聚酯纤维的改性
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聚酯纤维的现状及未来五至十年发展前景聚酯纤维是一种重要的合成纤维,广泛应用于纺织、服装、包装、建筑等多个领域。
本文将介绍聚酯纤维产业的现状以及未来五至十年的发展前景。
首先,我们来了解一下聚酯纤维的特点。
聚酯纤维具有优异的物理性能,如高强度、高弹性模量、抗蠕变能力强等。
此外,聚酯纤维还具有耐磨、耐光、耐热、耐化学药剂等诸多优点,使其成为纺织行业的首选材料之一。
目前,聚酯纤维产业发展迅速,市场规模不断扩大。
根据统计数据,全球聚酯纤维产量占到合成纤维总产量的80%以上,年产量超过50亿吨。
而中国是目前全球最大的聚酯纤维生产国家,年产量超过30亿吨,占全球总产量的60%以上。
聚酯纤维产业的发展主要受益于以下几个因素。
首先,随着国民经济的不断发展和人民生活水平的提高,纺织品市场需求不断增加。
聚酯纤维作为纺织原料的重要组成部分,自然也受益于这一趋势。
其次,聚酯纤维的广泛应用领域也为产业发展提供了广阔的空间。
包括纺织、服装、家居、汽车、建筑等多个行业都离不开聚酯纤维的应用。
新兴行业的发展也为聚酯纤维带来了新的增长点,如新能源车、高速铁路等领域对聚酯纤维的需求不断增加。
未来五至十年,聚酯纤维产业将继续保持稳定增长态势。
首先,全球纺织品市场的需求仍将保持增长势头,特别是新兴市场的崛起将进一步推动产业发展。
其次,随着科技的不断进步,聚酯纤维的功能性和性能将不断提升,为市场提供更多的选择。
例如,聚酯纤维可以通过改性提高其吸湿透气性能,满足人们对于舒适性的要求。
同时,纺织品的绿色环保问题也将成为产业发展的重要方向,聚酯纤维的可回收利用率将进一步提高。
在发展的同时,聚酯纤维产业也面临着一些挑战。
首先,原材料供应的稳定性是一个关键问题。
聚酯纤维的生产需要用到聚酯原料,而这一原料的供应受到石油价格波动等因素的影响。
其次,聚酯纤维产业竞争激烈,行业内企业数量众多,市场竞争激烈,企业需要不断提高产品质量和创新能力以保持竞争优势。
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。
聚酯纤维的克罗值理论说明引言部分的内容可以参考以下草稿:1.1 概述:聚酯纤维是一种常见的合成纤维材料,在纺织行业和其他领域得到广泛应用。
了解聚酯纤维的性能和品质对于提高其应用价值以及进一步推动相关技术和产业发展至关重要。
其中,克罗值作为衡量聚酯纤维性能优劣的重要指标,具有重要意义。
1.2 文章结构:本文将首先介绍聚酯纤维的定义和特性,包括其化学结构、物理性质以及制备工艺等方面。
接着,将详细阐述克罗值的概念及其在评估聚酯纤维品质和性能中的重要性。
最后,将对影响聚酯纤维克罗值的因素进行深入分析和讨论。
1.3 目的:本文旨在系统地介绍与探讨聚酯纤维克罗值理论,并结合实验方法与结果分析等内容,全面揭示聚酯纤维克罗值与其品质、性能相关联的关系。
同时,在应用与发展前景探讨部分,进一步评估克罗值对于聚酯纤维应用和产业发展的影响,并提出相关研究方向和下一步工作建议。
通过本文的撰写与研究,希望能够推动聚酯纤维领域的技术创新和发展。
2. 聚酯纤维的克罗值理论说明:2.1 聚酯纤维的定义和特性聚酯纤维是一种合成纤维,由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。
它具有许多优良特性,包括耐磨损、耐褪色、抗皱和易清洗等。
因此,聚酯纤维被广泛应用于纺织行业。
