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化学纤维纺丝方法

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化学纤维纺丝方法范文第1篇

关键词:长丝;涤纶;性能;表征

随着涤纶长丝加工技术的不断发展,细旦技术、异形截面技术、异纤度技术、异收缩技术、功能纤维技术、混纤技术和变形技术都日趋成熟。这些技术的有机组合极大地丰富了涤纶产品的品种。多异多重复合变形涤纶长丝,就是这样一种新型仿毛化纤纱。它是通过改变生产工艺,生产出具有异线密度、异收缩、异截面、异刚性、异卷曲率、异模量的多异长丝,采用多异性原料进行多重的复合变形产生的长丝纱线,称之为多异多重复合变形长丝,它具有多种更接近短纤纱结构和形态的特征,但比短纤纱毛羽少,抗起球性能好,牢度高[1]。这类涤纶长丝通常由不同涤纶丝混纤形成,如五叶、六叶或其他形状的异形截面细旦涤纶丝,多种单丝细度、多种热收缩率、刚度和模量的涤纶丝,混纤后会分成内外两层,通常收缩率小、较细的纤维会在外层,而收缩率大、较粗的组分会在内层,进而形成内层刚挺、外层柔软、消除极光、结构蓬松的仿毛涤纶长丝[2]。

1 多异多重复合变形涤纶长丝的生产工艺

异截面组分主要通过异截面形状喷丝板可以达到,而另一组分则可以通过同板异线密度喷丝孔的设计来达到。在同一喷丝板,各孔阻件纺丝压力相同的条件下,当各喷丝孔截面积不相等时,即使孔形完全相同,由于润周(孔周长对孔截面积的比值,这是流体力学中的一个基本参数)、各孔中心黏流体的速度、孔壁的黏滞阻力不同,可纺成不同粗细的单丝线密度的复丝,同时,同一喷丝板、同一卷绕头实际卷绕速度一定,但每孔挤出流速不同,故各根单丝实际牵伸不同,使得每根单丝在同一卷绕条件下的结晶度、取向度均不相同,从而最终成品各根单丝的模量、刚度、热收缩率等均不相同。

而涤纶长丝受到的变形加工可能是热刀刃刮擦变形法、热箱填塞变形法、假捻加弹变形法、空气变形法、超喂法、不规则牵伸变形法等方法中的几种复合变形[1]。

不规则牵伸丝采用变速拉伸原理,对预取向丝POY(UDY、MOY)运用电脑和变频电机控制牵伸机牵伸罗拉的速度而得到粗细(条干)不匀且有一定规律的丝线,其预取向丝POY(UDY、MOY)牵伸倍数可以正常(高速纺预取向丝POY的牵伸倍数为1.5~1.8、低速纺预取向丝的牵伸倍数为2.8~3.5、中速纺预取向丝的牵伸倍数为2.0~2.8)、低于正常或高于正常。由于牵伸倍数的分段差异,导致丝线结晶区域的分段变化,从而最终导致染色时的竞染性、上染率、上染速率等上染性能分段差异;并且分别以黑节(低于正常牵伸段即粗段+正常牵伸段)、白节(高于正常牵伸段即粗段+正常牵伸段)和黑白节(低于正常牵伸段即粗段+高于正常牵伸段即粗段+正常牵伸段)三种牵伸形式之一的段节效果存在于整根丝线中,通常正常的丝线段节的颜色呈现底色,整根丝线色彩颜色呈现多层次、多样性的不规则的且有一定规律的水洗状(或竹节状)的混色效果[3]。

混纤复合是一种广义的概念,它是指聚合、纺丝、织造等工序之中的共、混、络、缠、包、交、并、合等加工技术,使化纤具有优异性能,多指纤维和丝束之间的复合。混纤的材料多种多样,可以采用FDY和POY的混纤产品,如一步法POY/FDY涤纶异收缩混纤丝,市场上有多种不规则牵伸丝和FDY混纤丝,如不规则牵伸FDY丝可与常规FDY丝网络复合;不规则牵伸DTY丝与常规DTY丝网络复合;不规则牵伸DTY丝与不规则牵伸DTY丝混纤复合;不规则牵伸HTY丝与常规HTY丝网络复合等。

混纤方法也是多种多样,可以在纺丝时直接混纤,具体方法可以在同一喷丝板上配置规格不同的喷丝孔,纺出的长丝就具有不同规格;也可以并板混纤,就是使用多块不同规格的喷丝板同时纺丝混纤的方式。一步法异收缩涤纶丝则是在传统单螺杆单箱体纺丝设备上实施同一部位同时投纺FDY和POY,分区牵伸汇聚成形的混纤方式。还可以将不同的单丝或丝束原料通过网络、变形、多重加捻、热处理等工艺过程制成单丝纤度不同的成品丝。与其他混纤法相比,优点在于选择的组分可以有较大的范围,原料的单丝线密度及物理性质上可以具有较大的差异,混纤后制成的织物风格多样;缺点在于在混纤时需要许多集束筒子架,丝路较复杂,操作较困难,与一步法混纤方式相比,生产工序延长,生产成本较高[4]。

由多异多重复合变形涤纶长丝的生产过程可知,多异多重复合变形涤纶长丝中的纤维单丝或丝束由于经过了不同的纺丝、牵伸、变形的加工,单丝或丝束在形态、结构等方面都有较大差异,因而,复丝内的单丝性能也是不完全相同的,通常来说,会呈现一个较广的分布。例如,就染色性能而言,多异多重复合涤纶长丝内部不同单丝的着色效果有显著差别,单丝间会呈现深浅不均的状态。作为多异多重复合涤纶长丝,加捻前后的单丝在复丝中的位置也是不固定的,会发生变化,这时复丝整体的染色效果就很难达到预期[5]。而不规则牵伸丝由于单丝内部不同位置受到的牵伸速度不同,同根单丝不同位置的形态、结构和性能都有明显差异。

2 多异多重复合变形涤纶长丝的检测方法

研究和生产中对多异多重复合变形涤纶长丝的检测通常仍采用化纤长丝的相关测试标准,主要是对复丝整体的检测分析。目前常用的检测方法及检测标准有以下几项。

2.1 线密度试验

在规定的试验条件下,测定已知长度试样的质量,计算线密度。按照国家标准GB/T 14343―2008《化学纤维长丝线密度试验方法》测定[6]。可采用绞丝法,将卷装的丝头引出,拉去表层丝数米,经加张力装置引入缕纱测长仪的夹片上。加规定的预张力负荷(用张力测量仪校验),摇取规定的试样长度,在头尾相接处剪断,取下成绞,依次放在试样盘内。试样在标准大气中调湿后称量,绞丝精确至1mg。也可采用单根法,将卷装的丝头引出,拉去表层丝数米,然后取单根长度合适的松弛态试样。将试样一端夹入量尺上端夹持器中,另一端加规定的预张力,手托张力夹,使试样沿轴线缓缓伸直,并使试样与量尺呈铅垂位置,待30s后,准确剪取规定长度(一般是1m)的试样。线密度用特克斯制表示,推荐的单位为分特(dtex)。

