超细纤维的整理技术.docx

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1、超细纤维的整理技术超细纤维，又称微纤维，细旦纤维，极细纤维。成份主要有绦纶、锦纶两种构成。一般 化学纤维的纤度（即粗细）多在1. 1115旦之间，直径大约1050微米，我们通常所讲的 超细纤维的纤度在0.10.5旦之间，直径小于5微米，其纤维细度是头发丝的1/200,是 一般化学纤维的1/2（）,纤维强度是一般纤维的5倍（耐用性），吸附力量，吸水速度和吸水 量是一-般纤维的7倍。工,历史进展：纤维超细化的源流可上溯到40年月仿羊毛纤维二相结构的双组份复合纤维（共轨纤维） 的人造丝时代。最先采用合成纤维胜利地使复合纤维有用化的依旧是美国的杜邦公司。该方 法采用并列复合使纤维产生自卷曲。19627

2、965年间，日本东丽、钟纺、帝人、可乐丽等公司采用各自的方法开发出多层结 构化的特殊纺丝法和剥离法，胜利地制造出各具特色的超细纤维。例如，多芯型、木纹型、 放射型、中空放射型等各种复合纤维被开发出来。进入70年月后期，采用超细纤维的仿真丝织物和超高密度织物不断消失，东丽公司通 过分析自然 纤维从中受到启发，开发出制造瘦长到达极限、并且特别匀称的纤维技术。用 该技术制造的纤维称之为高分子相互排列纤维。当时该纤维受到本国内的好评，而且数年后 在巴黎国际展览会上获得很高的评价。进入80年月以后，超细纤维良好的特性受到群众的欢迎，形成今口的人造鹿皮热。到 了 90年月后，国际上诸多公司纷纷推出聚酯、聚

3、酰胺、聚丙烯晴以及聚丙烯等细旦长丝。 同时也消失了“细旦纤维”、微细纤维、超细纤维”等名词，然而至今国际上尚无有关细旦 纤维的统肯定义。近些年来，日本化纤行业普遍将单丝线密0.3dtex的纤度低于维称为超细纤维。此外， 由于超细纤维与已进展成为将来纤维工业竞争力之重大指标，加之由于复合超细纤维具有不 同于常规纤维的性能，从而使其制品有很多异乎寻常的特性，并因此跨入众多的应用领域。目前世界纤维主要产品中以超细纤维最受瞩目，现在主要生产超细纤维之我国及地区， 应当为日本、美国、西欧。2 .超细纤维的分类：（1）分裂片型：一般都是两组份长丝，用来做纺织面料，然后再在机械力（一般都是 水刺法）或化学法

4、（碱液处理）开纤，使得纤维细化，得到细密的绒感。（2）海岛型：一般都做成无纺布，然后含浸PU树脂再进行开纤，一般是用来做运动鞋 皮料的。海岛纤维是将一种聚合物分散于另一种聚合物中，在纤维截面中分散相呈岛状 态，而母体那么相当于“海”，从纤维的横截面看是种成分以微细而分散的状态被另种成 分包围着，似乎海中有很多岛屿。其“岛”与“海”成分在纤维的轴向上是连续、密集、匀 称分布的。在生产过程中，它具有常规纤维的纤度，但是用溶剂把“海”成分溶掉，那么可得 到集束状的超细纤维束。一般性能：（1）松软的手感：纤维的断面惯性矩随直径的4次方而变小，纤维越细，越松软，所 以海岛型纤维比一般纤维纺织品要松软的多

5、。(2)比外表积大：海岛型超细纤维由于纤维细，比外表积大，其掩盖性、蓬松性、 保暖性、吸附性等都特殊高。纤维比外表积大，纺织品外表纤维数乂多，可产生特有的光泽, 对颜色的效应也不同于一般纤维纺织品。由于其比外表积大，它的纺织品加工和一般纤维纺 织品有很大不同。(3)透气、透湿、防水和防油性好：海岛型超细纤维可形成精细高密度的组织结构, 在织物中形成大量的微细空隙，因此透气性好。经拒水拒油整理后，有很好的防水防油性能, 同理，超细纤维织物防风保暖性也较好。(4)高吸水性和吸附性：纤维比外表积大，织物内微细空隙多，形成大量的毛细网 络，因此织物吸水性好，适合制成高吸水性的纺织品。外表积大，对化学品

