阻燃涤纶纺丝技术
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织物的阻燃涂层整理1.前言据美、英、日等国家对火灾起因的统计,近年来纺织品引起的火灾呈上升趋势,已占据火灾总数的一半,造成了生命和财产的巨大损失,世界各国纷纷出台了纺织品阻燃的有关标准,对室内装饰、工业用布、服装用纺织品等做了严格的规定。
绝大部分的纺织材料是可燃的,需要经过阻燃处理来降低燃烧速度或使其离开火源后能够迅速停止燃烧。
纺织品的阻燃整理有两种方式:1、添加型,将阻燃材料与纺丝原液混和,或将阻燃剂加到聚合物中再纺丝,从而使纺出的丝具有阻燃效果。
2、后整理型,在染整加工过程中,将阻燃材料通过浸渍、浸轧或涂层等方法整理到织物上。
本文主要介绍织物的阻燃涂层整理。
阻燃涂层胶是功能性涂层胶的一种,是把阻燃材料通过一定的方式添加到涂层胶中去,整理后不仅具良好的涂层风格,同时赋予织物优异的阻燃效果。
涂层阻燃整理与传统的浸渍或浸轧阻燃整理相比,具有耐洗性好,强力不下降,不需要污水处理等优点,因此,在室内家纺、工业用布等领域应用广泛。
2. 阻燃涂层胶中涂层基胶的类型和性能特点印染行业应用的涂层胶主要有聚丙烯酸酯(PA)、聚氨酯(PU)和PUA。
PA的价格较低,合成和聚合技术较易掌握,能满足一般涂层要求,但目前市场上的产品质量参差不齐。
与PA相对,PU在性能上有独特之处,主要为耐磨、耐溶剂、耐低温(一30℃以下),防水透湿性好,具有优异弹性和皮膜感。
PUA是将PU与PA进行接枝,它结合了PU与PA的优点,但技术难度较高。
PA、PU和PUA都可以作为阻燃涂层胶的基胶。
从涂层胶使用的溶剂来分,可分为溶剂型涂层胶和水系型涂层胶。
溶剂型涂层胶使用最普通的溶剂有二甲基甲酰胺(DMF)、丁酮(MEK)、甲苯(TOL)、异丙醇(IPA)、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丁醇、醋酸乙酯等,毒性较大,且易燃易爆。
与溶剂型涂层胶相比,水系型涂层胶具有环保、不燃、加工过程安全等优点,但与织物的粘着力,成膜性能、耐水压等性能相对略差。
目前,水系型涂层胶正通过产品改进或加入合适的交关剂来解决上述的缺点,加工工艺日趋成熟,将逐渐取代溶剂型涂层胶。
涤纶生产工艺涤纶是一种合成纤维,由聚酯原料制成。
涤纶生产工艺主要包括聚合、纺丝、牵伸和后处理四个步骤。
首先是聚合步骤。
涤纶的聚合是指将聚酯原料与催化剂混合,在高温高压下进行缩聚反应。
首先将聚酯原料加入反应器中,加入催化剂后,反应器加热至160-220℃,同时使反应器内部保持一定的压力,从而促进原料之间的缩聚反应。
聚合反应通常持续4-8小时,直至获得理想的聚酯物。
接下来是纺丝步骤。
纺丝是指将聚酯物溶解在溶剂中,然后通过旋转孔板或喷丝孔将其拉伸成细丝状。
首先将聚酯物加入纺丝锅中,加热至其熔融点,并加入稳定剂、着色剂等辅助剂,使其溶解、混合均匀。
然后通过锥形溜槽将溶液送至旋转孔板或喷丝孔,使其受到高速旋转的离心力作用,并通过冷却气流将其快速拉伸成细丝。
拉伸过程中,还会添加拉伸剂,使细丝的结晶度增加,从而提高其强度。
然后是牵伸步骤。
