新型纤维材料总结.ppt

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,,新型纤维材料的收集,1.甲壳素纤维其特点与应用 2.吸湿排汗纤维TOPCOOL 3.氧化钛纳米微粒纤维 4.天然彩棉 5.彩色发光纤维 6.鲁阳陶瓷纤维 7.陶瓷纤维 8.三菱开发动感纤维“Ventcool” 9.彩色负离子多功能粘胶纤维 10.智能调温纤维—丝维尔 11.玉石纤维 12.醋酸纤维 13. PBO纤维 14.蜘蛛丝,,,15.新型发热纤维—Softwarm 16.凉爽王Coolking 17.圣麻纤维 18.玉米纤维 19.竹炭纤维 20.莫代尔新型纤维 ……………………………………………….. 以上都是通过总结出来老师没有找到的新型纤维或者比较有代表性的纤维….. 指导老师:曲微微,什么是甲壳素?,,甲壳素的存在 地球上存在的天然有机化合物中,数量最大的是纤维素,其次就是甲壳素,前者主要由植物生成,后者主要由动物生成。估计自然界每年生物合成的甲壳素将近100亿吨,广泛存在于甲壳纲动物虾和蟹的甲壳、昆虫的甲壳、真菌(酵母、霉菌)的细胞壁和植物(如蘑菇)的细胞壁中 。甲壳素亦是地球上除蛋白质外数量最大的含氮天然有机化合物。仅此两点,就足以说明甲壳素的重要地位。 甲壳类动物外壳的结构材料就是甲壳素,它既有生理作用,又能保护机体防止外来机械性冲击;同时,还具有吸收高能辐射的性能。在真菌的细胞壁中,甲壳素与其他多糖相连,在动物体内,则是与蛋白质结合成蛋白聚糖。,甲壳素黏胶纤维,ULTEX®甲壳素纤维是一种天然甲壳素再生纤维,由「甲壳素」环状皮层组织和「纤维素」内芯,形成双成份共轭结构的复合纤维,呈现出甲壳素生物活性和纤维素优异的纺织染加工性。甲壳素纤维原材料甲壳素角质通过了美国联邦政府EPA认证 EPA Reg. NO. 75100-1。,甲壳素纤维的发展,20世纪60年代末,富士纺公司的研究人员就对甲壳素进行了研究。这些天然材料来源广泛且安全无毒性,特别适合制作绷带类的产品,能加速伤口的愈合,并且通过动物试验证明:这种新型的材料对由细菌引起的感染具有比普通抗菌素相同或更好的疗效. 20世纪90年代初期,日本最先利用甲壳素纤维的特性,制成与棉混纺的抗菌防臭类内衣和裤袜,深受广大消费者的青睐. 与国外相比,我国开发研制甲壳素纺织品的工作起步较晚。中国是1952年开展甲壳素试验的,先是上海,后来是青岛等沿海城市,1954年发表第一篇实验报告。20世纪90年代是我国甲壳素、壳聚糖研究和开发的全盛时期,到90年代中期,全国有上百家大专院校和科研单位投入到甲壳素的研究和开发中来.,甲壳素纤维具有的特性,优异的生物医学功能 甲壳素的大分子结构与人体内的氨基葡萄糖的构成相同,而且具有类似于人体骨胶原组织结构,这种双重结构赋予了它们极好的生物医学特性:即它对人体无毒无刺激,可被人体内的溶菌酶分解而吸收,与人体组织有良好的生物相容性,它具有抗菌、消炎、止血、镇痛、促进伤口愈合等功能。因此,甲壳素和壳聚糖是理想的医用高分子材料,广泛用于制造特殊的医用产品。国外,尤其是日本和美国已用它来制造人造皮肤、可吸收缝合线、血液透析膜和药物缓释剂以及各种医用敷料等。,甲壳素敷料贴,甲壳素具有以下特点: 1)抗菌防霉 可抑制细菌与霉菌繁殖,经30次水洗后,仍保持优异的抗菌防霉功效。 2)吸湿快干 甲壳素高分子接枝于纤维的皮层,形成高度亲水性的纤维表面,而纤维主体仍保持粘胶纤维的特性。,可生物降解 由于制造甲壳素纤维的原料一般采用虾、蟹类水产品的废弃物,一方面这可减少这类废弃物对环境的污染,另一方面甲壳素纤维的废弃物又可生物降解,不会污染周边环境,所以甲壳素纤维又被称为绿色纤维。 较好的可纺性   目前国内生产的甲壳素、壳聚糖纤维具有较好的可纺性。但与棉纤维相比,甲壳素纤维线密度偏大,强度偏低,在一定程度上影响了甲壳素纤维的成纱强度。在一般条件下用甲壳素纤维进行纯纺还有一定困难,通常采用甲壳素纤维与棉纤维或其他纤维混纺来改善其可纺性。随着甲壳素原料及纺丝工艺的不断改进,纤维线密度和强度将会进一步提高,用它可开发出各种甲壳素纯纺或混纺产品。此外,甲壳素纤维由于吸湿性良好,具有优良的染色性能,可采用直接、活性、还原、碱性及硫化等多种染料进行染色,且色泽鲜艳。 优良的吸湿保温功能 由于甲壳素纤维在其大分子链上存在大量的羟基(—OH)和氨基(—NH2)等亲水性基团,故纤维有很好的亲水性和很高的吸湿性。