涤纶长丝基础概念

1、涤纶长丝生产第一章概述初生丝：未拉伸丝（常规 纺丝）（UDY ）、半预取向丝（中速 纺丝）（MOY ）、预取向丝（高速纺丝）（POY ）、高取向丝（超高速纺丝）（ HOY ）拉伸丝：拉伸丝（低速拉伸丝）（DY）、全拉伸丝（纺丝拉伸一步法）（FDY ）、全取丝（纺丝一步法）（FOY ）变形丝：常规变形丝（DY）、拉伸变形丝（DTY ）、空气变形丝（ATY）第一节涤纶长丝得性能与用途一、长丝与短纤维相比，具有如下特性。1 、长丝生产系单锭生产方式。一根丝条有几十根单丝，从纺丝到变形，要经几十个摩擦点，容易产生毛丝。此外，长丝又就是多锭位、多机台生产，由于设备、工艺、操作等因 素， 不同锭位得长丝在

2、性能上会有一定差异，甚至一个筒子得内层与外层也会有差异。2、长丝通过物理化学变形得方法，可纺制差别化纤维。如改变喷丝孔得形状或捻度得 强弱，可纺制仿丝型纤维；通过假捻、空气变形、混纤、复合等方法，可使长丝具有毛得风 格；通过拉伸丝与预取向丝得混纤变形，可制得仿麻竹节丝； 对于不同熔点或不同取向度得长丝进行混纤变形， 可使长丝获得麻得外观；通过各种吹捻技术， 可制成网络丝、网络变形丝与空气变形丝、 包芯丝等；通过强捻方法，可制得圈状丝与折皱丝； 可纺制单丝线密度低 于0、Idtex得超细丝。3 、长丝通过化学改性得方法而纺制得差别化纤维可获得易染、保暖、耐热、阻燃、抗污、抗起球、抗静电、高吸湿与

3、高吸水等特殊性能。二、涤纶长丝用途涤纶长丝早期主要用于丝绸服装方面，随着各种加工技术得开发，涤纶长丝已扩展到仿毛、仿麻、仿棉等整个衣着领域，并向装饰、产业与非纤化等领域发展。尤其近来在日本由 涤纶长丝制成得新合纤风行服装界。所谓新合纤，就就是具有新颖、独特且超越任何一种天然纤维风格与感觉得合成纤维。它改变了人们穿着得观念， 已由保暖美观上升为舒适、 健康、新颖及艺术性。从而使涤纶长丝得用途更趋广泛。1 服装用 涤纶长丝得传统用途就是仿丝绸，用于女式衬衣、男女外衣、裙子、睡衣与丝巾等。细特长丝在变形前加以强捻，可制成柔软得仿丝绸， 适用于做高级连衫裙与中老年妇女穿得“阿婆衫”。粗特变形丝可做成毛

4、型织物，用于西装、外衣、领带，但其针织品得尺寸稳定性不够理想。混纤丝主要用于男式服装、童装与运动衣。2 .床上用品用作被面、枕套、床单、床罩、蚊帐、台布与絮棉等。3 .装饰用 用作沙发布、家具布、窗帘布、窗纱布、贴墙布、地毯、雨披、伞布与汽 车内部装饰布等。4 .产业用 用作缝纫线、帘子线、运输传送带、帆布、土工布、过滤布、篷帐、网类 与绳索等。5 .非纤化用用超细纤维做成得人造麂皮，用作皮大衣、皮茄克、女式上衣等。第二节涤纶长丝得生产工艺路线涤纶长丝生产工艺发展很快，种类很多。按纺丝速度可分为常规纺丝工艺、中速纺丝工 艺与高速纺丝工艺。 按聚酯原料分可分为熔体直接纺丝与切片纺丝。 按工艺流程

5、又有三步法、 二步法与一步法。现将主要得长丝生产工艺路线简要介绍如下。一、常规纺丝工艺 常规纺丝或称低速纺丝，就是纺丝卷绕一拉伸加捻一假捻变形得三步法工艺路线（UDY DY TY）。纺丝速度为 10001500m/ min，拉伸加捻速度为 6001100m/ min，假捻 变形速度为120160m/ min。可纺制33167dtex得长丝。常规纺丝就是最早实现工业化 生产得一种工艺成熟、设备运转稳定、技术容易掌握、产品质量较好得方法。目前，我国变 形丝得染色均匀性 （M 率） 可达 96以上。二、中速纺丝工艺中速纺丝系二步法工艺。纺丝速度为18002500m/min,制得得半预取向丝（MOY

6、）,其纤维结构尚未趋于稳定状态，至少要放置平衡612h 后，才能加工使用。但存放时间不宜过长，最好不要超过一个月。MOY一般就是在本工厂加工使用。中速纺丝有两种工艺路线。1 M0YDY 工艺 此工艺采用中速纺丝与低速拉伸, 拉伸加捻得速度为 8001200m/ min，可纺制33167dtex得拉伸丝，常见得就是 75dtex与50dtex，其生产效率比高速纺 丝 低,产品质量比常规纺丝得差。目前,采用这种工艺路线得有我国与日本等国得少数工厂。2 . MO DTY工艺 此工艺采用中速纺丝与高速拉伸变形，MOY#剩余拉伸倍数为 2. 12、4倍，拉伸变形得速度为 300450m/ min。此工艺

7、得生产效率与产品质量不如POY DTY工艺路线。三、高速纺丝工艺高速纺丝 得纺丝速度为 30003600m/min ,可制得 预取向丝 （POY） 。在高卷绕速度下,纤维产生一定得取向度,结构比较稳定。它有三种工艺路线。1 . POY-DTYT艺 此工艺采用高速纺丝与高速拉伸变形，就是典型得二步法工艺路线，就是目前生产变形丝采用最多得工艺路线。POY得后加工速度通常为 400700m/min。可以纺制50167dtex得变形丝（DTY）。这种工艺路线于70年代开始工业化。特点就是工艺流程 短，生产效率高，基建投资省。POY可以长期存放、长途运输，DTY品质优良。尤其最近开发了生产每根单丝纤度

