纺织新材料

第六节保暖纤维●保暖性是服装的重要功能之一。●保暖有两种，一种是尽量保持热量不散失，另一种是用某种方法取得热量。辐射、对流和热传导•“对流”是靠介质的流动传递热量的。比如：“暖气”，靠的是水的流动，把热量从锅炉传到屋里的；屋里，又是靠空气的流动，把热量从暖气片传到整个房间的。•“辐射”是不用介质，直接传递热量。像光的照射一样。辐射像光的传播，不能被遮挡。所谓的烤，就是利用辐射传热。•热传导：热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统的现象。热传导是固体中热传递的主要方式。一、保暖纤维的分类按照保暖方式的不同也分为积极保暖材料和消极保暖材料。消极的保暖材料，通过单纯阻止或减少人体热量向外散失来达到保暖目的，就如我们沿用已久的天然棉絮、羽绒、裘皮以及各类天然纤维、化纤絮片等都是这种传统保暖理论的代表积极的保暖材料，不仅遵循传统的保暖理论，更能吸收外界热量、储存并向人体传递。外界能量有电能、化学能、生物能及太阳能等一、保暖纤维的分类1.蓬松保暖纤维人体热量向环境的散失有辐射、对流和热传导方式。在体温下，辐射散热较小，因此减少纤维的热传导率是一种重要的保暖手段。设计粗厚的织物结构，使纤维束间的空气量增加，能起到保暖作用，但无论是服装还是被褥，都给人笨重感。通过起毛加工使织物表面耸立起绒毛以加大空隙度，虽然减少了热传导，但却加速了对流散热，保暖效果并不明显。开发含有大量滞留空气的纤维，制造出既轻又保暖的衣料和填充材料，是纤维制造业近年努力的方向。天然保暖材料性能比较：1.羽绒保暖材料，最优2.羊绒保暖材料，其次3.羊毛保暖材料，再其次4.棉絮保暖材料，较差而法国的科研机构公布的研究结果认为：目前世界上还没有任何材料超过羽绒的保暖性。木棉纤维线密度为Nm12000～13000，仅为棉纤维的1/2，是天然超细纤维；中空率80%～90%，密度为0.29g/cm3，是迄今为止中空率最大，密度最小的天然纤维。木棉絮片的强度、压缩弹性、保暖性能的持久性都可与目前的七孔、九孔涤纶絮片媲美，而且在柔软度、吸湿透湿性和绿色环保性能等方面具有涤纶絮片无法比拟的优势，制造成本不超过涤纶絮片。•2.畜热保暖纤维•陶瓷微粉是获得蓄热保温纤维的保证。一种是将阳光转换为远红外线的纤维，称之为阳光纤维。用能够高效率地将太阳能转换为远红外辐射的物质，即：周期表IV族过渡金属的碳化物如ZrC、TiC、HfC等，作为添加剂加入到纤维中。因为这些碳化物：能吸收阳光中2μm高能波长段能反射阳光中2μm低能波长段阳光中波长0.3~2.0μm的能量占其总能量的95%以上，而人体散发的热辐射波长为10μm，几乎100%被反射，因此阳光纤维具有极好的蓄热保温功能。•另一种为远红外纤维，低温辐射远红外线的波长为4~14μm，其射线重返人体不仅可以起保温作用，而且可进入皮下深层，具有使血管扩张、促进血液流动、改善新陈代谢等功效。二、保暖纤维的应用制造中空纤维的方法大圆半径是2r，小圆半径是r，计算中空度：%2541)2(22rr中空度上述中空度太低，最少得有30%以上，请计算要获得36%、64%的中空度，小圆半径和大圆半径之比，再计算中空纤维相应的壁厚。中空度60%实际上是比实体纤维轻60%•1.高度中空纤维：多孔——单孔、双孔、三孔、四孔、七孔、九孔等，使纤维富含不对流的滞留空气，产品更轻、更保暖。•2.圆形中空纤维：•3.细特高中空度纤维•4.热胀冷缩型中空纤维：在纤维的中腔充入一种特殊化学物质，天气冷的时候该物质受冷凝结，体积变大，迫使管状纤维膨胀变粗，织物因此变得致密厚实；当气温上升时，里面的化学物质又变成液体，织物又变薄，透气性变好。•5.异形中空纤维•（1）三角形中空•（2）新型四孔涤纶、四孔三维卷曲涤纶（3）七孔涤纶（3）各种中孔纤维(5)中空微多孔纤维：象天然纤维一样快速吸湿，更因为中空微多孔纤维间隙大，更利于干爽和保暖。（6）Thermolite系列纤维：三孔中空6.高效保暖纤维：中空，且表面具有蜂窝状贯穿内外的微孔，7.