化纖工藝聚丙烯纖維

第 五 章 聚 丙 烯 纖 維 1953年 zieglar和 natta發(fā) 明 了 能 夠 使 烯 烴 定 向 聚 合 的有 機(jī) 金 屬 絡(luò) 合 催 化 劑 ， 同 年 意 大 利 的 納 塔 用 這 種 催 化劑 合 成 了 等 規(guī) 聚 丙 烯 ， 1957年 意 大 利 開(kāi) 始 工 業(yè) 化 生 產(chǎn)聚 丙 烯 。 1960年 工 業(yè) 化 生 產(chǎn) 聚 丙 烯 纖 維 。 隨 著 石 油 工業(yè) 的 發(fā) 展 ， 丙 烯 來(lái) 源 豐 富 ， 價(jià) 廉 使 聚 丙 烯 纖 維 的 發(fā) 展很 快 ， 七 十 年 代 末 產(chǎn) 量 已 達(dá) 一 百 多 萬(wàn) 噸 ， 居 合 纖 第 四位 。 聚 丙 烯 纖 維 的 主 要 商 品 名 稱 ： 我 國(guó) 意 大 利 美 國(guó) 日 本 丙 綸 Meraklon Herculon Pylen 丙 綸 纖 維 的 主 要 特 點(diǎn) ：1、 比 重 小 ： 丙 綸 是 目 前 所 有 纖 維 中 比 重 最 小 的 0.918/cm32、 強(qiáng) 度 高 ： 丙 綸 是 強(qiáng) 度 比 較 高 的 一 種 纖 維 ， 由 于 丙 綸不 吸 水 ， 其 干 濕 強(qiáng) 度 基 本 相 同 更 適 用 濕 態(tài) 的 使 用 要 求 。3、 彈 性 好 ： 回 彈 率 與 滌 綸 、 腈 綸 、 尼 龍 類 似 ， 彈 性 模量 略 低 于 滌 綸4、 光 熱 穩(wěn) 定 性 差 ： 易 于 老 化 ， 在 加 工 使 用 中 容 易 失 去光 澤 、 強(qiáng) 伸 度 下 降 。5、 染 色 性 差 ： PP上 沒(méi) 有 極 性 基 因 缺 乏 對(duì) 一 般 染 料 的 親和 性 。 表 5-1 PP纖 維 的 主 要 性 能 性 能 指 標(biāo) 復(fù) 絲 短 纖 維斷 裂 強(qiáng) 度 /cN dtex-1斷 裂 伸 長(zhǎng) /%彈 性 回 復(fù) 率 /%（ 在 5%伸 長(zhǎng) 時(shí) ）初 始 模 量 /cN dtex -1沸 水 收 縮 率 /%回 潮 率 /% 3.1-6.415-3588-9846-1360-50.03 2.5-5.320-3588-9523-630-50.03 第 二 節(jié) 紡 絲 級(jí) 聚 丙 烯 聚 丙 烯 的 生 產(chǎn) 一 般 都 是 由 較 大 型 的 石 油 化 工 企 業(yè) 完成 的 ， 化 纖 廠 基 本 上 都 采 用 聚 丙 烯 切 片 紡 絲 。 切 片 的 主 要 指 標(biāo) ： 等 規(guī) 度 95 2dl/g 分 子 量 18 20萬(wàn) 熔 融 指 數(shù) 6g/10min 水 分 0.1% 用 齊 格 勒 納 塔 催 化 劑 可 以 獲 得 高 規(guī) 整 性 的 聚 丙 烯 ，從 而 得 到 較 高 結(jié) 晶 性 和 較 高 的 熔 點(diǎn) 及 良 好 的 物 理 機(jī) 械性 能 。 丙 烯 單 元 中 沒(méi) 有 極 性 基 因 ， 為 了 增 加 分 子 間 作用 力 ， 其 分 子 量 比 一 般 成 纖 高 聚 物 要 高 。 等 規(guī) 度 的 測(cè) 定 ： 丙 稀 聚 合 物 中 含 有 等 規(guī) 、 間 規(guī) 、 無(wú) 規(guī) 三 種 結(jié) 構(gòu) 組 成 。而 正 庚 烷 能 溶 解 無(wú) 規(guī) 、 間 規(guī) 聚 合 物 ， 可 以 采 用 沸 騰 的 正庚 烷 對(duì) 聚 丙 烯 聚 合 物 試 樣 進(jìn) 行 萃 取 、 萃 取 后 所 剩 殘 渣 即為 等 規(guī) 聚 丙 烯 。 用 萃 取 前 后 試 樣 質(zhì) 量 之 比 即 為 等 規(guī) 度 。 熔 融 指 數(shù) 的 測(cè) 定 ： “ MI” 是 熱 塑 性 高 聚 物 在 規(guī) 定 地 溫 度 和 壓 力 下 在 十 分鐘 內(nèi) 通 過(guò) 指 定 長(zhǎng) 度 和 內(nèi) 徑 的 毛 細(xì) 管 的 重 量 值 。 