牵伸是指将纺丝得到的长丝进行机械拉伸,使其纤维结构排列更加均匀,并增加其强度、弹性和耐磨性。
首先将纺丝得到的长丝穿过一系列牵伸辊,辊与辊之间的距离逐渐缩小,通过牵引作用使长丝拉伸至一定长度。
牵伸过程中,还会根据需要进行加热或冷却处理,以控制长丝的温度,保证其物理性能得到最佳调整。
最后是后处理步骤。
后处理是指对拉伸后的长丝进行各种处理,以改善其外观和性能。
首先是交织,即将拉伸后的长丝交织成带状,并通过热定型进行处理,使其保持交织状态。
然后是牵引,将交织后的长丝通过牵引机进行拉伸处理,使其纤维排列更加均匀。
最后是干燥、切断和包装,将处理完的纤维进行干燥、切断成所需长度,并进行包装,以方便运输和使用。
这就是涤纶生产的基本工艺流程。
涤纶的生产工艺不仅能够生产纤维,还可以生产其他涤纶制品,如涤纶纱线、涤纶织物等。
涤纶以其良好的强力、耐磨、不易褪色等优点,被广泛应用于纺织、汽车制造、建筑材料等领域,给人们的生活和工作带来了很多方便和舒适。
各国不同的防火阻燃性纺织品的评价标准尽大局部的纺织材料是可燃的,即使通过阻燃技术处理也难以阻止纤维在火焰中燃烧。
但通过阻燃处理的纺织品会不同程度地落低燃烧速度或离开火源后能够迅速停止燃烧,因此阻燃是一个相对的概念。
在人们日常生活中,各种火险隐患无所不在。
为了减少由于纺织品易燃引起的火灾事故,减少由此造成的对人一辈子命和财产平安的危害,纺织品燃烧性能的测试受到了世界各国的高度关注。
针对纺织品的不同用途,世界各国制定的阻燃法规也已由飞机内饰纺织材料、地毯和建筑装潢材料逐渐扩大到睡衣、家具沙发套、床垫和室内装饰物等。
英国、美国、日本等国家还以法律形式规定:妇女、儿童、老年人、残疾人的服装以及睡衣必须是具有阻燃功能的,且须在产品上标明。
中国在这方面的立法和标准化工作也在不断加大力度。
评判标准评判织物的阻燃性能通常采纳两种标准:一是从织物的燃烧速率来进行评判。
即通过阻燃整理的面料按规定的方法与火焰接触一定的时刻,然后移往火焰,测定面料接着有焰燃烧的时刻和无焰燃烧的时刻,以及面料被损毁的程度。
有焰燃烧的时刻和无焰燃烧的时刻越短,被损毁的程度越低,那么表示面料的阻燃性能越好;反之,那么表示面料的阻燃性能不佳。
另一种是通过测定样品的氧指数(也称极限氧指数)来进行评判。
面料燃烧都需要氧气,氧指数LOI是样品燃烧所需氧气量的表述,故通过测定氧指数即可判定面料的阻燃性能。
氧指数越高那么讲明维持燃烧所需的氧气浓度越高,即表示越难燃烧。
该指数可用样品在氮、氧混合气体中维持烛状燃烧所需氧气的最小体积百分数来表示。
从理论上讲,纺织材料的氧指数只要大于21%(自然界空气中氧气的体积浓度),其在空气中就有自熄性。
依据氧指数的大小,通常将纺织品分为易燃(LOI<20%)、可燃(LOI=20%~26%)、难燃(LOI=26%~34%)和不燃(LOI>35%)四个等级。
事实上,几乎所有常规纺织材料(纤维)都属易燃或可燃的范围。
涤纶高强力丝的热稳定性分析涤纶高强力丝是一种重要的合成纤维,具有优异的耐磨损性、抗弯曲性、抗拉伸性和防腐蚀性能等特点。
然而,在高温条件下,涤纶高强力丝的热稳定性可能受到一定程度的影响,因此,对其热稳定性进行分析非常重要。
本文将对涤纶高强力丝的热稳定性进行详细分析,并讨论其影响因素以及提高热稳定性的方法。