甲壳素纤维的平衡回潮率一般在12%~16%之间,在不同的成形条件下,其保水值均在130%左右。,甲壳素纤维的应用与发展前景,甲壳素纤维针织品具有手感柔软亲切、无刺激、高保湿、保温、抑菌除臭功能,对皮肤有很好的养护作用,还有对过敏性皮炎的辅助医疗功能,并符合绿色纺织品标准等优点,是21世纪新一代的保健针织品。  随着物质生活水平的提高,人们对纺织品的要求不再局限于保暖、舒适等原有的基本特性。根据纺织品的不同用途,人们还希望其具有保健、安全等特殊功能,如抗菌、防螨、负离子、远红外、防紫外线、防毒、阻燃、防电磁波辐射、磁疗、香味、吸湿排汗、防油防水等。功能织物广泛用于家用纺织品、运动和休闲服装、环境与健康纺织品、装饰和产业用纺织品、国防建设和尖端科学等领域。据统计,世界功能纺织品的需求量每年超过500亿米。其中抗菌卫生整理是应用抗菌防臭剂处理织物(天然纤维、化学纤维及其混纺织物),从而使织物获得抗菌、防霉、防臭、保持清洁卫生等功能。抗菌卫生整理广泛用作医院、宾馆、家庭的床单、被套、毛毯、餐巾、毛巾、鞋里布、沙发布、窗帘布、医用职业装、食品和服务行业的工作服、军队的服装以及绷带、纱布等,具有重大的社会意义。,,吸湿排汗纤维TOPCOOL   1、 TOPCOOL健康纤维是一种具有吸湿排汗新机能纤维     2、 利用纤维表面微细沟槽,将肌肤表层湿气与汗水,经由蕊吸、扩散、传输作用,瞬间排出体外,再藉由布表的纤维将汗水扩散并迅速蒸发掉,使肌肤保持干爽与凉快,具调节体温之功效   3、 TOPCOOL健康纤维另有质轻、快干、好清洗特色 功效   1 能快速吸湿与排汗,效果卓著      2 适合与天然纤维交织达到Push & Pull的效果 TOPCOOL健康纤维具有微细沟槽的构造,因此染整加工无须添加特殊助剂,即保有良好吸湿排汗效果,柔软剂的使用需注意不可将纤维沟槽堵塞影响导湿能力,,1、夏季推出的男足球衣、女網球衣,休閒服、運動服等。廣泛應用在夏秋季的多功能運動休閒服和女生健身房系列商品上。2.適合與天然纖維交織達到Push & Pull的效果。,吸湿排汗纤维的运用,吸湿排汗纤维的吸水和放水性能,纤维的吸湿排汗性能取决于其化学组成和物理结构形态。从皮肤表面蒸发的气态水分首先被纤维材料吸收(即吸湿),然后经由材料表面放湿;而皮肤表面的液态水分由纤维内部的孔洞(毛细孔、微孔、沟槽)以及纤维之间的空隙所产生的毛细效应使水分在材料间表面的吸附、扩散和蒸发(即放湿)。两种作用的结果导致水分发生了迁移,前一种作用主要与纤维大分子的化学组成有关,后一种作用则与纤维的物理结构形态有关。   吸湿排汗纤维一般具有较高的比表面积,表面有众多的激孔或沟槽,其截面一般为特殊的异形状,利用毛细管效应,使纤维能迅速吸收皮肤表面湿气与汗水,通过扩散、传递到外层带发。,吸汗、排汗原理图,,,纤维的吸水性   吸湿排汗纤维具有吸水性的特征,是纤维表面有许多内外沟通的微孔或原纤维间隙和表面沟槽,使得水分容易进入纤维间,同时,沿着纤维轴方向不少管状的沟槽或毛细管,为水分的迁移提供通道,因此纤维有良好的吸水性.吸水之后也不出现像相那样因吸水而膨润的现象。  纤维的干燥性   涤纶间的水分主要靠大量的微孔毛细管引力被纤维握持,或者机械地保持在纤维间的毛细管中。在正常环境温度下水分容易输送到纤维表面而挥发掉。,,吸湿排汗涤纶的生产方法简介   由于涤纶是一种结晶性很高的纤维。分子主链中没有亲水性基团,因此呈疏水性,吸湿排汗很差。因此服装穿着透湿性差,有闷热感。又有静电易于积累引起的种种麻烦。纵观吸湿排汗涤纶的开发。主要是通过物理和化学改性,或两者结合方法实施。,涤纶纤维,阳光还能洗衣服?,当然可以啦。只要布料纤维中含有我们肉眼看不到的神奇小颗粒:氧化钛纳米微粒 。,,纤维中加入氧化钛纳米微粒,通过阳光中或灯光中的紫外线的照射,氧化钛不仅能将用此纤维织造的布料上的污垢、污渍分解成水和二氧化碳,还能把细菌杀死哦。,,不管把衣服弄的这么脏?,还是这么脏?,别人都叫我们:快去洗衣服!我们只要到阳光底下,拿本长篇小说看看。奇迹就会发生了!衣服和弄脏之前一样。,制造这种特殊布料的方法也不难。他们将纺织品浸泡在以氧化钛为主的化学溶液中,然后除去多余水分,再放入120度的高温环境下烘干。