單 位“ g/10min” 。 PP的 測(cè) 定 條 件 ： 溫 度 230 ， 壓 力 2160g， 毛 細(xì) 管d=2.095mm ， l=8mm。 MI可 表 征 PP的 流 動(dòng) 特 性 ， 估 量 其 分 子 量 的 大 小 。 PP切 片 不 用 干 燥 可 直 接 用 于 紡 絲 。 （ 吸 水 性 差 并 對(duì) 熱降 解 影 響 小 ） 第 三 節(jié) 聚 丙 烯 的 熔 體 紡 絲 一 、 熔 體 紡 絲 與 PET、 PA熔 體 紡 絲 過(guò) 程 一 樣 PP也 可 以 用 熔 體 紡 絲 法制 成 長(zhǎng) 絲 、 短 纖 維 。 工 業(yè) 生 產(chǎn) PP纖 維 一 般 采 用 普 通 的熔 體 紡 絲 法 和 膜 裂 紡 絲 法 。 隨 著 生 產(chǎn) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 近 年來(lái) 又 有 許 多 新 的 生 產(chǎn) 工 藝 出 現(xiàn) ， 如 復(fù) 合 紡 絲 、 短 程 紡 、膨 體 長(zhǎng) 絲 、 紡 牽 一 步 法 （ FDY） 、 紡 粘 和 熔 體 噴 射 法非 織 造 布 工 藝 等 。 主 要 的 工 藝 參 數(shù) 及 其 分 析 如 下 ： 1、 紡 絲 溫 度 PP熔 體 溫 度 高 出 其 熔 點(diǎn) 100 左 右 ， 原 因 如 下 ： (1)PP的 分 子 量 高 ， 熔 融 后 的 熔 體 粘 度 很 高 ， 因 此 要提 高 紡 絲 溫 度 以 增 加 流 動(dòng) 性 使 紡 絲 順 利 進(jìn) 行 。 (2)PP中 沒(méi) 有 強(qiáng) 極 性 基 因 ， 內(nèi) 聚 能 較 小 ， 紡 絲 時(shí) 容 易出 現(xiàn) 熔 體 破 裂 (3)PP分 子 量 分 布 寬 ， 熔 體 彈 性 較 大 牛 頓 性 能 差 。 (4)高 溫 下 紡 絲 ， 卷 繞 絲 的 預(yù) 取 向 度 低 并 生 成 不 穩(wěn) 定的 碟 狀 液 晶 結(jié) 構(gòu) 以 利 于 后 拉 伸 倍 數(shù) 的 提 高 。 2、 冷 卻 條 件 冷 卻 速 率 快 ， 卷 繞 絲 易 生 成 不 穩(wěn) 定 的 碟 狀 液 晶 結(jié) 構(gòu) 。 冷 卻 速 率 慢 ， 卷 繞 絲 易 生 成 穩(wěn) 定 的 單 斜 晶 體 結(jié) 構(gòu) 。 實(shí) 際 生 產(chǎn) 中 絲 室 溫 度 偏 低 ， 側(cè) 吹 風(fēng) 時(shí) 35 40 ， 環(huán) 狀吹 風(fēng) 30 40 冷 卻 風(fēng) 溫 25 風(fēng) 速 0.30.4m/s。 3、 噴 絲 頭 拉 伸 噴 絲 頭 拉 伸 倍 數(shù) 比 滌 綸 紡 絲 低 ， 一 般 為 60倍 左 右 ， 若預(yù) 拉 伸 倍 數(shù) 過(guò) 高 會(huì) 導(dǎo) 致 卷 繞 絲 生 成 穩(wěn) 定 的 單 斜 晶 體 從 而使 后 拉 伸 倍 數(shù) 降 低 ， 影 響 纖 維 質(zhì) 量 。 4、 后 處 理 丙 綸 短 纖 維 后 處 理 的 流 程 也 和 滌 綸 、 錦 綸 相 似 :集 束 第 一 拉 伸 機(jī) 第 二 拉 伸 機(jī) 過(guò) 熱 蒸 汽 加 熱 器 第 三 拉 伸 機(jī) 卷 曲 熱 定 型 切 斷 打 包 丙 綸 長(zhǎng) 絲 的 熔 體 紡 絲 過(guò) 程 也 與 滌 綸 絲 錦 綸 絲 相 似 。 下 面 以 聚 丙 烯 復(fù) 絲 生 產(chǎn) 的 錄 象 為 例 介 紹 常 規(guī) 聚 丙 烯纖 維 的 生 產(chǎn) 過(guò) 程 。 