化纤长丝按照原料可分为再生纤维和合成纤维两大类。
再生纤维是以天然高分子化合物(如纤维素)为原料,经化学处理和机械加工制得的纤维,又称为人造纤维,主要产品有再生纤维素纤维、纤维素酯纤维和再生蛋白质纤维。目前长丝面料应用较多的是再生纤维素纤维和纤维素酯纤维,包括粘胶纤维、醋酯纤维和铜氨纤维等。
合成纤维是以石油、天然气、煤及农副产品等为原料,经一系列化学反应制成合成高分子化合物,再经纺丝加工而制得的纤维。包括聚酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶)、聚丙烯腈(腈纶)、聚丙烯纤维(丙纶)、聚乙烯醇纤维(维纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)、聚氨酯纤维(氨纶)等。合成纤维具有强度高、耐磨、密度小、弹性好、不发霉、不怕虫蛀、易洗快干等优点,但也有染色性较差、静电大和吸水性差等缺点。
在化纤长丝织造企业中使用的原料主要是合成纤维(如涤纶长丝、锦纶长丝)和再生纤维素纤维(如粘胶长丝、醋酸长丝),在使用的化纤长丝纤维中涤纶长丝的用量最多,约占87%,锦纶长丝次之,约占10%,粘胶长丝和醋酸长丝约占2%,其次还有少量的铜氨长丝、氨纶长丝等。
1.常见的合成纤维品种
常用的合成纤维品种有聚酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶)、聚丙烯腈(腈纶)、聚丙烯纤维(丙纶)、聚乙烯醇纤维(维纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)、聚氨酯弹性纤维(氨纶)等。
(1)涤纶。其学名为聚对苯二甲酸乙二酯,简称聚酯纤维,常用字母P或T表示。涤纶是我国的商品名称,国外称其为大可纶、特利纶、帝特纶等。由于涤纶原料易得、性能优异、用途广泛、发展非常迅速,现在的产量已居化学纤维的前列。
涤纶的优点是,比常用其他合纤的弹性大、强度和耐磨性较好,涤纶面料不但色牢度优良,而且挺括、不易变形,有“免烫”的美称;涤纶的耐热性也是较强,具有较好的化学稳定性,在正常温度下,都不会与弱酸、弱碱、氧化剂发生作用。
涤纶的缺点是吸湿性极差,涤纶面料穿在身上闷热感强、不透气;另外,由于纤维表面光滑,纤维之间的抱合力差;涤纶短纤织物的经常摩擦之处易起毛、结球。
目前常用的涤纶长丝品种主要有POY、DTY、FDY、ATY和SSY等。
①POY——预取向丝:纺丝速度在3000~3500m/min的卷绕丝,具有较高的取向度,为预取向丝,通称为POY。POY是高取向、低结晶结构的卷绕丝,该结构的形成是由于纺丝速度的提高导致出喷丝头后的熔体细流受到高拉伸应力和较大冷却温度梯度的作用,从而发生快速形变所致。POY常用作拉伸假捻变形丝(DTY)的专用丝。
②DTY——拉伸变形丝:拉伸变形丝也称为涤纶低弹丝,它是涤纶预取向丝(POY)在加弹机器上进行连续或同时拉伸、经过加捻器变形加工后的成品丝。DTY具有流程短、效率高、质量好等特点。
③FDY——全拉伸丝:全拉伸丝采用纺丝和拉伸两道工序在一台纺丝拉伸联合机上生产的产品工艺,系一步法工艺路线。由于FDY(FULL DRAW YARN)外观平滑无蓬松状,各纤维之间密合度相当高,一般断面呈圆形(若纺嘴形状非圆形则视纺嘴形状而有不同形状),透气性差,手感较硬(相对于DTY),衣着类一般使用其仿丝绸特性。
