聚丙烯纖維在產業領域中的應用及發展趨勢
聚丙烯纖維迅猛發展的根本原因在于其具有以下突出優點: 易于加工，生產和加工能耗較低;密度小( 為棉的80%, 滌綸的65% ) ; 化學性質穩定，不繁殖細菌，具有良好的衛生性能; 抗霉抗菌; 吸水率低，疏水導濕性顯著; 原料來源豐富及價格便宜。但其也有諸如染色差、易塑性形變、抗回彈不足等缺陷, 通過技術改性這些問題將會得到顯著改善, 其優良的性能孕育著巨大的市場潛力。
自1957 年聚丙烯纖維工業化生產開始, 隨著科學技術的進步和產業化水平的提高, 聚丙烯纖維生產技術得以迅速開發和創新, 特別是差別化纖維和功能化纖維的出現, 使丙綸產業化發展呈現出廣闊的發展前景。聚丙烯纖維性能優異, 廣泛應用于非織造布、服裝面料、地毯絲、醫用手術用品、民用衛生用品等領域。
一、聚丙烯纖維產業化概況
世界各國家和地區的生產廠商紛紛加大研發力度, 使得與產業用紡織品領域密切相關的聚丙烯纖維新品種不斷問世。從發展趨勢來看, 聚丙烯纖維在裝飾、產業、民用三大領域中有著巨大的市場。紡織品有服裝面料、裝飾物、絲綢被面、混紡毛呢等; 工業用纖維有建筑用短纖維、煙用濾材、人造草坪、過濾布、車用復合材料等; 民用織物有地毯絲、醫療衛生用品、非紡造布等。不斷開發出來的功能化纖維, 如超細旦纖維、高強力纖維、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、遠紅外纖維等更預示著其良好的發展前景。
二、聚丙烯纖維新技術產品的應用
1 .環保型聚丙烯纖維
聚丙烯纖維的廢棄物在自然環境中分解會存在幾十年, 給環境造成了極大的污染,汽巴嘉基公司開發出了一種方便易行、腐爛分解聚丙烯纖維的方法, 即在纖維生產過程中將烷鏈羧酸的過渡金屬鹽加入到常規聚丙烯纖維穩定化裝置中, 這種過渡金屬可以為硬脂酸銅或鐵, 這種方法生產的纖維在模擬堆積條件下存放14 周, 纖維腐爛而不污染環境。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、細旦和超細旦聚丙烯纖維
聚丙烯細旦、超細旦纖維具有良好的芯吸效應 , 使織物能夠導濕排汗、透氣滑爽、不粘身, 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點, 因此, 是制造運動衣、內衣的優良材料, 在服裝市場上的前景廣闊。國內相繼開發成功的細旦、可染并具有遠紅外發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生性, 運用國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, 將含有細菌的聚丙烯纖維織物用于醫院、學校、服飾和衛生保健品方面是非常危險的。采用較新技術的納米陶瓷粒子NT 與M+ 復合無機系抗菌劑生產的永久性抗菌聚丙烯纖維, 經洗滌后抗菌率能保持90% 以上, 具有對人體無害、耐高溫、可紡性良好等優點, 而且纖維特性與常規纖維相當,國內研發的這項技術使永久性抗菌素纖維的研制和生產達到了一個新的水平。
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、特殊的三葉型噴絲板孔, 在纖維表面加上許多種極性基團,并使用特制的溶液, 這既增加了物理吸附又增加了化學吸附, 使濾嘴對煙氣的過濾效率大大增加。
5 . 聚丙烯非織造布
非織造布產品包括噴膠棉及絮片類材料、醫療保健衛生品、土工布、家具裝飾、過濾材料、汽車內飾和服飾類等方面。我國非織造布行業迄今為止已有600 多家, 規模2 萬t, 主要生產方法有化學粘合法、針刺法、熱軋法、紡絲成網法和熔噴法等。聚丙烯無紡布具有熱粘性好、韌性強、耐腐蝕、透氣性好和良好導水性等優點, 在工業和民用領域用途廣泛。新一代ES- DELTA 非織造布, 是蓬松型氣流成網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構, 從而使制成的非織造布通過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到阻燃標準。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的無鹵素阻燃劑生產的PP 纖維, 該纖維在火焰下不燃燒,只是熔融, 而且即使在焚燒過程中不產生多氯乙苯( dioxins, 即二英) 。這種阻燃改性不影響纖維強度、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, 已經在產業用紡織品方面得到廣泛應用。
7 . 混凝土專用增強性纖維
由美國軍工師團維特工程師協會與美國新特地合成工業集團公司共同研制的FIBERMESH 聚丙烯纖維網已進入我國市場。FIBERMESH聚丙烯纖維網是由非再生原料的100% 聚丙烯合成的束狀網形纖維產品。纖維網的原始狀態呈集束狀( 每束含5 ~ 8 小束) , 每小束展開后形成網狀, 在混凝土中攪拌時, 形成混凝土內部支撐體系。該產品能夠完全抑制混凝土塑性收縮裂縫, 具有較強的抗沖擊性, 可增強混凝土的強度、抗凍融能力, 延長使用壽命。
另外還有用聚丙烯纖維制得的新一代PP 人造草坪紗、聚丙烯纖維增強復合板等等。
三、聚丙烯纖維的發展趨勢
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中也有重要用途, 如合成紙是造紙行業的新品種, 它的制造工藝也要求聚丙烯纖維有很好的親水性。合成紙具有強度高, 耐磨、耐折疊、抗菌抗霉和不怕水洗揉搓等優點, 廣泛用于地圖、鈔票、票據等的制作當中。功能性聚丙烯纖維非織造布還大量用于可反復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, 內阻小, 尺寸穩定, 力學強度高。
聚丙烯纖維以其優良的性能、不斷開拓的用途而逐漸提高在合成纖維中的地位, 隨著原料的開發、生產技術的提高和市場的擴大, 聚丙烯纖維正朝著功能化、仿真的方向發展, 其應用前景會更加廣闊。
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