二 、 聚 丙 烯 纖 維 的 老 化 及 防 止 措 施 聚 丙 烯 纖 維 雖 具 有 許 多 優(yōu) 點(diǎn) ， 但 由 于 等 規(guī) 纖 維 的 結(jié)構(gòu) 非 常 單 一 ， 在 分 子 鏈 上 含 有 許 多 不 太 穩(wěn) 定 的 叔 碳 原子 ， 而 且 大 分 子 中 不 含 極 性 基 團(tuán) ,導(dǎo) 致 聚 丙 烯 有 容 易 老化 和 染 色 性 差 的 缺 陷 。 老 化 ： 高 分 子 材 料 在 加 工 、 貯 存 和 使 用 過(guò) 程 中 逐 漸失 去 原 有 的 優(yōu) 良 性 能 以 致 最 后 喪 失 使 用 價(jià) 值 的 現(xiàn) 象 。 丙 綸 老 化 ： 失 去 光 澤 、 退 色 、 強(qiáng) 伸 度 下 降 。 老 化 外 因 ： 光 、 熱 、 氧 的 作 用 結(jié) 果 。 1、 熱 氧 老 化 （ 主 要 發(fā) 生 在 加 工 過(guò) 程 中 ） PP本 身 結(jié) 構(gòu) 不 耐 老 化 ， 加 工 溫 度 比 較 高 在 加 工 中 很 容易 發(fā) 生 熱 氧 化 降 解 。 （ 分 子 鏈 中 生 成 一 些 羥 基 基 團(tuán) ） 2、 光 氧 老 化 （ 主 要 發(fā) 生 在 使 用 過(guò) 程 中 ） PP在 使 用 過(guò) 程 中 ， 由 于 日 光 中 紫 外 線 、 熱 、 氧 等 作 用發(fā) 生 的 老 化 。 （ 羥 基 化 合 物 能 強(qiáng) 烈 地 吸 收 紫 外 線 成 為激 發(fā) 態(tài) ， 使 高 分 子 降 解 老 化 ） 熱 老 化 與 光 老 化 有 密 切 的 關(guān) 系 ， PP在 熱 氧 化 老 化 中 產(chǎn)生 的 化 合 物 是 光 氧 化 的 先 導(dǎo) 、 反 過(guò) 來(lái) 光 老 化 又 會(huì) 誘 導(dǎo)熱 氧 降 解 的 繼 續(xù) 發(fā) 生 ， 兩 者 互 為 因 果 彼 此 促 進(jìn) 。 3、 穩(wěn) 定 老 化 的 措 施 添 加 各 種 穩(wěn) 定 劑 、 高 聚 物 改 性 、 改 進(jìn) 聚 合 和 加 工 工藝 。 工 業(yè) 中 主 要 采 用 添 加 穩(wěn) 定 劑 的 方 法 ， 這 種 方 法 簡(jiǎn) 單易 行 收 效 快 。 第 四 節(jié) 聚 丙 烯 全 拉 伸 纖 維 （ FDY） 下 面 我 們 以 一 段 錄 象 進(jìn) 行 介 紹 。 第 五 節(jié) 聚 丙 烯 的 裂 膜 紡 絲 特 點(diǎn) ： 生 產(chǎn) 過(guò) 程 簡(jiǎn) 單 、 原 料 要 求 低 ， 產(chǎn) 量 高 、 能 耗低 。 膜 裂 纖 維 包 括 ： 割 裂 纖 維 和 撕 裂 纖 維 一 、 割 裂 纖 維 （ 扁 條 、 扁 絲 ） 割 裂 纖 維 是 把 T型 機(jī) 頭 擠 出 的 平 膜 或 吹 塑 得 到 的 管 狀膜 通 過(guò) 具 有 一 定 間 隔 的 刀 具 架 被 切 割 成 扁 帶 、 再 經(jīng) 拉伸 、 熱 定 型 得 到 扁 絲 。 一 般 寬 2.5-6mm,厚 20 50 m纖 度 1100dtex左 右 ， 強(qiáng) 度 4.4cn/dtex 。 平 膜 擠 出 法 ： 纖 度 較 均 勻 ， 手 感 和 耐 沖 擊 性 較 差 。 吹 型 薄 膜 法 ： 產(chǎn) 量 高 、 手 感 好 、 纖 度 均 勻 性 較 差 。 主 要 用 途 ： 地 毯 底 布 、 編 織 袋 、 工 業(yè) 織 物 、 繩 索 等 。 二 、 撕 裂 纖 維 （ 原 纖 化 纖 維 ） 將 擠 出 或 吹 塑 得 到 的 薄 膜 經(jīng) 單 軸 拉 伸 使 大 分 子 沿 拉伸 方 向 取 向 ， 拉 伸 方 向 強(qiáng) 度 ， 垂 直 拉 伸 方 向 強(qiáng) 度 ，然 后 薄 膜 通 過(guò) 針 輥 或 齒 輥 等 破 纖 裝 置 ， 被 開(kāi) 纖 ， 再 經(jīng)物 理 、 化 學(xué) 或 機(jī) 械 作 用 使 開(kāi) 纖 薄 膜 進(jìn) 步 離 散 成 纖 維 網(wǎng)狀 物 或 連 續(xù) 絲 條 ， 長(zhǎng) 絲 。 