8、（dpf） 在 0、 51、 1dtex 得超细纤维, 使此法成为目前世界各国广泛 采用得工艺路线。2 POYTY 工艺 此工艺采用高速纺丝与低速假捻变形 （转子式假捻法 ）。可纺制 111 167dtex 得变形丝。 这种工艺路线在技术经济上不尽合理, 就是一些小厂利用我国即将淘汰 得低速假捻机得一种权宜做法,今后不宜再行发展。3 POYDY 工艺 此工艺采用高速纺丝与低速拉伸加捻。可纺制 55llOdtex 得拉抻 丝。拉伸比为 1、 31、 7倍,采用一般拉伸加捻机。我国少数工厂采用了这种工艺路线, 但其技术经济上得合理性，不如UDY- DY工艺与FDY工艺，采用本工艺路线不太广泛。近年

9、 来超细POY长丝得出现，为制取复丝纤度高 （110167dtex），单丝纤度细（0、65dtex以下） 得拉伸丝,有些工厂采用了本工艺路线。四、纺丝拉伸一步法工艺FDY 原意就是 全拉伸丝 。它与生产过程无关。但现在广为流传,将它作为纺丝拉伸一 步法工艺得代号。 它可采用低速纺丝 （纺速 9001500m/min） 、高速拉伸卷绕 （卷绕速度 3200 4200m/min） ,两道工序在一台纺丝拉伸联合机上完成,可生产55 165dtex 得拉伸丝。也有将高速纺丝 （ 纺丝速度 2600 3500m/min） 与超高速拉伸卷绕 （卷绕速度 5l00 5500m/min)合并成一步法生产拉伸丝

10、得。采用FDY路线生产得拉伸丝不但生产成本低，而且成品质量稳定，毛丝断头少，染色均匀性好。我国近年来引进了许多这类生产线。五、高取向丝生产工艺高取向丝 (HOY) ，亦称全取向丝 。此工艺采用一步法超高速纺丝。制得高取向丝，纺丝卷绕速度为 55006000m/ min。由于大幅度增加了喷丝板拉伸，故纤维得取向度大大提 高，但结晶粒子较大，非晶区得取向度较低。纤维得染色性能尚好，但伸度高达40左右，即使将纺丝卷绕速度提高到70008000m/ min ,其产品得伸长仍不能满足服用性能得要求。但就是，用本法生产某些特殊产品，如易染丝、高收缩丝、高伸长丝等也就是大有前途得。 目前，此法尚处于研究阶段

11、，有待进一步开发。六、高速纺丝热管拉伸一步法高结晶丝(HCY)就是在普通高速纺丝纺程上，在纤维凝固集束上油之前，加一段热管，由热空气将丝条加热到玻璃化温度以上 (软化点之下 )，使凝固后得丝条在卷绕牵引力得作用 下得到进一步拉伸得工艺。本法设备投资省，产品机械物理性能与 FDY相近，但各锭位间差 异大，生产稳定性差，日前正处于工业化开发阶段。第八章 微细纤维第一节 概述单丝纤度 (dpf) 比较小得纤维叫微细纤维。 纤维细到一定程度， 可发挥出许多新得特性。 这些特性使微细纤维制品具有传统纺织品无法比拟得优良性能。它被称为纤维得“明日之 星”。世界各国都在大力开发微细纤维。可以说微细纤维就是基

12、础先导型纤维。当前微细纤维得开发中，微细涤纶长丝占有绝对得主导地位，正因为如此， 习惯上就把微细涤纶长丝称作微细纤维。如日本称为“新合纤”得微细纤维，基本上都就是微细涤纶长丝。微细纤维得开发历史，大致可区分为 70 年代， 1981 1985 年， 1986 年至今三个区间。 在不同得区间，研究、开发得内容有所不同。70 年代以人造革，人造麂皮为目标，掀起了微细纤维开发第一次热潮。这个时期开发 出了一些微细纤维基本技术。19811985 年间，主要就是微细纤维产品多样化得商品开发。任何一项新技术如果没 有商品化得发展， 就会失去其生命力。 这个时期微细纤维不仅限于皮革方面， 而且开拓到高 密度

13、透气防水织物，桃皮绒风格织物等方面。1986 年以后，由于对微细纤维特性得深入研究，进入了发掘微细纤维功能得时期，掀 起了第二次热潮。 如洁净布、 具有独特质感得新感觉织物相继出现， 微细纤维得加工技术进 一步被提高。微细纤维得应用也进入了多种领域，如合成纸、电子用途，吸附与分离用途， 医疗卫生，海洋，生命等。微细纤维得开发今后还将进一步展开， 肯定会在所有得领域内得到发展。 这种先导型得 高技术纤维， 将会成为一种重要得材料。 预计若第三次热潮来临， 重点将就是在产业用途方 面。一、微细纤维得特性到目前为止得研究结果， 发现微细纤维有 8个特性。 随着微细纤维与其她领域技术得有 机结合，将会

14、发现许多新得特性。已知特性与潜在特性，就是微细纤维被称为“理想素材” 得原因所在。 (1) 手感柔软性； (2) 高柔韧性； (3) 光泽柔与； (4) 高吸水性与吸油性； (5) 高清洁能力； (6) 比表面积大及高密结构； (7) 高保温性； (8) 抗贝类及抗海藻类性能。在对微细纤维进行后加工与使用中， 必须充分考虑到这些特性。 如手感柔软， 就是弯曲 刚性小得表现。弯曲刚性小，影响变形纱得卷缩率，使蓬松性降低，同时使织物不够挺刮。 再 如比表面积大， 影响到上油、 上浆与染色。 它们吸收油剂与浆料多， 退油与退浆均比较困难。 染色吸收染料多。 染色不易均匀， 光牢度较差， 因此染色时必