或是通过在丙烯酸纤维(丙烯酸纤维(阿克力)纤维是一种类似羊毛的纤维,用于服装、地毯,并在刹车垫和灰尘过滤装置等工业产品。有高吸水性能,该类纤维能够吸收超过自身重量25倍的液体,不过该纤维易脆,加工时也就很容易受损。通常要由一种支撑性纤维以两种纤维混纺形式形成纱线结合,并增加强度。织造高级运动服面料。)中掺入二氧化钛。若要让它变得干净,那么你只需要将它放到太阳底下曝晒,因为清洗它的最好洗涤剂是阳光。,显微镜下的氧化钛溶液,什么是彩棉?,天然彩色棉是采用现代生物工程技术培育出来的一种在棉花吐絮时纤维就具有天然色彩的新型纺织原料。 天然彩色棉花,又称植物羊绒、贵族纤维,是利用现代高科技生物基因工程培育出来的,在棉花成熟吐絮时可直接开出红、棕、绿等多种颜色纤维的新型棉花。,,,为什么棉花会有彩色的?,(1)长期以来,人们只知道棉花是白色的,其实,在自然界中早已存在有色棉花。这种棉花的色彩是一种生物特性,由遗传基因控制,可以传递给下一代。就象不同人种的头发有黑、棕、金黄一样,都是天生的。 (2)与普通白棉花相比,彩棉在种植过程中不施用化肥、农药、除草剂等化学物质,棉纤维在生长、成熟过程中就具有了天然色彩,用天然彩色棉加工织成的纺织品无需漂白、印染等传统工艺的处理,不产生任何化学污染,也没有任何化学物质残留,实现了从种植到成衣的“零污染”过程,是典型的环保、健康产品。彩色棉制品有利于人体健康;在纺织过程中减少印染工序;迎合了人类提出的"绿色革命"口号,减少了对环境污染;有利于国家继续保持纺织品出口大国的地位,打破了国际"绿色贸易壁垒"。,天然彩棉,天然生长的非白色棉花,我国于1994年开始对彩棉的引进与种植,目前已拥有棕、绿、紫、灰、橙等色泽品种,通常用来与白棉、合成纤维混纺,后工序不经染色,是真正意义的环保绿色纤维,其长度与强度略逊于白棉。,(2)彩棉及制品的特性。,。,。,彩棉特点,1.零污染:种植过程中不使用化学农药;纺织过程中不需人工着色漂白、染整 。 2舒适、止痒:亲和皮肤,PH值呈微酸性,对皮肤无刺激,符合环保及人体健康要求 3抗静电:由于棉纤的回潮率较高,不起静电,不起球.。 4透汗性好:吸附人体皮肤上的汗水和微汗,通过彩棉针织面料的空隙中排出,使体温迅速恢复正常,真正达到透气、吸汗效果.。,最佳选择,经过调研,发现彩色棉的环保特性和天然色泽非常符合现代人生活的品味需求,由于它未经任何化学处理,某些纱线、面料品种上还保留有一些棉籽壳,体现其回归自然的感觉,因而产品开发充分利用了这此特点。做到色泽柔和、自然、典雅,风格上以休闲为主,再渗透当季的流行趋势。服饰品形象体现庄重大方又不失轻松自然,家纺类形象体现温馨舒适而又给人以反璞归真的感受。彩棉服装目前为什么以棕色、绿色为基色进行搭配?据专家们预测,在21世纪初,棕色、绿色将是服装的流行色。它体现着生态、自然、休闲、时尚趋势。彩棉服装除棕、绿色外。现在正在逐步开发兰、紫、灰红、褐等色彩的服装品种对皮肤无刺激、符合环保及人体健康要求。,彩棉服装颜色为什么不那么鲜亮?,棉花纤维表面有一层蜡质。普通白色棉花在印染和后整理过程中,使用各种化学物质消除了蜡质,加上染料的色泽鲜艳,视觉反差大,故而鲜亮。彩棉在加工过程中未使用化学物质处理,仍旧保留了天然纤维的特点,故而就产生一种朦朦胧胧的视觉效果,鲜亮度不及印染面料制作的服装。,,彩棉哟,,,,,,彩棉服装是否会缩水、起皱和褪色?,纯棉服装一般都有一定程度缩水和起皱,普通纯棉服装经过树脂、甲醛等化学物质的处理后,可基本避免服装缩水和起皱。而"天彩"和"朗丽特"系列天然彩棉服装,本着"健康"、"环保"的原则,完全不用化学物质处理,仅在服装后整理过程中,采用物理方法处理,使缩水率小于规定标准。如果采用干洗,则可基本避免起皱。彩棉色彩来源于天然色素,其中个别色素(绿、灰、褐色)遇酸会发生氧化。因此,洗涤彩棉服装不能用带酸性的洗涤剂,而应选用中性的肥皂或洗涤剂。,最佳选择,经过调研,发现彩色棉的环保特性和天然色泽非常符合现代人生活的品味需求,由于它未经任何化学处理,某些纱线、面料品种上还保留有一些棉籽壳,体现其回归自然的感觉,因而产品开发充分利用了这此特点。做到色泽柔和、自然、典雅,风格上以休闲为主,再渗透当季的流行趋势。服饰品形象体现庄重大方又不失轻松自然,家纺类形象体现温馨舒适而又给人以反璞归真的感受。彩棉服装目前为什么以棕色、绿色为基色进行搭配?据专家们预测,在21世纪初,棕色、绿色将是服装的流行色。