葆莱绒：中空结构的聚酯纤维。中空率为20±3%，研究的关键是孔径的大小。8.三维卷曲中空纤维：又称螺旋状卷曲纤维。要采用中空纤维制造技术和双组分复合纤维制造技术。制造中空纤维的方法是通过与易溶聚合物复合纺，再溶掉芯部易溶组分从而制成截面为中空形的纤维，中空度可达30%。卷曲的产生是由于两种聚合物收缩程度不同造成的，可使用聚酰胺和聚酯，也可使用改性聚酯和聚酯。采用异形喷丝板，纺丝液被挤压出喷丝孔的瞬间，因压力减小而发生膨化，相邻部分相互粘结。可形成中空、多孔及豆形截面的纤维。9.球形纤维：一种新型合成纤维填充材料。一般合成纤维填充材料在使用时纤维互相缠结，易于造成铺垫不匀甚至空洞现象。球形纤维原料可以是实心纤维也可以是中空纤维，但必须是三维卷曲，在特制的容器中经充分碰撞而成球，在制造时也可添加粘合纤维。球形纤维具有良好的长久回弹性和易填充性，制品只需轻轻的打，即可恢复原状，是一种具有蓬松记忆的功能纤维。10.蓄热保暖纤维：第七节新视觉纤维•一、超微坑纤维•在1㎝2的范围内形成40~50亿个微坑。把平均粒径在0.1μm以下的超微粒子，均匀地分布在高聚物中，在纤维成形后，溶解去除微粒。也可用低温等离子体处理，使表面呈凹凸结构。•表面凹凸不平，减少了光的反射，纤维的深色感增强。•二、多重螺旋纤维•模仿闪蛱蝶翅膀上的鳞片结构。当光线照射在鳞片上时，大部分光线进入狭缝，在内部不断地反射、折射，干涉，从而产生鲜明的深色光泽。第八节PTT纤维•一、PTT纤维的来源•二、PTT的性能•1.断裂伸长高于PET，弹性更好（奇数碳）•2.柔软和高蓬松性（解释原因）•3.染色性常温可染•4.耐磨性，优于涤纶差于锦纶解释以下现象：1.PTT纤维为什么弹性更好？2.PTT纤维为什么具有柔软性和高蓬松性？3.PTT为什么可以用常温染色？4.PTT纤维的耐磨性为什么优于PET？•三、PTT纤维的应用•1.泳装：弹性•2.内衣：•3.室内运动服装•4.女性时装：柔软、弹性、色彩四、T-400纤维PTT/PET并列式双组分纤维，以其优良的弹性-回复性，柔软的手感，良好的蓬松性，挺括性，优良的染色性能和穿着的舒适性，可以替代部分氨纶和锦纶使用，价格远低于氨纶纤维五、PBT/PET复合纤维•四、PTT纤维制品的开发•1.异形PTT长丝•2.PTT短纤维混纺纱•3.弹力织物•4.仿毛织物•5.PTT纤维针织面料第九节其它差别化纤维简介•一、抗起球纤维1.起球的原因？2.防起球措施：降低摩擦系数（加入苯二甲酸钙盐）降低纤维的强伸度，以使形成的小球易于脱落（降低树脂黏度）生产扁平面形状纤维•二、自卷曲纤维•选两种不同原料采用共轭纺丝，制得纤维截面呈“∞”型。经热处理，两种原料受热时收缩率的差异，使丝条沿纤维轴方向呈螺旋形卷曲，象弹簧一样有弹性。•三、高收缩纤维•沸水收缩率在20%以内称为一般收缩纤维，沸水收缩率在35~45%称为高收缩纤维。•（一）高收缩纤维的分类聚丙烯腈和聚酯两类•（二）高收缩纤维的制备•1.高收缩聚丙烯腈纤维的制备P63•2.高收缩聚酯的制备•POY的制备，15~50%收缩率•用新戊二醇制取共聚聚酯，制成毛条—纱—织物，在180℃左右的温度下，使其收缩，收缩率可达40%。•（三）高收缩纤维的用途•生产泡泡纱、绉织物、高蓬松保暖性的织物•四、特亮纤维、亚光纤维、消光纤维•1.特亮异形DTY•2.八叶形亚光纤维•圆形截面纤维光线从任一位置入射，入射光都与法线呈直角，透光能力较强，产生“极光”效应。三角形截面纤维，发生棱光现象，会产生光线明黑相间的现象，称为“闪光”效应。八叶形截面的纤维介于三角形和圆形之间，削除了极光和刺眼的光泽，使光泽柔和、细腻，称为“亚光”。•3.全消光聚酯纤维•五、有色纤维（着色纤维）•染色性能差的化学纤维可以采用在纺丝前或纺丝后染色。丙纶、涤纶可采用此法•1.有色粘胶纤维•2.有色聚酯•六、交络丝和混络丝•双称网络丝。一束丝条通过特制的喷嘴，在喷射气流的作用，各根丝之间互相交错、旋转、缠绕，形成周期性的交缠点•两种原料的丝束进行交络，称为混络丝。