2.2 断裂强度和断裂伸长率试验

该试验采用美国INSTRON电子万能材料试验机按照国家标准GB/T 14344―2008《合成纤维长丝及变形丝断裂强力和断裂伸长试验方法》测定。在力学性能试验测试前,样品需在温度为(20±2)℃、相对湿度为(65±3)%的试验用标准大气下调湿24小时。在规定条件下,在等速拉伸仪上将纤维拉至断裂,从强力―伸长曲线或数据显示或数据采集系统中得到试样的断裂强力、断裂伸长、定负荷伸长、定伸长负荷、初始模量和断裂功等拉伸性能的测定值。按照国标规定设置上下夹钳的隔距、预加张力、拉伸速度等试验参数,测试20次取平均值[7]。

2.3 沸水收缩率试验

在规定条件下用热处理介质(沸水或干热空气)处理试样,测量处理前后试样长度的变化,计算其对原试样长度的百分比,由此得到热收缩率。按GB/T 6505―2008《化学纤维长丝热收缩率试验方法》执行,包括沸水收缩率和热空气收缩率,试验方法牵伸丝可以采用绞纱法(包括手工法和仪器测量两种方法),变形丝可采用单根法[8]。

2.4 含油率试验

可以采用萃取法,利用油剂能溶解于有机溶剂的特质,将适当的有机溶剂通过脂肪抽出器把试样中的油剂萃取出来,蒸发溶剂,称量残留油剂的质量及试样质量,计算得到试样的含油率。也可以采用中性皂液洗涤法,利用皂液与油剂亲和的性质,在洗涤力的作用下,使试样上的油剂转移到皂液中。根据试样洗涤前后的质量变化,计算试样的含油率。按GB/T 6504―2008《化学纤维含油率试验方法》执行[9]。

2.5 网络度试验

常规的测试网络度方法可以分为三种,手工移针法、手工重锤法、仪器移针法,其测试原理基本相同。其中手工移针法主要适用于牵伸丝;手工重锤法主要适用于变形网络丝;仪器移针法适用于牵伸丝和变形网络丝。手工移针法测试原理:将加有规定解脱力负荷的针钩在规定长度的丝条中缓缓移动,每遇到网络结时,针钩即停止移动,经此计数网络结数。手工重锤法测试原理 :沿丝条垂直方向施加规定的重负荷,在规定的时间释放后,目测计数规定长内的网络结数。仪器移针法测试原理:将加有规定解脱力负荷的针钩在规定长度的丝条中缓缓移动,每遇到网络结时,针钩即停止移动,经此计数网络结数。当针刺入丝中(将被刺丝分开两半)的同时,仪器的程控马达带动移动罗拉驱动被测丝条向前移动,此时张力测试头检测丝条的张力,当被测丝条有一节经过针刺机构时,由于节本身具有一定张力,该张力达到仪器预先设定的条件时,即检测到有一节点,此时针刺快速缩回机构中,再快速刺出,由于丝条在缓缓移动,刚好能重新刺入原测出的节点后方约5 mm~10mm(可设定),如此往复,从而自动快速将丝条上每一节点测出并做记录及统计分析。按FZ/T 50001―2005《合成纤维长丝网络度试验方法》执行[10]。

2.6 纤维截面异形度试验

由一小束伸直平行的纤维,穿入特制的试样板孔中,切去两端露出纤维,形成一薄片。运用显微投影仪放大观察若干纤维截面的内、外接圆半径或特征形态参数,由此计算出纤维的异形度及其变异系数。表达指标有径向异形度及其变异系数、截面异形度及其变异系数和特征异形度及其变异系数。按FZ/T 50002―1991 《化学纤维异形度试验方法》执行[11]。

3 结论

从以上内容可以看出,目前对于多异多重复合变形混纤涤纶长丝的检测通常停留在对复丝整体热收缩率和强伸度的检测分析上,对于常规化纤品种,这些检测方法是完全可行的,但混纤丝是由异线密度、异收缩、异截面、异刚性、异卷曲率、异模量的单丝或丝束混纤形成的,因此,复丝整体热收缩率和强伸度的检测分析无法表征复丝中单丝之间性能差异程度。这些方法未对其中的单纤维性能分布进行测试研究,也未探讨这些性能分布与复丝整体性能之间的关系[12]。同时,不同规格、不同工艺、不同混纤比的多异多重复合变形涤纶长丝之间不同使用环境下的性能差异和真实品质仅靠复丝的整体性能检测分析也是无法精确表征的。

正确表征复丝内单丝间的线密度差、收缩率、刚性、卷曲率、模量等指标的差异程度将有助于体现多异多重复合变形涤纶纱的真实性能,也有助于更精确地反映不同规格、不同工艺的多异多重复合变形涤纶长丝之间的性能差异。

参考文献:

[1] 姚穆.多异多重复合涤纶长丝在毛纺织产品中的应用[J]. 毛纺科技, 2001,(4): 3-10.

[2] 施楣梧.新一代士兵冬常服面料的结构、性能和加工特点[C].2005现代服装纺织高科技发展研讨会,2005:309-311.

[3] 孙文虎.涤纶不规则牵伸丝织物的研究与开发[J].上海纺织科技,2007,35(7) : 21-26.

[4] 焦国彦.涤纶长丝多异复合混纤丝及其织物性能研究[D].杭州:浙江理工大学,2013.

[5] 施楣梧,郝新敏,徐鹏,等.多异多重复合涤纶长丝的染色均匀度及检测方法研究(第一报)・常压染色袜筒的目测判色和仪器测判色对比研究[J].合成纤维, 2003,32(1): 31-34.

[6] GB/T 14343―2008 化学纤维长丝线密度试验方法[S].

[7] GB/T 14344―2008 合成纤维长丝及变形丝断裂强力和断裂伸长试验方法[S].

[8] GB/T 6505―2008 化学纤维长丝热收缩率试验方法[S].

[9] GB/T 6504―2008 化学纤维含油率试验方法[S].

[10] FZ/T 50001―2005 合成纤维长丝网络度试验方法[S].

[11] FZ/T 50002―1991 化学纤维异形度试验方法[S].