它体现着生态、自然、休闲、时尚趋势。彩棉服装除棕、绿色外。现在正在逐步开发兰、紫、灰红、褐等色彩的服装品种对皮肤无刺激、符合环保及人体健康要求。,彩棉服装颜色为什么不那么鲜亮?,棉花纤维表面有一层蜡质。普通白色棉花在印染和后整理过程中,使用各种化学物质消除了蜡质,加上染料的色泽鲜艳,视觉反差大,故而鲜亮。彩棉在加工过程中未使用化学物质处理,仍旧保留了天然纤维的特点,故而就产生一种朦朦胧胧的视觉效果,鲜亮度不及印染面料制作的服装。,,彩棉哟,,,,,,彩棉服装是否会缩水、起皱和褪色?,纯棉服装一般都有一定程度缩水和起皱,普通纯棉服装经过树脂、甲醛等化学物质的处理后,可基本避免服装缩水和起皱。而"天彩"和"朗丽特"系列天然彩棉服装,本着"健康"、"环保"的原则,完全不用化学物质处理,仅在服装后整理过程中,采用物理方法处理,使缩水率小于规定标准。如果采用干洗,则可基本避免起皱。彩棉色彩来源于天然色素,其中个别色素(绿、灰、褐色)遇酸会发生氧化。因此,洗涤彩棉服装不能用带酸性的洗涤剂,而应选用中性的肥皂或洗涤剂。,,彩棉产品存在着极大的潜在市场,彩棉未来之路在于科研机构和生产厂家,政府的行业规范也要尽快实施,使彩棉步入健康发展之路,这样彩棉才能做强做大,使生产企业有法可依,让彩棉成为可持续发展的产业,祝愿中国彩棉一路走好,彩色发光纤维,彩色发光丝是利用发光塑料树脂染色拉丝而成的新型纺织材料,它无毒无害,无放射性,吸收各种可见光10—15分钟,可在夜间持续发光12小时以上,可广泛用于纺织品、工艺品的新品开发,给人们的夜间空间带来了一个神奇的世界。该丝无毒、无害、无放射性,表面亮译,质地柔软,抗老化性能优良,目前本公司可提供发光彩色丝(纱)FDY(无弹性)和DTY(低弹性)系列产品,细度为75D-142D发光长丝,150D-300D发光短丝。夜光纱线、丝线、毛线、绣花线可生产出各种色、绒面、厚度的长毛绒及各种规的丝线。可用于儿童玩具、针织品、毛衣、围巾、手套、童装以及各种刺绣品、编制产品。该系列产品可反复使用,编制后可拆卸继续使用。,鲁阳陶瓷纤维,陶瓷纤维 用作为保温隔热产品,是石棉的理想替代品。也可内夹金属丝(镍丝或不锈钢丝)起增强作用。 特性:低导热率系数、低热容量、抗热震、优良的柔韧性、抗撕裂、不含石棉、抗腐蚀、不与铝液作用、优良的电绝缘和隔音性能、优良的机械加工性能、质地坚韧、耐压强度高。 应用范围:工业绝缘、密封,防护材料 、电热装置绝缘、隔热材料,仪器设备、电热元件的绝缘和隔热材,汽车行业隔热材料。,三菱开发动感纤维“Ventcool”,三菱丽阳纤维公司成功开发了“Ventcool”纤维。被称作动感纤维的“Ventcool”,能在湿度高时瞬间伸展,干燥时快速卷缩。对应环境条件,动感变化。 “Ventcool”是采用三菱独自的复合纺丝技术和纤维改性技术,将2种醋酸酯(二醋酸酯和三醋酸酯)复合、纺丝而制成的。通过特殊化学处理赋予二醋酸酯以纤维素纤维的特性,形成强亲水性的改性二醋酸酯纤维和弱亲水性的三醋酸酯纤维的复合纤维结构。   “Ventcool”的动作机理等同双金属温控原理。干燥时,改性二醋酸酯纤维水分挥发、收缩,使两种醋酸酯纤维间出现长短,纤维形成螺旋状卷曲。湿润时,改性二醋酸酯纤维吸湿、膨润、伸展。目前此纤维主要被用于内衣、运动衣、工作服用针织面料的生产。,彩色负离子多功能粘胶纤维,智能调温纤维—丝维尔,丝维尔电镜截面,玉石纤维,用玉石纤维制成的服装,人体感觉有高度清凉感。特别适合在炎热的夏天或运动的时候穿着使用。实验证明,在32℃以上温度时,织物能降温1.2~2℃。另外,该纤维还有一定的抗菌作用。,玉石纤维是一种凉爽保健型纤维,它是运用萃取和纳米技术,使玉石和其他矿物质材料达到亚纳米级粒径,然后熔入纺丝熔体之中,经纺丝加工而制成的。   玉石纤维广泛用于针织、机织等多种织造工艺,它即能和棉、毛、丝、麻及化纤类短纤维混纺也能纯纺。此款纤维制成的织物具有的优良性能:,目前玉石纤维的产品规格是:纤度在1.2D~10D之间;长度有32mm、38mm、51mm、65mm、76mm、97mm、102mm、120mm等。   目前玉石纤维广泛用于针织、机织等多种织造工艺,它即能和棉、毛、丝、麻及化纤类短纤维混纺也能纯纺。可用来制作T恤、贴身内衣、塑身美容美体衣等。,用玉石纤维与抗紫外线纤维混纺是一种很好的尝试,如采用50%抗紫外线纤维和50%玉石纤维生产的面料,具有优越的紫外线遮蔽性,抗紫外线效果非常明显。