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涤纶

涤纶是合成纤维中的一个重要品种,是我国聚酯纤维的商品名称。是以精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),经纺丝和后处理制成的纤维。

读音:[dílún]英文:polyester;中国俗称“的确良”涤纶的用途很广,大量用于制造衣着面料和工业制品。涤纶具有极优良的定形性能。涤纶纱线或织物经过定形后生成的平挺、蓬松形态或褶裥等,在使用中经多次洗涤,仍能经久不变。

涤纶又称特丽纶,美国人又称它为“达克纶”。当它在香港市场上出现时,人们根据广东话把它译为“的确凉”或“的确良”【凉,良粤语同音】,大意为“确实凉快”这一家喻户晓的名称。

是三大合成纤维中工艺最简单的一种,价格也相对便宜。再加上它有结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、挺括、易洗快干等特点,为人们所喜爱。

涤纶的基本组成物质是聚对苯二甲酸乙二醇酯,分子式 [-OC-Ph-COOCH2CH2O-]n,因分子链上存在大量酯基故称聚酯纤维(PET),其长链分子的化学结构式为H(OCH2CCOCO)NOCH2CH2OH,用于纤维的聚酯相对分子量一般在18000~25000左右,仿毛涤纶分子量较低,工业涤纶分子量较高。实际上,其中还有少量的单体和低聚物存在。这些低聚物的聚合度较低,又以环状形式存在。聚对苯二甲酸乙二酯可由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)通过直接酯化法制取对苯二甲酸乙二酯9BHET)后缩聚而成。

从涤纶分子组成来看,它是由短脂肪烃链、酯基苯环、端醇羟基所构成。涤纶子中除存在两个端醇羟基外,并无其它极性基团,因而涤纶纤维亲水性极差。涤纶分子中约含有46-酯基,酯基在200℃以上时能发生水解、热裂解,遇强碱则皂解,使聚合度降低,100℃以下普通用量的洗涤剂洗衣粉对涤纶无任何影响;涤纶分子中还含有脂肪族烃链,它能使涤纶分子具有一定柔曲性,但由于涤纶分子中还有不能内旋转的苯环,故涤纶大分子基本为刚性分子,分子链易于保持线型。因此,涤纶大分子在这一条件下很容易形成结晶,故涤纶的结晶度和取向性较高。

采用熔纺法制得的涤纶在显微镜中观察到的形态结构具有圆形的截面和无特殊的纵向结构。在电子显微镜下可观察到丝状的原纤组织,

异形纤维可改变纤维的弹性,使纤维具有特殊的光泽与膨松性,并改善纤维的抱合性能与覆盖能力以及抗起球、减少静电等性能。如三角形纤维有闪光效应;五叶形纤维有肥光般光泽,手感良好,并抗起球;中空纤维由于内部有空腔,密度小,保暖性好。

应用电子衍射测得的涤纶折叠链片晶的厚度约为10NM左右,而涤纶单基的长度为1.075NM,因此,可认为片晶厚度相当于9个涤纶分子的单基长度。但是,涤纶大分子链长约为1.075*130(平均聚合度)=140NM,由此可见涤纶片晶大分子链必须取折叠链结构。折叠有可能发生在-CH2-CH2-链段处,其原因是该处链的柔曲性较好,易于折曲。

此外,由于涤纶大分子也能形成伸直链结晶(原纤化结晶)。可见,涤纶内部折叠链结晶和原纤结晶共存。这两种结晶比例随拉伸倍数、热定型条件而异。

1.强度高。短纤维强度为2.6~5.7cN/dtex,高强力纤维为5.6~ 8.0cN/dtex。由于吸湿性较低,它的湿态强度与干态强度基本相同。耐冲击强度比锦纶高4倍,比粘胶纤维高20倍。

2.弹性好。弹性接近羊毛,当伸长5-~6-时,几乎可以完全恢复。耐皱性超过其他纤维,即织物不折皱,尺寸稳定性好。弹性模数为22~141cN/dtex,比锦纶高2~3倍。.涤纶织物具有较高的强度与弹性恢复能力,因此,其坚牢耐用、抗皱免烫。

3.耐热性涤纶是通过熔纺法制成,成形后的纤维可又再经加热熔化,属于热塑性纤维。涤纶的熔点比较高,而比热容和导热率都较小,因而涤纶纤维的耐热性和绝热性要高些。是合成纤维中最好的。

