聚酯纤维的结构和性能_图文
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聚酯纤维 polyester fibre juzhi xiɑnwei 聚酯纤维由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维。
工业化大量生产的聚酯纤维是用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的,中国的商品名为涤纶。
聚酯纤维:英文名Polyester Fiber,俗称涤纶,是当前合成纤维的第一大品种。
其面料特性爽滑有柔和的光泽感、垂感好、尺寸稳定、易洗快干、热定型好,但不透气有闷热感。
两者都是常用化纤面料。
超细纤维:英文名Micro Fiber,俗称超细。
一般把纤度0.3旦(直径5微米)以下的纤维称为超细纤维(注:一旦指9000米长纤维重量为1克)。
其面料特性:A、触感极舒适、吸汗透气、冬暖夏凉、色泽高雅。
B、舒适:细腻、保暖、干爽透气、不粘身。
C、美观:细腻、光泽高雅、有较好的悬垂性和丰满度。
D、冬暖夏凉:疏水和防污性方面性能明显提高,利用比表面积大及松软的特点,可设计不同的组织结构,使之更多地吸收阳光热能或更快散发体温,起到冬暖夏凉的作用。
1 前言超细纤维是近年来发展迅速的一种特殊的纤维.它是一种高品质的纺织原料.超细纤维优良的性能是高档时装面料和一些功能性材料的理想原料.超细纤维最显著的特点是:单丝线密度大大低于普通纤维,最细可达0.0001dtex.超细纤维具有以下性能特点:良好的织物结构,特有的界面性质,织物中可以形成微穴结构,能够和其他材料相互渗透等等.2超细纤维的发展历史20世纪40年代,受当时羊毛皮芯结构的启发,仿制出了双组分的复合粘胶纤维.该纤维具有三维卷曲,而且卷曲性能较稳定,故称为“永久卷曲粘胶纤维”[1].国外化纤公司在20世纪60年代开始对细旦和超细旦纤维的研究开发工作,杜邦公司在1964年就取得了用复合纺丝法生产超细纤维的专利,并以此作为发展超细纤维的起点.到20世纪70年代,剥离法和海岛法两种复合纺丝法制取0.1 dtex左右超细旦纤维的生产工艺实现了工业化,并取得了较好的经济效果.三菱人造丝公司采用直接纺丝法,制得纤度为0.06 dtex~0.1 dtex的超细旦腈纶[2].日本首批问世的商业化双组分共轭复合纤维结构十分简单,有“并列型”.“皮芯型”等。
聚酯纤维[聚酯纤维]发展历史聚酯(PET)纤维是由大分子链中的各链节通过酯基连成成纤聚合物纺制的合成纤维,聚酯英文缩写为PET.我国将聚对苯二甲酸乙二酯含量大于85%以上的纤维简称为涤纶,国外的商品名称很多,如美国的达克纶(Dacron)、日本的特托纶(Tetoron)、英国的特恩卡(Terlenka)、前苏联的拉乌珊(Lavsan)等。
早在1894年沃尔兰德(Vorlander)用丁二酰氯和乙二醇制得低相对分子质量的聚酯;1898年恩克恩(Einkorn)合成聚碳酸酯;卡洛泽斯(Carothers)合成脂肪族聚酯:早年合成的聚酯大多为脂肪族化合物,其相对分子质量和熔点都较低,易溶于水,故不具有纺织纤维的使用价值。
1941年英国的温菲尔德(Whinfield)和迪克松(Dickson)用对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)合成了聚对苯二甲酸乙二酯(PET),这种聚合物可通过熔体纺丝制得性能优良的纤维。
1953年美国首先建厂生产PET纤维,可以说PET纤维是大品种合成纤维中发展较晚的一种纤维.随着有机合成、高分子科学和工业的发展,近年研制开发出多种具有不同特性的实用性PET纤维。
如具有高伸缩弹性的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)纤维及聚对苯二甲酸丙二酯( PTT)纤维,具有超高强度、高模量的全芳香族聚酯纤维等:所谓的“聚酯纤维”通常是指聚对苯二甲酸乙二酯纤维。
聚酯纤维具有一系列优良性能,如断裂强度和弹性模量高,回弹性适中,热定型效果优异,耐热和耐光性好。
聚酯纤维的熔点为255℃左右,玻璃化温度约70℃,在广泛的最终用途条件下形状稳定,织物具有洗可穿性,另外,还具有优秀的阻抗性(诸如,抗有机溶剂、肥皂、洗涤剂、漂白液、氧化剂)以及较好的耐腐蚀性,对弱酸、碱等稳定,故有着广泛的服用和产业用途。
