聚丙烯纖維在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)
聚丙烯纖維迅猛發(fā)展的根本原因在于其具有以下突出優(yōu)點(diǎn): 易于加工，生產(chǎn)和加工能耗較低;密度小( 為棉的80%, 滌綸的65% ) ; 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不繁殖細(xì)菌，具有良好的衛(wèi)生性能; 抗霉抗菌; 吸水率低，疏水導(dǎo)濕性顯著; 原料來(lái)源豐富及價(jià)格便宜。但其也有諸如染色差、易塑性形變、抗回彈不足等缺陷, 通過(guò)技術(shù)改性這些問(wèn)題將會(huì)得到顯著改善, 其優(yōu)良的性能孕育著巨大的市場(chǎng)潛力。
自1957 年聚丙烯纖維工業(yè)化生產(chǎn)開(kāi)始, 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化水平的提高, 聚丙烯纖維生產(chǎn)技術(shù)得以迅速開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新, 特別是差別化纖維和功能化纖維的出現(xiàn), 使丙綸產(chǎn)業(yè)化發(fā)展呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。聚丙烯纖維性能優(yōu)異, 廣泛應(yīng)用于非織造布、服裝面料、地毯絲、醫(yī)用手術(shù)用品、民用衛(wèi)生用品等領(lǐng)域。
一、聚丙烯纖維產(chǎn)業(yè)化概況
世界各國(guó)家和地區(qū)的生產(chǎn)廠商紛紛加大研發(fā)力度, 使得與產(chǎn)業(yè)用紡織品領(lǐng)域密切相關(guān)的聚丙烯纖維新品種不斷問(wèn)世。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看, 聚丙烯纖維在裝飾、產(chǎn)業(yè)、民用三大領(lǐng)域中有著巨大的市場(chǎng)。紡織品有服裝面料、裝飾物、絲綢被面、混紡毛呢等; 工業(yè)用纖維有建筑用短纖維、煙用濾材、人造草坪、過(guò)濾布、車用復(fù)合材料等; 民用織物有地毯絲、醫(yī)療衛(wèi)生用品、非紡造布等。不斷開(kāi)發(fā)出來(lái)的功能化纖維, 如超細(xì)旦纖維、高強(qiáng)力纖維、可分解纖維、抗靜電纖維、阻燃纖維、異形纖維、中空纖維、抗菌纖維、遠(yuǎn)紅外纖維等更預(yù)示著其良好的發(fā)展前景。
二、聚丙烯纖維新技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用
1 .環(huán)保型聚丙烯纖維
聚丙烯纖維的廢棄物在自然環(huán)境中分解會(huì)存在幾十年, 給環(huán)境造成了極大的污染,汽巴嘉基公司開(kāi)發(fā)出了一種方便易行、腐爛分解聚丙烯纖維的方法, 即在纖維生產(chǎn)過(guò)程中將烷鏈羧酸的過(guò)渡金屬鹽加入到常規(guī)聚丙烯纖維穩(wěn)定化裝置中, 這種過(guò)渡金屬可以為硬脂酸銅或鐵, 這種方法生產(chǎn)的纖維在模擬堆積條件下存放14 周, 纖維腐爛而不污染環(huán)境。另外,有研究表明, 在聚丙烯纖維中混入淀粉, 埋入土壤中后, 纖維會(huì)很快被侵蝕并迅速分解掉, 是一種有著很好前途的生物性降解法。
2、細(xì)旦和超細(xì)旦聚丙烯纖維
聚丙烯細(xì)旦、超細(xì)旦纖維具有良好的芯吸效應(yīng) , 使織物能夠?qū)衽藕?、透氣滑爽、不粘? 以其制造的服飾具有挺括、柔軟、保曖性好、穿著舒適及輕便爽滑等優(yōu)點(diǎn), 因此, 是制造運(yùn)動(dòng)衣、內(nèi)衣的優(yōu)良材料, 在服裝市場(chǎng)上的前景廣闊。國(guó)內(nèi)相繼開(kāi)發(fā)成功的細(xì)旦、可染并具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射保健功能的聚丙烯纖維, 其織物及服裝既有仿真外觀,更具穿著舒適性和衛(wèi)生性, 運(yùn)用國(guó)際流行色卡使服裝充滿活力和朝氣。
3. 抗菌功能性聚丙烯纖維
紡織品抗菌防霉防臭處理方法多為后整理方法, 可供選擇的抗菌劑范圍很廣,但抗菌效果的耐久性差, 因此, 將含有細(xì)菌的聚丙烯纖維織物用于醫(yī)院、學(xué)校、服飾和衛(wèi)生保健品方面是非常危險(xiǎn)的。采用較新技術(shù)的納米陶瓷粒子NT 與M+ 復(fù)合無(wú)機(jī)系抗菌劑生產(chǎn)的永久性抗菌聚丙烯纖維, 經(jīng)洗滌后抗菌率能保持90% 以上, 具有對(duì)人體無(wú)害、耐高溫、可紡性良好等優(yōu)點(diǎn), 而且纖維特性與常規(guī)纖維相當(dāng),國(guó)內(nèi)研發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)使永久性抗菌素纖維的研制和生產(chǎn)達(dá)到了一個(gè)新的水平。