化学纤维纺丝方法范文第2篇

关键词:莫代尔纤维;莱赛尔纤维;特征;鉴别

1概述

莫代尔纤维是具有高断裂强力和高湿模量的再生纤维素纤维。该纤维的原料采用木浆粕,通过专门的纺丝工艺加工成纤维。该产品原料全部为天然材料,对人体无害,并能够自然分解,对环境无害。它的干强接近于涤纶,湿强要比普通粘胶提高了许多,光泽、柔软性、吸湿性、染色性、染色牢度均优于纯棉产品;用它所做成的面料,展示了一种丝面光泽,具有宜人的柔软触摸感觉和悬垂感以及极好的耐穿性能。目前市场上销售的莫代尔主要为奥地利LENZING公司生产的LENZING MODAL――兰精莫代尔,以及台湾化学纤维股份有限公司(FCFC)生产的FORMOTEX――台化莫代尔。其他的还有泰国THAI RAYON生产的BILRA MADAL、BILRA MADAL MICRO及印度GRASIM生产的BILRA MADAL MICRO。不同公司生产的莫代尔纤维因生产工艺不同,所以其表面特征也略有不同。

莱赛尔纤维是英国COUR TAULDS公司生产的再生纤维素纤维的商品名称,俗称“天丝”(Tencel)纤维。 莱赛尔纤维被称为21世纪的环保纤维。它是以针叶树为主的木浆、水和溶剂氧化胺混合加热至完全溶解,在溶解过程中不会产生任何衍生物和化学作用,经除杂而直接纺丝,其分子结构是简单的碳水化合物。其生产过程不污染环境、不破坏生态[1]。

2鉴别方法

笔者长期从事纤维鉴别工作,积累了一定经验,下面简略介绍市面常见的兰精莫代尔、台化莫代尔和莱赛尔纤维的特征及鉴别方法。

2.1显微镜法

兰精莫代尔占领了中国绝大部分市场,它是奥地利LENZING公司采用欧洲的榉木,制成木浆,再通过专门的纺丝工艺加工成纤维。用显微镜观察,兰精莫代尔的横截面呈哑铃形,没有中腔,见图1,纵截面表面光滑,有1~2道沟槽,见图2。

台化莫代尔是由台湾化学纤维股份有限公司生产的一种木浆纤维,横截面接近于圆形,没有中腔,见图3;纵截面表面光滑,有的有断续、不明显的竖纹,见图4。

图1兰精莫代尔横截面 图2兰精莫代尔纵截面

在显微镜下观察,莱赛尔纤维横截面为不规则的圆形,没有中腔,见图5,纵截面表面光滑,有的有断续、不明显的竖纹,见图6。

图3台化莫代尔横截面 图4台化莫代尔石蜡油介质

图5 莱赛尔横截面图6 莱赛尔纵截面

综上所述,根据显微镜法可以把兰精莫代尔区分出来。台化莫代尔和莱赛尔截面无论纵截面还是横截面都最接近。从纵截面图片可以看出,在以水为介质时,台化莫代尔虽然与莱赛尔一样也是平滑的圆柱体,但是直径比较大,也没有莱赛尔那么有光泽;而且有时还会看到上图所出现的断续、不明显的条纹。在硝酸为介质时,台化莫代尔和莱赛尔都发生溶胀现象,台化莫代尔的纵截面变成接近扁平带状形态,光泽减弱。莱赛尔只是直径变大,还是很有光泽。还有一点,莱赛尔并不是全部的平滑的圆柱体,会有如上图中的凹凸结,而且有时还可观察到像小泡的点。

2.2燃烧法

莫代尔纤维和莱赛尔纤维接触火焰时都是立即燃烧,有纸燃味,残留物都是细软的絮状灰烬;靠鼻子闻燃烧味道一般情况下根本不能分辨。

燃烧不充分的纤维素纤维会有灰烬。根据资料和经验,含有轻金属盐类时呈现稍微白色灰烬,含重金属氧化物则呈现黑色。台化莫代尔的原料来源很广而且很杂,其灰烬会呈现黑偏灰色。兰精莫代尔的浆粕来自奥地利树龄在10年左右的榉木,而莱赛尔是针叶树为主的木浆,含有矿物质较多,其灰烬会稍微偏向黑色,但区别很细微,而且灰烬会受到整理用试剂残留物的影响,单靠肉眼也很难准确判定。

莱赛尔纤维采用的原料是木浆,制造时用有机胺氧化物的有机溶剂来溶解木质素,因而与莫代尔纤维相比含杂率更低,燃烧得更充分。在燃烧时会不断有火星飞出,燃烧后只剩少量灰烬。这种灰飞现象是莱赛尔纤维特有的。

2.3溶解法[2]

分别取少量兰精莫代尔、台化莫代尔和莱赛尔纤维,比较一下它们的溶解情况,见表1。

表1兰精莫代尔、台化莫代尔和莱赛尔纤维溶解情况表

根据上表可知,莫代尔与莱赛尔之间的溶解,时间越长,差异越明显――莱赛尔比较难溶。室温下,莫代尔在59.5%硫酸和37%盐酸试剂经过5min的处理,已经算是溶解了。70℃甲酸/氯化锌试剂处理也是一样。但是莱赛尔还是果冻状,比较难溶。所以在做定量分析时,莱赛尔混纺织物要根据实际情况决定是否需要延长溶解时间或提高温度。

3结论

通过显微镜观察,可以把兰精莫代尔区分出来,台化莫代尔和莱赛尔可以通过观察燃烧时是否有灰飞现象初步判定,再通过显微镜观察纤维的直径及光泽;之后通过溶解法观察溶解的难易程度作最终判定,从而定性分析这三种纤维。但因都是再生纤维素纤维类,化学组成相似,目前还不能用化学方法做定量分析。

参考文献:

[1] 张世源. 生态纺织工程[M].北京:中国纺织出版社,2004.

[2] 田恬,翁毅,甘志红.纺织品检验[M].北京:中国纺织出版社,2006.

化学纤维纺丝方法范文第3篇

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化学纤维纺丝方法范文第4篇

由苏州大学、天津工业大学、苏州天立蓝环保科技有限公司、邯郸恒永防护洁净用品有限公司联合承担的“功能吸附纤维的制备及其在工业有机废水处置中的关键技术”项目,在对工业有机废水污染体系和污染物分子结构特点分析基础上,针对性地设计合成具有特殊结构的聚合物,再采用特殊的纺丝成形技术,开发出对有机污染物快速、高容量、选择性吸附的纤维材料,突破了化学纤维只能具有线性大分子结构的传统观念,攻克了含大分子交联结构的有机物吸附功能纤维制备关键技术,开发了系列有机物吸附功能纤维及其非织造布产品,极大拓宽了合成吸油材料的应用范围。2012年,该项目获得了“纺织之光”中国纺织工业联合会科技进步一等奖。

据该项目的主要完成人之一,苏州大学环境治理与资源化研究中心副主任李华博士介绍,该项目的主要创新点如下。

(1)发明了含潜交联结构线性甲基丙烯酸酯系聚合物的合成技术,所得聚合产物具有良好的纺丝可纺性;

(2)首创了溶液纺丝-半互穿聚合物网络联用制备交联型聚甲基丙烯酸酯系有机物吸附功能纤维技术,进而开发出无需溶剂、工艺过程简单的双螺杆增塑挤出纺丝和基于大分子之间氢键作用机制的超分子自组装后交联技术,显著改善了成品纤维力学和吸附性能;

(3)发明了含甲基丙烯酸酯类单体的多元共聚、共混及纺丝成形和后交联技术,开发出系列有机物吸附功能纤维;

(4)发明了熔喷法吸附及吸附-过滤改性聚丙烯系纤维非织造布制备技术,开发出夹层型吸油毡、超细纤维吸油材料等多种形态非织造布产品;

(5)通过分子结构设计在材料内部形成特殊的化学基团,对污染物产生驱动效应从而使污染物可以自动向吸附材料靠拢,形成快速吸附;

(6)通过特殊致孔剂的设计合成使材料内部形成微纳孔径以增加比表面积,从而形成对污染物的大容量吸附;