6、吸附力量强， 故又适合制成高吸附性的清洁布，也由于此缘由，其染色性和一般织物有很大区分。(5)致密性和起绒性好：由于超细纤维细而松软，可以制成高密织物，又由于超细 纤维易于相互缠结，在织物外表可形成浓密的绒毛，所以起绒性好，适合制成各种细绒纺织 品，该绒类织物不仅有自然 皮革的梢根效果，绒毛具有极好的方向性和弹性，而且绒毛松 软饱满，耐洗、耐磨，还可染成各种颜色，性能超过自然 皮革。通过织物的设计加工，采用海岛纤维极度的细纤化特点，可以获得很多特殊的织物风格, 如仿羊绒、仿鹿皮、超高密织物等。这类织物可广泛运用于服装、服饰领域、箱包、室内用 品及产业领域等。采用海岛纤维开发的仿鹿皮绒织物的很多

7、性能并不亚于自然鹿皮，有很多性能甚至优 于自然 鹿皮。其织物手感松软，悬垂性好，质地轻薄，为真皮的一半，可织成不同厚度和 重量的织物；可以进行种种外表处理，取得形形色色的外表效果。外表有书写效果，立体感 好；湿热收缩变形小，具有良好的透气防水透汽效果，织物强度高，远优于自然鹿皮。3 .生产技术：超细纤维的生产有直接纺丝、复合纺丝、共混纺丝、喷射纺丝、闪蒸纺丝、离心纺丝等 多种方法。着重介绍三种：(1)直接纺丝法：通过优化纺丝工艺对传统纺丝方法的改进，在熔体纺丝时要适当降 低聚合物粘度、提高熔体纯洁度，降低喷丝板下方的环境温度使冷却加速并提高冷却吹风的 匀称程度。采用直接纺丝无须化学或机械处理即

8、可直接获得单一组分的超细纤维，生产本钱 低，产品质量稳定，但对纺丝组件和工艺条件要求很高，纺丝时易发生断头或毛丝。(2)复合纺丝法：复合纺丝法又可分为机械(或化学)剥离法及溶解(或水解)剥离 法，前者所得为裂离型超细纤维，后者即目前市场广为应用的海岛型超细纤维，二者最大的 区分在于前者剥离后两种组分都保存在纤维中，而后者剥离后纤维中只保存岛组分。A.复合纺丝一机械(或化学)剥离法该方法是将两种亲和性有差异的聚合物通过复合纺丝制备成橘瓣型、米字型、中空形等 复合纤维，采用两组分的相容性和界面粘结性较差的特点采纳机械或化学剥离得到超细纤 维。该方法的关键是如何提高两组分的分割数，以到达超细化的要求

9、。目前常采纳PA和PET 制备复合纤维，然后采纳苯甲酸处理使PA组分收缩而剥离。B.复合纺丝一溶解(或水解)剥离法海岛型复合纤维的横截面是一种微细而分散的岛组分被另一种海组分包围着，海组分与 岛组分在纤维轴向上是连续、匀称的，将所得复合纤维采纳合适的溶剂溶解或水解除去其中 的海成分即可得到只保存岛成分的超细纤维。(3)共混纺丝法：该方法是采用非相容高聚物体系共混纺丝，由于两组分组成比与熔 体的粘度比有肯定的关系，可使一种组分形成分散相，另一种组分形成连续相。分散相以微 纤状分散在基体相中，将其中海组分溶解或水解掉即可得到超细纤维。(4)其他方法：如离心纺丝法，湍流成形法，爆发法，原纤化法，外表

10、溶解减量法。4 .超细纤维的性能：(1)具有极强的清洁功能超细纤维由于百径很小，因此其弯曲刚度很小，纤维手感特殊松软；超细纤维的比外表 枳很大，因此超细纤维织物的掩盖性、蓬松性和保暖性有明显提高，比外表积大纤维与灰尘 或油污接触的次数更多，而且油污从纤维外表间隙渗透的机会更多，因此具有极强的清洁功 能。超细纤维的织物能深化肌肤毛孔深处，高效清除污垢、油脂、死皮、化妆品残留物。超细纤维是近年来进展快速的差异化纤维的一种，被称为新一代的合成纤维，是一种高 品质、高技术的纺织原料，是化学纤维向高技术、高仿真化方向进展的新合纤的典型代表。(2)耐用性是一般织物的四倍以上将超细纤维制成超高密织物，纤维间