4.热塑性好,抗熔性较差。由于涤纶表面光滑,内部分子排列紧密,因此涤纶是合成纤织物中耐热性最好的面料,具有热塑性,可制做百褶裙,且褶裥持久。同时,涤纶织物的抗熔性较差,遇着烟灰、火星等易形成孔洞。因此,穿着时应尽量避免与烟头、火花等接触。

5.耐磨性好。耐磨性仅次于耐磨性最好的锦纶,比其他天然纤维和合成纤维都好。

6.耐光性好。耐光性仅次于腈纶。涤纶织物的耐光性较好,除比腈纶差外,其耐晒能力胜过天然纤维织物。尤其是在玻璃后面的耐晒能力很好,几乎与腈纶不相上下。

7.耐腐蚀。可耐漂白剂、氧化剂、烃类、酮类、石油产品及无机酸。耐稀碱,不怕霉,但热碱可使其分解。还有较强的抗酸碱性,抗紫外线的能力

8.染色性较差,但色牢度好,不易褪色。涤纶分子链上因无特定的染色基团,而且极性较小,所以染色较为困难,易染性较差,染料分子不易进入纤维

9. 吸湿性较差,穿着有闷热感,同时易带静电、沾污灰尘,影响美观和舒适性。不过洗后极易干燥,且湿强几乎不下降,不变形,有良好的洗可穿性能。

小结:

.由普通涤纶长丝织成的织物,其制衣用性能具有强度好,滑爽挺括、易洗快干等优点,但存在着手感硬、触感差、光泽不柔和、透气性、吸湿性差等缺点。若与真丝织物相比,差距则更大,因此首先必须在丝线结构上仿真丝,才能消除其服用性能差的缺点。

涤纶的大类品种有短纤维、拉伸丝、变形丝、装饰用长丝、工业用长丝以及各种差别化纤维

(一)涤纶短纤维
  
1. 按物理性能区分:高强低伸型、中强中伸型、低强中伸型、高模量型、高强高模量型

2. 按后加工要求区分:棉型、毛型、麻型、丝型

3. 按用途区分:服装用、絮棉用、装饰用、工业用

4. 按功能区分:阳离子可染、吸湿、阻燃、有色、抗起球、抗静电

5. 按纤维截面区分:异型丝、中空丝。

(二)涤纶长丝

1. 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)

2. 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)

3.变形丝:常规变形丝(TY)、拉伸变形丝(DTY)、空气变形丝(ATY)。

涤纶纤维面料的种类较多,除织制纯涤纶织品外,还有许多和各种纺织纤维混纺或交织的产品,弥补了纯涤纶织物的不足,发挥出更好的服用性能。涤纶织物正向着仿毛、仿丝、仿麻、仿鹿皮等合成纤维天然化的方向发展。

1. 涤纶仿真丝织物由圆形、异形截面的涤纶长丝或短纤维纱线织成的具有真丝外观风格的涤纶面料,具有价格低廉、抗皱免烫等优点,颇受消费者欢迎。常见品种有:涤丝绸、涤丝绉、涤丝缎、涤纶乔其纱、涤纶交织绸等。这些品种具有丝绸织物的飘逸悬垂、滑爽、柔软、赏心悦目,同时,又兼具涤纶面料的挺括、耐磨、易洗、免烫,美中不足的是这类织物吸湿透气性差,穿着不太凉爽,为了克服这一缺点,现已有更多的新型涤纶面料问世,如高吸湿涤纶面料便是其中的一种。

2. 涤纶仿毛织物由涤纶长丝如涤纶加弹丝、涤纶网络丝或各种异形截面涤纶丝为原料,或用中长型涤纶短纤维与中长型粘胶或中长型腈纶混纺成纱后织成的具有呢绒风格的织物,分别称为精纺仿毛织物和中长仿毛织物,其价格低于同类毛织物产品。既具有呢绒的手感丰满膨松、弹性好的特性,又具备涤纶坚牢耐用、易洗快干、平整挺括、不易变形、不易起毛、起球等特点。常见品种有:涤弹哔叽、涤弹华达呢、涤弹条花呢、涤纶网络丝纺毛织物、涤粘中长花呢、涤腈隐条呢等。

3. 涤纶仿麻织物 是国际服装市场受欢迎的衣料之一,采用涤纶或涤/粘强捻纱织成平纹或凸条组织织物,具有麻织物的干爽手感和外观风格。如薄型的仿麻摩力克,不仅外观粗犷、手感干爽,且穿着舒适、凉爽,因此,很适宜夏季衬衫、裙衣的制作。

