壞的一個重要指標,普通丙綸纖維表面光滑、抱合力小、彈性差,應用受到限制,通常采用傳統工藝方法即機械方法或物理化學方法來使纖維卷曲。1995年底.英國ESL公司率先推出永久性螺旋三維卷曲丙綸短纖生產技術及設備,屬于20世紀90年代化纖工業的最新技術成果,它通過紡絲設備的特殊設計,使聚丙烯熔體產生湍流,這種湍流效應形成的內應力,被集中在纖維的一側,造成螺旋三維卷曲的傾向,利用聚丙烯的記憶效應,使纖維在冷卻固化后,纖維內部仍保留其湍流區與非湍流區的分界,使分子結構中的上述應力差被鎖定在結晶聚合物中,從而在冷卻時造成不同的結晶狀態與不同的收縮性能。
10. 茂金屬丙綸
茂金屬催化體系具有催化活性高,活性中心單—,定向配位能力強等特點,所得聚合物相對分子質量分布窄,使聚丙烯具有更好的擠壓加工性能,因相對分子質量分布窄(僅為2.0),其熔體彈性低,噴絲板出口處的模口膨化效應小,從而減少了有效的噴絲板拉伸比,可有利于改善紡絲的連續性,減少斷頭率,而熔體粘度低,使其更具有良好的拉伸性,從而有利于紡制細旦絲和提高紡絲速度。
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