11、的空隙介于水滴直径和水蒸气微滴直径之间，因此 超细织物具有防水透气效果，旦能克服自然 纤维的易皱，人造纤维不透气等缺点；耐用性 是一般织物的四倍以上。(3)具有高吸水性超细纤维在微纤维之间具有很多微细的孔隙，形成毛细管构造，假如加工，可被水润湿 的毛巾类织物，那么具有高吸水性，洗过的头发用这种毛巾可很快将水分吸干，使头发快干。(4)超悬垂性能海岛型超细纤维是将一种聚合物分散于另一种聚合物中，在纤维截面中分散相呈“岛” 状态，而母体那么相当于“沟”,最终通过织物后整理将海岛组分溶解，获得单丝直径低于3. Oum 的超细纤维。海岛超细纤维通常状态与高收缩纤维复合加工网络成异收缩复合纤维，由于这 两

12、种原料收缩率具有较大的差异，经过后整理过程，织物形成具有常青藤似的多层次结构， 浮在织物外表的海岛丝其细绒毛像常青藤一样相互缠结，给予织物超松软的细腻、滑爽手感。 高收缩纤维经收缩后成为芯丝，其较大的强度和硬挺度，给予织物超悬垂性能。掩盖于织物外表的纤维纤细，且形成多层结构，使织物的反光点小，光泽、色泽松软， 表观饱满，细洁，精致，较小的纤维抗弯刚度简单使织物获得飘逸、潇洒的效果，芯层为粗 旦高收缩丝，更给予织物极佳的悬垂性。(5)优良的舒适性由于纤维空隙多而密，可采用其毛细管作用，使织物获得较好的吸水、吸油性。织物间 的微孔结构，允许织物内拥有较多的静态空气，因而可获得较好的隔热保暖作用。纤

13、维极细 的纤度，使织物手感松软、滑爽，在触感和生理的舒适性方面具有明显的优势。(6)显著的防水透气性能通常雨滴的直径在100-200uni,人体的水汽大约为0. lum。掌握收缩率，转变适当的纤 维间隙，可织成间隙仅为0.2-lOum的海岛高密织物，到达优良的防水透气性能。5 .超细纤维的应用超细纤维是近年来进展快速的差异化纤维的一种，被称为新一代的合成纤维，是一种高 品质、高技术的纺织原料，不仅是优质、舒适的服装面料，而且在生物、医学、电子、水处 理等行业得到了广泛的应用。其应用领域主要有：（1）仿真丝织物 随着合成纤维纺丝及加工技术的进展，化纤仿真丝织物在外观和 服用性能上越来越接近真丝绸

14、，甚至到达以假乱真的地步。用超细纤维制作的仿真丝织物, 既具有真丝织物轻柔舒适、华贵高雅的优点，又克服了真丝织物易皱、粘身、牢度差等缺点, 足以满意人们渴望衣料多样化及高档化的要求。从开发的超细仿真丝织物看，所用纤维密度一般约在0. 1-0. 5dtexo（2）超高密度防水透气织物 用超细纤维制作的超高密织物，虽然密度很高，但质 地轻快、悬垂性好、手感松软而饱满、结构细密，虽不经涂层和防水处理，却同样具有很高 的耐水性，轻巧易折叠、易携带，是一种高附加值的纺织产品。这类织物一般采纳涤锦剥离型超细复合丝，单丝线密度一般在0. 1-（）. 2 dtex。（3）仿鹿皮及人造皮革织物 用超细纤维做成针