15、须筛选适当染料， 并调整染色 工艺。二、微细纤维得主要用途目前， 微细纤维在衣着方面应用最多， 称为五大用途。 对每一种用途， 纤维得构成与形 态均不相同。 这五大用途就是： 仿麂皮，仿真丝，防水透气织物， 人造皮革， 高性能洁净布。其她应用较多得方面有：保温材料 作人造羽绒，寒衣填充材料，无纺布保温材料等。2超滤材料 用于无尘间过滤与工作服，医务工作服，超净空气与液体过滤。3吸液材料 用于吸水、吸油，墨水贮存，吸液辊，电池材料，化学缩合膜，高吸水 毛巾等。4纸张 可制作高强力纸，高音质喇叭电声用纸，卫生巾，超柔纸等。5 离子交换 用于超纯水制造，原子能领域用水处理，催化剂载体等。6生物及医学

16、 用于酶支持物，贝类及海藻抑制层，渗透膜，人造血管，人造皮肤等。除此之外， 一些新得用途正在探索之中。 由于微细纤维就是自然界中不存在得一种新材 料，它将会给许多领域带来挑战性得变化。第二节 微细纤维得分类微细纤维就是一个总称， 必须对它们进行分类。 对于具体得划分方法， 国际上虽无统一 规定， 但都遵守根据单丝纤度分类得原则。由于无国际统一得分类， 造成了同一类名称得微细纤维，单丝纤度相差很大得情况。 如同叫超细旦丝， 有得国家 （或公司 ）上限为 1、1dtex（1 旦） ，有得上限为 0、44dtex（O 、4旦）。我们认为， 对微细纤维分类， 应体现出制造技术， 丝得基本性能与大致应用

17、范围。 否则， 机械地划分毫无意义。基于目前得开发水平，微细纤维分为细旦丝、 、超细旦丝、极细旦丝 与超极细旦丝四大类比较妥当。一、细旦丝已有研究证明， 1、4dtex 单丝纤度 （dpf） 就是细旦丝与常规纤度得分界点。细旦丝得上 限不应超过 1、4dtex 。随着 dpf 得减小，织物得风格逐渐变化。如在0、 8dtex 以下时，织物在美学上将有重大改进。就织造来说，单丝越细，织造越困难，因易产生毛丝。但在0、55dtex 以上时，使用普通得织造方法仍可较容易。因此，细旦丝得单丝纤度范围为0、55dtexdpf 1、4dte （0、5 旦dpf 1、3 旦）。在微细纤维领域中， 细旦丝得制

18、造技术比较易于掌握， 可以采用常规纺丝方法与设备 （ 常 规纺、高速纺等 ） 进行生产。细旦丝得性能与蚕丝比较接近，特别就是混纤后可优于真丝。 细旦丝主要用于仿真丝织物，可做成轻薄型，也可做成中厚型。二、超细旦丝超细旦丝得单丝纤度范围为0、33dtex dpf 0、55dtex（0、3旦w dpf 0、5旦）。在这个纤度范围内， 可以用常规纺丝方法生产， 也可以用复合分离法生产， 但常规纺丝方法生 产得技术难度较大。超细旦丝得直径小于7、2卩m做成高密度织物后孔隙小于最小水滴直径100卩m适于织造高密度防水透气织物，亦可做一般得起毛织物或混纤织物，交织织物。三、极细旦丝单丝纤度0、110、33

19、dtex之间（0、1旦w dpf0、3旦）为极细旦丝。由于单丝纤度极 细，利用常规纺丝方法制造已极其困难，需要用复合分离法或海岛法生产。极细旦丝几乎具有微细纤维得全部性能。主要用于人工皮革、 高级起绒织物（如仿桃皮绒）、擦镜布等，还可用于拒水织物（仿荷叶结构织物）。四、超极细旦丝单丝纤度在0、11dtex（0、1旦）以下为超极细旦丝。 虽然可以利用海岛纺丝等方法生产 超极细旦丝，并可利用长丝织造方法（但大多采用非织造方法）进行织造后除去海或岛得成分，但得到得纤维实际上有得就是一种短纤维。超极细旦丝主要用于仿麂皮、人工皮革、过滤与生物医学等领域。随着微细纤维技术得进步，将来可能对超极细旦丝划分得

20、更细一些。目前已见微纤、原纤与线型分子链等提法， 但由于认识不深、尚无法细分。亦有“超微细”得提法， 超微细纤 维就是一种非常细而短得纤维，与超极细旦丝有所不同。第三节细旦丝细旦丝就是开发最早得微细纤维品种。它最初就是为仿真丝得目得而开发得，目前仍在涤纶仿真丝领域中占有重要得位置。因此，细旦丝技术，实际上也就就是涤纶仿真丝（新丝绸）技术。由于细旦丝具有柔软、滑爽得功能，作为混纤成分，在仿毛与其她新品种开发中 也有重要地位。蚕丝（真丝）就是高级得纺织原料，其织物可以轻薄如蝉翼， 也可厚实丰满为绒， 风格高贵华丽，穿着舒适宜人。真丝做成得绫罗绸缎一直备受推崇，被称为“纤维皇后”。因此， 它自然成了

21、模仿与赶超得对象。在合成纤维中，涤纶长丝得物理机械性能最接近真丝 （见表1）。特别就是对织物性能有 重要影响得杨氏模量、 伸长弹性率及摩擦系数几乎相同。 更有意义得就是，可以对长丝织物 进行碱减量处理，与真丝脱除表面一层丝胶有异曲同工之妙。细旦丝得发展就是随着对真丝得不断认识而发展得。因此在讨论细旦丝技术之前，有 必要介绍真丝得特性与仿真丝得发展历史。表1涤纶长丝与蚕丝性能比较表项目单位涤纶长丝（细旦丝）蚕丝纤度dtex1、11、51、11、5强度cN/d x4、02、7 3、5伸长率%2315 25杨氏模量Kg/mn21050100012003%伸长弹性率%85 9086 88摩擦系数%0、