4. 涤纶仿鹿皮织物 是新型涤纶面料之一,以细旦或超细旦涤纶纤维为原料,经特殊整理加工在织物基布上形成细密短绒毛的涤纶绒面织物,称为仿鹿皮织物,一般以非织造布、机织布、针织布为基布。具有质地柔软、绒毛细密丰满有弹性、手感丰润、坚牢耐用的风格特征。常见的有人造高级鹿皮、人造优质鹿皮和人造普通鹿皮三种。适合做女衣、高级礼服、茄克衫、西服上装等。

涤纶仿棉纱

涤纶仿棉纱是通过在聚酯合成过程中添加第三、第四单体及其他无机粉体以仿棉的吸湿性、棉织物的手感、抗起球性、抗静电等性能,目前在回潮率、抗起球、抗静电及织物手感均能与棉相当,但织物穿着舒适性仍不及棉。

针织涤纶面料是一种化纤织品。该种面料的选购应从以下几方面进行。

针织涤纶面料有经编织物和纬编织物两类。虽然两者都经过热定型或树脂处理,但其延伸性等其它性能仍有差别。因此,不同款式的服装选购性能不同的面料上装应选购纬编织物为宜,因为纬编强物常有多种色纱编织或有多采多样的提药织纹,花色繁多,特别适宜做不同风格的精美女式上衣;下衣,如裤子、裙子应选用经编织物。因为经编涤纶面料做裤子外观挺括,结构紧密,耐磨性好,起毛、起球和钩丝比较少,再加上经编织物外观丰满度、弹性和外形美观上都比纬编织物差,所以针织涤纶经编面料适合做裤子和裙服等。

针织涤纶面料按其质量优劣分为一等品、二等品、三等品和等外品。从织物各角度出发,选购一等品的针织涤纶面料质量自然优于其它等级产品。

织物外观与织物组织密切相关。所以,在挑选针织品时,还要仔细观察组织是基本组织还是变化组织,线圈之间的空隙,是松懈还是紧密,手感是柔软还是粗硬;织物的光泽、色彩、花型如何,当用双手拉织物时看其纵向或横向的弹性及延伸性如何,是否容易变型等等,总之,要观察其面料是否符合承做成衣款式的基本要求,达到织物外观与服装款式一致协调的效果。

针织涤纶面料外观疵点较多,严重的疵点将会影响穿用的效果。如漏针破洞、缺丝、钩丝、断头、丝拉紧及严重的纬斜等。较轻的疵点,如油色丝、粗细丝、拼丝、结头节疤、色花色差、卷边、坏边、反光等。有轻度疵点的布虽然能穿用,但影响织物的等级,总之在选购针织涤纶面料时,织物上的疵点愈少愈好,除等外品以外,不能出现影响穿用严重的疵点。

此外,如果消费者选购针织涤纶外衣,还要观察其缝制的质量。线是否结实,缝合处是否精细,针眼是否过大等,一般来说,缝制针织涤纶外衣应采用11号针为佳,针头过粗,易将线圈破坏而出现针洞,影响针织涤纶外衣的质量。

在高温高压染色时,分散染料对涤纶纤维的上染过程可分为以下个阶段:(1)分散染料在染液中随染液的流动逐渐靠近纤维界面,这阶段分散染料的性质和状态基本无关,溶解状的染料分子和悬状的染料颗粒都一样随染液流动,转移速度决定于溶液溶液流速。(2)由于纤维表面存在着不易流动的动力学边界层,当分散染料进入动力学边界层靠近纤维界面后,主要靠自身的扩散接近纤维。这阶段转移速度不仅和溶液流速有关,还和分散染料的扩散速度有关,因此,溶解状的染料分子比悬浮体及聚集体扩散快得多,分散染料的溶解度和分散状态对这阶段的转移速度有较大影响。

(3)分散染料靠近纤维界面到它们之间的分子作用力足够大后,分散染料迅速被纤维表面吸附。这个阶段的转移速度主要决定于纤维和染料分子的结构和性能,也和界面溶液的性质有关。其中染料的溶解度和分散状态有较大影响,染料溶解度超高和染料分子与纤维作用越大,吸附速度越快。