石油工业的飞速发展,也为聚酯纤维的生产提供了更加丰富而廉价的原料,加之近年化工、机械、电子白控等技术的发展,使其原料生产、纤维成形和加工等过程逐步实现短程化、连续化、自动化和高速化,聚酯纤维已成为发展速度最快、产量最高的合成纤维品种。
聚酯纤维的结构简式1. 引言聚酯纤维是一种具有广泛应用的合成纤维,其独特的结构和性质使其成为纺织、塑料和包装等领域的重要材料。
本文将探讨聚酯纤维的结构简式以及其与性能之间的关系。
2. 聚酯纤维的化学结构2.1 聚酯的基本单元聚酯纤维是由聚酯分子通过聚缩合反应聚合而成的。
聚酯的基本单元是酯键连接的重复单元,其化学结构由酯基和酯键组成。
2.2 聚酯纤维的链结构聚酯纤维的链结构由交替排列的聚酯基团和酯键组成。
聚酯基团是由一个有机酸分子和一个醇分子通过酯化反应生成的。
酯键连接不同聚酯基团,形成聚酯链。
2.3 聚酯纤维的侧基结构聚酯纤维的侧基结构可以通过在聚合过程中引入不同的官能团来调控。
常见的侧基结构包括卤素取代基、醚基和酮基等。
这些侧基的引入可以改变聚酯纤维的性能和用途。
3. 聚酯纤维的物理性质3.1 强度和拉伸性能聚酯纤维具有较高的强度和良好的拉伸性能。
这是由于聚酯链上的酯键具有较高的结晶性,使得纤维具有较高的强度和刚性。
同时,聚酯链的柔性和可伸性也使得纤维具有良好的拉伸性能。
3.2 热稳定性和耐热性聚酯纤维具有较高的热稳定性和耐热性。
聚酯链上的酯键能够耐受较高温度的作用,因此聚酯纤维可以在较高温度下使用而不融化或分解。
这使得聚酯纤维成为耐热性要求较高的领域的首选材料之一。
3.3 耐化学品性能聚酯纤维具有良好的耐化学品性能。
由于聚酯链上的酯键与许多溶剂和化学品的作用较小,聚酯纤维不易受化学品侵蚀和腐蚀。
这使得聚酯纤维在化工和包装领域得到广泛应用。
4. 聚酯纤维的应用4.1 纺织行业聚酯纤维在纺织行业中广泛应用,用于制作衣物、织物和工业用品等。
其优良的物理性能和化学性质使得聚酯纤维具有良好的耐磨性、抗皱性和耐褪色性,并且易于染色和加工。
聚酯纤维的应用范围涵盖了从家庭纺织品到汽车座椅等各个领域。
4.2 塑料和包装行业聚酯纤维作为一种重要的塑料材料,在包装行业中得到广泛应用。
它具有良好的韧性和承重能力,可以用于制作各种类型的包装材料,如瓶子、薄膜和容器等。
聚酯纤维是什么组成的物质
聚酯纤维是一种常见的合成纤维,它是由聚酯树脂制成的纤维材料。
聚酯树脂是一种聚酯化合物,通过聚合和纺丝等工艺制成纤维。
聚酯纤维具有许多优良的性能,广泛用于纺织、服装、家居用品等领域。
首先,聚酯纤维的主要成分是聚酯树脂。
聚酯树脂是由二元醇和二酸经过酯化反应得到的聚合物,其中二元醇和二酸的种类和比例决定了聚酯树脂的性能。
对聚酯树脂进行适当的改性可以调节聚酯纤维的强度、柔软性、耐热性等性能。
其次,聚酯纤维具有许多优良的特性。
首先是强度高。
聚酯纤维的强度比棉纤维高,具有良好的耐磨性和耐拉伸性,不容易变形。
其次是细度细。
聚酯纤维细度可以调控,可制成细纱、超细纤维等,适用于不同的纺织品制作。
再者是染色性好。
聚酯纤维吸湿性低,易着色,染色均匀,色牢度高。
此外,聚酯纤维还具有抗皱性好、耐腐蚀、耐日晒等特点。
最后,聚酯纤维的应用领域广泛。
在纺织领域,聚酯纤维可用于制作衣服、床上用品、窗帘、毛巾等,具有耐用、易护理的特点;在工业领域,聚酯纤维可用于制作工业绳索、帆布、过滤材料等,具有耐磨、耐高温的性能;在建筑领域,聚酯纤维可用于加强混凝土、制作隔热隔音材料等,具有耐腐蚀、耐候性好的优势。
总的来说,聚酯纤维是一种重要的合成纤维材料,具有优良的性能和广泛的应用领域。
随着技术的发展和应用需求的不断增长,聚酯纤维在各个领域的应用前景将更加广阔。
1。
聚酯纤维结构式
聚酯纤维是一种合成纤维,由聚酯树脂制成,具有优异的物理性能和
化学稳定性,被广泛应用于纺织、包装、建筑等领域。
聚酯纤维的化学结构是由聚酯单元组成的长链分子,其中聚酯单元是
由二元酸和二元醇经缩合反应而成的分子。
常见的聚酯单元包括对苯
二甲酸和乙二醇,苯醌酸和1,4-丁二醇等组合。
聚酯单元结构中,二元酸和二元醇分别通过羟基基团和羧基基团相连,形成一个反复出现的酯键单元,同时在两侧还有未反应的羧基和羟基。
这些未反应的官能团可以与其他聚酯单元反应,形成更长的聚酯链,