④ATY——空气变形丝:ATY原理是利用喷气法通过空气喷射技术对丝束进行交络加工,形成不规则扭结丝圈,使丝束具有蓬松毛圈状。其关键性设备是一喷气变形喷嘴,当长丝以低超喂率进入喷嘴中,热气流顺丝束的运行方向冲击使其分散喷出。丝束在喷嘴中起变形和热定形作用下固定。空气变形丝是纯靠机械方法产生不规则圈结和扭结的长丝,圈结丝是被其邻近长丝缠绕,热处理后固定而形成的。
⑤SSY——涤纶长丝弹力纤维:SSY弹性纤维是一种PET并列复合纺丝纤维,双组分的聚酯纤维,利用双组分的不同收缩形成永久的弹力卷曲结构。SSY纤维在没有加工之前和普通涤纶丝差不多没有弹力,但经过高温染色和水洗处理后,就产生了永久卷曲,就会使面料产生弹力。具有优秀的弹性伸长和弹性回复率,并且这种弹力稳定,回复性好,不会像氨纶那样容易老化。
(2)锦纶。锦纶是我国的商品名称,学名为聚己二酸己二胺或聚己内酰胺,简称聚酰胺纤维,俗称尼龙,常用字母N表示,分为锦纶66、锦纶1010和锦纶6等品种,国外的商品名称有尼龙、耐纶、卡普纶、阿米纶等。锦纶是世界上最早的合成纤维品种,于1939年实现工业化,问世比涤纶早了十多年。由于性能优良,原料资源丰富,因此在合成纤维中产量一直较高,仅位居涤纶之后。但其生产工艺技术要求比涤纶高得多,制约了产业的快速发展,其发展速度远远跟不上涤纶,目前的产量仅为涤纶的1/10。
锦纶具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性,且摩擦系数低,有一定的阻燃性。锦纶最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维,比棉花耐磨性高10倍,比羊毛高20倍,在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维,可大大提高其耐磨性。锦纶还有一定的弹性,当拉伸至3%~6%时,弹性回复率可达100%,能经受上万次折挠而不断裂。锦纶的强度比棉花高1~2倍、比羊毛高4~5倍,是粘胶纤维的3倍。但锦纶的耐热、耐光性都不够好,熨烫承受温度应控制在140℃以下。保型性也不佳,做成的衣服不如涤纶挺括。此外,它与涤纶一样,吸湿性和通透性都较差。在干燥环境下,锦纶易产生静电,短纤维面料也易起毛、起球。此外,锦纶的保形性差,锦纶衣服不如涤纶挺括,易变形。但它可以随身附体,是制作各种体形衫的好材料。
锦纶也有FDY、DTY等品种,在这里就不详细赘述了,可以参考涤纶品种分类。锦纶单独使用,也可与其他纤维交织,也可假捻加工成加工丝供针织或机织用途,可用于男女儿童服装、被套面料、袜子、雨衣等。另聚酰胺纤维用于航天员外衣之外层及内里,利用其高度强度来保护航天员不受外层空间陨石之袭击,在家纺中可用于窗帘布、浴帘布等,在产业用途中可用于伞布、渔网、滤布、缆绳、轮胎帘布、轮送带衬布及降落伞布等。(https://www.xing528.com)
(3)氨纶。氨纶是一种弹性纤维,学名聚氨酯纤维(Polyurethane)。它具有高度弹性,能够拉长6~7倍,随张力的消失能迅速恢复到初始状态,其分子结构为一个像链状的、柔软及可伸长性的聚氨基甲酸酯,通过与硬链段连接在一起而增强其特性。弹性纤维分为两类:一类为聚酯链类,另一类为聚醚链类。聚酯类弹性纤维抗氧化、抗油性较强;聚醚类弹性纤维防霉性,抗洗涤剂性较好。
氨纶弹性优异。其强度比乳胶丝高2~3倍,线密度也更细,并且更耐化学
降解。氨纶的耐酸碱性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性均较好。氨纶织物的面料主要特点有:
①氨纶弹性非常高,一般制品不使用100%的聚氨酯纤维,多在织物中混用5%~30%的比例,所得各种氨纶织物均具有15%~45%的舒适弹性。
②氨纶织物常以复合纱制成,即以氨纶为芯,用其他纤维(如棉花、锦纶、涤纶等)做皮层制成包芯纱弹力织物,其对身体的适应性良好,很适合做紧身衣,无压迫感。
③氨纶弹力织物的外观风格及服用性能与所包覆外层纤维织物的同类产品接近。
2.常见的再生纤维品种
再生纤维是以天然高分子化合物(如纤维素)为原料,经化学处理和机械加工制得的纤维。这类主要产品有再生纤维素纤维、纤维素酯纤维和再生蛋白质纤维。目前长丝面料应用较多的是再生纤维素纤维和纤维素酯纤维,包括粘胶纤维、醋酯纤维和铜氨纤维等。
(1)粘胶纤维。粘胶纤维是再生纤维的一大类,常用字母R表示,它又分为粘胶长丝和粘胶短纤,普通粘胶纤维是由天然纤维素经碱化而成碱纤维素,再与二硫化碳作用生成纤维素黄原酸酯,溶解于稀碱液内得到的黏稠溶液称粘胶,粘胶经湿法纺丝和一系列处理工序后即成粘胶纤维。
粘胶纤维采用不同的原料和纺丝工艺,可以分别得到普通粘胶纤维,高湿模量粘胶纤维和高强力粘胶纤维等。普通粘胶纤维具有一般的物理机械性能和化学性能,又分棉型、毛型和长丝型,俗称人造棉、人造毛和人造丝。高湿模量粘胶纤维具有较高的聚合度、强力和湿模量。这种纤维在湿态下单位线密度每特可承受22.0cN的负荷,且在此负荷下的湿伸长率不超过15%,主要有富强纤维。高强力粘胶纤维具有较高的强力和耐疲劳性能。
采用粘胶纤维织成的面料具有较强的抗静电性能,不会产生附着在身体上的感觉,因而十分滑爽,特别适合运动穿着。其含湿率最符合人体皮肤的生理要求,具有良好的透气性和调湿功能,被国内外媒体一致称为“会呼吸的面料”。它的织物具有手感柔软、光滑凉爽、透气、抗静电、染色绚丽等优点。
(2)醋酯纤维。醋酯纤维俗称醋酸纤维,即纤维素醋酸酯纤维,是一种半合成纤维。它是以木浆粕或棉浆粕等为原料提取的天然高分子化合物,通过与其他化学物质反应,改变组成成分,再生形成天然高分子的衍生物而制成的纤维。
醋酯纤维的主要特点是,具有热塑性,产生塑性变形后形状不可回复;纤维的外观、光泽和手感与桑蚕丝相似。其强度偏低,断裂伸长较大,湿强与干强的比值高于粘胶纤维,初始模量小;耐酸性较好,耐碱性较差;回潮率比粘胶纤维和桑蚕丝低;耐日光性较好,经一般光照后强力基本保持不变。醋酸丝织物易洗易干,不霉不蛀,其弹性优于粘胶纤维。
由于醋酸纤维不易着火,可以用于制造纺织品、烟用滤嘴、片基、塑料制品等。醋酸长丝在化学纤维中最酷似真丝,光泽优雅、染色鲜艳、染色牢度强,手感柔软滑爽、质地轻,回潮率低、弹性好、不易起皱,具有良好的悬垂性、热塑性、尺寸稳定性,可以广泛地用来做服装里子料、闲暇装、睡衣、内衣等,还可以与维纶、涤纶、锦纶长丝及真丝等复合制成复合丝,织造各种男女时装、男女礼服、高档运动服及西服面料,还可以开发缎类织物和编织物、装饰用绸缎、绣制品底料、轧纹绸、色织绸、醋丝氨包纱等。
(3)铜氨纤维。铜氨纤维是将棉短绒等天然纤维素,溶解在铜氨溶液中制成纺丝液,然后经过湿法纺丝而制成的再生纤维素纤维。
其主要特点是具有真丝般的光泽,单纤维较细,织成的织物手感柔软,悬垂感好,服用性能近似于真丝绸;纤维的吸湿性与粘胶纤维接近;纤维的干强与粘胶纤维接近,但湿强高于粘胶纤维,湿强是干强的65%~70%;纤维无皮层结构使其对染料的亲和力较大,上色较快,上染率较高;耐磨性优于粘胶纤维;对酸和碱的抵抗能力较差。
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