通過改性技術可以賦予傳統滌綸(PET纖維)及新型聚酯(PBT、PTT、PEN、PLA、LCP)纖維一些新的性能,使其具有更“專業”的技術特征。纖維改性一般通過共聚、共混、提高分子量、纖維成形、表面改性等途徑實現。上周一介紹了共聚改性技術、提高平均分子量工藝、共混改性技術、纖維表面改性技術,本期將重點介紹聚酯復合纖維加工技術。
雙組分并列復合
采用低黏度PET(0.48dL/g)為A組分,與B組分PBT(1.2dL/g)或PTT(1.2dL/g)以50∶50比例,在離開出絲板面后復合,再經過牽伸定形,纖維具有三維空間卷曲的“永久”彈性,可紡性好,易織造。采用黏度差不小于0.45dL/g的兩種PET切片(例如0.45dL/g和0.90dL/g),也可以得到具有良好卷曲性能和拉伸回復彈性的復合纖維。
皮芯復合
已經實現工業化生產的皮芯復合短纖維主要采用“凸臺狹縫式”或“針管式”雙組分復合組件,以低熔點的聚乙烯或低熔點PET為皮層,PET為芯層,按面積比為1∶1同心圓或偏心圓截面,分別用于聚烯烴纖維為主和PET纖維為主的熱熔黏合非織造布,也可用于特殊短纖維縫紉線。
將質量分數為35%的十八烷吸附到凹凸棒土中制得復合相變材料,然后與PET按質量比1∶9共混制得母粒,按質量比1∶1紡制成以PET為皮層、共混母粒為芯層的皮芯復合相變纖維,可明顯延緩外界溫度對纖維內部溫度的影響,形成一個相對封閉的微氣候。
聚苯硫醚(PPS)纖維具有耐高溫、耐腐蝕的特點,但物理機械性能相對較弱,采用高黏度(1.01dL/g)PET為芯層,熔融指數為20g/min的纖維級PPS為皮層,通過皮芯復合紡絲方法得到耐酸堿、物理性能等綜合性能良好的復合纖維。
江蘇鑫博高分子材料股份有限公司研制了167dtex/36f的以PA6為皮層、PET為芯層、質量比1∶1的皮芯型高強絲。纖維與橡膠的黏合牢度增加,且模量和強度均明顯提高。
海島及裂片型復合
聚酯海島纖維紡絲技術的關鍵是“海”組分水溶性改性聚酯的合成以及紡絲組件改進,增加單纖維“島”數量。開纖后“島”組分纖維尺寸可達納米級。
日本帝人(Teijin)公司采用復雜的噴嘴流路設計,形成多島的海島截面,以PET為“島”組分,單根纖維“島”數量約1000,開纖后得到高強度的聚酯納米纖維NanoFront®,堿減量前的線密度為56dtex/10f,與一般的聚酯長絲基本一樣,因此對纖維后加工的工藝和設施無特殊限制。
濟南圣泉集團股份有限公司采用PET/COPET海島法復合紡絲技術,制得單絲線密度為0.0011~0.33dtex的超細纖維。其在“島”組分中加入生物質石墨烯,使纖維具有抗菌及遠紅外線發射功能。
紹興柯橋恒鳴化纖有限公司采用PET為直接紡絲熔體、PA6為切片紡制裂片復合纖維,其滌錦復合POY超細纖維規格為290dtex/72f時,PET∶PA6(質量比)為82∶18。