主 要 用 途 ： 地 毯 、 人 造 草 坪 、 包 裝 材 料 、 繩 索 、 工業(yè) 用 織 物 。 圖 5-7 針 輥 法 撕 裂 纖 維 生 產(chǎn) 工 藝 流 程1-擠 出 機(jī) -歧 管 式 機(jī) 頭 -冷 卻 水 箱 -切 割 設(shè) 備 -加 熱 烘 箱 -拉 伸 機(jī) -熱 定 型 烘 箱 -抗 靜 電 油 劑 -橡 膠 壓 輥 -機(jī) 械 原 纖 化 輥 -去 卷 取 第 六 節(jié) 聚 丙 烯 的 短 程 紡 絲 短 程 紡 絲 技 術(shù) 是 較 常 規(guī) 紡 絲 的 工 藝 流 程 短 ， 紡 絲 工 序與 拉 伸 工 序 直 接 相 連 ， 噴 絲 頭 孔 數(shù) 增 加 ， 紡 絲 速 度 降 低的 一 種 新 工 藝 路 線 。 整 套 生 產(chǎn) 線 可 縮 短 到 50m左 右 ， 從切 片 輸 入 到 纖 維 打 包 全 部 連 續(xù) 化 ， 可 生 產(chǎn) 單 絲 線 密 度 為1200dtex的 短 纖 維 。 它 具 有 占 地 面 小 ， 產(chǎn) 量 高 ， 成 本較 低 ， 操 作 方 便 ， 宜 于 迅 速 開(kāi) 發(fā) 且 適 應(yīng) 性 強(qiáng) 等 優(yōu) 點(diǎn) 。近 年 來(lái) 短 程 紡 有 很 大 發(fā) 展 ， 在 技 術(shù) 與 設(shè) 備 上 都 有 所 突 破。 如 機(jī) 器 高 度 由 三 層 壓 縮 到 一 層 ， 該 技 術(shù) 主 要 以 生 產(chǎn) 丙綸 為 主 ， 也 可 用 于 滌 綸 、 錦 綸 生 產(chǎn) 。 1. 工 藝 流 程 短 程 紡 設(shè) 備 雖 不 盡 相 同 ， 但 工 藝 流 程 基 本 相 似 ， 即 ：切 片 喂 入 添 加 劑 注 入 切 片 共 混 螺 桿 擠 出 熔 體過(guò) 濾 熔 體 分 配 紡 絲 冷 卻 成 形 上 油 卷 曲 張 力 調(diào) 節(jié) 拉 伸 卷 取 熱 定 型 張 力 消 除 切 斷 打 包 。2. 設(shè) 備 與 工 藝 特 點(diǎn) 紡 絲 箱 體 有 6-32個(gè) 紡 絲 位 ， 噴 絲 板 有 環(huán) 形 和 矩 形 兩種 ， 噴 絲 孔 數(shù) 多 達(dá) 15萬(wàn) 孔 ， 冷 卻 吹 風(fēng) 形 式 有 側(cè) 吹 、 中心 放 射 和 真 空 環(huán) 吸 等 。 采 用 環(huán) 形 噴 絲 板 、 中 心 放 射 冷卻 形 式 時(shí) ， 噴 絲 孔 均 勻 分 配 在 圓 環(huán) 上 ， 紡 出 的 絲 像 吹塑 圓 形 薄 膜 ， 冷 卻 氣 體 由 中 心 向 外 吹 ， 以 便 迅 速 冷 卻 。 圖 5-5RIETEX公 司 短 程 紡 流 程 圖1-自 動(dòng) 計(jì) 量 與 混 料 系 統(tǒng) 2-螺 桿 擠 出 機(jī) 3-紡 絲 機(jī) 4-卷 繞 裝 置 5-排 煙 裝 置 6-控 制 柜 7-設(shè) 備 框 架 8-五 棍 牽 伸 機(jī) 9-蒸 汽 箱 10-導(dǎo)絲 機(jī) 11-疊 絲 機(jī) 12-卷 曲 機(jī) 13-干 燥 熱 定 型 機(jī) 14-切 斷 機(jī) 15-打包 機(jī) 表 5-3 RIETEX公 司 短 程 紡 裝 置 的 主 要 技 術(shù) 特 征每 臺(tái)紡 絲位 數(shù) 細(xì) 纖 維 1.7-3.3dtex 粗 纖 維 6.7-200dtex螺 桿 直 徑mm 小 時(shí) 產(chǎn) 量Kg h-1 年 產(chǎn) 量t 螺 桿 直 徑mm 小 時(shí) 產(chǎn) 量Kg 年 產(chǎn) 量t68101228210 212216 120150170170150170170180 300400500600800100012001600 2520336042005040672084001008013440 150170180200170180200200 4506007509001200150018002400 378050406300756010080126001512020160 下 面 以 一 段 錄 象 使 同 學(xué) 們 對(duì) 短 程 紡 絲 有 一 個(gè) 更 直 觀 的了 解 。 