(4)分散染料被吸附到纤维表面后,在纤维内产生一个浓度差或内外染料化学位差,染料将向纤维内部扩散,这里的扩散速度主要决定于纤维化学和微结构,也和染料分子结构及浓度有关。纤维无定型区含量较高,孔隙大或自由体积含量多,染料溶解度高,扩散速度快,因此,此阶段的染料扩散速度直接和纤维被溶胀或增塑程度、分散染料在纤维中的浓度有关。溶胀或增塑程度高,纤维外层分散染料浓度高,扩散就快。

由上述可知,上染速度除了决定于染料和纤维的结构外,还和染料在溶液中的溶解度及染色时纤维的溶胀或增塑程度有关。

涤纶纤维是疏水性的合成纤维,涤纶分子结构中缺少象纤维素或蛋白质纤维那样的能和染料发生结合的活性基团,涤纶分子排列得比较紧密,纤维中只存在较小的空隙,当温度较低时,分子热运动改变其位置的幅度较小,在潮湿条件下,涤纶纤维又不会象棉纤维那样能通过剧烈溶胀而使空隙增大,染料分子难以渗透到纤维内部。因此,提高对纤维的增塑程度,将有助于染色的进行。另外,分散染料水中的溶解度很低,染液中的染料,要靠大量的分散剂呈悬浮体分散于染浴中。在对涤纶纤维染色时,为了要达到较好的染色效果,通常需加入一定量的染色助剂。这些染色助剂在染色过程中的作用是多方面的,主要有:

(1) 适当增加分散染料的溶解度;(2) 促进分散染料对纤维表面的吸附;(3) 对纤维进行增塑或提高溶胀程度,加快分散染料在纤维中的扩散速度;(4) 提高染料的分散稳定性。

一般地,涤纶纤维高潮高压染色中应用的助剂含有对纤维增塑的载体、对分散染料增溶或使染料悬浮体稳定的表面活性剂等。染色助剂涤纶纤维染色具有十分重要的作用。

涤纶纤维及长丝织物有很强的疏水性,通常的染料与染色方法几乎都无法染上色,只能用分散染料染色。但这样的染色的全过程要在高温高压下才能完成。

涤纶的用途很广,大量用于制造衣着和工业中制品。阻燃涤纶因具有永久阻燃性,应用范围很广,除了产业用纺织品、建筑内装饰、交通工具内装饰等发挥无可替代的作用外,还在防护服领域内发挥着不少的作用。根据阻燃防护服国家标准规定,冶金、林业、化工、石油、消防等部门应使用阻燃防护服。中国应使用阻燃防护服的人数在百万以上,阻燃防护服市场潜力巨大。除了纯阻燃涤纶外,可根据用户的特殊要求,生产阻燃、防水、拒油、抗静电等多功能系列产品。如对阻燃涤纶织物进行防水、拒油整理,可提高阻燃服的功能性;采用阻燃涤纶与导电纤维交织以生产抗静电的阻燃织物;利用阻燃纤维与高性能纤维进行混纺交织,可生产高性能阻燃织物;采用阻燃纤维与棉、粘胶等纤维混纺,以改善防护服的舒适性,同时减少二次烧伤

涤纶是世界产量最大,应用最广泛的合成纤维品种,涤纶占世界合成纤维产量的60-以上。大量用于衣料、床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物等纺织品以及其他工业用纤维制品,如过滤材料、绝缘材料、轮胎帘子线、传送带等。随着国内经济持续快速增长和国内居民消费能力的不断提高,国内地区涤纶短纤维的需求量也不断增长。中国涤纶系列产品产能以惊人的速度增长着,涤纶纤维产能的迅速增长,使得中国正逐渐发展成为世界涤纶类产品的重要加工基地。

随着中国经济持续快速增长和国内居民消费能力的不断提高,国内涤纶纤维的需求量也不断增长。中国涤纶纤维产能以惊人的速度增长着,使得中国逐渐发展成为世界涤纶类产品的重要加工基地,并成为世界涤纶纤维产量最大的国家。

2001-2007年,中国涤纶纤维行业市场规模呈逐年上升趋势,市场规模由2001年的573.62亿元,上升至2007年的2364.14亿元,年复合增长率达10.00-以上。

涤纶纤维是所有纺织纤维中加工总量最多的化纤品种,开发差别化品种,提高产品附加值,提高企业经济效益,对整个化纤工业的影响至关重要;产品差别化是涤纶的发展方向,而中国的涤纶纤维生产企业也正是沿着这个方向发展。因此涤纶行业还有很大的开发潜力。

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