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異形纖維

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異形纖維(Profiled Fibre/Profile Fiber)

目錄

  • 1 什麼是異形纖維[1]
  • 2 異形纖維的發展[2]
  • 3 異形纖維的分類[3]
  • 4 異形纖維的性質[3]
  • 5 異形纖維的用途[2]
  • 6 異形纖維的製造方法[2]
  • 7 相關條目
  • 8 參考文獻

什麼是異形纖維[1]

  異形纖維是指纖維截面形狀不是實心圓形的纖維。異形纖維一般採用熔紡法紡絲,也可採用溶液紡絲法生產。

異形纖維的發展[2]

  異形纖維的研製,是從模擬天然絲的三角形截面開始的。1954年,世界上首次發表了關於異形纖維製造的報告。美國杜邦公司的三角形、三葉形尼龍閃光絲於1959~1960年間正式投入生產,四葉形、五葉形纖維的製造隨後也相繼發表,1965年,美國杜邦公司發表了尼龍66中空纖維的文獻。20世紀70年代初期,美國聚酯異形絲產量占其聚酯纖維總產量的15%左右。

  其他國家如日、意、德等國也相繼發展了異形纖維,其中以日本發展最快。從1970年起,日本投入工業生產的“仿絲型”合成纖維中,聚酯異形絲的產量最高。到1980年,日本聚酯長絲總產量中,異形絲占16.9%。

  迄今為止,國外異形纖維,尤其是異形中空纖維、異形複合纖維以及異形化學改性纖維已經得到了廣泛應用。

  我國異形纖維的研製始於20世紀70年代中期,研究的重點是噴絲板製造技術。近年來隨著紡織科技的發展,噴絲板製造技術已有了長足的發展,紡絲技術更趨成熟完善,已形成了完整的生產技術鏈。因此異形纖維產品也從最初的三角、中空截面發展到今天的多種異形品種,如五角形、三葉形、多葉形、啞鈴形、橢圓形、L形、藕形及異形中空等。

  隨著各種新型織物的出現,異形纖維的使用量也將會越來越多。近幾年,日本在異形纖維的開發和應用上已走在世界的前列。日本東麗公司採用複合紡絲技術,開發出三瓣狀截面的聚酯纖維,其織物的摩擦聲響與真絲的“絲鳴”已十分接近,因而具有“絲鳴”效果。日本可樂麗公司開發的三角截面芯鞘型複合纖維,折光指數接近棉纖維和聚酰胺纖維的折光指數,加之其芯部形狀為帶有三個尖角的圓形,有利於光線從芯鞘交界面折射出去,並與從三角棱柱形的鞘部反射出去的無色光疊加,從而產生光彩奪目的效果。

異形纖維的分類[3]

  異形纖維的品種相當豐富,按其截面形態大體可以分為三角形(三葉形、T形)、多角形(五星開;、五葉形、六角形、支形)、扁平帶狀形、中空形等幾種類型。這些異形纖維的截面形狀,取決於紡絲時噴絲板上噴絲孔的形狀。但由於受到紡絲方法和其他一些因素的影響,成品絲的截面形狀與噴絲孔形狀之間存在較大的差異。

異形纖維的性質[3]

  與普通纖維相比,異形纖維的化學組成沒有發生改變,但由於纖維截面形狀的變化,異形纖維:具有一些不同於一般化學纖維的性能特點。

  1.光澤

  異形截面纖維最大的特征是具有獨特的光學效果。光在圓形纖維錶面的反射強度與人射方向無關,所以,圓形纖維光澤強烈,有金屬般炫目的極光。異形纖維錶面對光的反射強度隨入射光方向的變化而變化,這種光學特性使異形纖維的光澤柔和、素雅,似同真絲般。利用異形纖維的這種光學性質,可以製成具有真絲般光澤的合成纖維織物。

  2.抗彎性和手感

  由於幾何特征的原因,在截面積相同的情況下,異形截面纖維比同種圓形纖維的抗彎剛度大。因此,異形化也會引起纖維力學性能的變化,從而改變織物的風格。異形纖維織物比同規格的圓形纖維織物更硬挺。

  天然纖維的截面形狀是不規則的,纖維粗細也不均勻,而且天然纖維上存在許多細小的皺紋,這種結構特征使天然纖維具有良好的手感。圓形截面合成纖維織物,觸摸時常有一種蠟狀感覺。纖維異形化後,錶面積增大,而且摩擦繫數隨著纖維截面形狀的變化而改變,纖維靜、動摩擦繫數的差值增大,從而消除了圓形纖維的蠟狀手感。

  3.蓬鬆性和透氣性

  在相同質量的情況下,異形纖維的覆蓋性、蓬鬆性比普通合成纖維好,織物更厚實、蓬鬆和豐滿,而且透氣性也好。異形纖維的截面越複雜,異形度越高,纖維和織物的蓬鬆度和透氣性越好。