特别适合炎炎夏季或高紫外线地区户外穿着用女装、运动服、休闲服、泳装、高尔夫球装、网球装、工作服、外套、帽子及窗帘、太阳伞、帐蓬等。在东南亚和中东国家具有很大的市场和发展潜力。,醋酸纤维,醋酸长丝在化学纤维中最酷似真丝,光泽优雅、染色鲜艳、染色牢度强,手感柔软滑爽、质地轻,回潮率低、弹性好、不易起皱,具有良好的悬垂性、热塑性、尺寸稳定性,可以广泛地用来做服装里子料、闲暇装、睡衣、内衣等,还可以与维纶、涤纶、锦纶长丝及真丝等复合制成复合丝,织造各种男女时装、男女礼服、高档运动服及西服面料,还可以开发缎类织物和编织物、装饰用绸缎、绣制品底料、轧纹绸、色织绸、醋丝氨包纱等。,1、就醋酸丝束而言,以建设年产4000吨~6000吨的国产生产线为宜,纺织用醋纤可考虑建设年产2000吨~3000吨醋酸长丝生产线为宜,总规模可以考虑在6000吨~10000吨范围内。2、就建设方式而言,可以考虑将醋片、丝束、长丝、短丝等项目集中建设,3、生产装备而言,我国烟用醋丝生产设备大部分已能制造,个别关键设备或不见如卷曲机、喷丝头、回收阀等国内制造难度大,需要引进,4、就生产方法及控制方法而言,主要采用干法纺丝,DCS集散控制系统。,,,21世纪新型材料——PBO纤维,PBO又名柴隆(Zylon),是聚苯撑苯并 口恶唑(Poly P PhenyleneBenzobithia zole)纤维的简称 ,是含有杂环芳香族的聚酰胺族中最有发展前途的纤维 ,是 2 0世纪 80年代美国为发展航空航天事业 ,由美国空军空气动力学研究人员开发的复合材料的增强材料 ,被誉为 2 1世纪超级纤维 ,其商品名为Zylon。PBO是含杂环的苯氮聚合物的一种 ,最初由美国空军材料实验室作为耐高温性能比凯芙拉(Kevlar)好的材料而进行开发。,PBO的 性能,PBO纤维分子沿轴向高度取向,其强度和初始模量高,具有耐热、阻燃、耐冲击、耐弯曲疲劳和耐化学稳定性等优良性能。,PBO纤维的结构特点,PBO纤维是由二氨基间苯二酚盐酸盐与对 苯二甲酸以多磷酸为溶剂进行溶液缩聚制得光学 各向异性的液晶溶液,经干喷湿纺法制成标准型 (AS)纤维,进一步在600℃以上高温热处理,便 得到高模(HM)型纤维,其中多磷酸既是溶剂,也 是缩聚催化剂川 。,聚对苯撑苯并双嗯哇(PBO)是20世纪70年 代美国空军研究所与美国斯坦福大学的研究人员 开发的一种高性能的芳杂环聚合物。其后由美国 DOW化学公司通过液晶纺丝将其制备成纤维,为 当今世界高性能纤维之冠,正被广泛应用于国防、 航空航天、星球探测等重要领域 。,PBO的重要应用,制造琢磨车刻的高级艺术器皿如高脚杯、香水瓶、果盆等多采用钾铅硅酸盐玻璃,又称铅晶质玻璃,,这种玻璃含PbO,具有高折射率和色散,磨刻棱面时格外光亮,高比重,敲击时发清脆声响。含PbO30%以上的为全铅晶质玻璃,含PbO24~30%为中铅晶质玻璃,含PbO18%以下为低铅晶质玻璃。另外还有含BaO的钡晶质玻璃。煮食器皿如咖啡壶等制品采用耐热硼硅酸盐玻璃,其热膨胀系数低,耐温度急变性强。微晶玻璃具有更好的耐热和耐温度急变性,机械强度大,适合制造炊烧器皿和饭店旅馆中经常洗涤的器皿。,氧化铅即PBO,淡黄色细粉,传统法加工松花蛋的添加剂,阻燃剂聚氧化二溴苯pbo),阻燃剂聚氧化二溴苯pbo),塑料盒,,PBO纤维生产工艺的研究,20世纪60年代美国斯坦福研究所(SRI)首先取得了PBO单体和聚合物合成的基本专利,而后美国陶氏(DOW)化学公司得到授权,对PBO行了工业性开发。同时改进了原来单体合成的法,新工艺几乎没有同分异构体副产物生成,高了合成单体的收率,打下了产业化的基础。1991年DOW公司和日本东洋纺(TOYOBO )公司合作,共同开发PBO纺丝技术,使PBO纤维强度和模量大幅度上升,达到PPTA纤维的2倍。在得到DOW公司授权后,1995年东洋纺开始PBO纤维的中试。1998年10月200 t/a的生产装置正式投产商品名为Zylon。至今日本东洋纺仍是世界上惟一家可进行商业化生产PBO纤维的公司。     PBO纤维具有高强度、高模量和耐热性好等特点。东洋纺的Zylon强度可达5.8 GPa,Zylon高模产品的模量可达280 GPa,热分解温度650℃,极限氧指数68,在火焰中不燃烧、不收缩,耐热性和难燃性高于其他任何一种有机纤维。