第 六 節(jié) 聚 丙 烯 膨 體 長(zhǎng) 絲 膨 體 長(zhǎng) 絲 的 縮 寫 為 BCF。 其 生 產(chǎn) 過(guò) 程 請(qǐng) 看 錄 象 ： 第 七 節(jié) 紡 粘 法 非 織 造 布 紡 粘 法 是 指 紡 絲 直 接 成 布 法 ， 其 工 藝 流 程 包 括 PP切 片熔 融 紡 絲 、 牽 伸 、 分 絲 成 網(wǎng) 和 粘 合 加 固 。 紡 粘 法 非 織 造布 其 工 藝 流 程 如 下 ：PP切 片 熔 融 紡 絲 冷 卻 成 形 拉 伸 鋪 網(wǎng) 纖 網(wǎng) 輸 送 纖 網(wǎng) 加 固 卷 裝 具 體 的 生 產(chǎn) 過(guò) 程 我 們 還 是 來(lái) 看 錄 象 ： 第 八 節(jié) 熔 噴 法熔 噴 法 非 織 造 布 和 紡 粘 法 非 織 造 由 一 樣 都 是 利 用 化 纖紡 絲 得 到 的 纖 維 直 接 鋪 網(wǎng) 而 成 ， 但 是 它 和 紡 粘 法 有 原則 的 區(qū) 別 ， 紡 粘 法 是 在 聚 合 物 熔 體 噴 絲 后 才 和 拉 伸 的空 氣 相 接 觸 ， 而 熔 噴 法 則 是 在 聚 合 物 熔 體 噴 絲 的 同 時(shí)利 用 熱 空 氣 以 超 音 速 和 熔 體 細(xì) 流 接 觸 ， 使 熔 體 噴 出 并被 拉 成 極 細(xì) 的 無(wú) 規(guī) 則 短 纖 維 ， 是 制 取 超 細(xì) 纖 維 非 織 造布 的 主 要 方 法 之 一 。 熔 噴 法 非 織 造 布 工 藝 流 程 如 下 ： 圖 5- 熔 噴 法 成 網(wǎng) 工 藝 原 理 粉 狀 或 粒 狀 PP經(jīng) 擠 壓 熔 融 后 定 量 送 入 熔 噴 模 頭 ， 熔 體 B從 模 頭 噴 板 的 小 孔 噴 出 后 在 高 速 熱 空 氣 流 A的 作 用 下 ，被 拉 伸 成 很 細(xì) 的 細(xì) 流 ， 然 后 在 周 圍 的 冷 空 氣 C的 作 用 下冷 卻 固 化 成 纖 維 ， 其 后 被 捕 集 裝 置 D捕 集 ， 經(jīng) 壓 輥 進(jìn) 入鋪 網(wǎng) 機(jī) 成 網(wǎng) ， 切 邊 后 卷 裝 為 成 品 。 熔 噴 法 非 織 造 布 空 隙 率 高 、 孔 徑 小 、 過(guò) 濾 性 好 、 手 感柔 軟 ， 生 產(chǎn) 設(shè) 備 緊 湊 。 用 途 十 分 廣 泛 ， 并 在 不 斷 發(fā) 展 ，特 別 是 在 過(guò) 濾 材 料 、 吸 附 材 料 和 一 次 性 用 品 方 面 。 但熔 噴 法 非 織 造 布 強(qiáng) 度 不 高 ， 延 伸 度 大 ， 因 此 產(chǎn) 品 尺 寸不 穩(wěn) 定 ， 從 而 限 制 了 它 在 衣 著 、 家 用 以 及 合 成 革 等 方面 的 應(yīng) 用 。 第 三 節(jié) 聚 丙 烯 纖 維 的 改 性 及 新 品 種PP纖 維 具 有 許 多 優(yōu) 良 的 性 能 ， 但 也 有 蠟 感 強(qiáng) 、 手 感偏 硬 、 難 染 色 、 易 積 聚 靜 電 等 缺 點(diǎn) 。 因 此 對(duì) 其 進(jìn) 行 改性 ， 開(kāi) 發(fā) 新 品 種 已 成 為 PP纖 維 發(fā) 展 的 主 要 方 向 。一 、 可 染 聚 丙 烯 纖 維 PP大 分 子 不 含 極 性 基 團(tuán) 或 可 反 應(yīng) 的 官 能 團(tuán) ， 而 且 聚合 物 結(jié) 構(gòu) 中 缺 乏 適 當(dāng) 容 納 染 料 分 子 的 位 置 ， 所 以 染 色相 當(dāng) 困 難 。 除 原 液 染 色 外 ， 解 決 PP纖 維 染 色 問(wèn) 題 的 途徑 有 以 下 兩 條 ： 2、 共 聚 改 性 ： 與 丙 稀 酸 、 丙 稀 腈 、 乙 烯 基 吡 啶 等 共聚 ， 或 接 技 共 聚 在 聚 合 物 中 引 入 可 接 受 染 料 的 極 性 基團(tuán) 。 