  4.抗起球性

  普通合成纖維易起毛起球。由於纖維強力高,摩擦產生的球粒不易脫落,球粒越積越多,會嚴重影響織物的外觀。纖維異形化後,錶面積增加,抱合力增大,起毛起球現象可大大減少。

  5.防污性

  異形截面纖維的反射光較強,纖維和織物的透光性減弱,織物上的污垢不易顯露出來,這樣提高了織物的抗污性。

  6.染色性

  異形纖維錶面積增大,染色時染料的上染速率加快,上染百分率明顯提高。但由於纖維異形化後反射光強度增大,使顏色深度變淺。因此,異形纖維染色時,要獲得同樣的顏色深度,染料用量需比圓形纖維增加10%~20%。另外,上染速率加快,會影響染色的均勻性。

異形纖維的用途[2]

  改變噴絲孔的截面形狀,可以得到三角形、多角形、三葉形、多葉形、十字形、扁平形、Y形、H形、啞鈴形等異形纖維。由於異形纖維具有特殊的光澤、蓬鬆性、抗起球性、回彈性、吸濕性等特點,如三角形截面的纖維有閃光效應;十字形截面的纖維彈性好;扁平截面的纖維能明顯改善

抗起球性。而且異形纖維做成的織物手感厚實,有溫暖感,所以異形纖維被大量用於仿毛、仿絲、仿麻產品中。

  異形纖維按用途和截面形態的關係,主要有以下四大系列,即三角形系列、中空形系列、多角形或多葉形系列、扁平形系列。其各自的應用情況如下。

  (一)三角及三葉形系列

  三角形系列的異形纖維主要有閃光效應的仿絲綢織物,仿毛織物,燈芯絨、平絨等絨類織物,毛線、裝飾織物等。三葉形纖維因耐磨、手感優良,耐穿,可用於織造針織外衣。

  (二)中空形系列

  中空形異形纖維密度低、彈性好,抗起球性、蓬鬆性、保暖性優良,主要適用於仿毛織物、保暖製品、工業用製品、裝飾織物等。

  (三)多角或多葉形系列

  多角或多葉形纖維光澤軟和,適於織造絲綢、緞類織物,而且其手感舒適,保暖性好,有較強的羊毛感和抗起球、起毛性,也適合於製作仿毛織物,其絨毛既能相互纏結,又能蓬鬆豎立,富有立體感和豐滿厚實感。多葉形變形紗製作的針織外衣光澤柔和,有良好的蓬鬆性、覆蓋性、耐磨性。

  (四)扁平形系列

  扁平形截面纖維具有優良的剛性,可以作為仿毛皮中的長毛用纖維。

異形纖維的製造方法[2]

  (一)噴絲孔異形法

  紡絲液從噴絲板擠出的瞬間,是纖維截面成型的關鍵。因此將噴絲孔按所要求的截面進行加工

,紡絲液從異形孔中噴出後,逐漸凝固成異形。

  (二)膨化黏結法

  該方法採用一組距離較近的噴絲孔板,紡絲液被擠壓離開噴絲孔的瞬間,由於壓力突然降低,會發生膨化,而此時的紡絲液尚未凝固,因而相鄰部分就會黏結,在適宜的紡絲速度和冷卻條件下纖維截面隨之改變。中空、多孔纖維常用此加工方法。

  (三)複合紡絲法

  將兩種或兩種以上的高分子化合物,通過特殊的噴絲組件,將各組分按一定的比例、位置通過噴絲孔擠出、成型,因而它雖是一根單絲纖維,卻含多種組分。將其中一種組分溶解或用機械方法使其分裂,單根纖維也就分裂成更細且截面呈異形的多根絲。

  (四)軋製法

  軋製法類似於冶金工業中的軋鋼。紡絲熔體經噴絲孔擠出後,趁尚未完全固化時,用特殊熱輥擠壓成型。

  (五)孔形(徑)變化法

  用兩塊重疊的噴絲板,且每塊噴絲板上噴絲孔形狀各異,但中心線基本吻合。在紡絲過程中,兩塊板相對移動或旋轉,紡出纖維的截面和外形也相應變化。

相關條目

  • 複合纖維

參考文獻

  1. ↑ 顧振亞,田俊瑩,牛家嶸等編著.第三章 化纖仿毛紡織品 模擬與仿生紡織品.中國紡織出版社,2007.3.
  2. 2.0 2.1 2.2 辛長征主編.第七章 熔紡纖維纖的改性 維紡絲工藝與質量控制下.中國紡織出版社,2009.11.
  3. 3.0 3.1 範雪榮,王強等編著.第二章 針織工業常用纖維 針織物染整技術.中國紡織出版社,2004年07月第1版.