2.2 克罗值的概念和重要性克罗值是一种衡量纺织品强度的指标,通常用来评估聚酯纤维的质量。
它表示材料断裂前受力下的强度或抵抗能力。
较高的克罗值意味着更高的强度和更好的质量。
2.3 影响聚酯纤维克罗值因素分析有几个因素会影响聚酯纤维的克罗值。
首先,纤维原料的质量和处理过程对最终产品的克罗值至关重要。
其次,生产工艺中使用的化学品和添加剂也会影响最终产品的克罗值。
此外,纤维的纺制方式和加工条件也可能对克罗值产生影响。
总之,在理论上研究聚酯纤维的克罗值是十分重要的,它不仅可以提供关于纤维质量和性能的信息,还可以指导生产过程中的优化和改进。
因此,深入理解聚酯纤维的克罗值理论对于推动相关领域的发展具有重要意义。
江苏理工学院研究生课程论文 (20-20学年第学期)
题 目: 研究生: 提交日期:年月日研究生签名: 学院
学号 课程名称 任课教师 教师评语: 成绩评定:任课教师签名:年月日
浅谈服装材料中涤纶的性能及改进 任慧中 摘要:合成纤维是我国服装材料中应用最多的材料之一,而聚酯纤维(涤纶)又是化纤用量最大的一种。本文分析了涤纶的物理及化学性能,并对吸湿性、耐燃烧性、抗静电性在物理和化学特性方面进行进一步改善,使涤纶更加舒适,应用更加广泛。最后,本文对合成纤维在国内外的发展进行了展望。 关键词:聚酯纤维;吸湿性;耐燃烧性;抗静电性;改性 Analysis The Property Of Dacron And Improvement In The Clothing Materials RENHuiZhong Abstract:Synthetic fiber is one of the most widely was used materials. However, the polyester (PET) is the largest about fiber. The property of physics and chemistry and was made a further improvement about hygroscopic、flammability and antistatic in this paper, which was became more comfortable and wider in application.Finally, the development of synthetic fiber was expected in domestic and foreign. Keywords:polyester fiber;hygroscopicity;flammability; anti-static electricity; improvement 1 前言 当前,中国服装、纺织品出口的质量、数量和效益在逐年攀升。同时,服装消费模式呈现出多元化的态势,不但满足了消费者日益增长的需求,也推动了纺织产业链向科技创新、文化增值、绿色环保以及可持续发展的方向发展,这必将使我国纺织、服装业的全球市场竞争力不断提高。近二十年来,我国的化学纤维工业取得了快速发展,根据官方数据显示(图1-1),2010年我国化纤产量为3089.7万吨,2014年为4432.67万吨。可见我国的化纤用量不断的增大。其中聚酯纤维的产量最大,为化纤总量的四分之三。随着聚酯纤维的发展,其性能已经在吸湿性、抗静电性、抗燃性等方面已经不能够满足人们的需求。本文主要阐述对聚酯纤维三种特性进行物理和化学性能方面的改进,进而满足人们的需求。