首先,涤纶高强力丝的热稳定性受到纤维结构和纤维成分的影响。
涤纶高强力丝由聚酯类化学物质纺丝得到,其主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
PET分子链中的酯基团容易分解,在高温条件下会产生热解和氧化反应,导致纤维失去原有的力学性能。
此外,纤维的结晶度和晶粒尺寸也会影响热稳定性。
一般来说,高结晶度和小晶粒尺寸的涤纶高强力丝具有更好的热稳定性。
其次,涤纶高强力丝的热稳定性还受到外界环境和加工过程的影响。
在高温环境下,例如高温时的干燥、高温加热等情况下,涤纶高强力丝可能会因热解而发生失去力学强度的现象。
在纺织加工过程中,涤纶高强力丝可能需要经历拉伸、热回缩和加热等工艺。
这些工艺对纤维的热稳定性有一定的影响,需要特别注意控制工艺参数和环境条件,以避免对纤维性能的不利影响。
在提高涤纶高强力丝的热稳定性方面,有几种常见的方法和技术可以采用。
首先,可以通过增加材料的结晶度和晶粒尺寸来提高热稳定性。
这可以通过改变纺丝条件和后续热处理等方法实现。
其次,可以采用添加剂的方式来提高纤维的热稳定性。
例如,在制备过程中添加一定比例的阻燃剂,可以有效提高涤纶高强力丝的耐热性能。
此外,合理选择纤维的填充方式和纤维间的连结方式也可以提高其热稳定性。
例如,在纺织过程中采用不同的纺纱方法、纺丝方式和纺丝材料等,可以改善纤维的热稳定性。
需要注意的是,在提高涤纶高强力丝的热稳定性过程中需要兼顾其它性能指标的影响。
例如,添加剂可能会对纤维的拉伸性能和耐磨损性能产生一定的负面影响。
因此,需要进行综合考虑和平衡,以找到合适的提高热稳定性的方法。
织物阻燃整理阻燃织物是指经某些化学品处理后,遇有明火不易着火或能延缓燃烧,离火后立刻自熄的织物。
一阻燃整理方法:1 永久性阻燃将阻燃剂添加到纤维纺丝原液中使纤维产生阻燃效果。
选用性能优良的环保型阻燃整理剂,然后采用物理、化学的方法将阻燃剂加入到纺丝纤维原料母粒中,保证均匀分布,通过共缩聚制得含阻燃成分的聚酯。
由于阻燃组份均匀地连接在纤维大分子链上,因此可以赋予该制品永久的阻燃性能,但该类阻燃纤维制品生产的面料价格要比经后整理生产的阻燃面料贵30%~60%。
高性能阻燃纤维主要有:凯夫拉(Kevlar):美国杜邦公司研制的一种芳纶纤维材料产品的名称。
诺梅克斯(Nomex):美国杜邦公司研制的一种耐高温阻燃纤维。
我国称芳纶1313克梅尔(Kermel):法国Kermel公司研发的芳香族聚酰胺氩胺纤维,具有不可燃性,极氧指数32,250℃下不发生炭化。
PBI(聚苯并咪唑):一种杂环高分子耐热纤维,具有杰出的阻燃性能。
芳砜纶(商品名Tanlon,简称PSA):是唯一有自主知识产权的国产耐高温纤维,生产企业是上海特安纶纤维有限公司。
除强力稍低外,其他性能与芳纶相似,但它在抗燃和抗热氧老化上显著优于芳纶,在300℃热空气中加热100h,强力损失小于5%,极氧指数超过33;还有良好的染色性、电绝缘、抗化学腐蚀性、抗辐射等。
酚醛纤维:指线型酚醛树脂或热固性酚醛树脂所制成的交联纤维,经缩醛化或络合化而成的阻燃有机纤维。
是目前阻燃纤维中最廉价的。
它的出现打破了热固性树脂不能生产纤维的定论。