(7)通过特殊交联剂设计合成使材料内部形成特殊网络结构,在吸附污染物时可以张网,在解吸附时又可以收网,满足反复吸附和解吸附的要求;

(8)通过对材料主链结构的设计合成,使材料具有足够强度,可在较强的机械碾压力和冲击力下不变形,从而提高材料的循环使用次数,降低环保处置成本。

据介绍,通过该项技术制造的产品对工业废水中有机污染物具有吸附速度快(接触即吸)、吸附容量高(可吸附自身重量10倍以上的污染物)、吸附选择性好、保油性能好及重复使用性能好(可重复使用100次以上)等特点,相比传统的活性炭吸附、氧化、絮凝等处置方法全面提升了工业有机废水的治理能力,简化了处置流程、降低了处置成本、实现中水回用、提高废物资源化利用率。

化学纤维纺丝方法范文第5篇

关键词 经济 纺织 可回用 产品开发

中图分类号:TS186 文献标识码:A

Development of Single Material Can be Reused in Automotive Interior Products

WANG Yizhong

(Anhui Xinji Coal and Electric Group, Huainan, Anhui 232001)

Abstract Automotive textiles can be divided according to purpose decorative, functional, reinforcing material three categories. The single material can be reused automotive interior products, mainly based on the automotive interior textile materials, to meet the development pattern of circular economy. With low consumption, low investment is characterized, in line with the scientific concept of sustainable development. By using single recycled polyester materials, the development of flame colored fibers, and then processed into nonwoven composite automotive interior materials, its performance test results show that the performance of this product can meet the requirements of the automotive industry for textiles, and the products meet environmental requirements.

Key words economics; textile; reused; product development

非织造布是近年来纺织业中发展较快的新兴领域,它具有工艺流程短、产量高、原料来源广泛、产品性能可按需要来进行设计且用途广泛等优点。

制造汽车的材料多种多样,除金属、橡胶等主要材料外,纺织品在汽车上的应用也日益增加。汽车用纺织品按不同用途可分为装饰材料、功能用材料、增强用材料三大类。单一材质可回用汽车内饰产品,主要立足于汽车内饰纺织品材料,满足循环经济的发展模式。在资源利用方式上,由“资源―产品―废弃物”的单向式直线过程向“资源―产品―废弃物―再生资源”的反馈式循环过程转变,是以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以低消耗、低投入为特征,符合可持续发展科学理念。

单一材质可回用汽车内饰产品采用以化纤厂、纺织厂、服装厂等聚酯类工业废料和聚酯类油桶、饮料瓶等废旧聚酯生产再生聚酯纤维,在应用针刺非织造布生产技术的基础上,结合汽车用纺织品个性化的需求特点进行技术创新,开发生产再生聚酯纤维非织造汽车用系列材料,包括汽车地毯、汽车行李箱内饰、汽车隔音衬垫材料等。且在熔融纺丝过程中直接加入色母粒和阻燃母粒,减少后整理过程中的环境污染,利用再生资源实现循环经济。同时产品废弃时,由于该汽车内饰件采用单一的PET材料制造,回收再利用利用简单方便,且不污染空气、质轻、隔音效果好等特点,是一项典型的纺织行业循环经济项目。

1 技术方案

项目以化纤厂、纺织厂、服装厂等聚酯类工业废料和聚酯类油桶、饮料瓶等废旧聚酯为原料,采用熔融纺丝工艺直接加颗粒色母粒、阻燃剂进行着色和阻燃整理,利用低温环吹工艺生产达到符合汽车内饰材料要求的再生聚酯纤维。再对生产出的聚酯纤维进行开松、大仓混合、电子自调匀整控制均匀给棉、梳理成网;通过交叉折叠铺网,送入预针刺、主针刺缠结加固纤网形成坯毯,使用绒面针刺机起绒、热定型,成无纺针刺面层材料;再以一定比例的低熔点聚酯纤维为原料,经过开松、混合、成网、针刺生产出低熔点热塑性聚酯纤维无纺针织材料;将两种无纺材料再针刺和热粘合获得聚酯同一材质的无纺针刺汽车内饰材料。该产品具有优良的延伸性、阻燃性、透气性、隔音性,无异味,无挥发性有害物质,具有安全环保、可回用等优良的物理化学性能。

其工艺流程为:(图1)

图1

2 原料的确定

纤维的性能是非织造布性能的基础,纤维的物理机械性能决定了产品的性能和加工工艺。因此,在汽车内饰材料研究时,原料的选用需要考虑到产品性能、工艺要求、汽车发展的趋势、经济效益及能源循环等方面因素。本项目主要选用化纤厂、纺织厂、服装厂等聚酯类工业废料和聚酯类油桶、饮料瓶等废旧聚酯为原料,加颗粒色母粒、阻燃剂生产达到符合汽车内饰材料要求的再生聚酯纤维。并考虑到环保和可回收等因素选用泡料、瓶片、色母粒、阻燃剂进行纺丝。出来的聚酯短纤着色均匀,阻燃效果好且各种机械性能均符合纺丝要求。

3 聚酯短纤纺丝工艺过程(见图2)

3.1 阻燃母粒添加量的优化

据报道,一辆普通家用轿车耗用内装饰材料大约为20~ 40Kg,这些装饰物主要是由易燃性的纺织品、纤维内衬板等材料组成,且主要分布在汽车内部的顶棚、门衬板、地毡、座椅、安全带、隔音毡、行李仓衬垫、密封过滤毡等大约四十多个部位。汽车在运输过程中,由于电器短路、发动机故障、交通事故等原因都极易引起火灾,造成财产损失、人员伤亡。而易燃性的汽车内装饰物在事故中往往会加重火灾的程度。因此,在开发可回用聚酯纤维时,以共混阻燃改性纤维的方法获得永久性阻燃聚酯纤维,即在纺丝的高聚物中按比例加入阻燃母粒,共混纺丝。该方法中阻燃母粒添加量的多少关系到阻燃的效果,纤维力学性能及成本。因此就阻燃母粒添加量的多少,我们进行优化试验,添加不同分量阻燃母粒0%、2%、4%、6%、10%的阻燃纤维,得出其力学性质和阻燃性见表1。

图2

表1 阻燃母粒添加量对短纤维力学性能、阻燃性的影响

从表1可以看出,添加阻燃母粒6%时,纤维的强力只下降2.73%,而LOI从21.7%提高到27.8%,足以达到阻燃标准。同时随着阻燃母粒含量的增加,纤维阻燃性能提高,但考虑到成本和纤维其他性能,生产中一般加入6%阻燃母粒,可得到综合性能较佳的阻燃短纤维。

3.2 纺丝工艺的优化

利用回收聚酯添加阻燃母粒纺阻燃短纤维比用回收聚酯纺常规短纤维工艺条件的选择控制要求高,阻燃母粒的加入,使纤维大分子结构发生变化。可通过调整纺丝成形工艺,提高熔体流变形能,使阻燃短纤维纺丝正常稳定并改善初生纤维后拉伸性能。

