PBT、CDP、PTT、ECDP、PEN,這些聚酯纖維你分的清嗎?
導(dǎo)讀:
大家去商場買衣服,在查看衣服成份的時候,很多上面寫著:聚酯纖維,那么我們通俗的認(rèn)為聚酯纖維就是滌綸,其實,除了滌綸以外,還有很多種聚酯纖維:
不是所有的聚酯纖維都叫滌綸!
上圖:滌綸的分子結(jié)構(gòu)
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1、滌綸
滌綸的分子量為18000~25000,聚合度為100~140。大分子具有對稱的化學(xué)結(jié)構(gòu),在適宜條件下,大分子易形成結(jié)晶,纖維結(jié)構(gòu)緊密。滌綸大分子中含有苯環(huán),基本為剛性大分子,同時又含有脂肪烴鏈,使分子具有一定的柔曲性。大分子中除了存在兩個端醇羥基外,沒有其他極性基團。酯基含量高,高溫時會發(fā)生水解和熱裂解。滌綸采用熔體紡絲,其橫截面為圓形,縱向呈玻璃棒狀,干直光滑,其密度為1.38~1.40g/cm3。
在 PET 分子鏈中引進能結(jié)合陽離子染料的酸性基團,就可制得能用陽離子染料染色的改性滌綸(CDP)。CDP 最早由美國杜邦公司研制,20 世紀(jì)末其產(chǎn)量已占 PET 纖維總產(chǎn)量的 1/ 6,其典型品種有Dacron T64、Dacron T65 等。CDP 不僅具有良好的染色性能,而且還可與羊毛等天然纖維同浴染色,便于混紡織物簡化染色工藝,若與普通滌綸混紡、交織還可產(chǎn)生同浴異色效果,大大豐富了織物的色彩。因此,CDP 成為改性滌綸中發(fā)展較快的一個品種。CDP的制備主要是用共聚、接枝共聚等方法在 PET 大分子鏈上加入第三單體或第四單體,如間苯二甲酸二甲酯磺酸鈉(SIPM)等。由于在 CDP 分子鏈上增加了帶負(fù)電荷的磺酸基團,當(dāng)染色時磺酸基團上的金屬離子將與染料中的陽離子進行交換,因此染料離子就固定在 CDP的大分子鏈上,染色生成的鹽類在水溶液中不斷除去,反應(yīng)也就不斷進行, 最終達(dá)到染色效果。
在普通 PET 聚合過程中,加入少量第四單體可制得常溫常壓可染聚酯 ECDP。這主要是在 PET 大分子鏈上引入了聚乙二醇柔性鏈段,它使纖維的分子結(jié)構(gòu)更為疏松,無定形區(qū)增大,更有利于陽離子染料進入纖維內(nèi)部,并與更多的磺酸基團結(jié)合,因此可在常壓沸染條件下染色。ECDP 纖維比 CDP 和 PET 纖維手感更為柔軟,服用性能更好。但由于第四單體聚乙二醇鏈段的鍵能較低,ECDP 纖維的熱穩(wěn)定性降低,在 180℃熨燙溫度下 ECDP 纖維的強力損失達(dá) 30%以上。因此,用 ECDP 纖維制成的織物在后整理及洗滌熨燙時需格外注意。
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4、PTT纖維
PTT 和 PET 及 PBT 同屬聚酯家族,性能也近似。PTT 纖維兼有滌綸和錦綸的特點,它像滌綸一樣易洗快干,有較好的彈性恢復(fù)性和抗折皺性,并有較好的耐污性、抗日光性和手感。它比滌綸的染色性能好,可在常壓下染色,在相同條件下,染料對 PTT 纖維的滲透力高于 PET,且染色均勻,色牢度好。PTT 纖維與錦綸相比,同樣有較好的耐磨性和拉伸恢復(fù)性,并有彈性大、蓬松性好的特點,因而更適合制作地毯等材料。
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5 、PBT 纖維
滌綸的主要原料對苯二甲酸二甲酯(DMT)或?qū)Ρ蕉姿?TPA)與 1,4 - 丁二醇縮聚而成。用
PBT 纖維具有同滌綸的強度好、易洗快干、尺寸穩(wěn)定、保形性好等特點,最主要的是它的大分子鏈上柔性部分較長,因而它斷裂伸長大,彈性好,受熱后彈性變化不大,手感柔軟。PBT 纖維的另一優(yōu)點是染色性比滌綸好。PBT 織物在常壓沸染條件下用分散染料染色便可得到滿意的染色效果。此外,PBT 纖維還有較好的抗老化性、耐化學(xué)品性和耐熱性。PBT 纖維在工程塑料、家用電器外殼、機器零件上有著廣泛的用途。
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6、PEN纖維
PEN 纖維的紡絲工藝與滌綸相似,其工藝流程為:切片干燥→高速紡→牽伸。由于 PEN纖維的玻璃化溫度高于滌綸,牽伸工藝要相應(yīng)變動,應(yīng)采用多道牽伸并提高牽伸溫度,以免由于分子取向速度慢而影響了纖維的質(zhì)量。與常規(guī)滌綸相比,PEN 纖維具有較好的機械性能和熱性能,如強度高,模量高,抗拉伸性能好,剛性大;耐熱性好,尺寸穩(wěn)定, 不易變形,有較好的阻燃性;耐化學(xué)性和抗水解性好;抗紫外線、耐老化。
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7、導(dǎo)濕干爽型聚酯長絲
杜邦(Du Pont)公司開發(fā)了一種四通道(Tefra - Channel)聚酯纖維,具有優(yōu)良的芯吸能力,是采用疏水性合成纖維制成的高導(dǎo)濕纖維,可將高度出汗皮膚上的汗液用芯吸導(dǎo)到織物表面蒸發(fā)冷卻。研究表明,30min 后濕度去除百分率棉纖維為 52%,而四通道聚酯纖維為 95%。這種纖維應(yīng)用于運動服裝、軍用輕薄保暖內(nèi)衣特別有效,可保持皮膚干爽和舒適,且具有優(yōu)良的保暖防寒功能。
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9、聚酯多孔中空截面纖維“WELLKEY"
早期的三維卷曲纖維,是利用兩種具有不同收縮性能的聚合物通過復(fù)合紡絲技術(shù)并配以特定冷卻成形工藝,在拉伸后由于收縮率的差異而形成自然卷曲的方法制成,現(xiàn)在的制備工藝有了很大的發(fā)展,即采用獨特的偏心噴絲孔設(shè)計專利技術(shù),結(jié)合不對稱成形冷卻系統(tǒng)和相應(yīng)的后道拉伸定型工藝,所制得的纖維卷曲度高,卷曲自然永久,保暖性好。目前已開發(fā)的品種有四孔、七孔甚至九孔的三維卷曲中空纖維。三維卷曲中空纖維廣泛適用于填充、保暖纖維領(lǐng)域。