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復合纖維主要類型有哪些
發布者:產業用及無紡布展 | 發布日期:2019/8/2 14:54:26


  1 并列型復合纖維
  
  并列型復合纖維的紡制比皮芯型纖維的紡制具有更高的難度,因此對聚合物的要求更高。一方面,用于紡制并列型復合纖維的兩種聚合物材料應當具有較好的相容性,否則在紡絲過程中易發生剝離,導致紡絲過程難以進行。以及,所使用的兩種聚合物材料在相應的紡絲工藝條件下應當具有相近的熔體粘度,以避免在紡絲過程中熔體自噴絲頭吐出時發生“彎頭”現象,影響紡絲過程正常進行。有影響紡絲工藝條件下兩種聚合物材料熔體粘度的主要因素包括如下幾點。(1)兩種聚合物材料的相對分子質量。(2)兩種聚合物在各自螺桿擠壓機、彎管中的熔體溫度控制及最終紡絲箱體的溫度控制。(3)兩種聚合物熔體粘度對剪切速率的依賴性,包括兩種聚合物熔體各自的泵供量,噴絲孔的孔徑、長徑比等。因此,在并列型復合纖維的紡絲工作進行之前,要做好各種必要的相應的準備工作。這樣做,也有利于分析可能發生的問題。
  
  1.1 多層并列型復合纖維


  多層并列型復合纖維是并列型纖維復合再復合的結果,它是由兩種具有一定相容性的聚合物材料相互交替排列成多層結構,并沿纖維軸向復合而成。兩種聚合物材料的選擇原則應當是,既要保證紡絲過程中不易發生剝離,又要考慮到制成纖維的最終可剝離性。多層并列型復合纖維可在織物后加工過程中,利用化學的或物理的方法剝離,剝離后的超細纖維呈現出具有4個棱角的矩形形狀,很適合用作擦拭布材料。截面為矩形的纖維在長、寬兩個方向上的尺寸不同,而纖維的彎曲變形難易程度與纖維截面的長寬比有關,因此由不同長寬比纖維所得的織物會產生不同的風格。若矩形的寬度方向小到一定程度時,還會由于光反射的效果出現類似蝴蝶翅膀的五顏六色。
  
  1.2 橘瓣型復合纖維


  橘瓣型復合纖維是由兩種化學結構和(或)性能不同的聚合物構成的一種裂片理復合纖維,其截面由類似“橘瓣”形狀的裂片組成。例如,所用聚合物原料可以是PET及PA6。兩者之間有定的相容性以保證紡絲及后加工過程的正常進行,但是又在某種性能上有所差別。這種橘瓣型復合纖維可以分為6+6或通常將PET的比例加大。若兩組分剝離不好,易造成超細纖維織物染色不良。為解決這個問題也可以做成橘瓣型復合纖維再將復合纖維織物進行水解,溶除EHDPET后得到PA6的單組分超細纖維。采用橘瓣型復合纖維紡絲法,最終可得到線密度為0.15dtex左右的超細纖維。
  
  2 中空橘瓣型和米字型復合纖維
  
  中空橘瓣型復合纖維是對上述橘瓣型復合纖維的一種改進,目的是改善剝離效果。由于橘瓣型復合纖維的各瓣之間相互連接,有時剝離不好。若將纖維中間部分做成中空狀,即可減少橘瓣間的接觸面積,有利于剝離。米字型復合纖維是由兩種化學結構和或性能不同的聚合物構成的一種裂片型復合纖維,其截面由“米”字形骨架及“米”字形骨架之間的扇形組成。其中一種聚合物(例如PA6或PET)做成“米”字形骨架,另一種聚合物(例如PET或PA6)則為“米”字形骨架之間的扇形。通常采用PA6作為“米”字形骨架。隨著“米”字形骨架比例的增加,“米”字形骨架逐漸加粗。若“米”字形骨架的比例低于15%,骨架過細且不均勻,會增加剝離的難度,影響剝離的效果。而“米”字形骨架的比例過高(如達到50%)時,骨架變得很粗,在剝離后會形成根較粗的纖維,影響超細纖維織物的柔軟性,同時也增加了生產成本。因此“米”字形骨架的比例選擇20%較為適宜。由這種米字型復合纖維制成的織物的特點是,既有扇形超細纖維的柔軟性,又有“米”字形骨架材料的剛性和挺括性。另有采用EHDPET作為“米”字形骨架材料的復合纖維,織造成織物后將EHDPE水解溶除,最終得到超細纖維織物。這類復合纖維常被俗稱為“8+1”型,即到個扇形加上1個米字形構成。為使單纖維線密度更細還可以作成“16+1”等品種。為了保證紡絲過程中良好的可紡性與后加工過程中單纖維的易剝離性者之間的平衡,所選擇的兩種聚合物組分應當具有適宜的相容性。
  
