聚氯乙烯纤维 百科内容来自于: 百度百科

聚氯乙烯纤维 polyvinyl chloride fiber 由聚氯乙烯或其共聚物组成的线型大分子所构成的合成纤维,大分子链中至少有50%的氯乙烯链节。(当与丙烯睛 共聚时,则至少 有65%)。

聚氯乙烯纤维发展史

1913年,Klatte用热塑挤压法制得第一批聚氯乙烯纤维。
1930年Hubert把聚氯乙烯溶于环已酮中,再在含有30%醋酸水溶液中用湿法纺制出了可供衣料用的聚氯乙烯纤维。
1931年人们发现在均相介质中用补充氯化的方法可以制得易溶解的聚氯乙烯,这种新型聚合物后被命名为氯化聚氯乙烯。
1934年之后随着氯化聚氯乙烯纺丝技术的突破,在德国和美国人们开始大量纺制氯乙烯长丝和短丝。
由于聚氯乙烯其耐热性差,沸水收缩率高,对有机溶液稳定性差、染色性差等缺点制约了其在合成纤维领域的发展。

材料

中国称氯纶,以聚氯乙烯为原料经湿法纺丝或干法纺丝制的合成纤维,属含氯纤维。聚氯乙烯纤维具有自熄性,为一般天然纤维和化学纤维所不具备;还有良好的对酸、碱、氧化剂和还原剂等的稳定性;保暖性也较好。最明显的缺点是耐热性差,不能熨烫,不能用蒸汽消毒或用沸水洗涤(在沸水中收缩率达50%)。1946年,德国首先实现工业化生产,其后法国、日本、中国等也进行商品生产。1984年,聚氯乙烯纤维世界产量为20kt。

生产方法

聚氯乙烯纤维用间规度(见聚合物)较高的聚合物为原料,聚合物的颗粒度要适当,平均分子量为60 000~150 000,热分解温度为150~200℃,熔点为170~220℃,含氯量约为57%,间规度在64%以上。在40~50℃条件下,该聚氯乙烯在丙酮-二硫化碳或丙酮-苯的溶剂中充分溶胀(称为捏合),并加入热稳定剂,得到高粘度浆液,再迅速加热溶解,制成纺丝原液,经干法纺丝或湿法纺丝即得纤维。在捏合过程中可加入适量着色剂,制得着色纤维。
聚氯乙烯纤维的后处理对纤维的性能影响很大,纺得的原丝经拉伸和热定型后,纤维的开始收缩温度为85~90℃,在沸水中的收缩率为20%~30%;再将纤维进行热收缩处理,开始收缩温度可提高到90~100℃,在沸水中的收缩率为3%~7%。
改性聚氯乙烯纤维 聚氯乙烯的重要改性品种有偏氯乙烯纤维、过氯乙烯纤维和氯乙烯的各种共聚纤维等。偏氯乙烯纤维是以80%以上的偏二氯乙烯与氯乙烯等其他单体的共聚物为原料,经纺丝制得的含氯纤维,共聚物的平均分子量约为20 000,所得纤维有很好的不燃烧性能,耐酸碱性能良好,且质地坚实。过氯乙烯纤维也称为氯化聚氯乙烯纤维,中国称为过氯纶,是将过氯乙烯树脂(氯含量64%~65%)溶解在丙酮中经湿法纺丝制得的含氯纤维。纤维耐酸碱性能良好,但强度较低,且在70℃时就开始软化,耐日光性也比聚氯乙烯纤维差。氯乙烯各种共聚纤维有氯乙烯-醋酸乙烯共聚纤维,偏氯乙烯-氯乙烯共聚纤维,聚氯乙烯-聚乙烯醇双组分纤维等。

用途

聚氯乙烯纤维产品以短纤维和鬃丝为主,可用于制作舞台幕布、家具装饰织物、过滤材料、工作服。由于易产生摩擦负电性,制成的内衣可减轻神经痛和风湿痛,因而可用于制作针织内衣、运动衫、绒线衣、睡袋垫料等。偏氯乙烯纤维及过氯乙烯纤维则主要用作过滤材料及防火装饰织物。

性能

:难燃、保暖、耐晒、耐磨、耐蚀和耐蛀;弹性也很好;保暖性好;易生产和保持静电;由于氯纶的分子中含有大量的氯原子,所以具有难燃性;氯纶离开明火后会立刻熄灭,这种性能在国防上具有特殊的用途;强伸性:氯纶的强度接近于棉,断裂伸长率大于棉,弹性比棉好,耐磨性也强于棉。吸湿性和染色性:氯纶的吸湿性极小,几乎不吸湿。但氯纶染色困难,一般只可用分散性染料染色。化学稳定性:氯纶耐酸碱、氧化剂和还原剂的性能极佳,因此,氯纶织物适宜做工业滤布、工作服和防护用品。