主要用于耐热产业纺织品和纤维增强材料。PBO纤维被誉为“21世纪的超级纤维”。,PBO纤维制备分为复合盐制备、聚合物合成、纺丝3个阶段。复合盐由单体盐、对苯二甲酸、添加剂制成。单体盐为4,6-二氨基间苯二酚的盐酸盐。DAR复合盐和多聚磷酸、P2O5混合,在搅拌加热状态下进行缩聚,缩聚完成后的聚合物进入双螺杆挤出机挤出,经过空气层,在喷头进行一次拉伸,大分子链沿着纤维的轴向取向,形成刚性伸直链原纤结构。而后经过洗涤过程,除去纤维中的磷酸,经干燥后卷绕成型。在张力作用下对纤维进行热处理(约600℃),可进一步提高纤维的模量。     PBO纤维性能决定于其特殊结构。PBO纤维液晶的形成强烈影响溶液中分子的排列,进而响最终纤维结构;凝固过程及张力作用下热处理对纤维结构也会产生重要作用。因此PBO纤维生产重点在于聚合、喷头拉伸、凝固和热处理4个阶段。     北京特斯顿新材料技术发展有限公司己经进行了数年的PBO纤维制备研制工作,且取得了多项成果。公司支持并参与的小试结果,2005年8月通过上海市科委组织的鉴定,而后在小试成果基础上为探索工业化方法,且进一步提高纤维产品性能,建成一条试验线,经过la多的努力,又取得了重大进展。PBO聚合物特性粘度最高可达5 6 dL/g,纤维强度达30 cN/(d·tex )以上,最高达33 cN/(d·tex )。,复合盐的制备     聚合过程的化学反应方程式:     本研究的特点是采用制备复合盐,再由复合盐在多聚磷酸和P2O5溶剂条件下进行聚合的方法。复合盐由DAR和对苯二甲酸混合制成。这种方法消除了聚合过程中产生的HCI对设备造成腐蚀等不利现象,优化了生产环境。因为对苯二甲酸在多聚磷酸中的溶解度较低,直接用单体盐聚合的方法则需要粒度不大于10μm对苯二甲酸颗粒,采用复合盐方式进行聚合降低了对其粒度要求,简化了原料处理工艺。,聚合时间     聚合时间过短,聚合度不够,最终纤维强度不高,但聚合时间过长,将导致聚合物聚合度过高,粘度过大,物料输送困难。根据实验结果发现,聚合时间在10-15 h为适宜在此种条件下,聚合物的聚合度适当,粘度较大但不会造成物料输送困难。以此条件制备的聚合物,可以制出强度达到32CN/dtex以上的纤维产品。 3.1.3 溶液浓度     溶液中DAR的浓度需要适宜。根据多次实验表明,DAR适宜浓度应为10%-20%。 3.2 PBO纺丝技术     PBO纺丝过程采用干喷湿法纺丝。这是现在高性能纤维较为普遍使用的纺丝方法。与传统湿法纺丝相比,大大提高了喷丝板温度。PBO从喷丝板喷出后,采用先拉伸,而后进入凝固浴进行冷却凝固的方式。凝固浴可采用磷酸的水溶液或软水。经过实验表明,采用磷酸水溶液可减缓磷酸脱除速度,有利于纤维内部孔隙的闭合,形成致密结构的纤维,获得的最终纤维强度较高。因此凝固浴以采用磷酸水溶液效果较佳。,PBO纤维性能     表1列出了试验线制得的部分产品纤维力学性能指标。由表1可看出,在产量等条件保持不变情况下,纤维纤度小有利于提高纤维的强度。但纤维模量和纤度的关系不明显。,PBO与其它高性能纤维的性能比较,,由表可见,PBO纤维的强度、模量、耐热性和抗燃性,特别是PBO纤维的强度不仅超过钢纤维,而且可凌驾于碳纤维之上。此外,PBO纤维的耐冲击性、耐摩擦性和尺寸稳定性均很优异,并且质轻而柔软,是极其理想的纺织原料。,PBO纤维的优异性能决定了它的应用领域十分广阔: (1)长丝的应用,可用于轮胎、胶带(运输带)、胶管等橡胶制品的补强材料;各种塑料和 混凝土等的补强材料;弹道导弹和复合材料的增强组分;纤维光缆的受拉件和光缆的保护膜;电热线、耳机线等各种软线的增强纤维;绳索和缆绳等高拉力材料;高 温过滤用耐热过滤材料;导弹和子弹的防护设备、防弹背心、防弹头盔和高性能航行服;网球、快艇、赛艇等体育器材;高级扩音器振动板、新型通讯用材料;航空 航天用材料等。 (2)短切纤和和浆粕的应用,可用于摩擦材料和密封垫片用补强纤维;各种树脂、塑料的增强材料等。 (3)纱线的应用,可用于消防服;炉前工作服、焊接工作服等处理熔融金属现场用的耐热工作服;防切伤的保护服、安全手套和安全鞋;赛车服、骑手服;各种运动服和活动性运动装备;Carrace飞行员服;防割破装备等。 (4)短纤维的应用,主要用于铝材挤压加工等用的耐热缓冲垫毡;高温过滤用耐热过滤材料;热防护皮带等。