15、织布、机织布或非织造布后，经磨 绒或拉毛，再浸渍聚氨溶液，并经染色和整理，可制作仿鹿皮或人造皮革织物。制成织物的 很多性能不亚于自然 鹿皮，既轻薄松软、又光滑的外表纹理，既防水又透气、强力好、不 变形。（4）高性能清洁布 它是超细纤维制品的另一个代表产品。其织物由于具有比一般 织物多很多倍的微细毛孔，有较高的比外表积和微孔，因而具有很强的清洁力量、除污快而 彻底、不掉毛、洗涤后可重复使用。在精密机械、光学仪器、微电子、无尘室及家庭等方面 具有宽阔的用途。总之超细纤维以其优异的性能、繁多的品种，将在各大领域中大放异彩。6 .整理路线：梭织的工艺过程：坯布一退浆、精炼、松弛、碱减量（开纤）-预定形

16、一磨毛一染色一 后整理（过软、防水）一烘干、定形针织的工艺过程：经编：坯布拉毛一剪毛一预定形-精炼、松弛、碱减量-染色-还原清洗一预定形一磨 绒一后整理一定形T成品纬编：坏布一精炼、松弛、碱减量-染色还原清洗剖幅一预定形T刷毛磨绒T后整理 一定形一成品超细纤维的前整理：（1）退浆、精炼、松弛:退浆率为78%,收缩率为1213%。工艺条件为110x30min, 减量后水洗很重要，先用溢流水洗，再用温水清洗，洗洁净后加HAC中和。否那么简单引起 沾污。工艺过程为加料一循环5分钟，织物在工作液中走匀-加热到9598C,保温30分 钟一冷却到70一用70C的热水溢流水洗510分钟后排水一注入清洗，加热

17、到70运 转10分钟后排水一注入清水加热到40,用醋酸中和。（2）碱减量：碱减量率为1315%,在相同减量条件下，有光圆形截面比消光多叶型 截面更耐碱减量，变形丝的减量率超过未变形的。因此要依据单丝线密度及织物结构选择适 当减量时间和减量率。温度会影响处理效果，温度高，减量率也越高；碱处理时间增加，受 碱侵蚀程度也提高；烧碱用量越大，减量率越高，但采用率下降。（3）染色：常温条件下，先后加入消泡剂，匀染剂，防皱剂，醋酸，运转10分钟，加 入预先溶解好的分散染料，运转10分钟，以0. 57 C每分钟的升温速率，将染浴升温到96 保温，连续使染浴升温，然后冷却降温，重新注入清水。前处理坯布退浆要匀

18、净，减量匀称、适当，开纤好，布面平挺，软硬恰当，无皱印。超细纤维的后整理：超细纤维织物的后整理对产品质量影响很大，特殊是磨绒整理。磨绒整理和纺织品的前 处理，特殊是开纤、预定型关系亲密，染色加工对磨绒也有很大影响；反之磨绒加工对织物 的颜色也有影响。此外，后整理还包括增深整理、仿鹿皮整理、抗静电整理等。（1）增深整理增深整理可以在肯定程度上提超群细纤维织物的显色性，可作为提高深染性的一个帮助 手段。增深整理的途径有两类，类是通过转变纤维性能、纤维外表沟槽化、纤维截面异性 化，转变纱线结构、碱减量处理或等离子体处理等，使纤维外表粗糙化，从而增加对光的漫 反射，从视觉上提高颜色深度：另一类是在后整

19、理中，采用低折射率的树脂整理方法，使织 物外表对入射光的反射率降低而到达增深的效果。（2）仿鹿皮整理仿鹿皮整理是指纺织物通过磨毛，使其具有类似鹿皮外观和手感的加工方式。仿鹿皮绒 是以细旦合成纤维制成的机织物或针织物的磨毛产品，手感松软、饱满，穿着舒适并具有绒 面织物的风格。涤纶超细织物仿鹿皮整理工艺一般为:基布预备一松弛一（碱减量）一起绒一预定型一染 色一干燥一聚氨酯树脂整理一磨毛一拉幅一焙烘（兼热定型）一成品聚氨酯树脂性能优越，耐低温（-30C以下）、耐摩擦，能形成松软、富有伸缩性而强韧 的多孔膜。用它整理的人造鹿皮不但具有优越弹性和松软、饱满的手感，而且透气性、透湿 性良好。聚氨酯树脂有溶

