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    聚丙烯纤维

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    一、分类

    聚丙烯纤维可分为长纤维、短纤维、纺黏无纺布、熔喷无纺布等。

    聚丙烯长纤维可分为普通长纤维和细旦长纤维(单丝纤度≤2.2 dtex,可用于生产服装与装饰和部分产业用长丝制品。聚丙烯细旦长纤维光泽好、手感柔软、悬垂性良好、密度小,适用于针织行业,与棉、黏胶丝、真丝、氨纶等交织成棉盖丙、丝盖丙等产品时,是制作高档运动服、T恤等的理想材料。

    聚丙烯短纤维的生产工艺大部分采用多孔、低速、连续化工艺,即短纺工艺。聚丙烯短纤维与棉花混纺,可做成丙棉细布、床单,即纤维与黏胶混纺可做毛毯,聚丙烯纯纺和混纺毛线,聚丙烯毛毯、地毯,聚丙烯棉絮烟用滤咀。卫生产品用纤维的粗细为1.5-2.5dtex,而地上织物用纤维的粗细为5-10 dtex。纤维长短为1.5-200.0 mm,取决于纤维的用途。用作混凝土的短纤维长度为1.5-200.0 mm,用作尿布的长度一般为40.0 mm。纺黏无纺布,亦称长丝无纺布,是聚丙烯原料熔融后经挤压纺丝、拉伸、铺网、粘合成形制成。它具有流程短、成本低、生产率高、产品性能优良、用途广泛等特点。聚丙烯无纺布广泛应用于生产、生活的各个领域(如一次性医疗卫生用品、一次防污服、农业用布、家具用布、制鞋业的衬里等)。

    熔喷无纺布技术生产的纤维很细(可至0.25μm),熔喷布具有较大的比表面积、孔隙小而孔隙率大,故其过滤性、屏蔽性和吸油性等应用特性是用其他单独工艺生产的无纺布难以具备的。熔喷无纺布广泛用于医疗卫生、保暖材料、过滤材料等领域。

    二、性能特点

    (1)质轻

    聚丙烯纤维的密度为0.90-0.92 g/cm,在所有化学纤维中是最轻的,比锦纶轻20%,比涤纶轻30%,比粘胶纤维轻40%,因此很适合做冬季服装的絮填料或滑雪服、登山服等的面料。

    (2)强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀

    丙纶强度高(干态、湿态下相同),是制造渔网、缆绳的理想材料;耐磨性和回弹性好,强度与涤纶和锦纶相似,回弹率可与锦纶、羊毛相媲美,比涤伦、粘胶纤维大得多;丙纶的尺寸稳定性差,易起球和变形,抗微生物,不蛀;耐化学药品性优于一般纤维。

    (3)具有电绝缘性和保暖性

    聚丙烯纤维电阻率很高(7×10Ω.cm),导热系数小,与其他化学纤维相比,丙纶的电绝缘性和保暖性最好,但加工时易产生静电。

    (4)耐热及耐老化性能差

    聚丙烯纤维的熔点低(165~173℃),对光和热的稳定性差,所以,丙纶的耐热性、耐老化性差,不耐熨烫。但可以通过在纺丝时加入防老化剂来提高其抗老化性能。

    (5)吸湿性及染色性差

    聚丙烯纤维的吸湿性和染色性在化学纤维中是最差的,几乎不吸湿,其回潮率小于0.03%。细旦丙纶具有较强的芯吸作用,水汽可以通过纤维中的毛细管来排除。制成服装后,服装的舒适性较好,尤其是超细丙纶纤维,由于表面积增大,能更快地传递汗水,使皮肤保持舒适感。由于纤维不吸湿且缩水率小,丙纶织物具有易洗快干的特点。

    丙纶的染色性较差,颜色淡,染色牢度差。普通燃料均不能使其染色,有色丙纶多数是采用纺前着色生产的。可采用原液着色、纤维改性,在熔融纺丝前掺混燃料络合剂。

    三、应用领域

    (1)产业用途

    聚丙烯纤维具有强度高、韧性好、耐化学品性和抗微生物性好及价格低等优点,因此广泛用于绳索、渔网、安全带、箱包带、安全网、缝纫线、电缆包皮、土工布、过滤布、造纸用毡和纸的增强材料等产业领域。

    利用聚丙烯纤维强度高、耐酸、耐碱、抗微生物、干湿强力一样等优良特性制造的聚丙烯机织土工布,能对建造在软土地基上的土建工程(如堤坝、水库、高速公路、铁路等)起到加固作用,并使承载负荷均匀分配在土工布上,使路基沉降均匀,减少地面龟裂。建造斜坡时,采用机织丙纶土工布可以稳定斜坡,减少斜坡的坍塌,缩短建筑工期,延长斜坡的使用寿命。在承载较大负载时,可使用机织土工布和非织造布为基体的复合土工布。聚丙烯纤维可作为混凝土、灰泥等的填充材料,提高混凝土的抗冲击性、防水隔热性。