4 . 高性能煙用聚丙烯短纖維
高吸附型煙用改性聚丙烯絲束采用冷混改性技術(shù)、特殊的三葉型噴絲板孔, 在纖維表面加上許多種極性基團(tuán),并使用特制的溶液, 這既增加了物理吸附又增加了化學(xué)吸附, 使濾嘴對(duì)煙氣的過(guò)濾效率大大增加。
5 . 聚丙烯非織造布
非織造布產(chǎn)品包括噴膠棉及絮片類材料、醫(yī)療保健衛(wèi)生品、土工布、家具裝飾、過(guò)濾材料、汽車內(nèi)飾和服飾類等方面。我國(guó)非織造布行業(yè)迄今為止已有600 多家, 規(guī)模2 萬(wàn)t, 主要生產(chǎn)方法有化學(xué)粘合法、針刺法、熱軋法、紡絲成網(wǎng)法和熔噴法等。聚丙烯無(wú)紡布具有熱粘性好、韌性強(qiáng)、耐腐蝕、透氣性好和良好導(dǎo)水性等優(yōu)點(diǎn), 在工業(yè)和民用領(lǐng)域用途廣泛。新一代ES- DELTA 非織造布, 是蓬松型氣流成網(wǎng)非織造布的新型雙組分纖維。這種纖維是聚乙烯和聚丙烯( PE 為皮層, PP 為芯子) 皮芯型雙組分纖維, 與常規(guī)的ES- C 皮芯型雙組分纖維相比,這種新型纖維為偏心型, 這種偏心型皮芯雙組分纖維賦予了纖維螺旋型結(jié)構(gòu), 從而使制成的非織造布通過(guò)熱空氣粘合蓬松度大大增加。
6 .新型阻燃聚丙烯纖維
聚丙烯纖維是一種燃燒比較緩慢的材料, 其地毯和織物都不能達(dá)到阻燃標(biāo)準(zhǔn)。改善織物的阻燃性的方法有: 纖維表面用阻燃劑整理; 用阻燃膠乳處理地毯和室內(nèi)裝飾品的底布; 與抗靜電劑共混紡絲。Calp 公司利用被稱為FR600的無(wú)鹵素阻燃劑生產(chǎn)的PP 纖維, 該纖維在火焰下不燃燒,只是熔融, 而且即使在焚燒過(guò)程中不產(chǎn)生多氯乙苯( dioxins, 即二英) 。這種阻燃改性不影響纖維強(qiáng)度、抗紫外線性能, 而且健康安全, 并具有良好的可紡性和加捻性, 已經(jīng)在產(chǎn)業(yè)用紡織品方面得到廣泛應(yīng)用。
7 . 混凝土專用增強(qiáng)性纖維
由美國(guó)軍工師團(tuán)維特工程師協(xié)會(huì)與美國(guó)新特地合成工業(yè)集團(tuán)公司共同研制的FIBERMESH 聚丙烯纖維網(wǎng)已進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)。FIBERMESH聚丙烯纖維網(wǎng)是由非再生原料的100% 聚丙烯合成的束狀網(wǎng)形纖維產(chǎn)品。纖維網(wǎng)的原始狀態(tài)呈集束狀( 每束含5 ~ 8 小束) , 每小束展開(kāi)后形成網(wǎng)狀, 在混凝土中攪拌時(shí), 形成混凝土內(nèi)部支撐體系。該產(chǎn)品能夠完全抑制混凝土塑性收縮裂縫, 具有較強(qiáng)的抗沖擊性, 可增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度、抗凍融能力, 延長(zhǎng)使用壽命。
另外還有用聚丙烯纖維制得的新一代PP 人造草坪紗、聚丙烯纖維增強(qiáng)復(fù)合板等等。
三、聚丙烯纖維的發(fā)展趨勢(shì)
功能性聚丙烯纖維前景展望:功能性聚丙烯纖維在其他行業(yè)中也有重要用途, 如合成紙是造紙行業(yè)的新品種, 它的制造工藝也要求聚丙烯纖維有很好的親水性。合成紙具有強(qiáng)度高, 耐磨、耐折疊、抗菌抗霉和不怕水洗揉搓等優(yōu)點(diǎn), 廣泛用于地圖、鈔票、票據(jù)等的制作當(dāng)中。功能性聚丙烯纖維非織造布還大量用于可反復(fù)充電的鎳氫電池隔膜材料, 在鎳氫電池中要求它具有良好的吸堿能力和較大的孔隙率, 且耐酸堿、耐熱, 內(nèi)阻小, 尺寸穩(wěn)定, 力學(xué)強(qiáng)度高。
聚丙烯纖維以其優(yōu)良的性能、不斷開(kāi)拓的用途而逐漸提高在合成纖維中的地位, 隨著原料的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)的提高和市場(chǎng)的擴(kuò)大, 聚丙烯纖維正朝著功能化、仿真的方向發(fā)展, 其應(yīng)用前景會(huì)更加廣闊。
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