22、240、27吸湿率%0、411 12面积膨胀度g / cm019 30比重1、381、34（精练 1、25）一、真丝得特性真丝（家蚕丝）为近似三角形得异形丝（见图8 1）。家蚕吐出得丝由两根单丝 （称丝素） 组成，外面包有一层丝胶，丝胶起保护作用，含20%30%，有丝胶得丝称生丝，脱除丝胶（精炼）后为熟丝。丝素图8-1蚕丝断面1 纤度与形状得不均匀性 真丝得纤度为1、1dtex（1旦），实际上就是近似值，每一 个蚕茧得内层，中间层与外层纤度有明显得差别， 不同得蚕茧间就更有差别。 单丝细且不匀， 就是真丝得一个重要特性。随着每个蚕吐出得丝纤度变化，截面形状也发生很大变化。外层为三角形，内层逐渐

23、扁平。2 组成 真丝为蛋白质纤维，基本成分就是a-氨基酸。结晶度 40%60%。蛋白质成分中有大量吸水性基因。3 微曲结构 由于蚕作茧时以“ 8”字形吐丝，因而造成真丝呈连续微卷曲状态。这种 微小卷曲赋于丝绸特有得丰满风格。4 光泽 真丝内部散射反射光多，表面正反射光少，呈现优雅得珍珠般光泽。5 丝鸣 熟丝在互相摩擦时，有一种特有得鸣声。只有真丝织物才有丝鸣。6 其她 真丝织物具有流水般爽滑感，柔软感与悬垂性，易于染色，吸湿透气能力强。二、仿真丝发展简况以涤纶细旦丝为主得仿真丝就是一项系统工程，牵涉到聚酯原料、纺丝、织造、染整与服装。自60年代初开始以来，全球范围内大体经历了四个阶段。1 第一

24、阶段（I9601965年）主要就是接近丝绸，采用得主要技术有三角形异形丝，有光切片与碱减量处理。碱减量有三个作用：使单丝更细及使单丝间有内在空隙，增进丝得悬垂性；产生凹凸得粗糙表面使光泽柔与；表面粗糙产生丝鸣。2 第二阶段（19661975年）主要工作就是模仿真丝织物得手感，采用得主要技术就是纺制细旦丝。3 .第三阶段（19761985年）该阶段着重仿真丝织物得外观美感，形态与风格。开发 应用得主要技术就是混纤与异收缩。4、第四阶段（1985年以后）1985年以后，开始进行接近真丝得本质特性与超过真丝得研究。其中最具代表性得就是日本 “新合纤”。目前比较成熟得技术有高异收缩混纤技术（达到真丝不

25、能达到得独特丰满度），新材料结构与新截面等（全新感觉得质地与手感）。我国对涤纶仿真丝得研究开始于70年代，比国外起步晚10年左右。真正得工业化生产就是在1987年以后。第四节超细旦丝超细旦丝主要以直接纺丝法生产。 其产品用途就是织造高密度防水透气织物、仿真丝织物等，日本称为“新合纤（shingsen） ”得新材料中， 超细旦丝就是重要得一种。 超细旦丝还 可以与其她纤维混纤交织。因自然界中不存在可供纺织使用得超细旦丝，所以得到得织物具有全新感觉，就是超天然得，具有独特质感与性能。超细旦丝以0、55dtex（0、5旦）为代表，就是我国大力发展得微细涤纶长丝。已有十几家工厂引进或计划引进超细旦设备

26、与技术，也有不少厂家利用原有设备进行试制。一、工艺路线目前，生产超细旦丝得工艺路线有四条：常规纺，高速纺，拉伸整经与FDY,采用较多 得就是高速纺工艺。1 常规纺工艺 常规纺工艺路线为改进得常规纺工艺路线，就是对原设备进行必要得 技术改造后，生产拉伸丝。纺丝速度10001500m/ min。利用这条路线，设备投资少，得到得产品模量高， 可作经丝， 也可作纬丝， 也可作进一步复合加工得原料。 缺点就是流程长， 效率低。2 POYDTY 工艺路线 利用高速纺生产超细旦丝， 不仅效率高， 从工艺上讲泵供量大， 单孔吐出量大，也有利于喷丝板面温度得提高。高速纺生产超细旦丝得纺速比纺普通丝时低一些（26

27、003000m/ min） , DTY加工速度也较低，对设备有一些特殊得要求。利用高速纺生产得 POY也可进行拉伸，生产拉伸超细旦丝。3 . POY- WDS（WD工艺路线 生产经丝得技术难度较高，利用高速纺制得得POY进行拉伸整经上浆（WDS联合加工，可得到高质量得拉伸丝经轴。供针织使用可以不上浆（WD）。超细旦丝在加工过程中容易产生毛丝。由于WDS或WD工艺中拉伸条件比较缓与，并进行网络加工与第二次上油， 不仅可避免加工中产生得毛丝， 而且在织造使用中也不易起毛丝。4 .纺丝拉伸一步法工艺路线 （FDY） 上述工艺路线均就是二步法工艺， 纺丝拉伸一步法 可直接从卷绕机上落下拉伸成品超细旦丝

28、。 该技术路线得特点就是流程短， 效率高。 另外还 有一个特点就是纺丝有问题可以立即发现，不象二步法有得要等到后加工时才可能被发现。除以上四条工艺路线外， 也可用多组分分离法 （复合分离法 ）生产超细旦丝。 因设备复杂、 成本较高，不如直接纺丝法经济。对一些特殊要求得超细旦丝，一般直接纺丝法无法满足， 多组分分离法则可以实现。忸堀化处川图42版细代方注纶（见 ,双组分徂合分离法生产极细丝的特点毘在纺丝成形和以 看的后加工中，均以较粗的常规纤度丝形式出现，因而梗卷 瓠拉忡和织造能象普通歼度笙一样顺利.经过以溶的整理 和薛毛，毎一根填合锂披剥离分割成许多根磺细旦琏*纵物 呈现出槻细旦登的风格*一、