控制好纺丝温度是纺阻燃纤维的关键,回收聚酯由于来源批号繁杂,本身的相对分子量及结晶度不均一,纺丝熔融温度难以控制。纺阻燃短纤维,由于阻燃母粒的加入,选用较高的纺丝温度,会加剧熔体的降解,同时由于添加母粒的塑化作用,使纺丝熔体粘度相应降低。熔体的粘度的降低而导致成纤困难,使纺丝不能正常进行。因此生产阻燃短纤维时,必须适当降低纺丝温度,借以减缓熔体的降解,提高熔体的表观粘度,改善可纺性和初生纤维的拉伸性能。

阻燃短纤维的生产,由于纺丝温度较底,因此要适应减缓丝条冷却过程――降低环吹风速,提高环吹风温,改变环吹装置与喷丝板的距离,不至于使纺丝冷却固化过快,使初生纤维后拉伸性能变差。阻燃短纤维生产中一般控制环吹风温度24~26℃、环吹风速0.28~0.35m/s及环吹距离110~120mm时卷绕丝的后拉伸性能最好。

3.3 有色阻燃聚酯短纤维方式的具体工艺配置

采用两步纺丝法,将纺丝工艺分成原料预处理、纺丝和后处理三个工序。将泡料再生瓶片、色母粒和阻燃剂按配比计量(92.8:1.2:6:)混合进入真空干燥机(内通150℃的热风),干燥8小时左右(内真空度为-0.09~-0.1MPa),使原料的含水率达到小于90 PPM(含水量:0.003%~0.005%)。再将干燥后的原料送入螺杆挤压机(一到六区温度分别控制在:245℃、260℃、265℃、265℃、265℃、 265℃)使原料在高温下熔融形成熔体,熔体进入大法兰、法兰1、法兰2(其温度控制分别为:275俊妗75俊妗75俊妫谷厶甯泳热刍倬似鳎ㄎ露瓤刂莆70℃)过滤进入纺丝箱(温度为:275俊妫厶寰沽Ρ谩⒓屏勘茫ㄆ德剩6~57HZ,滤前压力:

4 内饰材料生产工艺(见图3)

4.1 开松混合

采用整批混合法对原料进行开松混合,先利用粗开松机对纤维进行初开松,开松后将原料送入大仓混合机内进行充分混合,混合后的纤维送入精开松机进行细致开松,为后道成网做好准备。将纤维包放在开包机的倾斜喂入台上,慢慢被开包机(BG045)机抓取,使大的纤维块、纤维团离解以便在混合时均匀。粗开松的纤维被气流吸入大仓混合机(BG051)内,在气流压缩下,经90的昨形成多个私纤毋=前侥纤毋被斜帘上的角钉垂直抓取诫储存箱使纤稳混合た墒毕宋τ诜俏粘肿刺饔帽冉先岷停诰苫GO65)中,纤维处于握持状态下被开松,使开松作用更加强烈,为下一步在梳理机上分梳成单纤维做准备。其主要工艺配置为:粗开松机(开松辊速度:540r/min,给棉罗拉速度:53 r/min,尘格间距为:10mm,打手与尘格间距:14mm),混合机(打手速度:330 r/min,罗拉速度:0.3 r/min,罗拉间距:30 mm,罗拉与打手间距:11mm),精开松(打手速度:800 r/min,给棉罗拉速度:78 r/min,尘棒间距:7mm,打手和尘棒间距:10mm)。

4.2 梳理成网

在双锡林双道夫梳理机(BG232)上,由胸锡林与2对工作辊进行预梳理,使块状纤维变成束状,束状纤维转移到主梳理区后,由主锡林和5对工作辊对纤维束进行更进一步梳理,彻底分梳混合的纤维原料,使之成为单纤维状态,经道夫和杂乱棍处理形成取向杂乱均匀纤维网。其主要工艺参数配置为:胸锡林用SBT-4型金属针布,主锡林用SRC-102型金属针布,胸锡林上的工作辊和剥棉辊均用SBT-5型金属针布,隔距为0.50mm,0.35mm,主锡林上的前三个工作辊用SRW-102型金属针布,后二个工作辊用SRW-104型金属针布,剥麻辊均用SRT-108型金属针布,隔距为0.38mm,0.35mm,0.33mm,0.27mm,0.35mm。在梳理机的原料进口处安装原料输送自调匀整装置,使原料以单位质量均匀的输送。其原理是:在纤维网出口处,用一对阶梯罗拉取代大压辊以检测纤维网轻重,同时用电磁传感器转换成电信号;在喂入纤维层处,用给纤罗拉检测纤维层厚度,同时亦用电磁传感器转换成电信号,两种信号同时进入微机处理之后送给调速线路,使驱动调速电机调节给棉罗拉速度,即调节梳棉机的喂入量,使输出的纤维网始终接近标准值。

图3

4.3 交叉折叠铺叠

梳理机送出的薄纤网,经过自调匀整装置后,进入四帘式成网机(KL430A)。纤维网经定向回转的输网帘和补偿帘,到达铺网帘。其中补偿帘不仅回转运动,还同时沿水平方向做往复运动,于是薄纤维网被往复铺叠到成网帘上,形成一定厚度的纤维网,其面密度为:底料750 g/m2,面料250 g/m2 。在产品开发中我们采用的铺网往复运动速度为36m/min,成网帘输出速度为1.5~2.0m/min,道夫输出的薄网宽度为2.2m,此时成网帘上铺叠的纤网层数可达20~26层,纤维网的均匀度较好。

4.4 针刺

成网以后,对纤维网进行针刺加固,加固分预针刺和主针刺等多道工序,其中面料还要进行修面针刺材料。针刺工艺配置如表2:

表2

针刺复合后产品的纤维抱合紧密,复合牢度、产品硬挺度都达到产品要求。

4.5 热定型

针刺复合后的产品,经过烘箱高温热定型,热定型温度可根据零件模压温度确定,一般达到180℃,热定型速度控制在5~6米/分。使材料热收缩率达到零件成型要求,同时保证零件的热循环性能。最后根据零件模压需求,裁片包装。

5 产品质量(055A轮罩)(表3)

6 总结

通过采用单一可回收的聚酯材料,开发出阻燃有色纤维,再加工成的无纺布汽车内饰材料,其性能指标测试结果表明这种产品性能满足汽车行业对纺织品的要求,且产品达到环保要求。

(1)采用单一聚酯类纤维代替聚酯类纤维、化工胶和PE等多种材质组成的无纺针刺汽车内饰材料,解决了现有多材质内饰材料无法直接回收利用的难题,为实现汽车内饰材料的可回收利用创造了条件。(2)以废旧聚酯(瓶(下转第51页)(上接第49页)片、泡料)为原料,开发出符合汽车内饰材料要求的较高性能再生有色阻燃聚酯纤维,在此过程中优化了阻燃母粒添加量、纺丝成型工艺;采用低温环吹技术,较好的控制纺丝风温、风湿度,解决了色母粒、和阻燃母粒的直接加入所带来的塑化作用。(3)针刺固结过程中采用多道针刺工艺及针刺复合工艺提高产品固结效果,毯面纹理满足设计要求。(4)复合过程中采用高温热定型工艺使产品受热均匀、粘合效果好,不含有化工胶乳粘黏剂,因此汽车内饰材料无异味、无挥发性有害物质(VOC),产品安全、环保。(5)开发的产品可以循环回收利用,节约有限资源、减少资源消耗、减少污染、实现环境保护和可持续发展。

参考文献

[1] 柯勤飞,靳向煜.非织造学[M].上海:东华大学出版社,2004.