其分子量可达到数万甚至数十万。
聚酯纤维的物理性能受其分子量和聚合度影响,通常表现为高强度、
低伸长、耐腐蚀和耐热性能。
其中,高强度主要与聚酯链间的氢键相
互作用有关,而低伸长则是由于聚酯链的高分子量和互相交织所导致的。
总结起来,聚酯纤维的结构式可以简单地表示为(-CO-O-)n,其中n
表示聚酯单元的重复次数。
聚酯纤维的结构使其具有优异的物理性能
和化学稳定性,被广泛应用于各个领域。
涤纶的结构及性能涤纶是聚脂纤维的俗称,其密度为1.38g/cm3,相对分子质量为15000-30000。
涤纶分子结构式为:其中对苯二甲酸乙二醇酯含量大于85%,结品度约为60%。
(1)涤纶的形态结构涤纶的纵向状态是光滑的圆柱形,横截面则是圆形实体。
涤纶有皮层和芯层两个部分,但并不明显。
涤纶的结晶度约为60%,皮层很紧密,不易染色,但染料一旦进入皮层就不易剥落。
因此,涤纶采用分散染料染色后的水洗牢度和摩擦牢度均较好。
(2)机械性能和形状稳定性涤纶大分子属线型分子链,分子侧面没有连接大的基团和支链,因此涤纶分子间紧密结合在一起而形成结晶,使纤维具有较好的机械性能和形状稳定性。
涤纶的机械性能包括弹性、强度、耐磨性等,涤纶的弹性比大部分的合成纤维高,而与羊毛接近,涤纶的耐冲击强度比锦纶高4倍,比粘胶高20倍,涤纶的耐磨性能仅次于锦纶。
(3)吸湿性和染色性能在涤纶中虽然和棉一样也具有非结晶区,但缺少吸湿基团,在标准状态下吸湿率仅有0.4%,由于涤纶的吸湿率低,在水中溶胀度小,干、湿态下强度和断裂延伸度基本相同,导电性差,容易产生静电和玷污现象,另一方面涤纶分子中缺乏像纤维素纤维和蛋白质纤维那能与染料结合的活性基团,分子排列紧密,这些都导致涤纶染色困难。
(4)涤纶的热性能和化学性能涤伦的软化点为230~240℃,熔点为258~263℃,在涤纶分子中只有酯键具有一定的化学反应能力,而苯环和亚甲基都非常稳定,涤纶对酸、氧化剂、还原剂都比较稳定,涤纶经氢氧化钠适当处理后,可以使纤维表面暴露出羧基,表面产生凹坑,同时降低纤维的细度,获得表面多孔性及易去污性,并产生柔软的手感,这种处理称为碱减量整理。
除氢氧化钠以外,氨、碳酸钠和硅酸钠也能使涤伦损伤,氨对涤纶的酯键在常温条件下易产生作用,这种现象叫氨解。
聚酯纤维概述一、聚酯纤维工业发展聚酯纤维(polyester fibre)是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维。
主要品种是聚对苯二甲酸乙二酯纤维,中国商品名为涤纶。
1941年,英国科学工作者在Carotherse工作启发下,选用具有对称结构的对苯二二甲酸和乙二醉缩聚,制成聚对苯二甲酸乙二酯,成功地在实验室中用熔体纺丝法制成了有应用价值的聚酯纤维,当时命名为特丽纶。
英国化学工业公司1949年开始进行小规模工业生产。
聚酯纤维是合成纤维的第一大品种,大约占合成纤维的70%。
世界聚酯纤维产量一表二、聚酯纤维分类和性能1.PET纤维(涤纶):涤纶占世界合成纤维产量的60%以上.性能特点:玻璃化温度67-81℃(1).强度高。
短纤维强度为2.6~5.7cN/dtex,高强力纤维为5.6~ 8.0cN/dtex。
由于吸湿性较低,它的湿态强度与干态强度基本相同。
耐冲击强度比锦纶高4倍,比粘胶纤维高20倍。
涤纶织物结实耐用。
(2).弹性好。
弹性接近羊毛,当伸长5%~6%时,几乎可以完全恢复。
耐皱性超过其他纤维,即织物不折皱,尺寸稳定性好。
弹性模数为22~141cN/dtex,比锦纶高2~3倍。
.涤纶织物具有较高的强度与弹性恢复能力,因此,其坚牢耐用、抗皱免烫。
(3)涤纶的熔点比较高,而比热容和导热率都较小,因而涤纶纤维的耐热性和绝热性要高些。
是合成纤维中最好的。
(4).耐磨性好。
耐磨性仅次耐磨性最好的锦纶,比其他天然纤维和合成纤维都好。
(5).耐光性好。
耐光性仅次于腈纶。
涤纶织物的耐光性较好,除比腈纶差外,其耐晒能力胜过天然纤维织物。
(6).耐腐蚀。
可耐漂白剂、氧化剂、烃类、酮类、石油产品及无机酸。
耐稀碱,不怕霉,但热碱可使其分解。
(7).染色性较差,但色牢度好,不易褪色。
涤纶分子链上因无特定的染色基团,而且极性较小,所以染色较为困难,易染性较差,染料分子不易进入纤维。
(8). 吸湿性很小,即使相对湿度在100%,吸湿率也仅为0.6%。