29、复合纺鑿设备1. JL命给變枕 复合纺建机由两根螺杆*两个带计量泵 的硼籀棒和装组件的主箱体组成与之对应有两共干燥设 备若僅用已干煤过的切片则只需一套聚酚切片干燥设备）. 卷绕、拉伸和变范设备与普通廉絶疑锂设备相同*亦有纺丝 拉悴一步法设备.国产复合纺堂机的型号为K461型射式（桔瓣形）、中空辐射式、并列式与花卉式等几种，其分盒愛合衍埜址件 厦合纺丝细件是关甕设备，在組件内 部，两冲爼分通过各自分配般的井配隹喷丝导孔屮按曜设 计的匯面殆状弦合形咸不相泯合熔体流.藏面瑾状主要有辐第五节极细旦丝极细旦丝得单丝纤度在 0、33dtex（0、3旦）以下，大多采用双组分复合分离法生产，只有极少数公司利用

30、特殊原料以直接纺丝法生产。所谓双组分复合分离法，就是指利用两种相容性极差得高聚物，利用两根螺杆分别熔融、计量后，共同进入纺丝组件。按照预定得要求在喷丝孔中有规律地排列成熔体流，经喷丝孔喷出冷却成形后，卷绕、拉伸而成复合长丝。这种复合丝在承受外力、热或化学物质得作用 后，不相容得两种组分便会相互分离，成为极细长丝。最常用得两种组分就是涤纶与锦纶 （见 图 8-2）图8-2极细化方法双组分复合分离法生产极细丝得特点就是在纺丝成形与以后得后加工中，均以较粗得常规纤度丝形式出现， 因而使卷绕、拉伸与织造能象普通纤度丝一样顺利。经过以后得整理与磨毛，每一根复合丝被剥离分割成许多根极细旦丝，织物呈现出极细

31、旦丝得风格。一、复合纺丝设备1 复合纺丝机复合纺丝机由两根螺杆，两个带计量泵得副箱体与装组件得主箱体组成。与之对应，有两套干燥设备（若使用已干燥过得切片则只需一套聚酯切片干燥设备）。卷绕、拉伸与变形设备与普通涤纶长丝设备相同。亦有纺丝拉伸一步法设备。国产复合纺丝机得型号为K461型。2 复合纺丝组件复合纺丝组件就是关键设备，在组件内部，两种组分通过各自分配板得分配，。在喷丝导孔中按照设计得截面形状会合形成不相混合熔体流、截面形状主要有 辐射式（桔瓣形）、中空辐射式、并列式与花卉式等几种，其分割数越多，分离成得单丝越细（见图 8-3、图 8 4、图 8-5、图 8-6、图 8-7）。图8-3花卉

32、状纺丝组件图8-4 辐射式（桔瓣形）复合丝图8-5中空辐射式复合丝图8-6 并列式复合丝图8-8为辐射式复合丝纺丝组件示意图。图8 4中得复合丝即由这种纺丝组件纺制而成。熔体A（涤纶或锦纶）由孔2进入，沿通道8到达过滤网。经过滤后得熔体进入通道9后至分布槽10，由10将熔体再分配到孔11。与孔11相连得孔13为多个微孔，熔体A经过特 定形状得微孔后到达喷丝板得导孔12中。熔体B（锦纶或涤纶）则由孔1与孔3进入，沿通道4流入第一分配板得锥形容腔到达过滤网，经过滤后进入环形槽5，然后经过通道 6、7进入狭缝14。熔体B由狭缝14流入喷丝板导孔12，在导孔中形成桔瓣状得复合流。A与B相间排列，由喷丝

33、孔 15喷出后形成复合分离型极细 （或超细）纤维。复合纺丝组件由于就是多块分配板与喷丝板叠加而成，在使用与安装过程中必须注意不得碰撞，以免破坏平面得密封性。 否则会造成漏浆，使两种熔体产生混合而不能形成复合状 态。二、工艺技术1 双组分原料得选择极细旦丝由两种组分共轭纺丝，再经分离而得。首先遇到得问题就是组分得选择与确定。从考虑可纺性出发，两种成纤高聚物得表观粘度应相接近。考虑可分离性，两种组分得相熔性与界面粘合性应较差。除此以外，还要考虑两种组分得纺织后加工性与服用性。最常用得双组分原料就是涤纶与锦纶（见图8 9）。图89锦涤中空辐射式复合丝得分离2纺丝 由于使用双螺杆与主副箱体，以及两种复

34、合组分得不同性质，纺丝工艺比直 接纺（单螺杆）复杂得多。既要考虑每一种组分得纺丝性能，又要考虑复合在一起后得纺丝性能。以涤锦复合极细旦丝为例，用于涤纶干燥、熔融与计量得系统， 应按涤纶得最佳工艺控制，用于锦纶干燥、熔融与计量得系统应按锦纶得最佳工艺控制，而两种组分汇合于主箱体后，则应按两者都能适应得温度与其她条件控制（见表8-8）。这种温度使两种聚合物熔体间得粘度差有一恰当得数值（粘度比率控制在0、81、25间），并尽可能地接近。否则，纺丝 成形不好，丝得质量无法控制。表88复合纺丝温度（C ）螺杆切片1区2区3区接管副箱体箱体半光涤纶300294285285288290PA627127327

35、22722752903 拉伸复合丝成形以后两种组分复合在一起，单丝纤度较大，正如冷却上油系统与直 接纺丝法相似一样，拉伸或其她后加工也与涤纶长丝相同。如生产83dtex /36 x 12f（12分割）得超极细旦丝，纺速1000m）/ min时，后拉伸3、4倍，热盘7580C,热板180C。第六节超极细旦丝超极细旦丝得单丝纤度在 0、1ldtex（0、1旦）以下，已有0、000011dtex（0、00001旦） 得超极细旦丝实现了工业化生产。其代表性得产品有日本东丽公司高分子相互排列体纤维（商品名称爱科密奴，沙希阿等）与日本可乐丽公司得原纤集束型纤维（商品名称阿玛拉纳体等），图8-10分别为这两

