文档介绍：第三章合成纤维
概述
人造纤维:19世纪80年代
硝酸纤维、粘胶纤维、醋酸纤维
合成纤维:1935年Carothers 合成的尼龙(锦纶)
尼龙、涤纶、腈纶、维纶、丙纶;
高性能高功能纤维:
芳纶:间位芳纶(1962),对位芳纶(1966)
超高分子量聚乙烯纤维(1979)。
三大合成纤维,其产量占到合成纤维总产量的90%
像蛛丝一样细
像钢丝一样强
像绢丝一样美
概述
通用合成纤维
高性(功)能合成纤维
合成纤维
聚酯纤维
聚酰胺纤维(尼龙)
聚芳酰胺纤维(芳纶)
聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶)
聚丙烯纤维(丙纶)
聚丙烯腈纤维(腈纶)
PET(涤纶)、PBT纤维等
PA6、PA66等
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维
高弹性纤维(氨纶)
……
芳杂环聚合物纤维
合成纤维的制造
熔体纺丝:
一般纺丝速度800~1000m/min,高速纺丝6000~9000m/min,实验室可达15000m/min;
涤纶、尼龙、丙纶采用此法
单轴取向
材料仅沿一个方向拉伸,长度增大,厚度和宽度减小,高分子链或链段倾向沿拉伸方向排列
纤维
合成纤维的纺丝:首先在熔融状态下进行拉伸,使得链段、高分子链充分进行取向,达到高强度。
问题:纤维通常具有10~20%的生长率,以保持合适的弹性,在纺丝过程中如何实现这一目的?
尼龙丝(未取向)的抗张强度:700-800kg/cm2;
尼龙丝(取向丝)的抗张强度: 4700-5700 kg/cm2。
采用热空气或水蒸气很快吹一下,使链段解取向,使纤维具有良好的弹性
合成纤维的制造
一般纺丝速度200~500m/min;腈纶采用此法;
通用合成纤维
聚酰胺(PA)
PA (尼龙,nylon):分子链含有酰胺基团的聚合物;
由二元胺和二元酸缩聚而成,也可由ω-氨基酸或内酰胺自聚而成;
PA的品种:
PA4、PA6、PA66、PA610、PA7、PA10、PA1010、PA612、PA9、PA10、PA6T、PA9T等
PA与蚕丝(主要成分氨基酸,也含酰胺基)结构相似,特点是耐磨性好,有吸水性;
PA是制作运动服和休闲服的好材料,
另外也用于轮胎帘子线、降落伞、绳索、渔网等。
聚酰胺6(PA6)
相对分子量控制在14000~20000;
纺丝温度控制在260~280(PA6熔点为215);
聚酰胺66(PA66)
相对分子量控制在20000~30000;
纺丝温度控制在280~290(PA6熔点为255~265);
涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)经熔融纺丝制成的纤维;
相对分子量15000~22000;
PET纺丝温度275~295℃(PET熔点262 ℃,Tg80 ℃);
涤纶是最挺括的纤维,易洗,快干,免烫;
但透气性、吸湿性较差(可通过化学接枝或离子表面处理引入亲水基团)
主要包括:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘酯(PEN)等纤维
涤纶
聚酯纤维