Toyobo Heim阻燃聚酯纤维:日本Toyobo公司纺织纤维部生产,在生产纤维的过程中,用共聚方法加入阻燃材料。
纤维本身带阻燃性,对比一般后处理加阻燃剂的纤维,其阻燃效果更稳定,具有长效性,可经受反复家庭水洗和/或干洗,具有优异的自熄灭性,遇火时也只会产生少量的低毒性气体和烟。
Everblaze阻燃纤维:江苏江阴长隆化纤公司阻燃维纶:通过在聚乙烯醇(PVA)大分子上接枝含有阻燃功能元素(卤素、磷、氮等)的化合物,或通过添加阻燃剂共混后,进行溶液纺丝、拉伸、热处理和缩甲醛化等工艺过程制得阻燃维纶。
涤纶丝的生产工艺
涤纶丝的生产工艺一般包括以下几个步骤:
1. 原料准备:用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为主要原料,加入化学品和色母粒等辅料,制成混合物。
2. 聚合反应:将混合物送入高温高压的聚合釜中,加入催化剂和稳定剂等辅料,经过一系列的化学反应,形成高分子量的聚酯原料。
3. 熔融纺丝:将聚酯原料经过一定的加工处理,使其熔化并排成一条丝状,再通过空气流动的方式进行冷却和拉伸,形成细长的涤纶丝。
4. 化纤加工:对涤纶丝进行拉伸、捻合、包覆等加工处理,以改善其物理性能和使用性能,最终制成适合各种用途的涤纶纱线或织物。
5. 成品检查:对涤纶纱线或织物进行检验和质量控制,确保其符合相关标准和要求。
总之,涤纶丝的生产工艺涉及多种化学、物理加工技术,需要经过多道工序才能完成。
涤纶的生产工艺流程涤纶是一种合成纤维,广泛用于纺织和制造各种产品。
下面是涤纶的生产工艺流程的简要介绍。
第一步:聚合涤纶的生产开始于聚合,即将二酯单体与聚合催化剂混合。
在高温下,催化剂促使反应发生,形成涤纶的聚合物。
这个混合物被转移到另一个容器中,在冷却过程中,聚合物凝固成固体。
第二步:切片聚合物固体被刮片机刮成小薄片。
这些薄片经过特殊处理,变成无色、无异味的颗粒,用于下一步的纺丝。
第三步:纺丝涤纶的纺丝过程是将聚合物颗粒加热至熔融状态,然后通过纺丝孔板进行挤压和拉伸。
这将形成长而连续的涤纶纤维。
纤维通过空气冷却和牵伸来固化和拉伸。
这使得纤维具有所需的强度和延展性。
第四步:拉伸和纺股在纺丝过程之后,涤纶纤维继续拉伸和纺股。
拉伸的目的是进一步提高纤维的强度和延展性。
纺股是将单根纤维纺织成卷绕状,使它容易后续加工。
第五步:电纺(可选)对于某些特殊的涤纶纤维,可以进行电纺处理。
电纺是通过电场将纤维拉伸,并使其呈现出更特殊的性能和外观。
这种处理方法产生的纤维比传统方法细薄而均匀。
第六步:涂层和后整理(可选)根据涤纶纤维的用途,可以在纤维表面进行涂层和/或后整理处理。
涂层可以为纤维提供额外的功能,如防水、抗菌等。
后整理包括热定型和染色等处理,以改善纤维的外观和性能。
第七步:包装和分发经过以上工艺处理后的涤纶纤维被包装成卷或袋,并进行标记。
然后它们被分发给纺织工厂或其他制造商,用于生产各种涤纶产品。
综上所述,涤纶的生产工艺包括聚合、切片、纺丝、拉伸、纺股、电纺、涂层和后整理、包装和分发等步骤。
每个步骤都需要严格的控制和检验,以确保纤维的质量和性能符合要求。
涤纶的生产工艺已经不断发展和改进,以满足日益增长的市场需求。