36、种超极细旦丝得电子显微镜照片。（a）（b）图810 超极细旦丝（a）东丽公司高分子相互排列体纤维（b）可乐耐公司原纤集柬型钎维由于超极细旦丝单丝极细，采用双组分复合分离法生产已相当困难，故大多采用海岛纺丝法或共混纺丝法进行生产。这两种方法与复合分离法相同之处就是在纺丝、卷绕、拉伸等后加工过程与织造过程中，均采用两种互不相溶得组分。这两种组分包复在一起，以较粗得 单丝纤度形式被加工与使用。不同之处在于要用溶剂溶解掉其中得一种成分，形成超极细旦丝。而复合分离法就是将两种成分分离（剥离）开，形成极细旦丝。海岛法纺丝成形（日本亦称溶解型）与复合分离法一样，使用双螺杆与复合纺丝组件。超极细旦丝（如聚酯）

37、成分得熔体通过复合纺丝组件得导孔按照设计分布在另一种成分中（如聚苯乙烯），互不混合，从喷丝孔喷出成纤。通过导孔得成分象一个个小岛，分布在大海状得 另一种成分中（见图8-11、图8-12与图8 13）。加工成织物后熔解掉海得成分，连续相得岛便成了超极细旦丝。图8一 10中得高分子相互排列体纤维为海岛法纺制而成。岛得成分为聚酯（或锦纶），海得成分为聚苯乙烯（PS）。岛得数量可多达几百个。 用溶剂溶解掉海成分后，即可制得0、00001 旦得超极细旦丝。海岛型纺丝法得特征就是不论得到得单丝多么微细，在长度方面都就是直径均匀得长丝。岛得截面形状可以一致，也可以呈多种多样。海岛法纺丝纤维得可控性（单丝纤度

38、、数量、截面形状）、稳定生产性、加工性、岛收率、均匀性与产品甩途方面，均尤 为令人注目。图8-11海岛型超极细丝截面图812海岛法纺丝示意图I 一喷丝板2 一喷丝孔3一海岛型丝海图8-13 海岛型纺丝组件共混法纺丝可以纺制海岛法无法纺制得微纤，原纤或线型分子链等极细旦丝。它就是将极细丝组分（聚酯或尼龙）与具有不相溶性得另一组分 （如聚苯乙烯）相混合，由混合熔体纺 成共混长丝，极细丝组分为分散成分，亦可瞧作岛，另一种组分为连绕相得非分散成分、亦可瞧作海。共混长丝根据聚合物得特性、粘度，混合装置、温度、粘度化、成分比等，其结 构可以完全不同。除去非分散性海组分（聚苯乙烯），剩下分散性岛成分即为超极

39、细丝。图8-10中得原纤集束型纤维就就是采用这种共混纺丝法制得得。若将岛成分去除掉，保留共 混长丝得海成分，就可得到表面呈凹凸状得多孔中空长丝。但这种多孔中空长丝不就是极细 丝。根据除去一种成分得方式不同，剩余成分得结构也有所不同。对于共混法来讲，虽在纺丝、后加工与织造过程中， 均以长丝得形式进行， 但最终形成 得极细旦丝长度短而不匀，直径也不均匀，类似于混纤短丝。一般得混合条件下大多只能得到细而短得极细丝粉末，只有在特定条件下， 才可得到比较长得极细丝。在显微镜下，可以瞧到这些极细丝有分支与缠结。通常，共混体得纺丝较为困难，其分散数、旦尼尔、长度不 易控制，要达到去除成分（消耗成分）得减少也

40、有一定得困难， 有许多工业技术方面应予考虑 得问题，但喷丝板十分简便。海岛法与共混法生产极细旦丝与传统得直接纺丝法有很大差别，目得纤维只有织物用溶剂萃取后才能形成。因此，纺丝，织造，整理等各工序得关系更为密切，也可以说，后道工 序应考虑在化纤生产流程中。织造过程，采用非织布（无纺布）得工艺较多。第七节微细纤维得品种开发微细纤维得发展，不仅在于纤维得制造，很重要得还在于织物品种得开发与推广应用。 近年来涤纶仿真丝得崛起，促进了细旦丝得迅速发展就就是最好得例证。没有原料、纺丝， 织造（包括无纺加工）、印染整理甚至服装与其她成品得联合开发（俗称一条龙），微细纤维将难予发展。一、新丝绸新丝绸属于涤纶超

41、真丝类织物：微细纤维发展到现在得水平，已不就是单纯得模仿， 继续称为仿真丝已显过时。具有真丝风格只就是新丝绸得一个特征，其还具有数种真丝绸所没有得特性，现在得趋势并不就是过去那样地仿天然纤维，而就是着意于追求合纤独特得质感与特性，推出一种新感觉素材。大力开发与推出新丝绸，就是发展微细纤维得重要方面。微细纤维混纤技术就是开发新丝绸得重要技术。混纤包括不同原料、 不同纤度、不同截面、，不同收缩率等单一混纤与复合混纤，其方法有双组分复合纺丝法混纤，同板不同孔形 混纤，几块不同孔形得喷丝板在卷绕前并纤混纤，以及在后加工中利用吹网络、空气变形、 多层复合加工等混纤。 不同得混纤组合，得到新丝绸得风格不相

42、同。 常用特殊形态得混纤丝 有：1 异纤度混纤丝 微细纤维与普通纤维混纤，外侧配以微细纤维，使手感柔软，内部 配以普通长丝，使之具有良好得身骨。2 异收缩混纤丝异收缩混纤往往与异纤度混纤同时进行，有时再辅以异截面混纤，使之产生协同效应。异收缩混纤丝中微细纤维并不特意配置在外侧，而就是高收缩得普通长丝收缩后；很自然地会处于内部，微细纤维处于外侧，蓬松性增强。异纤度与异收缩混纤，采用复合分离丝效果更佳。用苯甲醇进行处理， 可使尼龙成分收缩，并产生蓬松。如对聚酯与尼龙得花瓣状复合丝与中空环状复合丝进行苯甲醇处理，虽尼龙得强度下降，但产生得混纤效果极好。3 .特殊膨松加工丝有假捻加工、气流加工等多种形