[2] 王来力,吴雄英,丁雪梅.废旧纺织品的回收再利用探讨[J].纺织导报,2009(4):46-49.

[3] 中国化学纤维工业协会.中国化纤行业发展与环境保护[M].上海:中国纺织出版社:122-127.

[4] 宋新,张先德.聚酯废料回收制造再生纤维[J].合成技术及应用,2001.16(1):22-25.

化学纤维纺丝方法范文第6篇

关键词:纳米材料;功能整理;天然纤维

中图分类号:TS195.6 文献标志码:A

Technological Model for Applying Nanomaterials in Natural Fiber Modification

Abstract: This paper expounded both advantages and disadvantages of four methods for using nanomaterials in fiber modification, including the blended spinning method, finishing method, the grafting modification and the in-situ formation method. Under the condition of remain the advantages of natural fiber, the author put forward two ways of functional finishing by using nanomaterilas, namely, introducing discontinuous nanomaterials on the surface of fiber and embedding nanomaterials inside the fiber, and the effectiveness of these methods was verified by testing samples.

Key words: nanomaterials; functional finishing; natural fiber

自上世纪合成纤维问世以来,合成纤维产业的日新月异发展带动了纤维业向高技术产品的纵深延伸,也推进了现代人们的消费方式,作为单一天然纤维的应用历史也告终结。从产业角度来看,天然纤维为了自身产业的生存,不断进行着技术革新与改良,但天然纤维作为自然产生物,其产品的性能及功能的发展远达不到合成纤维的技术发展速度。

而从上世纪末至近几年,合成纤维已完成了仿真到超真的技术转变,合成纤维超细化加工技术的实现进一步促进了合成纤维制品的多样化和功能化,这对天然纤维产业所形成的发展压力也是空前的。

但技术发展并不是单向性的,当合成纤维借助于功能材料技术的发展而壮大时,作为合成纤维制品实现了诸如抗紫外、抗菌等功能时,天然纤维也同样获得了现代材料技术发展这一平台的支持,产品功能上也有效地获得了技术突破,这一发展,有效地弥补了天然纤维单一的缺陷,也使天然纤维成功地走向了功能化之路。

近年来,产品消费的细分化现象日益显著,各类纺织纤维在服装产品的亲肌肤性、友好性、美观性、功能性等方面表现出了不同的特点和优势,从而也使各种纺织纤维在产品开发方面表现出了不同的特长,这在客观上促进了纺织产业走向细分化、多样化,也促使纺织技术产品的相互交叉或多重风格。

而在纺织产品的功能化实现中,纳米材料的应用对于推进纺织品的功能化起到了十分重要的作用,但这一作用更多地体现在化学纤维的应用方面,在天然纤维领域,纳米技术产品相对较少,所以也影响了天然纤维多样化的实现。

纳米技术及纳米材料已经成为21世纪世界各国争相研究的重点,在纺织工业中,为功能纺织品的开发和纺织品应用领域的拓展提供了广阔的思路和可行性。

1 纳米技术在纺织产品中的应用

目前,利用纳米材料对纺织材料进行改性通常有 4 种技术方法。

1.1 共混纺丝法

共混纺丝法可以用来制备合成纤维和再生纤维,即将功能纳米材料与纺丝切片或纺丝液混合,通过熔融纺丝、湿法纺丝或干法纺丝等纺丝技术制备纳米材料改性纤维。采用共混纺丝法制备的纳米材料改性纤维具有性能稳定,纳米材料与纤维结合牢度高,稳定性好,耐久性好等特点。采用共混纺丝法需要纳米材料具备一定的性能,如采用熔融纺丝时,要求纳米材料具有较好的耐高温性能,并且粒径足够小;采用湿法纺丝或干法纺丝时,要求纳米材料和溶剂或凝固剂无相互作用,并能在纺丝液中保持足够的稳定性。

1.2 后整理法

对于一些天然纤维或者已经以纤维或纺织品形式而存在的纺织材料而言,则无法通过共混纺丝法来实现纳米材料对其的改性,因此后整理法可以解决这个问题。后整理法即是采用浸渍、浸轧、涂层或喷涂等方法将纳米材料附加到纤维上,并使之固着在纺织材料上的一种方法。后整理法通常有以下几种情况:(1)将纺织材料浸渍到纳米材料分散液中,通过纳米材料高的表面能使之吸附在纺织材料表面;(2)将纳米材料分散在一定溶剂中,通过喷涂方式将纳米材料一次或多次沉积在纺织材料表面;(3)将含有纳米材料的整理剂在一定的粘合剂(如反应性树脂)存在下涂覆到织物表面,形成一种功能性的涂层。

后整理法制备纳米材料改性纺织品具有工艺简单、可操作性强等优势。但加工过程中纳米材料易团聚,纳米材料与纤维结合牢度低;或者处理过程中通常含有一些有毒的溶剂或粘合剂,给纺织品带来一些污染;再者一些粘合剂或涂层会改变纤维本身所具有的一些优异的性能,如棉纤维柔软、吸湿、透气等特性,真丝纤维爽滑、和人体良好的亲和力等,使之手感变差,穿着舒适性大大降低。

1.3 接枝改性法

由于后整理法中纳米材料与纺织纤维间缺少相应的作用力,或者粘合剂和涂层的引入会影响织物的性能。因此,通过某种途径赋予纳米材料表面一定的官能团,再与纤维表面官能团直接或间接反应,将纳米材料接枝到纺织材料表面,以提高其牢度且不影响材料本身。也可制备各种微胶囊,将纳米材料置于微胶囊中,然后将微胶囊接枝到纤维材料上。但纳米材料本身改性及微胶囊技术难度高,目前没有得到广泛应用。

1.4 原位生成法

以上方法都是将纳米材料机械式的添加到纤维上,在加工中工艺复杂,或者效果较差,并且由于纳米材料本身的团聚效应,使纳米材料不能在纤维表面获得很好的分布。对于天然纤维而言,纳米材料只能简单地添加在纤维表面,更加导致了其耐久性差。原位生成技术能够同时在纤维的表面和内部生成纳米材料,在纤维上分布均匀。并且纳米材料的制备和对纺织材料的整理同时进行,避免了纳米材料在整理过程中团聚的问题。而且原位生成技术也使纳米材料与纤维天然结合牢度高,因此,正越来越受到广大纳米材料和材料改性研究者的重视。

2 纳米材料在天然纤维改性中的应用

通过长期对化纤类制品的消费认知,人们发现了天然纤维,在综合性的因素(如舒适性、保健性等)方面,都具有不可替代性,尤其作为内衣面料,天然纤维(特别是真丝和棉纤维)制品具有更大的优越性能,这种通过反复实践所获得的消费认知所形成的对产品的“忠城”将在相当长的时期内存在,这也将提醒研究者,在对天然纤维产品功能化研究中,必须充分尊重天然纤维这一特点。