    随着化工、环保、新能源产业的迅猛发展,作为过滤材料,聚丙烯纤维有着很好的使用前景,新技术使聚丙烯纤维过滤效率高、强度高、质轻、对化学药品稳定性好,滤物剥离性好。因此,在制药、化工、环保、电池等行业作为亲水隔膜、离子交换隔膜等功能性产品,有着良好的发展势头,是提升聚丙烯纤维附加值的新型高科技产品。

    (2)装饰用途

    聚丙烯纤维密度小(仅为聚酯纤维的65%)、重量轻、覆盖力强、耐磨性好、抗微生物、抗虫蛀、易清洗,特别适于制造装饰织物。用聚丙烯纤维制成的地毯、沙发布和贴墙布等装饰织物及絮棉等,不仅价格低廉,而且具有抗抗沾污、抗虫蛀、易洗涤、回弹性好等优点。

    装饰和日用领域消费的聚丙烯纤维主要是长丝、中空短纤维和纺粘法非织造布,产品主要是汽车和家庭用装饰材料、絮片、玩具等。

    (3)服装用途

    由于聚丙烯纤维熔点低,易折皱,不易染色,因此聚丙烯纤维在服装领域的应用曾受到限制。随着纺丝技术的进步及改性产品的开发,其在服装领域的应用日渐广泛,服装用产品将是丙纶发展的希望。

    聚丙烯纤维可制成针织品,如内衣、袜类等;可制成长毛绒产品,如鞋衬、大衣衬、儿童大衣等;可与其他纤维混纺用于制作儿童服装、工作衣、内衣、起绒织物及绒线等。例如细特、超细特聚丙烯纺丝技术的开发,克服了普通聚丙烯纤维存在的粗糙、蜡感、吸湿性差等特点。细特聚丙烯纤维具有柔软、强度高和独特的芯吸效应,穿着舒适,透气、导湿效果好,贴身穿着可以保持皮肤干燥,夏季无湿闷感,冬季无湿冷感,用其制作的服装比纯棉服装轻2/5,保暖性胜似羊毛,是制作运动服、登山服、军用防寒服和内衣的上选材料。用细特聚丙烯纤维加工而成的纯聚丙烯织物、棉盖聚丙烯和丝盖聚丙烯织物已推向市场,Adidas运动服便有超细特聚丙烯纤维与棉织造的双面织物制造的。美国以细特聚丙烯长丝作原料,加工军用防寒起绒针织内衣,被美国国防部选定为标准军需装备。

    (4)非织造布及医疗卫生用聚丙烯纤维

    聚丙烯纤维的非织造布可用于一次性卫生用品,如卫生巾、手术衣、帽子、口罩、床上用品、尿片面料等。妇女用卫生巾、一次性婴儿和成人尿布目前已成为人们日常消费的普通产品。另外,通过化学或物理改性后的聚丙烯纤维,可以具备交换、蓄热、导电、抗菌、消味、紫外线屏蔽、吸附、脱屑、隔离选择、凝集等多种功能,将成为人工肾脏、人工肺、人工血管、手术线和吸液纱布等多种医疗领域的重要材料。劳保服装、一次性口罩、帽子、手术服、被单枕套、垫褥材料等都有越来越大的市场。

    (5)其他用途

    聚丙烯烟用丝束可作为香烟过滤嘴填料。目前,香烟中、低档品种所用的过滤嘴,有一半以上是用聚丙烯纤维制造的。

    聚丙烯纤维制成的编织袋广泛地替代了黄麻编织成的麻袋,成为粮食、工业原料、化肥、食品、矿砂和煤炭等最主要的基本包装材料,其形式也早已由传统枕型梯式向着桶型、柱型等多元化发展。由于其密度低、重量轻、随形、易储藏,甚至代替了部分小型集装箱。该类产品的需求量很大。聚丙烯非织造布在包装领域的使用也很多,如熔喷法制造的聚丙烯非织造布可用于茶叶袋、防虫剂袋及特殊场合的缓释包装等。

    聚丙烯纤维也很适合生产毯子。拉绒毯一般用低捻度的聚丙烯纤维制造。这种毯子具有隔热、抗虫蛀、易洗涤、低收缩和重量轻等性能,既适于家用,也适于军用。

    把聚乙烯薄膜或增塑聚氯乙烯等,用熔融涂层技术涂到聚丙烯纤维织物上,可制作防护布、防风布和矿井排气管。用沥青或焦油作涂层的聚丙烯纤维织物可作池塘的衬底,其他涂层的织物可作保持性盖布和临时遮雨布等。