基本介紹
- 中文名：聚酯纖維
- 外文名：POLYESTER FIBERS
- 性質：合成纖維
- 發明時間：1941年
發展歷史,再生聚酯纖維,滌綸特性,聚酯合成,紡絲,聚酯短絲,聚酯長絲,性能用途,性能,聚酯纖維與瀝青的複合材料,用途,物理參數,瀝青用聚酯纖維技術參數,瀝青複合材料增強纖維,介紹,主要功能,主要用途,套用領域,施工建議,產品,
發展歷史
1941年，英國的J.R.溫菲爾德和J.T.迪克森以對苯二甲酸和乙二醇為原料在實驗室內首先研製成功聚酯纖維，命名為特麗綸(Terylene)。1953年美國生產商品名為達可綸(Dacron)的聚酯纖維。隨後聚酯纖維在世界各國得到迅速發展。1960年聚酯纖維的世界產量超過聚丙烯腈纖維，1972年又超過聚醯胺纖維，成為合成纖維的第一大品種。
TB-12增強型聚酯短纖維
TB-12增強型聚酯短纖維由於聚對苯二甲酸乙二酯纖維是其主要品種，故習稱聚酯纖維即指這種纖維。這類纖維外觀挺括，熱穩定性好，但吸濕性稍差。它們主要用於製作各種衣著用品、床上用品、室內裝飾用品等；個別品種如：聚2,6-萘二酸乙二酯纖維主要用於工業方面。
聚酯纖維是指由多種二元醇和芳香族二元羧酸或其酯經縮聚生成的聚酯為原料所製得纖維的統稱。具體品種有：聚對苯二甲酸乙二酯纖維，聚對苯二甲酸丁二酯纖維，聚對苯二甲酸丙二酯纖維，聚對苯二甲酸-1,4-環己二甲酯纖維，聚-2,6-萘二酸乙二酯纖維，以及多種改性的聚酯基纖維，如:
1.陽離子可染聚酯纖維，cationic dyed polyester，簡稱CDP；
陽離子可染織物
陽離子可染織物2.陽離子染料可常壓沸染的聚酯纖維，easycationicdyeablepolyester，簡稱ECDP
3.分散染料常壓可染共聚醚酯，Easy DispersedDyeability Polyester簡稱EDDP
4.易水解聚酯
再生聚酯纖維
再生纖維主要分為兩大類：再生纖維素纖維和再生合成纖維。粘膠纖維是最早的再生纖維，以後相繼出現了新型再生纖維素纖維如Lyocell纖維、纖維素氨基甲酸酯纖維、超導粘膠纖維、木棉纖維以及竹纖維等。聚酯纖維大約占合成纖維的70%，而且聚酯在制瓶行業的套用迅速擴大，因此再生合成纖維以再生聚酯纖維為主。國內再生聚酯纖維處於研究，小規模工業試驗階段。
滌綸特性
化學改性方法有：
①添加有親水基團的單體或低聚體聚乙二醇等進行共聚，能提高纖維的吸濕率；
②添加具有抗靜電性能的單體進行共聚，可以提高纖維的抗靜電和抗沾污性能；
④採用較低聚合度的聚酯紡絲以提高抗起球能力；
⑤與親染料基團的單體（如磺酸鹽等）進行共聚，以改善纖維的染色性能。
經過物理變形的有各種異形滌綸、與其他高聚物複合紡絲、著色的滌綸、細旦滌綸和高收縮滌綸等。
聚酯合成
滌綸的生產過程包括聚酯熔體合成和熔體紡絲兩部分。合成聚酯的原料為聚對苯二甲酸和乙二醇，主要從石油裂解獲得，也可從煤和天然氣取得。石油加熱裂解得到甲苯、二甲苯和乙烯等，經化學加工後可得到對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯及乙二醇。在早期滌綸生產中由於對苯二甲酸不易精製，曾用對苯二甲酸二甲酯和乙二醇為原料。1965年對苯二甲酸的精製獲得成功，使滌綸生產工序減少，成本降低。用對苯二甲酸和乙二醇為原料生產的滌綸逐年都有增加。縮聚：將對苯二甲酸二甲酯和乙二醇進行酯交換，生成的對苯二甲酸二乙二醇酯低聚物，在280～290℃和真空條件下縮聚而得聚對苯二甲酸乙二醇酯;或將對苯二甲酸與乙二醇直接酯化,然後對苯二甲酸乙二酯進行縮聚獲得聚酯熔體。聚酯熔體可以用於製備聚酯切片和熔體直接紡絲。聚酯切片是將聚酯熔體經鑄帶、切粒而得到切片。
聚酯切片
聚酯切片紡絲
