PBT、CDP、PTT、ECDP、PEN,這些聚酯纖維你分的清嗎?
導讀:
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:滌綸的分子結構
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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結構,在適宜條件下,大分子易形成結晶,纖維結構緊密。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 世紀末其產量已占 PET 纖維總產量的 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電荷的磺酸基團,當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,反應也就不斷進行, 最終達到染色效果。
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,它使纖維的分子結構更為疏松,無定形區(qū)增大,更有利于陽離子染料進入纖維內部,并與更多的磺酸基團結合,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 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)或對苯二甲酸(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,牽伸工藝要相應變動,應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;耐化學性和抗水解性好;抗紫外線、耐老化。
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7、導濕干爽型聚酯長絲
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濕纖維,可將高度出汗皮膚上的汗液用芯吸導到織物表面蒸發(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%。這種纖維應用于運動服裝、軍用輕薄保暖內衣特別有效,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合紡絲技術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計專利技術,結合不對稱成形冷卻系統(tǒng)和相應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、保暖纖維領域。