  2.1齒輪型復合纖維


  齒輪型復合纖維實際上是米字型復合纖維的一個變種。它也是由兩種化學結構和(或)性能不同的聚合物構成,其截面為齒輪形:其中一種聚合物構成齒輪的主體,另一種構成齒與齒之間的間隙材料。齒輪型復合纖維經過剝離后,齒與齒之間間隙部分的材料形成超細纖維,為織物提供了柔軟的風格,而構成齒輪形主體的材料為織物提供了剛性和挺括性。實際上齒輪型復合纖維被認為是對米字型復合纖維的一種改良。與米字型復合纖維的兩種聚合物組分選擇原則相同,齒輪型復合纖維的兩種聚合物組分也應當具有適宜的相容性。
  
  2.2皮芯型復合纖維


  皮芯型纖維由兩種組分層層相互包覆,并沿纖維軸向復合而成。通常都是指同心型,此外還有偏心型、異形皮芯型及多層皮芯型等。皮芯型纖維多用于自粘合型纖維,例如日本室素公司開發的ES纖維,是以熔點較低的PE(Tm=107℃)為皮層,以熔點較高的PP(Tm=167℃)為芯層的皮芯型纖維。將該復合纖維與其他纖維均勻地共混后成網,再在PE與PP二者熔點之間的溫度下進行熱風或熱輥壓合,使皮層組分融化與其他纖維發生熱熔粘合。由于該類復合纖維皮層很薄,因此其制品手感柔軟,纖維間粘結細膩,且強度良好,可用于生產婦女衛生用品。


  
  在對皮芯型復合纖維進行紡制時,雖然對可紡性能的要求比并列型復合纖維略低,但兩種聚合物組分的熔點不宜相差過大,而且兩組分在紡絲工藝條件下的熔體粘度應盡可能相近并具有較好的相容性,即成纖后能很好地粘合在一起,不在皮層與芯層之間出現明顯的界限。紡制偏心型復合纖維時,對可紡性能的要求略高些,主要是要求兩組分在紡絲條件下的熔體粘度相近,以避免熔體從噴絲孔擠出時發生“彎頭”現象。若設計成以兩種化學結構和(或)性能不同的聚合物構成的偏心型復合纖維,還可同時賦予纖維三維立體螺旋、永久卷曲的性能。
  
  2.3 海—島型復合纖維


  海—島型復合纖維實際上是一種多芯型皮芯復合纖維,由一種聚合物材料構成的芯組分(又稱“島”相或分散相)以縱向連續的形式分散于另一種聚合物材料構成的海組分(也稱“海”相或連續相)中,有人稱之為高分子配列體纖維,也有人形象地稱其為海—島型復合纖維。通常,用于制造海—島型復合纖維的兩種聚合物必須具備對某種溶劑有選擇性的溶解性能。例如,當島組分的材料選擇為PET、PA6或PA66時,可以采用PS或PE作為海組分,這樣,當紡制成海—島型復合纖維后,可用甲苯或二甲苯將其中的PS或PE溶解掉,從而得到PET、PA6或PA66的超細纖維。如果將海組分替換為易水解聚酯EHDPET,則用稀堿溶液即可除去海組分,同樣得到超細纖維。海—島型復合纖維不僅可以用來制備超細纖維,也可以用來制備多孔中空纖維:將上述的海與島組分調換一下位置,如以PET、PA6或PA66作為海組分,而將EHDPET(易水解聚酯)作為島組分,制得的海—島型復合纖維經堿水解后得到的就是多孔的中空纖維。超細纖維的長絲可以用作桃皮絨或座皮線的原料,而超細短纖維可用于制作人造麂皮。多孔的中空纖維通常用于制造人造皮革,它柔軟、保暖,又富有彈性是加工各種鞋類及箱包的好材料。


  
  上述采用PS或PE作為海組分,利用海—島型復合紡絲—溶解剝離法制造超細纖維的技術,由于在剝離過程中需要使用有機溶劑,現在已經瀕于淘汰。取而代之的是海—島型復合紡絲—水解剝離法技術,即前面提到的以PET、PA6或PA66等作為島組分,以易水解聚酯EHDPET作為海組分紡制海—島型復合纖維的技術。實際上這一技術的關鍵是海—島型復合紡絲組件的設計、制造,以及易水解聚酯EHDPET的合成與性能控制。



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