聚酯切片經過乾燥、熔融可以用於紡絲、製備聚酯膜、聚酯瓶等。熔融過程中，切片所含的水分能使聚酯發生水解而影響紡絲性能和纖維質量，因此在紡絲前必須經過乾燥，使切片含水率降低到0.01%以下。切片紡絲則將乾燥後的聚酯切片在螺桿中加熱熔融，擠壓送入紡絲箱體的各個紡絲部位，由計量泵精確計量和過濾後，從噴絲板的噴絲孔中噴出。噴絲孔的直徑一般為0.15～0.30毫米。噴出的熔體細流，被冷卻氣流冷卻凝固成絲條。
聚酯紡絲
聚酯紡絲冷卻後的絲條根據不同的加工工藝分為聚酯長絲和聚酯短纖維（或聚酯短絲）。
聚酯短絲
紡制短纖維時,多根線條集合在一起,經給濕上油後落入盛絲桶。再經集束、拉伸、捲曲、熱定形、切斷等工序得到成品。 如在拉伸後經過一次180℃左右的緊張熱定形，則可得到強度達到6cN/dtex以上、伸長率在30%以下的高強度、低伸長率短纖維。滌綸短纖維分為棉型短纖維（長度38mm）和毛型短纖維（長度56mm），分別用於跟棉花纖維和羊毛混紡。
服用聚酯短纖維
服用聚酯短纖維聚酯長絲
在紡制長絲時，凝固成形的絲條經給濕上油後，即以 3500米/分左右的速度卷繞在筒管上得到預取向絲（POY）。POY無法直接用於織布，POY經過拉伸定型、加彈或者加捻得到拉伸絲（DT）、拉伸變形絲（DTY）或加捻絲，可直接用於織造或經變形加工而成變形絲。絲條凝固後經過上油直接進行拉伸以4500-5000m/min進行卷繞即得到全拉伸絲（FDY），可以用於織布。
滌綸長絲
滌綸長絲美國商品科代爾 (kodel)是已工業化生產的另一種聚酯纖維。它由對苯二甲酸與1,4-環己烷二甲醇縮聚而得的高聚物紡絲而成。與滌綸相比，比重較輕，為1.22，熔點較高為290～295℃，耐分解性能較強，纖維的強度和伸長率稍低。適宜與棉、毛等混紡，製成的織物彈性、手感、耐皺和抗起球性能較好，但強度和耐磨性較差。
參考書目
- W. Moncrieff, Mɑn-mɑde Fibers, 6th ed., Buttworths & Co,England,1975.
- F.Mark，S.M.Atlas，E.Cernia，Mɑn-mɑde Fibers Science ɑnd Technology，Vol.Ⅲ, John Wiley & Sons, New York,1968.
polyester fiber
性能用途
性能
滌綸的比重為1.38；熔點255～260℃,在205℃時開始粘結，安全熨燙溫度為135℃；吸濕度很低,僅為0.4%；長絲的斷裂強度為4.5～5.5克/旦,短纖維為3.5～5.5克/旦；長絲的斷裂伸長率為15～25%，短纖維為25～40%;高強型纖維強度可達7～8克/旦,伸長為7.5～12.5%。滌綸有優良的耐皺性、彈性和尺寸穩定性，有良好的電絕緣性能，耐日光，耐摩擦，不霉不蛀，有較好的耐化學試劑性能，能耐弱酸及弱鹼。在室溫下，有一定的耐稀強酸的能力，耐強鹼性較差。滌綸的染色性能較差，一般須在高溫或有載體存在的條件下用分散性染料染色。
聚酯纖維與瀝青的複合材料
1、 改善高溫穩定性，提高高溫穩定度由於聚酯纖維單絲的三維立體分布，同時與瀝青具有很強的吸附性，且不纏繞，可以吸附過多的自由瀝青，使瀝青的粘稠度和粘聚力增大，同時由於縱橫交錯的加筋和橋接作用，降低了瀝青的流動性能，限制了集料的側向位移或流動，有效的改善了高溫穩定性，使纖維瀝青混凝土的穩定度得到很大提高。
2、 改善低溫抗裂性，纖維對瀝青的吸附作用，導致瀝青混凝土中最佳瀝青用量增加，較高的瀝青含量，使纖維瀝青混合料在-40℃的低溫下仍然保持柔韌性和較高的抗拉強度，有效的抵抗收縮應力，使混合料的低溫抗裂性能增強，減少溫縮裂縫的產生以及可以防止反射裂縫的發展。
3、改善抗疲勞性能瀝青路面在外界氣溫環境作用下，經受車輪荷載的反覆作用，當荷載重複作用超過一定的次數後，在荷載作用下路面內產生的應力就會超過強度下降的結構抗力，使路面出現裂紋，導致產生疲勞斷裂破壞，摻加聚酯纖維後，纖維單絲在混合料中的均勻分布的加筋作用，使其勁度模量增加，改善瀝青混凝土的抗疲勞性能。