天然纤维作为天然生成物,功能材料的导入方式,将影响天然纤维本身的自然优势。为了保护天然纤维与人体的友好性,在功能化改性中,可以采用以下两种方式。

2.1 纤维表面非连续介质导入法

非连续介质导入,是指在纤维表面离散分布功能材料的细小微粒,不影响天然纤维本身与人体的接触,这一思考依据,对于真丝制品尤其重要,众所周知,真丝的蛋白质结构与人体蛋白质特征有无可比拟的相似性,所以,任何其他功能材料在真丝表面的连续覆盖都将使真丝制品的友好性和亲和性能受到影响。

2.2 纤维内部填埋法

纤维内部填埋,依据来自天然纤维(蚕丝、棉、麻等)本身的结构具有原纤特征,这种原纤特征决定了天然纤维内部具有众多的微孔和微隙,给功能材料的导入提供客观便利,这种导入方式,也对天然纤维功能的长效性有很大的益处,但这一导入手段对技术的要求相对较高。从现有的技术来看,纤维内部组装技术是一种有效的方法,而前述的原位生成技术,也属于这一范畴,这种原位生成技术的特点在于:在功能材料组装前,功能材料本身以离子或分子形式游离进入天然纤维内部,再通过特定的反应环境,使进入纤维内部的离子或分子反应生成具有特定结构的固体材料,从而使功能材料支撑在纤维内部,实现在保护天然纤维本身优势性能的同时,实现其功能的长效性。

从本质上来看,功能纳米材料是最符合纤维表面非连续介质导入法和纤维内部填埋法的功能元素,也符合纤维表面非连续介质导入法和纤维内部填埋法的技术要素,由于不同纳米材料所表现的功能性各不相同,可以根据开发的功能,选择不同的纳米材料,但这里所言的纳米技术本身,不仅仅是纳米材料,更重要的是制备纳米材料的工艺过程,只有这样,才能实现从常规整理技术到纳米组装技术的突破。

3 实施案例分析

为了能更好地说明问题,笔者选择自己的部分研究结果进行对比分析。

3.1 形态比较

从图 1 和图 2 比较,图 2 采用了原位生成纳米银技术,有效实现了在真丝纤维表面的离散的非连续纳米银分布,纳米银颗粒细小,不影响真丝材料原有的表面特征。

3.2 吸附量比较

表 1 为普通纳米银助剂整理和采用同样浓度制备工艺原位生成技术(组装技术)两种不同方法处理的真丝织物中的纳米银含量,可以看出,随着银浓度的提高,整理到织物上的纳米银含量增加。比较同一浓度下两种方法整理的真丝织物中的银含量,采用原位生成整理的真丝织物银含量明显高于常规浸渍法整理的真丝织物。说明浸渍法整理真丝织物时,纳米银难于均匀地吸附到真丝织物的内部,主要集中在纤维表面。而原位生成、自组装技术整理时,银离子能够均匀渗透到真丝纤维内部的各个部位,再将其还原,自组装生成纳米银,所以其银含量要高于浸渍法整理的真丝织物。

3.3 耐洗牢度比较

为了比较两种方法整理的真丝织物上的纳米银的牢度,选取两个具有相近银含量的样品进行耐洗牢度测试,在经过不同次洗涤后测试样中的银含量,以此评价其耐洗牢度。表 2 中列出了分别经过10、20和30次洗涤后的样品中的银含量,由表中数据可见,浸渍法整理的真丝织物在经过10次洗涤后,银含量从125.94 mg/kg下降到81.63 mg/kg,下降了35.2%,在经过30次洗涤后,银含量下降到56.48 mg/kg,相比未洗涤的样品下降了55.2%。而通过原位生成法整理的真丝织物洗涤30后,银含量从116.48 mg/kg下降到101.29 mg/kg,仅下降了13.0%。证明了原位生成法处理后,因纳米银分布于纤维内部,并支撑在纤维微孔和间隙中,所以纳米银和真丝纤维的结合牢度远高于普通浸渍整理法,具有很好的耐洗牢度。

以上结果表明,原位生成法整理真丝纤维或制品不仅可以获得较高的银含量,提高纳米材料的利用率,同时还能获得很好的耐洗牢度。

3.4 抗菌性能分析

笔者选择低含量原位生成技术制备的纳米银真丝面料,进行抗菌耐冼性分析,表 3 显示,真丝面料经30次洗涤还具有优异的抗菌性能,能有效满足日常生活中的抗菌要求,也有效节约了生产成本。

4 结语

化学纤维纺丝方法范文第7篇

国内铜氨丝的应用主要在民族传统服饰及高级定制方面。用铜氨丝面料所作的旗袍,价格要低于真丝旗袍,但其手感并不逊色于真丝旗袍,且铜氨丝面料染色后经光漫反射,色彩更加鲜艳纯正,光泽柔和。目前我国浙江地区旗袍专卖店多有铜氨丝面料服饰出售。且随着民族风的刮起,全国各地区民族风服饰迅速走红,从中高档品牌的服装面料来看多为棉、麻,服装增色的地方也会用一些丝质面料,给服装整体设计增彩,提高服装档次。铜氨丝面料在定制上多用于礼服,常采用进口铜氨丝面料,铜氨丝面料进行染色刺绣后的图案在灯光下形成丰富的层次、光泽感和肌理,显得异常华贵。加上铜氨丝面料环保、对身体无害且与现在潮流走向符合,颇受服装设计师喜爱。

2.铜氨丝在服装设计上的运用分析

2.1铜氨丝面料的特性

铜氨丝纤维“AsahikaseiCupro”(在中国注册商标为“宾霸”)属于人造丝的范畴当中,是用上等的木浆、棉短绒浆粕为原料,溶解在由铜四氨氢氧化物{Cu(NH3)4COH2}组成的铜络合盐溶液的铜氨溶液中制成纺丝溶液,经混和过滤和脱泡后纺丝。以水为凝固浴,水法成形是在“漏斗纺丝”。然后通过酸浴将纤维素完全再生,再水洗、上油、干燥而成铜氨人造丝。它是一种绿色环保的生态原材料,融合了天然纤维的优点和化学纤维的功能。铜氨丝面料能迅速吸收空气中的水分,吸水性最高能保持到30%,同时可快速将水分再次挥发到空气中去,不会产生闷湿感。

2.2铜氨丝面料在服装设计上的运用方向

由于该面料不易产生静电,以此作为服饰的裙衬,不会出现裹腿、跟身的尴尬;缝合效果也比其他里料更显平整、自然。柔软而不易产生静电的特性使铜氨丝面料具有独特的柔软度,在服装设计中与面料结合,可以产生衣裙下摆轻盈飘逸的效果。氨丝产品的色彩及其光泽也比较符合人们对服装的要求。单纤细度在多种常用纤维素纤维中,铜氨丝较细。光泽效果同样规格的复丝中铜氨丝有较多的纤维根数,对光线有较强的漫反射作用,尤其是铜氨丝染色后经过光的漫反射,色彩更加鲜艳纯正,光泽柔和。铜氨丝纤维具有优异的染色和显色性,可以染成各种鲜艳的颜色,铜氨纤维还具有良好的爽滑性和抗静电性,可与任何材料复合,制成各种高档丝织和针织物,拓展了新质感的表现领域。铜氨丝面料洗涤后不易残留洗涤剂,对肌肤的摩擦刺激少,可以很好地呵护肌肤,铜氨丝还具有卓越的吸放湿性,一年四季都能保持衣服内舒适的湿度和温度,具有冬暖夏凉的功效。