3、 共 混 改 性 ： 在 熔 體 中 混 入 少 量 染 料 接 受 劑 。 如 引入 有 機(jī) 金 屬 化 合 物 、 陽(yáng) 離 子 有 機(jī) 氮 化 物 。 主 要 產(chǎn) 品 包 括 ： 媒 介 染 料 可 染 PP纖 維 ； 堿 性 染料 可 染 PP纖 維 ； 分 散 染 料 可 染 PP纖 維 ； 酸 性 染 料可 染 PP纖 維 ， 其 中 酸 性 染 料 可 染 PP纖 維 最 有 前 途 。 二 、 高 強(qiáng) 高 模 聚 丙 烯 纖 維通 過(guò) 選 用 高 分 子 、 高 等 規(guī) 度 的 PP原 料 ， 從 提 高 大 分 子鏈 伸 展 程 度 和 結(jié) 晶 度 著 手 ， 對(duì) 紡 絲 和 拉 伸 、 熱 處 理 工 藝過(guò) 程 合 理 控 制 可 獲 得 高 強(qiáng) 高 模 PP纖 維 。高 強(qiáng) PP纖 維 在 產(chǎn) 業(yè) 用 纖 維 領(lǐng) 域 中 具 極 大 競(jìng) 爭(zhēng) 潛 力 。 因?yàn)?其 除 具 有 優(yōu) 良 力 學(xué) 性 能 和 耐 化 學(xué) 性 外 ， 還 具 有 生 產(chǎn) 設(shè)備 投 資 少 、 原 料 價(jià) 格 便 宜 、 生 產(chǎn) 過(guò) 程 耗 能 少 等 明 顯 的 技術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 優(yōu) 勢(shì) 。 國(guó) 外 高 強(qiáng) PP纖 維 的 年 銷 量 不 斷 遞 增 。高 強(qiáng) PP纖 維 可 以 用 作 各 種 工 業(yè) 吊 帶 、 建 筑 業(yè) 安 全 網(wǎng) 、汽 車 及 運(yùn) 動(dòng) 的 安 全 帶 、 船 用 纜 繩 ， 冶 金 、 化 工 、 食 品 及污 水 處 理 等 行 業(yè) 的 過(guò) 濾 織 物 ， 加 固 堤 壩 、 水 庫(kù) 、 鐵 路 、高 速 公 路 等 工 程 的 土 工 布 ， 汽 車 和 旅 游 業(yè) 用 的 蓬 苫 布 ，以 及 高 壓 水 管 和 工 業(yè) 縫 紉 線 等 產(chǎn) 業(yè) 領(lǐng) 域 。 三 、 細(xì) 旦 及 超 細(xì) 旦 聚 丙 烯 纖 維普 通 PP纖 維 手 感 較 硬 ， 有 蠟 狀 感 ， 因 此 服 用 數(shù) 量 很 小 。細(xì) 旦 PP長(zhǎng) 絲 具 有 密 度 小 、 靜 電 小 、 保 暖 、 手 感 好 及 特 殊光 澤 、 酷 似 真 絲 等 特 點(diǎn) ， 并 且 有 “ 芯 吸 ” 效 應(yīng) 及 疏 水 、 導(dǎo)濕 性 ， 是 制 作 內(nèi) 衣 及 運(yùn) 動(dòng) 服 的 理 想 材 料 。國(guó) 內(nèi) 用 可 控 流 變 性 能 的 PP切 片 在 常 規(guī) 紡 、 高 速 紡 及 FDY設(shè) 備 上 開(kāi) 發(fā) 出 了 單 絲 線 密 度 達(dá) 0.71.2dtex的 PP細(xì) 旦 絲 。超 細(xì) 旦 PP纖 維 是 指 直 徑 小 于 5 m的 纖 維 。 其 制 品 作 為氣 懸 體 的 優(yōu) 良 過(guò) 濾 介 質(zhì) ， 在 防 止 空 氣 污 染 裝 置 、 卷 煙 過(guò) 濾嘴 、 采 礦 、 醫(yī) 藥 及 工 業(yè) 用 濾 網(wǎng) 、 飲 料 的 速 過(guò) 濾 裝 置 等 方 面得 到 廣 泛 應(yīng) 用 。 超 細(xì) PP纖 維 還 可 作 離 子 交 換 樹(shù) 脂 的 載 體 及電 絕 緣 材 料 。 其 生 產(chǎn) 方 法 有 離 心 紡 絲 、 熔 噴 紡 和 閃 蒸 紡 及不 相 容 混 合 物 紡 絲 。 四 、 阻 燃 聚 丙 烯 纖 維由 PP纖 維 制 成 的 織 物 易 燃 燒 并 伴 有 燃 撓 滴 熔 現(xiàn) 象 ， 這一 點(diǎn) 限 制 了 它 的 使 用 范 圍 。 