43、式，也有用苯甲醇处理，达到特殊膨松化得方式。也有起绒加工，起毛加工与强烈揉搓加工等方式。4 .多层混纤丝 对于层状复合丝，剥离分离或去除一种成分，就就是一种层状混纤丝。通过上述混纤丝，或将过去得技术（如碱减量处理）组合到微细纤维中，大多可以得到所 要求得独特得效果，如超自然得丰满性，悬垂性，新颖质感等新丝绸必备得特性。二、高密度防水透气织物使用微细长丝进行高密度织造， 并进行收缩处理，可得到不需任何涂层即可防水得织物。 单丝纤度在0、55dtex（0、5旦）以下均可应用。高密度织物得经纬密度应为普通织物得几倍。 纤维之间得空隙为 0、2io卩m而水滴得最小直径为 loo卩m以上（再小则为水汽）

44、。前者 得微小空隙足以起到防雨得作用。用水压试验可耐水压 400mm以上。而大量得空隙又足以使人体散发得水汽逸散出去。高密度防水透气织物在运动服、休闲服、风衣、雨衣、时装、鞋 靴面料以及轻便苫布等方面，市场十分广大。在高密度防水透气得基础上，可继续开发高拒水织物。水珠在荷叶上滚来滚去不湿润荷 叶就就是一种拒水作用。 模仿荷叶得拒水作用， 将微细长丝加工成具有微卷曲得丝圈，使织物得表面纤维间存在空隙。当有水滴附着时，纤维间贮存得空气增大水得表面张力，对水排斥，从而使水滴滚落掉。它既能拒水，又能防水透气，织物得档次更高。三、桃皮绒织物所谓桃皮绒（peach skin）型织物，就是指轻起绒得微细纤维

45、织物，极短得微细纤维绒毛，犹如桃子得皮。桃皮绒织物外观独特，手感温暖，有厚实之感。桃皮绒织物也可说就是新丝绸得一种类型。一般应根据用途设计好织物得基本风格，用交织或异收缩等方法将微细纤维浮在表面，然后用磨毛或揉搓等方法使部分微细纤维断裂， 产生桃皮效果。单丝越细，桃皮效果越好。四、洁净布洁净布就是1985年以后开始正式生产得高附加价值微细纤维制品。在精密机械、光学、眼镜、玻璃、钻石、半导体硅片、显像管、无尘环境与家庭等许多方面都具有广阔得市场。洁净布得开发可以说就是一个相当偶然得产物。高密度织物易污；用微细纤维织物擦拭时易擦干净；开发中得织物擦眼镜时， 效果十分良好。以这几个偶然现象为契机，开

46、始意识到洁净布这一产品。此后又再次确认了微细纤维得比表面积、异形截面对洁净布得适用性。洁净布具有极好得擦拭洁净性能，且不掉毛，洗涤后可重复使用，这就是过去得绒布、 羚羊皮革等擦拭材料无法比拟得。其洁净机理如下：1 复式刮拭 以眼镜为例，附在眼镜上得灰尘及油污膜厚度约m m左右。用粗纤维擦拭时，由于揩布得移动，贮留在整个纤维上得油污会再次从纤维下部回到镜片，使擦拭效果下降。用微细纤维（极细或超极细）织物擦拭时，由于单丝很细，一根根象一把把锋利得刀 尖，本身就易于将油污膜刮去。另外，在一根粗纤维得接触面上，有无数根微细纤维，与玻璃镜片得接触次数多，前面未刮净得，后面继续刮（见图8-14）。这样，一

47、次可达粗纤维好多次得擦拭效果。微细纤维细而柔软，就是软质聚合物，完全不会损伤镜片。(b)图8-14复式刮拭(a) 普通纤维，直径15卩m有擦拭残留物 A(b) 极细丝，直径2卩m,即使有擦拭残余 B,也陆续有其她纤维擦去2. 内部收集 如图8-15所示，在擦拭镜片时，洁净布中得纤维群被手指按压移动，油污进入纤维群内部。 当不按压时，由于织物内部纤维密度高，毛细作用强，油污向织物内部转移。转移后洁净布表面得油污减少，这又提高了下次擦拭得效果。纤维间有大量相当于微形袋得空间，使之具有较大得油污与灰尘存贮能力。(a)(b)(c)图8 15内部收集(a) 按压状态下擦拭(b) 按压状态下油污转移到洁净

48、布上(c) 手松开后油污被内部收集3. 宽广接触与粗纤维相比，从纤维得横向来瞧， 微细纤维与被擦物品表面接触面大，紧贴得多。也就就是说，洁净布得有效工作面积要大得多，所以擦拭效率提高(见图8-16)。普通纤维极细丝图816宽广接触4 .亲油性质聚酯得碳链具有亲油性，容易将油污吸附到自己得表面。织成洁净布得纤维比表面积大，吸收油污多。5 防止伸长与打滑若织物擦拭时伸长变形，将难以擦去油污与灰尘。洁净布做成细密得织物，防止了这种现象得产生。另外将洁净布设计成表面略带粗糙感，使之与光滑得玻璃平面接触擦拭时不打滑，对于手指也可防止推移滑动。若有打滑产生则会影响擦拭效果。按其织造方法，洁净布有经编、纬编

49、、机织与无纺布四种类型。具有复杂三维空间结构 得洁净布比单一传统结构得产品能吸收更多得液体与灰尘。五、高吸水性织物纤维得吸湿性与单丝纤度有很大关系。单丝纤度越小，比表面积越大，其织物或其她制成品得吸湿性也越强。这就是由于微细得纤维特殊构造导致得毛细管现象使吸湿性增强，利用这个特性开发了高吸水毛巾与其她高吸水制品。图8-17为日本小林制药公司推出得一种比普通毛巾吸水速度快5倍以上得高吸水毛巾(又称快干毛巾)中微细纤维电镜照片， 左面为棉毛巾中纤维得对比样，右面为微细纤维，放大50倍。微细纤维得组成为尼龙20%，涤纶80%图8-17普通毛巾与高吸水毛巾得纤维得电子显微镜照片(50倍)(a) 棉毛巾