图1-1 1990-2002我国聚酯的供需变化 聚酯纤维的改性可以在聚合、纺丝和纤维加工各个过程中实现[1]。改性方法大致可以归纳为两大类: a.物理改性 物理上主要是在纤维的加工条件上做一系列的改变。混纺,复合以及通过变化的形态等方法来达到改性的目的。复合以及混纺等只局限于特殊领域的改性,而改变形态的方式,目前还不能获得像天然纤维那样比较理想的效果,但是在外观风度上较为直观。 b.化学改性 化学改性的工艺过程比较简单,当然也比较容易达到我们的目的。但是它的缺陷是,耐久性比较差。如表面处理、共聚(在聚酯链中引入第三组分)和共混(在聚合物制造过程中加入改性添加剂)等。当时共聚和共混在过程上比较复杂,通常会影响产品的某些物理性能。如强度降低等。 2 改性聚酯纤维的吸湿性 2.1 吸湿性概念 服装在穿用过程中,常常会遇到受潮、洗涤、干燥等的变化。在这些变化当中,制成服装的纤维原料有时候会吸收液态水(常称之为吸水性),有时会吸收气态水,有时也能放出气态水,使服装逐渐干燥。这种吸收和放出气态水的能力称为纤维的吸湿性。一般吸湿性用回潮率W(%)表示。由于涤纶表面光滑,内部分子排列紧密,分子间缺少亲水结构,因此吸湿率很小,,在标准大气状况下回潮率仅0.4%左右,吸湿性能很差,做夏季服装有闷热感,使人感到不适[2]。 2.2 吸湿机理 纤维吸收空气中水分子的最主要的原因,在于纤维的分子结构中存在着亲水性的化学基团,在常用纤维中,亲水基团有-OH,-COOH,-NH2,-CONH,-CN等几种。 亲水基团的极性愈强、吸收水分子的能力就愈强,吸湿性就愈好。当然亲水基团的数量愈多,吸湿性也愈强。此外,纤维的结晶区内因分子排列整齐,空隙比较小,水分子难以进入;而非结晶区分子排列不规整,空隙比较大,水分子较易进入,所以结晶度高纤维的吸湿性差。纤维所吸收的部分水分子,是被纤维的表面或内部空隙的表面吸附着,所以纤维的表面积愈大,能吸附的水分子也就愈多。涤纶纤维内部不存在亲水性基团,它的吸湿仅靠表面吸附。天然纤维在生长过程中还存在一些糖类、胶质,这些物质的吸湿能力较大,所以这些物质分离前后,纤维的吸湿能力也有所不同[2]。 2.3吸湿指标 吸湿指标常用回潮率W(%)表示。回潮率W(%)表示纤维吸湿多少,计算式如下: W(%)=((G-G0)/G0*)100 ( 2.3 ) 式(2.3)中:G--含水湿重(g);G0--干燥重量(g)。 在我国现行的行业标准中,棉纤维是采用另外一个指标--含水率M(%)来表示其含水的数量[3]。纤维吸湿量的多少,除了与纤维本身的结构性能有关外,还与纤维所处的环境的湿度有关。如表2-3所示,环境相对湿度越高,纤维的回潮率也越大。吸湿性越好的纤维,越容易受环境相对湿度的影响[3]。 表2-3 相对湿度与回潮率的关系 纤维 20C,65%时 20C,100%时 公定回潮率 棉 7-8 23-27 8.5 苎麻 12-13 -- 12.0 羊毛 15-17 33-36 15.0 丝 9 36-39 11.0 黏胶 13-15 35-34 13.0 铜铵 12-14 -- 13.0 锦纶 3.5-5.0 8-13 4.5 涤纶 0.4-0.5 1.0-1.1 0.4 腈纶 1.2-2.0 5.0-6.5 2.0 维纶 4.5-5.0 26-30 5.0 丙纶 0 0.1-0.2 0
纤维吸湿性的多少,对纤维性能影响较大,所以测定纤维的性能必须在恒温恒湿室内进行。此外相同量的纤维,在不同相对湿度条件下有不同的回潮率,从而具有不同的重量[4]。因此各个国家为了买卖交易公平起见,都以标准状态下的回潮率为依据,确定公定回潮率Wk(%)时的重量是公定重量Gk(g)。买卖交易的重量都指的是公定重量Gk。如下表2-3所示,常用纤维的回潮率:
表2-3 常用纤维的回潮率 纤维种类 公定回潮率 纤维种类 公定回潮率 原棉 8.5 粘胶纤维 13 同质洗净毛 16 涤纶 0.4 异质洗净毛 15 锦纶 4.5 桑蚕丝 11 腈纶 2 亚麻 12 维纶 5 黄麻 14 丙纶、氯纶 0
由此可见,涤纶的回潮率很低,即吸湿性能比较差。下面对聚酯纤维进行物理和化学方法的改性,进而改善聚酯纤维的吸湿性。 2.4 物理改性 2.4.1 混纺 通常采用35%的棉与65%的涤纶混纺。这种织物主要采用高支纱平纹组织织成,多用于轻薄的衬衫布、细平布、府绸等。涤棉布俗称"的确良",它既保持了涤纶纤维强度高、弹性恢复性好的特性,又具备棉纤维的吸湿性强的特征,易染色、洗后免烫快干。涤棉布品种规格较多,有原色布、色布、印花布及色织布等[4]。 2.4.2 结晶区域 聚酯纤维的结晶区域多于非结晶区域,因为纤维的结晶区内因分子排列整齐,空隙比较小,水分子难以进入,而非结晶区分子排列不规整,空隙比较大,水分子较易进入。所以将聚酯纤维的部分结晶区转化为非结晶区即可改善其吸湿性。 2.5 化学改性 2.5.1 用亲水性基团接枝共聚 用接枝共聚的方法,在大分子结构内引入亲水基团(酰胺基、氨基等)增加纤维导湿性能。日本东洋纺公司开发出会呼吸的聚酯织物"Ekslive",就是通过聚合方法将聚丙烯酸酯粉末以化学键接方式接到聚酯纤维上,通过吸湿排除热量,改善织物的饱和吸水性。接枝共聚的改性纤维吸湿率可以达4%~14%,但成本相对较高。因此对原料进行化学改性的同时,还需要用适当的纺丝工艺或其他处理方法,使得纤维具有多孔的结构和更大的表面积等[5]。 2.5.2 亲水性物质整理 为使聚酯纤维表面亲水化,可用亲水性高分子物质覆盖,但要有耐水洗性能。亲水加工剂苯二甲酸的苯环与酯键和聚酯纤维有完全相同的结构。因此,使用这种亲水加工剂处理后进行加热时,具有相同结构的部分接近于熔合状态,冷却后进入聚酯纤维的结晶结构之中形成共熔结晶,获得耐久性。一般采用聚乙二醇链段获得亲水性[2]。 真丝的丝胶朊是一种高高吸湿性丝蛋白。用化学方法提取后,将其牢固地附着于 聚酯纤维分子上,也可实现功能转移。帝人公司开发的高级吸湿性纤维WellKeyMA就是利用 此方法制成的,织物的吸湿快干特性高于普通聚酯纤维织物10倍。另外,丝胶朊是氨基酸,用其整理过的织物,贴身穿着时会被皮肤吸收,并有保护皮肤的效果。日本日经新闻曾介绍,丝胶朊对遗传过敏性皮炎有显著疗效,能抑制人体内有机物的氧化。 3 改性聚酯纤维的阻燃性 聚酯纤维的可燃性虽然比纤维素纤维要差一些,但是,作为衣着服饰和家庭用品,必然要引起对其可燃性的关注。从改性聚酯纤维所发表专利的数量来看,改进阻燃性已跃居首位。在阻燃性的理论研究方面,也获得了较快的进展。纤维按其燃烧能力大小可以分为易燃(如纤维素纤维、腈纶)、可燃的(如蚕丝、羊毛、锦纶、涤纶、维纶)、难燃的(如氯纶)和不燃的(如石油、玻璃丝)等四种。表达纤维及其制品燃烧性能的的指标一般有两种:一种表示纤维是否容易燃烧;另一种表示纤维是否经得起燃烧。前者评定为纤维可燃性指标,如纤维的点燃温度和发火点,后者评定为纤维的耐燃性指标,如极限氧指数[3]。极限氧指数LOI是材料点燃后在氧--氮大气里维持燃烧所需要的最低含氧量体积百分数。 LOI={O2的体积/ (O2的体积+ N2的体积)}*100% (3.1) 表3-1为纤维点燃温度,表4为纤维的极限氧指数 纤维 织物重量(g/m2) 氧指数(%) 棉 220 20.1 粘胶纤维 220