20、剂型、水分散型和高含固型三种。溶剂型合成便利，质量较好，适 应性也广，但溶剂有毒、易燃、易爆，需有溶剂回收装置和相应的环保平安措施；水分散型 聚氨酯污染少，生产平安，是今后进展的方向：高含固型外观为粒状或粉状，应用时先用溶 剂溶解，优点为含固量高，运输便利，但在合成技术上难度要高一些。假设采纳溶剂型氨基甲 酸酯时，那么将它溶于二甲基甲酰胺（DMF）中，制成工作液。织物经此溶液浸轧用量为 4%（o. m. f）,轧余率70%,溶液渗入织物微孔中，可提高织物的弹性，然后通过水浴时，其 表层首先与水接触，其中的DYF马上向水相集中，织物表层的DMF浓度降低，与织物内部的 DMF形成浓度差，就促使内部

21、的DMF渐渐向织物表层，继而向水浴集中；而凝固浴中的水也 渐渐向织物内集中。随着这种双集中过程的进行，聚氨酯在DMF中的溶解度下降，浓度增高 而分散力增加，聚氨酯中原来DMF占有的位置被水置换而形成微孔，快速凝固成含有微孔结 构海绵状的连续贯穿微孔膜，此膜既耐水压乂有透湿性。聚氨基甲酸酯沉积分散于纤维上， 然后再进行烘干、磨毛、焙烘。在焙烘前最好再增加道揉绸工序，以免树脂在织物中分散 而影响手感。除聚氨酯整理睬打算仿鹿皮产品性能外，基布材料也是一个重要的因素。讨论说明，超 细纤维非织造布为加工仿鹿皮供应了良好的条件。用丁仿鹿皮的基布有机织物、针织物、非 织造布、非织造布与机织物的复合材料等多种

22、，其中以非织造布最优，由于非织造布在结构 上与自然 鹿皮更相像，经聚氨酯整理后形成类似自然 鹿皮的纤维束纵横交叉，相互缠绕, 还有些具相互粘连的微观结构（图3）,宏观上表现为蓬松、富有弹性，而且透气、透湿性良 好。(3)舒适性整理采用化学方法对纤维进行改性，从而给予织物松软、亲水、防污和抗静电性能。由于涤 纶超细纤维织物强度高、手感硬、亲水性差，并具有静电积累现象而产生静电，因此对涤纶 超细纤维织物进行松软整理、亲水整理、抗静电整理和防污整理等可改善织物的穿着舒适性。 抗静电整理方法一般有三种：一是将亲水性的物质作为抗静电剂施加到纤维上，以提高织物 的亲水性，给予织物吸湿性，从而防止带电：二是

23、提高纤维外表的光滑程度，以降低织物表 面摩擦系数，削减摩擦静电的产生；三是用离子性物质中和纤维外表电阻，并通过离子化提 高导电率。(4)磨绒整理磨绒整理是采用摩擦件对织物外表的纱线进行摩擦，使织物外表产生绒面外观，这是一 种纯机械性的外表加工工艺,磨绒整理按织物整理后的外观形态可划分为仿桃皮绒整理和仿 鹿皮整理两种。磨绒的目的是使织物外表产生细密绒毛，增加厚实感、提高松软手感，它是 直接关系到产品能否到达桃皮绒或鹿皮绒效果的关键工序。为获得抱负的磨绒效果必需留意 以下几个方面：依据织物的原料、规格特点及成品绒面的要求，选择相应的砂皮，确定相应 的磨毛工艺。如捻度高、组织紧密的粗厚型织物，磨毛较困难，宜选用低目数砂皮：反之， 捻度低、密度小的轻薄型织物，选用高目数砂皮。需要较长绒毛时，应选用低目数砂皮；需 要绒毛短而密时，选用高目数砂皮。磨毛工艺需着重掌握好织物张力和进深程度。织物张力反映了坯布和磨毛辐接触的松紧 程度，进深程度反映了坯布与磨毛车昆接触形成包覆角的大小。张力大，包覆角大，布速小， 磨毛效果好，但织物强度损失也大。反之，那么磨毛效果差，强度损失也小。故应视详细品种、 绒面要求，确定工艺参数，在确保强度损失在允许范围内时，才能批量生产。