,蜘蛛丝,蜘蛛丝的主要化学成分是甘胺酸(NH2-CH2-COOH)、丙胺酸(NH2-CH[CH3]-COOH)及小部分的丝胺酸(NH2-CH[CH2OH]-COOH),加上其它胺基酸单体蛋白质分子链构成。,蜘蛛丝属于蛋白质纤维,是一种天然高分子纤维和生物材料,其具有很高的强度、弹性、伸长、韧性及抗断裂性,同时还具有质轻、抗紫外线、比重小、耐低温的特点,是其它纤维所不能比拟的,尤其具有初始模量大、断裂功大、韧性强的特性,是加工特种纺织品的首选原料。蜘蛛丝纤维优良的性能已引起世界各国人士的关注,其特殊的结构和性能在纺织行业、医疗卫生和军事等领域产生了极其重要的影响。,人类利用蜘蛛丝始于1909年,在第二次世界大战时蜘蛛丝曾被用作望远镜、枪炮的瞄准系统中光学装置的十字准线,细+柔软+弹性+强度 =蜘蛛丝,?,一方面,,蜘蛛丝中具有不规则的蛋白质分子链,这使蜘蛛丝具有弹性;,另一方面,,蜘蛛丝中还具有规则的蛋白质分子链,这又使蜘蛛丝具有强度。,长期以来,科学家一直在研究如何大量制造蜘蛛丝的方法。,丹麦阿赫斯大学的研究人员发现:蜘蛛造丝的蛋白质与酸接触时,它们之间相互叠合,连接成链状,从而使丝的强度大大增加。,美国麻省的国家陆军生物化学指挥中心和加拿大魁北克内克夏生物科技公司( Nexia Biotechnologies)从蜘蛛身上抽取出蜘蛛基因植入山羊体内,让羊奶具有蜘蛛丝蛋白,再利用特殊的纺丝程序,将羊奶中的蜘蛛丝蛋白纺成人造基因蜘蛛丝,这种丝又称为生物钢,生物钢比钢强4至5倍,而且具有如蚕丝般的柔软和光泽,可用于制造高级防弹衣。生物钢的用途广泛,还能制造战斗飞行器、坦克、雷达、卫星等装备的防护罩等。,,日本长野县信州大学教授中垣雅雄与冈本制袜公司合作,将横带人面蜘蛛的基因注入蚕卵中,生出的蚕吐出的蚕丝中约含有10%的蜘蛛丝成分,这种生丝比原来的蚕丝更韧、更软,在纤维产业有广阔应用前景。 蜘蛛丝蛋白基因组成、结构形态、力学性能等有了深入研究,为蜘蛛丝商业化生产提供了可能性。蜘蛛丝的理化性质与蚕丝相比,具有非常明显的优势,在力学强度方面,蜘蛛丝纤维与强度最高的碳纤维及高强合纤Aramid、Kelve,等强度相接近,但它的韧性明显优于上述几种纤维。随着现代生物工程发展,用基因工程手段人工合成蜘蛛丝蛋白是一种新突破,不久有可能形成具有一定规模的人工蜘蛛丝纤维生产厂。,现代蜘蛛丝的生产方式,▲蚕吐蜘蛛丝的方法。利用基因技术,将蜘蛛的基因采用电穿孔的方法注入很小的蚕卵虫中,从而培育出的家蚕分泌出含有蜘蛛丝基因的丝。,▲牛羊乳蜘蛛丝的方法。利用生物技术和转基因技术,把蜘蛛丝的蛋白基因移植给某些哺乳动物,其所产生的乳液中含有大量的光滑柔软的蜘蛛丝蛋白质纤维,这种含有蜘蛛基因的蛋白质纤维强度高,其性能类似于蜘蛛丝。,▲微生物合成蜘蛛丝的方法。这种方法是将蜘蛛丝的蛋白基因移植导微生物上,然后使微生物发酵,当微生物繁殖时,能产生大量的蜘蛛丝蛋白质,然后通过后加工就可得到类似蜘蛛丝蛋白的蛋白质纤维。,▲采用转基因方法或将能产生蜘蛛丝蛋白的基因移植到植物上,通过植物大面积的种植,使这种植物大量生产出类似蜘蛛丝蛋白的蛋白质,然后通过提取加工,便可以作纺纱的原料,同时降低成本。,新型发热纤维--Softwarm,Softwarm发热纤维--引导新型发热纤维市场(发热、调湿、保暖、柔软触感) Softwarm发热原理: 发热、保暖、柔软触感纤维Soft warm是结合特殊人造木浆纤维和东丽公司的超细旦抗起球晴纶的优点于一身,由东丽公司协助开发出的新型触感的功能性纤维。 目前,具有吸湿发热功能的合成纤维深受人们的关注,这种纤维本身就能吸收人体皮肤呼吸所产生的湿气,同时还能通过化学反应发热,目前正被大量用作贴身内衣和毛衣的材料。 发热功能: 人的身体每时每刻都在呼吸,无论是干燥环境还是湿润的环境,人体都会散发出轻微的湿气,这就成为皮肤的呼吸。 softwarm可以吸收人体皮肤呼吸的湿气通过化学反应转换为热能,从而实现发热的功能。,Softwarm保暖原理: 所谓保暖有两种,“一种是尽量保持热量,一种是用某种方法取得热量。”保暖性受以下几种因素影响:纤维材料与纱线;纱线结构、织物结构、编织结构;后处理加工。 通过纤维材料与纱线取得保暖效果时,与空气含有率、皮肤触感、吸散湿性、吸湿发热性、光吸收发热性和无红外线放射性等功能性因素有关。纤维材料和纱线中含有的空气越多,保温效果越好。