PP纖 維 的 阻 燃 研 究 主 要 是通 過(guò) 共 混 改 性 的 方 法 。共 混 阻 燃 改 性 是 選 用 溴 系 、 磷 系 或 含 氮 阻 燃 劑 或 它 們的 復(fù) 合 物 與 PP預(yù) 先 制 成 阻 燃 母 粒 ， 在 紡 絲 時(shí) 按 比 例 與PP切 片 共 混 紡 絲 。 燃 燒 時(shí) ， PP形 成 碳 質(zhì) 焦 炭 以 阻 礙 與氧 氣 接 觸 達(dá) 到 阻 燃 目 的 。 也 有 使 用 磷 與 鹵 素 協(xié) 同 作 用 或采 用 三 氧 化 二 銻 與 鹵 素 協(xié) 同 作 用 的 阻 燃 劑 。 例 如 用 7.2 的 八 溴 聯(lián) 苯 醚 與 三 氧 化 二 銻 的 混 合 物 與 PP共 混 紡 絲， 其 極 限 氧 指 數(shù) 可 以 從 18.1提 高 到 28.1。 高 分 子 材 料 的 阻 燃 研 究 經(jīng) 歷 了 含 鹵 阻 燃 、 低 鹵 阻 燃到 無(wú) 鹵 阻 燃 的 發(fā) 展 過(guò) 程 。 阻 燃 加 工 中 使 用 的 有 效 阻 燃元 素 有 ： 磷 、 氮 、 銻 、 溴 、 氯 、 硫 等 。 而 大 多 數(shù) 阻 燃劑 是 以 磷 為 中 心 元 素 的 化 合 物 。 鹵 素 在 阻 燃 性 能 方 面的 次 序 為 ； I Br Cl F。 不 同 阻 燃 劑 的 阻 燃 機(jī) 理 不同 ， 一 般 認(rèn) 為 ： 磷 化 物 主 要 是 固 相 阻 燃 ， 促 使 纖 維 炭化 分 解 ， 減 少 可 燃 氣 體 產(chǎn) 生 ， 鹵 素 主 要 是 氣 相 阻 燃 ，阻 礙 分 解 氣 體 的 自 由 基 燃 燒 反 應(yīng) 。 五 、 遠(yuǎn) 紅 外 聚 丙 烯 纖 維 遠(yuǎn) 紅 外 丙 綸 纖 維 是 一 種 具 有 優(yōu) 良 保 健 理 療 功 能 、 熱 效應(yīng) 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 鐘 成 分 能 吸 收 人 體 釋 放 出 來(lái) 的 輻 射熱 ， 并 在 吸 收 自 然 界 光 熱 后 發(fā) 射 回 人 體 最 需 要 的414 m波 長(zhǎng) 的 遠(yuǎn) 紅 外 線 。 這 種 遠(yuǎn) 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(xì) 胞 ， 促 進(jìn) 新 陳 代 謝 ， 讓 人 體 達(dá) 到 保 濕 及 促 進(jìn) 血 液循 環(huán) 的 保 健 作 用 。 20世 紀(jì) 80年 代 中 期 ， 日 本 鐘 紡 和 可 樂(lè)麗 公 司 在 PP中 混 人 遠(yuǎn) 紅 外 陶 瓷 成 分 ， 制 成 遠(yuǎn) 紅 外 PP短 纖維 。 遠(yuǎn) 紅 外 丙 綸 纖 維 在 我 國(guó) 也 有 多 家 企 業(yè) 生 產(chǎn) ， 該 產(chǎn) 品的 產(chǎn) 量 近 年 內(nèi) 有 很 大 程 度 的 提 高 。 六 、 三 維 卷 曲 中 空 聚 丙 烯 纖 維 丙 綸 具 有 的 導(dǎo) 熱 系 數(shù) 在 所 有 纖 維 中 是 最 低 的 ， 尤 其 是 它密 度 輕 ， 適 合 作 為 保 溫 材 料 使 用 。 國(guó) 內(nèi) 開(kāi) 發(fā) 生 產(chǎn) 的 一 種 中空 三 維 卷 曲 丙 綸 纖 維 的 纖 度 6.67 dtex， 長(zhǎng) 度 為 65mm， 卷曲 數(shù) 為 3.74 cm， 壓 縮 率 76.5 ， 壓 縮 回 復(fù) 率 35.2 ，壓 縮 彈 性 率 16.6 ， 該 纖 維 除 可 作 為 玩 具 、 被 褥 、 睡 袋 填充 物 使 用 外 ， 還 可 作 為 服 裝 保 溫 內(nèi) 襯 使 用 。 