❖ 聚酯纤维的产业应用 – 涤纶超短纤维
1）化学分析用滤纸、高效真空吸尘器集成袋用纸、 饮料一次性用滤纸、食品加工用滤纸、汽车工业用滤 纸
2）在沥青混凝土中加入超短聚酯纤维，利用纤维的 吸附作用和微观加筋作用，可以增加沥青之间的粘滞 力，延缓了沥青从矿料表面剥离的速度，因此增加了 路面抵抗水侵蚀的能力。
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表面改性
表面改性是在纤维形成以后进行的 表面改性方法具有针对性强、效果显著等优点 表面改性方法包括：化学改性、光化学改性、等离 子体处理等
一、 聚酯纤维的碱减量处理 原理：聚酯纤维在强碱和高温作用下,大分子中的酯
基发生水解反应断裂，分解为热水可溶的低聚物或单体。 经水洗过程,热水可溶性物从纤维中洗出。
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表面改性
四、光化学表面处理 在光化学处理过程中,聚合物链在γ射线、紫外线、
电子束等高能射线的照射下,发生链断裂而产生很多 自由基,在辐照的同时引入比较亲水的单体在纤维表 面聚合,使纤维表面活化,从而达到改善纤维表面润湿 性和染色性。
最常用的单体为丙烯酸 处理后纤维的强度下降较多，但可改善聚酯纤维 的润湿性和粘着性等表面性能
3）短纤维橡胶基复合材料（简称SFRC），来满足传 动带、密封制品、胶管等行业产品的需求。
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第六节 聚乳酸纤维
1.6 聚乳酸纤维性能
❖
聚乳酸（PLA）是一种聚羟基酸，它的原料乳酸可
由玉米乳清、甜菜下脚、土豆废渣、奶酪下脚等经发酵、
蒸馏获得。在常见的可生物降解聚合物中，聚乳酸的性
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100
80
降解率（％）
60
40
20
0
0
10
20
30
40
50
时间（d）
图1-6-2 Lactron 在堆肥中的生物降解情况
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1.6.2 聚乳酸纤维的制备及其应用
❖
采用适合的聚合条件（主要是温度的控制和水分的
脱除），由乳酸直接聚合或将乳酸环状二聚体丙交酯开 环聚合，均可得到高分子量聚乳酸（图1-6-3）。
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❖ DLZT-1000型 ❖ 等离子体改性设备 ❖ ❖ ❖ ❖ DLZT-1000型等离子体改性设备为卧式圆筒型材料表面改性处理设备。
是利用电容式耦合辉光放电技术使气体电离产生冷等离子体。冷等离子体 不同于一般中性气体,它的基本特点是系统主要由带电粒子支配（冷等离 子体中含有大量的电子、离子、激发态原子和分子及自由基等活性粒子）， 在外部电场、磁场的影响下,存在多种基元过程和等离子体与固体表面的 相互作用,可以在材料（金属、半导体、高分子材料）表面引起刻蚀、氧 化、还原、裂解、交联和聚合等物理、化学反应,对材料表面进行改性。 这些改性在不损伤基体的前提下，赋予材料表面新的性能,• 如亲水性（或 疏水性）、可染性、粘接性、耐磨性、抗静电性及生物相容性等等。这种 技术尤其适用于天然高分子材料（棉、毛、丝、麻）和合成高分子材料 （化纤、塑料、合成橡胶等），因而在材料、化工、电子、印刷、纺织、 制造、医疗、生物技术等领域有广泛的应用。
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表面改性
五、等离子体处理 等离子体技术在纤维表面处理方面的应用始于20世纪60
年代末。 与化学表面处理处理方法相比有如下优点:
（1）省能源,无公害,满足环保的需要; （2）处理时间短,效率高（10-500s）; （3）处理仅在纤维的表面，典型的作用深度为5~50nm，对 所处理的纤维的性能影响不大； （4）可处理形状较复杂的材料,材料表面处理的均匀性好; （5）反应环境温度低。因此,等离子体技术适合于材料表面 的改性。
表面改性
碱减量后纤维性能的改进 碱减量后，聚酯纤维织物的去污性能得到改善，
例如以10％NaOH碱减量后的聚酯织物进行悬浮性污 物去污试验，其效果相当于一般去污后整理，但耐洗 性却比后者好得多。
织物经碱减量后，纤维间抱合力减小，孔隙增大， 透气量增加，这对穿着舒适性有一定改善。
由于强度略有下降，有利于改进织物抗起球性能。 纯涤纶、涤棉或涤毛混纺织物经碱减量后抗起球性能 有所改善，目前国内外部分仿毛织物产品也采用碱减 量处理。
于毛纺行业，通过以下的仿毛技术： （1）通过化学改性和特殊的纺丝方法提高聚酯的热
收缩性(由于羊毛具有很高的弹性回复率)，使其沸水收缩 率提高到25%以上；
（2）采用混纤法将不同截面或不同热收缩率的聚酯 纤维进行混纤，使纱线、织物产生毛感；
（3）复合纺丝法，将其它的聚合物与聚酯一起进行 复合纺丝，生产纺毛纤维。
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纺织品常压等离子体连续处理装置
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等离子体处理前后涤纶织物的SEM照片
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1.4.3 聚酯纤维的应用
