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等規聚丙烯纖維

標籤:紡織

用石油精鍊的副產物丙烯為原料製得的合成纖維,簡稱聚丙烯纖維,中國商品名丙綸。原料來源豐富,生產工藝簡單,產品價格相對比其他合成纖維低廉。

1簡介

等規聚丙烯纖維
漢語拼音:denggui jubingxi xiɑnwei
英文:isotactic polypropylene fibre
纖維的物理機械性能特點是:強度高(短纖維為 4~6克/旦,長絲為5~8克/旦),濕強度和干強度基本相同,比重小(0.91),耐磨損耐腐蝕等。世界聚丙烯纖維年產量1980年已超過100萬噸。

2概述

聚丙烯纖維的品種有長絲(包括未變形長絲和膨體變形長絲)、短纖維、鬃絲、膜裂纖維、中空纖維、異形纖維、各種複合纖維和無紡織布等。主要用途是製做地毯(包括地毯底布和絨面)、裝飾布、傢具布、各種繩索、條帶、漁網、吸油氈、建築增強材料、包裝材料和工業用布,如濾布、袋布等。此外在衣著方面應用也日趨廣泛,可與多種纖維混紡製成不同類型的混紡織物,經過針織加工后可以製成襯衣、外衣、運動衣、襪子等。由丙綸中空纖維製成的絮被,質輕,保暖,彈性良好。
等規聚丙烯纖維在大分子結構上不含有能與染料結合的化學基團,所以染色比較困難。通常採用熔體著色法,將顏料製劑和聚丙烯聚合體在螺桿擠壓機中均勻地混和,經過熔紡得到有色纖維色牢度很高。另一種方法是與丙烯酸、丙烯腈、乙烯基吡啶等共聚或接枝共聚,使聚合物大分子上引入能與染料相結合的極性基團,再直接用常規方法染色。在丙綸生產的過程中常需要加入各種添加劑以改進染色性、耐光性和抗燃性。

3結構特點

等規聚丙烯纖維分子結構的特點是具有立體規整性。1955年G.納塔首先採用了典型的K.齊格勒型催化型──三乙基鋁〔Al(C2H5)3〕和四氯化鈦(TiCl4),成功地製得了等規結構的聚丙烯。大分子的重複結構單元頭尾相接,每隔一個碳原子有一個取代甲基。其分子結構式是一種立體規整性結構,取代甲基按螺旋軌道規則分佈,由3個重複結構單元組成一個完整的螺旋單位,如將高分子主鏈拉成平面鋸齒形,則取代基CH3分佈於主鏈平面的同側,因此遂命名為等規結構。無規的聚丙烯是粘性的油狀物,無實用價值,而等規聚丙烯由於結構規整,容易結晶,熔點為165℃左右,能製成物理機械性能優良的化學纖維。1957年首先由義大利開始工業化生產。

4製取方法

聚丙烯纖維的成形通常採用熔融紡絲法(見熔體紡絲)。螺桿擠壓機可以是立式的或卧式的。紡制長絲和短纖維的較新工藝是短程紡,取消了紡絲甬道,使螺桿紡絲機到卷取裝置可在同一層廠房內進行。成纖聚丙烯的分子量較高,熔體粘度也高,所以熔體的流動性差,彈性形變大。如果紡絲溫度太低,則會在噴絲孔處產生明顯的孔口脹大和熔體破裂現象,使初生纖維表面呈鋸齒形、波紋形,甚至生成螺旋絲。通常紡絲時的熔體溫度比熔點要高100℃左右,即在270℃左右紡絲。如在聚丙烯樹脂中加入少量添加劑,如氮氧穩定自由基化合物等或採用與聚酯共混紡絲的方法,可適當降低紡絲溫度,改善熔體的流變性能。為減少孔口脹大和避免熔體破裂,通常選用較大的噴絲孔孔徑(0.5~0.8毫米)和適當增加噴絲孔的長徑比。等規聚丙烯的玻璃化溫度較低(-18℃左右),結晶能力較強,要使初生纖維保持一定的取向度和結晶度,則須加強和嚴格控制擠出絲條的冷卻成形條件。
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