除 了 中 空 三 維卷 曲 丙 綸 ， 還 開(kāi) 發(fā) 了 四 孔 、 七 孔 、 九 孔 高 彈 中 空 丙 綸 ， 截面 形 狀 有 圓 形 、 方 形 和 三 葉 形 多 種 ， 使 纖 維 的 回 彈 性 和 保暖 性 更 好 ， 同 時(shí) 該 產(chǎn) 品 生 產(chǎn) 工 藝 簡(jiǎn) 單 ， 能 耗 低 ， 原 料 價(jià) 格低 廉 ， 來(lái) 源 廣 泛 。 因 此 該 產(chǎn) 品 有 著 十 分 廣 闊 的 市 場(chǎng) 前 景 。應(yīng) 用 方 面 包 括 床 上 用 品 、 玩 具 、 汽 車 靠 墊 、 服 裝 、 被 褥 內(nèi)襯 等 ， 還 可 用 于 仿 制 羊 毛 毯 、 仿 羊 羔 皮 等 。 七 、 其 它 改 性 聚 丙 烯 纖 維將 微 晶 石 蠟 、 肥 皂 、 硅 化 物 、 有 機(jī) 酸 的 脂 肪 酸 脂 、 高相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量 脂 肪 醇 、 含 氟 代 烷 基 的 蠟 狀 物 、 無(wú) 規(guī) PP或低 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量 聚 乙 烯 與 PP切 片 相 混 ， 可 制 得 耐 磨 性 良好 的 PP纖 維 。將 PP切 片 與 抗 靜 電 劑 混 合 紡 成 纖 維 ， 抗 靜 電 劑 以 微 原纖 形 態(tài) 分 散 在 PP基 體 中 ， 使 纖 維 具 有 抗 靜 電 性 能 。選 用 耐 高 溫 而 且 與 PP有 良 好 的 相 容 性 及 分 散 性 的 抗 菌劑 ， 采 用 共 混 紡 絲 的 方 法 可 制 得 抗 菌 保 健 PP纖 維 。 日 本 宇 部 將 PP與 液 體 石 蠟 混 合 ， 熔 融 紡 絲 ， 拉 伸 熱 處理 后 浸 漬 在 已 烷 中 溶 去 液 體 石 蠟 ， 制 得 了 孔 隙 率 高 達(dá)25 的 多 孔 性 PP纖 維 ， 多 孔 性 PP纖 維 的 孔 隙 率 高 、 孔徑 小 、 比 表 面 積 大 、 過(guò) 濾 性 好 。 可 用 于 清 除 液 體 中 的 不溶 性 物 質(zhì) 和 物 質(zhì) 中 的 臭 氣 。 80年 代 以 來(lái) ， 人 們 對(duì) 芳 香 的 認(rèn) 識(shí) 不 再 限 于 感 官 的 愉悅 ， 而 是 更 注 重 于 芳 香 的 醫(yī) 療 保 健 價(jià) 值 等 ， 開(kāi) 發(fā) 出 了 芳香 整 理 織 物 和 芳 香 纖 維 織 物 。 其 主 要 的 研 制 途 徑 有 三 種： 將 芳 香 物 質(zhì) 與 低 熔 點(diǎn) 聚 合 物 混 合 造 粒 后 在 較 低 的 溫 度下 紡 絲 ； 將 芳 香 物 質(zhì) 包 敷 在 微 膠 囊 中 后 加 入 到 紡 絲 溶 液(熔 體 )中 紡 絲 ； 將 PP與 吸 油 物 質(zhì) 混 合 后 紡 絲 ， 浸 入 芳 香物 質(zhì) 溶 液 中 吸 收 香 料 ， 從 而 賦 予 纖 維 芳 香 功 能 。 復(fù) 習(xí) 題 1、 聚 丙 烯 纖 維 有 哪 些 特 點(diǎn) 2、 聚 丙 烯 切 片 的 等 規(guī) 度 和 熔 融 指 數(shù) 是 如 何 測(cè) 定 的 3、 聚 丙 烯 紡 絲 時(shí) 為 什 么 紡 絲 溫 度 要 遠(yuǎn) 高 于 熔 點(diǎn) 4、 為 了 抑 制 聚 丙 烯 的 老 化 經(jīng) 常 加 入 哪 些 添 加 劑 ， 它 們都 有 哪 些 作 用 5、 簡(jiǎn) 述 割 裂 纖 維 和 撕 裂 纖 維 的 制 造 過(guò) 程 6、 簡(jiǎn) 述 聚 丙 烯 的 短 程 紡 絲 7、 簡(jiǎn) 述 聚 丙 烯 的 熔 噴 紡 絲 法 8、 簡(jiǎn) 述 聚 丙 烯 的 膨 體 長(zhǎng) 絲 生 產(chǎn) 法 9、 簡(jiǎn) 述 聚 丙 烯 的 紡 粘 法 非 織 造 布 生 產(chǎn) 法10、 簡(jiǎn) 述 聚 丙 烯 的 常 規(guī) 長(zhǎng) 絲 復(fù) 絲 生 產(chǎn) 法