3.拟解决的关键问题

3.1纸样设计的来源

调查结果我们发现,经常光顾服装市场的主要是青年女性群体,她们是有着敏锐的时尚感和中收入的矛盾体,并受潮流的影响,我们将对铜氨丝面料的进行图案、肌理、立体切割等工艺处理。并同时考虑结构的设计是否能运用到服装。

3.2设计定位

(1)用途定位:防晒服;丝巾;旗袍等较为高档的织物;高端个人定制服饰。(2)目标人群定位:青年女性群体及拥有一定收入的中年女性。(3)风格定位:时尚优雅,活力、成熟并重。

3.3设计构思

3.3.1对面料的构思

将铜氨丝纤维染成各种鲜艳的颜色并且加上不同风格的图案处理,与任何材料复合,制成各种高档丝织和针织物,与不同织物混用增加铜氨丝面料的肌理和立体感。

3.3.2对服装的构思

根据时代潮流,结合学习平构.立构.色构对服装进行设计,使服装更能体现曲线美,弥补体态的不足。

3.3.3对色彩的构思

铜氨丝纤维具有优异的染色和显色性,可以染成各种鲜艳的颜色,尤其是铜氨丝染色后经过光的漫反射,色彩更加鲜艳纯正,光泽柔和。对于青年女性我们在色彩的构思上准备了艳丽和素雅的两套色系。

3.3.4对工艺的构思

在工作室根据采集到的信息进行手工制作,按照人体结构点和美学需求绘制出服装效果图,根据效果图制出样板,对样板进行试穿和调整,并对制作出来的服装进行细节加工。

3.4表现方式

本方案的设计图主要是手绘体现,通过软件MarvelousDesigner4Portable进行3D模拟,然后再制作服装。

4.总结

化学纤维纺丝方法范文第8篇

关键词:国产芳纶;进口芳纶;强伸性能

在世界化纤的发展史上,对位芳纶的发明是继锦纶之后又一里程碑式的发明。它的问世,大大拓展了化学纤维的应用领域,开创了高性能合成纤维的新时代。芳纶纤维是重要的国防军工材料,为了适应现代战争的需要,目前,美、英等发达国家的防弹衣均为芳纶材质,芳纶防弹衣、头盔的轻量化,有效提高了军队的快速反应能力和杀伤力。除了军事上的应用外,现已作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航空航天、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。在航空、航天方面,芳纶由于质量轻而强度高,节省了大量的动力燃料,除此之外,科技的迅猛发展正在为芳纶开辟着更多新的民用空间。目前,芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7%~8%,航空航天材料、体育用材料大约占40%;轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%,还有高强绳索等方面大约占 13%。轮胎业也开始大量使用芳纶帘线来减轻重量,减少滚动阻力[1]。

我国一直很重视对高性能芳纶的研制和开发,连续4个五年计划都被列入国家863计划。虽然我国对位芳纶生产和应用的研发已取得了一定成果,但是与国外芳纶比较起来,还有许多缺点。

纤维制品物理性能充分发挥的基础是纤维的强度,因此,纤维的强伸性能是最主要的性质,它具有重要的实际意义和技术意义。纤维的强伸特性是指纤维在拉力作用下所表现出来的特性,由于纤维的强拉伸特性与纤维的内部结构以及纤维制品密切相关,所以纤维的强伸特性是最主要的力学特性。当一种纤维材料诞生后,人们要了解其最大抗拉伸力、最大拉伸变形能力和拉伸过程中所产生的变形情况,这些性能决定纤维的最终使用环境和领域。

1 测试仪器、原理及条件

1.1 测试仪器:TITAN 万能强力机。

1.2 测试原理:采用CRE等速拉伸方法[2]。

1.3 测试材料:国产芳纶纤维(20根)、进口芳纶纤维(20根)。

1.4 测试条件:温度20℃,相对湿度65%RH,夹持长度500mm,拉伸速度250mm/min。

夹距的选择:夹距对纤维强度测试结果的影响

针对芳纶纤维国际上制定了ASTM D885-03,ASTM D7269-10,BS EN12562:1999,BS EN13002-2:1999标准以满足不同的测试需求。标准中规定名义夹距为250mm或500mm.不同夹距下复丝强伸度如图1、图2所示,在其他条件相同的情况下,复丝的断裂首先发端于缺陷或强度较弱的单丝。随着夹距的增加,复丝出现缺陷概率也将增加,因此,复丝的拉伸强度和断裂伸长率随着夹距的增长而降低。从加严测试角度出发,测试时选用500mm夹距。

拉伸速度对纤维强度测试结果的影响

如图3、图4所示在夹距50%的范围内,速度对复丝的强伸度没有显著的影响,因此拉伸速度选择250mm/min较为合理。

2 试验结果与分析

两种纤维在干态、湿态下的强度分别见表1、表2。由表1可看出,国产芳纶纤维的断裂强度低于进口芳纶纤维,而断裂伸长率国产芳纶纤维高于进口芳纶纤维,想实现国产芳纶纤维对进口芳纶纤维的代替,要改善生产工艺来提高国产芳纶的强度及降低断裂伸长率。

表2可看出国产芳纶纤维经过加湿后,断裂强度下降了7.04%,干湿强度差异较大,而进口芳纶纤维的干湿强度变化并不明显。国产芳纶纤维具有较高的吸湿性能,水分子在纤维的非结晶区团聚,破坏其分子内氢键从而导致芳纶纤维的机械性能下降,所以会导致织物的性能下降。

3 结论

随着我国国民经济和国防现代化的飞速发展,对位芳纶的需求量也越来越大,对一个纤维生产大国来说,芳纶纤维全靠进口是不合时宜的。本文通过比较测试分析两种纤维强伸性能发现,国产芳纶纤维的断裂强度低于进口芳纶纤维,而断裂伸长率国产芳纶纤维却高于进口芳纶纤维,两种纤维经过加湿后,国产芳纶纤维断裂强度下降了7.04%,干湿强度差异较大,而进口芳纶纤维的干湿强度变化并不明显,国产芳纶纤维应做防水处理。国产芳纶纤维与进口芳纶纤维在强伸性能上存在一定的差异,要实现对进口芳纶纤维的完全替代,需改进国产芳纶纤维的纺丝工艺。本文为芳纶纤维纺丝工艺的改进提供了参考依据。

参考文献:

[1] 宋志凌.合作·共赢·科技·未来——山东海龙博莱特公司与杜邦中国携手推介芳纶新品[J].经营管理,2007,23(24):19-21.