聚氯乙烯纤维的生产工艺

湿法纺丝工艺流程

捏合:为了获得纺丝原液,首先使聚氯乙烯树脂在丙酮中充分溶胀,这一操作在生产上叫做捏和。捏和温度由室温逐渐升至40—50oC,它取决于丙酮的含水率,捏和时间一般取4.5~6.0h,在捏和时可添加少量热稳定剂、着色剂。
溶解:加热,降低粘度,增加流动性,以获得必要的可纺性。这一过程在生产上常称为溶解。溶解是将捏和后的浆液通过套管加热器,迅速加热至90~95℃。由于丙酮在常压下于56℃即发生沸腾,所以升温溶解过程必须在加压下进行。
过滤:保温加压下过滤。
纺丝:凝固浴为丙酮水溶液,浴中丙酮含量控制在20%~22%,浴温35℃左右,纺丝速度一般取16~20m/min,丝条在凝固浴中的停留时间约10~12s。得到的初生纤维经水洗后再进行拉伸。

干法纺丝工艺参数

聚氯乙烯干法纺丝时的套筒温度取80~120oC,卷取速度100~200m/min。套筒长度可为3.5~6m。卷取速度越高,套筒长度应越长。借助于热空气流使丙酮挥发而使原液细流凝固成纤维。纺丝套筒中的热空气被引出后进行冷凝或用活性炭吸附以回收丙酮。为了保证生产安全,套筒内空气中的丙酮含量不得接近丙酮的爆炸极限(2.15%~13%,丙酮的体积分数)。

湿法及干法纺丝纤维的后处理

拉伸:由湿法或干法纺丝所得初生纤维,为了进一步提高其物理机械性能,均须将其拉伸4~5倍。拉伸一般分两段进行,拉伸介质常采用95~98℃的热水。通常头道拉伸约完成总拉伸倍数的40%~45%
热定型:在湿法纺丝生产中是与干燥过程结合在一起进行的,干法生产中则单独进行。为了保证定型效果,已经定型纤维的干燥宜在较低温度(50~60℃)下进行。

聚氯乙烯纤维的品种

天美纶

天美纶是日本帝人公司于1950年实现工业化的聚氯乙烯纤维的商品名。
溶剂:质量分数分别为60%及40%的苯与丙酮的混合液。
聚合度:DP为1400—1600
生产流程:低温下捏和、经过滤、急速加温(以增进其流动性)、纺丝(干法纺丝)。初生纤维经4倍左右的拉伸,随后再进行热定型。若生产耐热短纤维,还需经热松弛处理,以使纤维的沸水收缩率下降,但与此同时,纤维的强度有较大降低,断裂伸长却大大增加。

列维尔(Leavil)

这种纤维也称第二代聚氯乙烯纤维。它是由高间规度的聚氯乙烯树脂制得的纤维。特点是:链规整性好,纤维有一定的结晶度,玻璃化温度高,耐热性好、耐有机溶提高,起始收缩温度可达130oC。
溶剂:环己酮中,溶解温度137℃,配成浓度约18%的纺丝原液。经过滤和脱泡后,即可用于纺丝。
列维尔的成形采用湿法纺法,凝固浴为50%水、24%环己酮和26%乙醇的三元混合浴。浴温控制在60oC左右。初生纤维用100oC的热水洗涤,同时进行7倍以上的拉伸,接着上油、紧张热定型和干燥、卷曲、汽蒸定型箱中进行松弛热定型,最后结晶度为35%一40%。
目前列维尔主要用于和其他纤维混纺,以获得某种难燃的性能。如混入20%~40%列维尔织成的各种地毯,具有良好的自熄性。列维尔的混纺织物,是制作睡衣的好材料。

新型聚氯乙烯纤维L一9

采用低沸点溶剂,按干纺法制取的具有一种新结构的聚氯乙烯纤维。在制造过程中聚合物粒子中的微晶区完全被破坏,这就使纺丝溶液具有较低的粘度(约低2个数量级)。由这种溶液所纺制的纤维具有较高的取向度,纤维的力学性能得到大大改善。
L一9纤维具有内孔结构,这种结构的优点是使纤维的比表面大大增加。热阻特别大、吸水性高,可不断地传递气态或液态的水分;L一9纤维制成的衣料具有很好的屏蔽效应,直接贴身穿,在散发热量的各种劳动场合和广泛的气候环境中,都有热舒适的感觉,并且具有导湿功能。
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- 来自原声例句
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