50、 (b)高吸水毛巾图8-18为两种毛巾得吸水性能试验结果。从图中可以瞧出高吸水毛巾得吸水速度为普通毛巾得5、9倍(普通毛巾作为1计)。吸水速度快呈现出被擦部位得快干效果，所以这种 毛巾特别适合于洗头后使用。100母A 厂, /H -厂5Hi-横坐标：时间（s）纵坐标：吸水高度（mm图818 吸水性能试验结果六、仿麂皮及人造皮革天然麂皮由蛋白质成分得骨胶原纤维束构成。从真皮层到绒毛层以复杂得结合状态呈连续性或阶段性变化。 在真皮层有较粗得集合纤维束 （单纤直径100200卩n）。愈接近绒毛层 纤维越细（直径约0、1卩m ,最终到绒毛层形成直径约 0、0015卩m得微细原纤维致密组织。 纤维束之间

51、不就是靠粘着物连接，而就是由原纤之间错综复杂得主体网络结构形成。纤维间不仅存在着微细空隙， 而且还残留有脂肪。 这种结构使皮革质地柔软，具有一定得强度与韧性，并有独特得天然皱纹。 在绒面上用手指写字时， 表面绒毛随手指压力倒伏而有光，可清楚地瞧到所写得字，这种现象称为“书写效应” 。用微细纤维做成针织布、 机织布或无纺布后， 经过磨毛或拉毛，再浸渍聚氨酯溶液， 并 经染色与整理，即可得防麂皮与人造皮革。开发仿麂皮类涉及到最重要最基础得技术有：(1)微细纤维得纺丝技术（海岛法、多层复合、细旦或超细旦织造技术（机织、针织、无纺布）。微细纤维得分离技术（溶解、剥离）。起绒技术。聚氨基甲酸乙酯浸渍技术

52、。印染及整理技术。微细纤维皮革与天然皮革比，重量轻，色泽鲜艳，防蛀防霉，除可用作皮革制品外，还 可用于室内装饰。七、其她利用微细纤维可供开发得品种很多，上面只就是其中比较重要得一部分。微细纤维得开发目前正处于进行之中，下面再标题性得介绍一些已开发出得品种。1 保温填充料 当纤维间有微细空隙时，可具有很高得绝热效应，作为轻而膨松得保 温填料十分有效。为增加膨松性，可混合进一些粗纤度丝。2 无尘衣料 高密度织物纤维间得空隙极小，尘埃很难通过，作为无尘衣料用非常合 适。3 过滤材料 利用微细纤维间得细小空隙进行过滤，可满足许多特殊得用途。如净化车间过滤器，细菌捕集器，液体分离过滤器（过滤浓缩）等。4

53、 离子交换 用于制造超纯水，原子能领域反应堆水处理，防毒，生物领域等。5 人造血管 即使很细，也难以有堵塞现象产生。由于纤维细，难以生成集中应力，有很强得对脉冲那样反复应力得忍受力，血管不会断裂。这原理与人造皮革鞋得弯曲部分粗纤维易破裂，微细纤维不易破裂一样。6 酶固定材料 微细纤维对生物体得适应性很强，由于其表面积大，可有效适用于酶 得固定。7 功能纸 用微细纤维无纺布做成得纸非常坚固，可用于贴墙、喇叭纸等。尤其就是 作为墙纸，性能优良，可防止墙壁结露，透气透湿性强，保温耐水，市场很大。第十一章差别化长丝第四节PBT纤维PBT（聚对苯二甲酸丁二酯）纤维就是近几年开发出来得新型聚酯纤维。它具有

54、便于加工、上染率高、色牢度好、织物手感柔软等优良性能。用它制成得服装可随身体得伸屈而伸缩， 穿着十分舒服，该纤维得弹性接近于高弹性得氨纶，耐化学药品性与抗老化性优于氨纶，而且价格远比氨纶低。所以PBT纤维近年来在国内外得到飞速发展。一、PBT纤维得性能PBT 与PET同属聚酯高聚物。与PET相比，由于PBT大分子基本链节上得柔性部分较长， 因而熔点降低，但大分子链得柔性与弹性提高。若以PBT得弹性恢复率为100%，锦纶（PA）仅为70%; PET则为55%。另外，与PET相比，PBT染色无需染色载体即可沸染；与锦纶相 比，改善了锦纶易发黄与不耐氯得缺点。PBT纤维得分子结构为：即以PET得结构

55、为主，又兼有类似于聚酰胺树脂（PA6）得结构。PBT 大分子链中具有酯基与苯环结构，这就是使它具有优良得弹性回复性与强度，以及类似于涤纶得染色牢度、耐光性、耐热性、耐化学药品性与尺寸稳定性得原因。因PBT分子链节长度及杨氏模量与 PA6相近，故其纤维容易进行微卷曲， 且卷曲时分子 能较自由地运动。这就使它得变形丝及其织物显示出极好得压缩弹性与拉伸弹性。PBT 纤维得结晶结构中具有结晶变体，采用伸长热处理，分子链成为伸长得B型结晶变体，采用松弛热处理，分子链则成为a型结晶变体。由于这种变体在室温下也容易产生，所以PBT纤维得热定型性能不太好，编织物得尺寸稳定性劣于 PET纤维。PBT纤维与PET纤维 物理性能得比较见表 11-2。表11 2 PBT纤维与PET纤维物理性能得比较TgC)Tc( C)Tm(C)p Cp apPET661322561、4551、3341、38PBT22442231、3961、2771、32p c 一纤维晶区密度，p a一纤维无定形区密度，卩一纤维平均密度PBT 纤维得强度比PET