一、聚酯短纤维的应用 聚酯短纤维在棉纺行业的应用：大约80%被棉纺行
业使用； 聚酯短纤维在毛纺行业的应用：少量聚酯短纤维用
❖ 虽是可以完全分解的聚合物，但在一般的大气环境和储 存仓库中并不会进行分解，仅在下列皆具备的环境下才 会快速进行分解反应：
a.充足的水气（相对湿度90%以上）
b.充足的氧气（非密闭环境中）
c.适当的温度（58~70℃）
❖ 适合的加工方式有：真空成型、射出成型、吹瓶、押出、 发泡、透明膜、保鲜膜等 。
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表面改性
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表面改性
着 色 强 度 K / s (D ) 减 重 率 W . L ( %)
8 7.5
7 6.5
6 5.5
0
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5
10
NaOH浓 度 （ %）
25 20 15 10 5 0 15
减量效果与碱浓度的关系
PLLA 1.27 58 171 透明 590
2 730 30400
聚丁二酸丁二酯 1.26 -38 113 乳白 310 350 320 6500
聚己内酯 1.14 -60 57 乳白 150 430 160 3600
PHBV 1.23
2 154 乳白 240
7 250 9300
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表面改性
二、聚酯纤维的氨解处理 氨解--是聚酯纤维又一种表面处理的化学方法。 在氨
解反应中，聚酯与胺发生亲核取代反应，胺作用于缺电子 的羰基碳上，使聚酯的分子链断裂形成酰胺，分子量减少 并溶出。
经过氨解处理，不仅使纤维产生具有较大亲水性的酰 胺基和氨基，而且在纤维的表面产生裂纹和坑洼。因此， 氨解处理可以极大地改善聚酯纤维的手感、亲水性、易去 污性、可染性，同时还可以提高纤维的抗静电性、抗起球 性、悬垂效果等。
• 第三节 聚酯纤维的生产技术及工艺
重点内容：聚酯纤维的的生产技术与工艺。
• 第四节 聚酯纤维的结构性能及改性
重点内容：聚酯纤维的各种改性方法和目的。
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课程介绍
第一章 聚酯纤维生产工艺
• 第五节 产业用聚酯纤维的产品种类和 应用领域
重点内容：了解聚酯纤维的产业应用领域和前景。
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❖ 我国产业用纺织品发展现状
2007年，中国产业用纺织品进口金额为275.56亿美元， 同年中国产业用纺织品出口创汇506.4亿美元，约占加 工总产量的30%。但与发达国家相比，中国产业用纺织 品行业还处於初级阶段，发达国家的产业用纺织品在其 纤维加工总量中的比重一般占到30%左右，而2007年 中国产业用纺织品的产量为544.32万吨，仅占全行业纤 维加工总量的15.4%。
• 第四节 聚乳酸纤维
重点内容：了解聚乳酸纤维的特点与生产方法。
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1.4.2 聚酯纤维的改性
❖ 改性的原因 – 染色性、吸湿性差 – 易起球、静电大、易沾污等 – 不同应用领域的要求差异
❖ 改性方法 – 化学方法 ▪ 共聚、纤维表面改性处理 – 物理方法 ▪ 共混 ▪ 改进纺丝加工技术，变更纤维加工条件 ▪ 改变纤维形态以及通过后纺与其他纤维混纺、交织等
化纤生产各论
Textile Engineering
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课程介绍
第一章 聚酯纤维生产工艺
• 第一节 概论
重点内容：聚酯纤维的发展简史与产品分类。
• 第二节 聚酯原料生产工艺及技术
重点内容：聚酯原料的生产技术与工艺。
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课程介绍
第一章 聚酯纤维生产工艺
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❖ 聚酯纤维的产业应用
– 阻燃工业丝
各种公共建筑、商业网点和各种交通工具的内装饰， 以及码头、仓库等的顶蓬等
– 高收缩涤纶短纤维
是人造革基布的主要材料，根据不同的人造革制造 过程，高收缩纤维的热水收缩率可以达到80%，适 用於制造高密度非织造布产品。
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断裂而产生大量可萃取的低分子量物质，结晶度也增加。 第三阶段，反应速率逐渐降低，这是因为无定型区
的反应基本结束，反应逐步转向结构紧密的结晶区的缘 故。
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表面改性
三、强氧化剂处理法 强氧化剂氧化法是由于纤维在强氧化剂的作用下，表
面被强氧化剂烧蚀，使聚合物表面发生裂解、交联和氧 化，使纤维和染料及其它材料之间的物理键合力和化学 键合力增强，提高了纤维的表面活化能力和润湿性，从 而改善了纤维的润湿性能。强氧化剂氧化法有酸洗、臭 氧氧化和双氧水浸润等