羊毛和棉纤维材料加工的面料厚度与保暖性有关,越厚保暖性越高。 保温功能: 由于超细旦抗起球发热晴纶和扁平粘胶断面之间固有的双层空间隙,阻止热量流失,以达到优异的保温效果 。 保暖内衣行业近年广泛应用各种功能性的纤维,来提升保温功能,但是保温只能尽量维持体温,新型的softwarm,就是在更佳的保温同时,实现发热功能的新型纤维。 调湿功能: 毛细管现象能够迅速吸收汗水排到体外。因为多余的湿气排出体外,身体总能保持干爽状态。 轻盈柔软: 超细抗起球发热晴纶的柔软肌肤触感和特殊工艺纺成的纱线,使布料的独特性立体皱纹,打造出舒适的手感。,发热效果测试(专业的实验室测试图形) 保温效果测试(专业的实验室测试图形) 手感测试: 样品:针织面料:100% softwarm 64公支;针织面料:100%粘胶 30S/1 注释:摩擦系数: 越大则越不光滑 摩擦系数变化: 数字越大则光滑度越差 表面变化:数字越大则不平坦 结论:softwarm 面料具有优越的手感,穿着舒适!,凉爽王Coolking,Coolking是精细设计的功能型吸湿排汗纤维。让人们在运动、健身、休闲活动后,将汗水迅速排除人体,保持身体清凉、干爽,享受运动后更加的轻松和舒适! Coolking带来服装文化新概念。运动、休闲,二十一世纪的时尚生活理念,Coolklng纤维及面料用于运动、休闲服饰及运动用品上,给生活带来更多的舒适与方便,体验时尚生活新感觉! Coolking是东华大学化纤工程研究中心开发的。 Coolking纤维全新构造 Coolking纤维"王"字形截面,形成纤维表面四通道沟槽,具有强烈的毛细管虹吸效应,使汗水芯吸、扩散、传输等作用,迅速从皮肤转移到织物外层,具有比一般天然纤维更快吸水、排汗功能。 Coolking纤维具有比一般纤维高20%的表面积,可使水分更迅速蒸发,让肌肤一直保持干爽与舒适。 Coolking纤维截面特殊的长宽比,使织物具有天然麻的手感、触觉干爽。 Coolking的优点 ●清凉与干爽 Coolking纤维具有优异的吸收扩散能力及干燥效果,比一般的布料更清凉、干爽。 ●透气性极佳 Coolking纤维具有优异的透气性,优于棉织物、尼龙织物及其它纤维织 物。 ●织物易处理 可提升面料的舒适性及干燥性,适用任何洗涤和储藏方式。 ●手感干爽 Coolking有优良的麻纤维的天然触摸感。 Coolking织物特征,织物滴水影像图,用途 运动服系列: 跑步、高尔夫、篮球、排球、网球等. 内衣系列: 内衣、妇女贴身衣服儿童内衣等. 休 闲 服: 茄克、衬衫、登山服、健美服等. 运动用品: 袜类、手套、太阳帽、护具等.,Coolking产品家族 加强型 1.Coolking抗菌防臭系列: Coolking抗菌系列产品把所用抗菌剂与纤维彻底混合,包埋在纤维内部,具有广谱持久的抗菌、杀菌作用,有效抑制病原微生物的生长,从而有效去除体臭、脚臭。 2.Coolking防紫外线系列一具有防晒功能: Coolking防紫外线系列产品具有屏蔽紫外线辐射的特性,可有效屏蔽阳光中的UV-A和UV-B,保护皮肤的表皮和真皮,达到凉爽防晒双重呵护的效果。 3.Coolking细旦纤维系列: Coolking细旦纤维更纤细,轻柔滑爽,有真丝般的手感。不仅具Coolking 基本的毛细芯吸效应,更具有一般织物所无法比拟的舒适感觉。 普通型 长丝: Filament 75d/48f,1 50d/72f 弹力丝:DTY 75d/48f,1 50d/72f 纱: Yarn 16~50支纯、混纺纱,新型纤维--新型绿色环保纤维 a.圣麻纤维,圣麻纤维是以广泛盛产的麻材为原料,采用自有的专利技术开发的一种 新型纤维素纤维,该纤维具有干湿强度高、吸湿透气性好、抑菌防霉等特性, 其织物具有手感滑爽、悬垂性好、色泽亮丽、布面组织丰满圆滑的个性,是 一种新型、健康、时尚、绿色环保的生态纺织纤维。 圣麻纤维发展前景:       由于麻类的抗菌、抑菌功能,在种植时不 需施放农药和杀虫剂,属于天然的绿色环保纤 维,有一定的保健功能,舒适、透气、抑菌。 我国的麻材纺织主要应用于麻袋、麻布以及麻 纱线,由于麻材单纤维长度仅有2-5mm,不能 直接用于纺纱,只有采用工艺长度制造,因此 在纺纱及后整理上受到很大的限制。,
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