復(fù)合紡纖維的常見工藝有哪些
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wap.bjqljd.com.cn | 發(fā)布時(shí)間:2025年06月11日
復(fù)合紡纖維的常見工藝主要根據(jù)原料特性和纖維結(jié)構(gòu)需求設(shè)計(jì),以下從熔體復(fù)合紡絲、溶液復(fù)合紡絲、后處理開纖工藝及其他特殊工藝展開介紹,涵蓋工藝原理、特點(diǎn)及適用場景:
一、熔體復(fù)合紡絲工藝
1. 工藝原理
將兩種或多種熱塑性聚合物(如聚酯、尼龍、聚丙烯等)分別熔融后,通過復(fù)合紡絲組件(如多層噴絲板)同時(shí)擠出,在冷卻成型過程中復(fù)合成纖維。
2. 核心特點(diǎn)
高效連續(xù):熔融狀態(tài)下聚合物流動(dòng)性好,可實(shí)現(xiàn)高速紡絲(紡絲速度達(dá) 3000-6000 米 / 分鐘),適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn);
溫度控制關(guān)鍵:需匹配各組分的熔融溫度(溫差通?!?0℃),避免某一組分過熱分解或冷卻不均導(dǎo)致分層。
3. 典型應(yīng)用
并列型復(fù)合纖維:如腈綸 / 滌綸并列纖維,利用收縮率差異產(chǎn)生卷曲彈性;
皮芯型復(fù)合纖維:如聚酯為芯、聚酰胺為皮的耐磨纖維,或芯層為中空結(jié)構(gòu)的保暖纖維。
二、溶液復(fù)合紡絲工藝
1. 工藝原理
將兩種或多種聚合物溶解于溶劑中制成紡絲溶液,通過復(fù)合紡絲組件分層擠出,經(jīng)凝固?。ㄈ鐫穹徑z)或揮發(fā)溶劑(如干法紡絲)形成復(fù)合纖維。
2. 核心特點(diǎn)
適用材料廣:可用于難熔融聚合物(如芳綸、纖維素、聚乙烯醇等),或需引入功能性添加劑(如抗菌劑、導(dǎo)電填料)的體系;
溶劑回收要求高:濕法紡絲需大量溶劑(如 N - 甲基吡咯烷酮用于芳綸生產(chǎn)),需配套環(huán)保回收裝置以降低成本和污染。
3. 典型應(yīng)用
海島型復(fù)合纖維:如 PET(海)/PA(島)體系,通過溶液紡絲形成海島結(jié)構(gòu),后續(xù)溶解 “海” 組分獲得超細(xì)纖維;
功能性皮芯纖維:如皮層含抗菌劑(如銀離子)的聚乙烯醇纖維,用于醫(yī)用敷料。
三、后處理開纖工藝(針對(duì)海島型、橘瓣型纖維)
1. 溶劑溶解法(海島型纖維主要工藝)
原理:用特定溶劑(如甲苯溶解 PET “?!?組分,或氫氧化鈉溶解 PA “?!?組分)處理復(fù)合纖維,使 “島” 組分分離成超細(xì)纖維。
特點(diǎn):開纖效率高,纖維細(xì)度可控(可達(dá) 0.1 旦尼爾以下),但需注意溶劑毒性和回收(如甲苯需密閉操作)。
2. 機(jī)械開纖法(橘瓣型纖維常用工藝)
原理:通過機(jī)械摩擦、拉伸或高壓水流沖擊,使橘瓣?duì)顝?fù)合纖維的各瓣分離,形成超細(xì)纖維束。
特點(diǎn):無需溶劑,環(huán)保性好,但開纖均勻性依賴設(shè)備精度,適用于對(duì)細(xì)度要求稍低的場景(如清潔布用纖維)。
四、其他特殊工藝
1. 共混 - 復(fù)合紡絲工藝
原理:先將兩種聚合物熔體或溶液共混,再通過紡絲組件擠出,形成微觀分散的復(fù)合結(jié)構(gòu)(如納米級(jí)海島結(jié)構(gòu))。
特點(diǎn):工藝簡單,適合制備均勻分散的功能纖維(如添加納米粒子的抗菌纖維),但難以控制正確的宏觀復(fù)合結(jié)構(gòu)(如皮芯、并列)。
2. 靜電紡絲復(fù)合工藝
原理:利用高壓電場將聚合物溶液或熔體噴射成納米級(jí)纖維,可同時(shí)噴射多種溶液形成復(fù)合結(jié)構(gòu)(如芯層為藥物、皮層為緩釋載體的醫(yī)用纖維)。
特點(diǎn):纖維直徑可達(dá)納米級(jí)(50-1000 納米),比表面積大,適合制備功能性納米纖維膜(如過濾、傷口敷料),但生產(chǎn)效率低,多用于實(shí)驗(yàn)室或小批量生產(chǎn)。
3. 乳液復(fù)合紡絲
原理:將兩種聚合物制成乳液,通過復(fù)合紡絲組件擠出,干燥后形成復(fù)合纖維(如聚乙烯 / 聚丙烯乳液復(fù)合,提升柔韌性)。
特點(diǎn):適用于水基體系,環(huán)保性好,但纖維強(qiáng)度較低,多用于非織造布或低強(qiáng)度功能性材料。