4、提高水穩定性瀝青路面的水穩性是指瀝青路面在水存在的條件下，經受交通荷載和溫度漲縮的反覆作用。聚酯纖維的加入，使瀝青膜增厚，使水置換瀝青的強度減小，以及水分滲入瀝青混凝土量的減少，再加上纖維的吸附作用使瀝青的粘滯度變大，提高了瀝青與集料的粘結作用力，加強瀝青混合料中瀝青與集料形成的界面膜抵抗水分剝離作用的能力，從而提高了瀝青混合料的水穩定性。
用途
滌綸具有許多優良的紡織性能和服用性能，用途廣泛，可以純紡織造，也可與棉、毛、絲、麻等天然纖維和其他化學纖維混紡交織，製成花色繁多、堅牢挺括、易洗易乾、免燙和洗可穿性能良好的仿毛、仿棉、仿絲、仿麻織物。滌綸織物適用於男女襯衫、外衣、兒童衣著、室內裝飾織物和地毯等。由於滌綸具有良好的彈性和蓬鬆性，也可用作絮棉。在工業上高強度滌綸可用作輪胎帘子線、運輸帶、消防水管、纜繩、漁網等，也可用作電絕緣材料、耐酸過濾布和造紙毛毯等。用滌綸製作無紡織布可用於室內裝飾物、地毯底布、醫藥工業用布、絮絨、襯裡等。
聚酯纖維無塵布
聚酯纖維無塵布物理參數
檢測項目 | 單位 | 檢測結果 |
纖維密度 | g/cm^3 | 1.2~1.37 |
當量直徑 | um | 5~23.05 |
斷裂強度 | cN/dtex | 1.2~8 |
斷裂伸長率 | % | 5~160 |
模量(1%切線) | Mpa | 9790 |
熔點 | ℃ | 250~261 |
纖維定性 | —— | 聚酯纖維 |
瀝青用聚酯纖維技術參數
原料 | 聚酯 | 纖維類型 | 單絲 |
纖維直徑 | 20±5 µm | 抗拉強度 | ≥500MPa |
纖維長度 | 3mm、6mm、9mm | 斷裂伸長率 | ≥15% |
比重 | 1.36±0.05 | 顏色 | 白色、黑灰色 |
熔點溫度 | >258℃ | 耐酸鹼性 | 強酸，常溫下稀鹼； |
燃點溫度 | >556℃ | 安全性 | 無毒材料 |
瀝青複合材料增強纖維
介紹
聚酯纖維是以聚酯（PET，聚對苯二甲酸乙二醇酯）為主要原料，添加一定的功能母料，產品密度136g/cm3,可溶於苯酚一四氯乙烷、鄰氯苯酚等溶劑，吸濕性極小，能耐酸，化學穩定性高與聚醯胺，且有良好的耐光性能。纖維在-40℃--+250℃的溫度內不脆化、不變形，每根纖維都是獨立的，與同時是石油產品的瀝青有極強的吸附性，在介質中有良好的吸附性和分散性。當每噸瀝青混合料摻入2250克纖維時，將有多達18億根纖維以三維立體方式對混合料進行加強，提供巨大的內聚力，提高公路的質量和壽命。
主要功能
提高道路質量、延長道路使用壽命
提高瀝青混凝土的高溫穩定性
提高瀝青混凝土的低溫抗裂性
提高瀝青混凝土的抗疲勞特性
提高瀝青混凝土的柔韌性、抗剝落性、抗磨耗性和水穩性
防止產生車轍和路面渠化
防止產生反射裂縫和溫度裂縫
防止由於強壓造成的路面坑窪
主要用途
保護橋石配筋或鋼板不受侵蝕
聚酯纖維吸音板
聚酯纖維吸音板瀝青路面的薄層瀝青混凝土罩面
鋼結構橋鋪設瀝青土面層路石的修復和補築
機場跑道與停機坪的加強
新建瀝青路面面層 舊瀝青面罩層
舊水泥路面罩面
塗補、灌縫、路緣石
聚酯纖維打包帶套用領域
用於舊瀝青混凝土路面罩面
用於新舊瀝青混凝土路面罩面
在橋面建立氣膜層(防水層)
機場跑道與停機坪的加強
用於新舊混凝土罩面(白+黑)
用於混凝土、鋼橋面罩面(鋼+黑)
路面的補強與修復
路沿的加強
施工建議
- 用於高速公路
（晝夜交通量）交通密度 摻合量
<3000 1-2kg/噸
3000-30000 2.5-4kg/噸
>30000 4kg/噸 - 用於橋面鋪裝
氣壓層 2.5kg/噸
磨耗層 3.5kg/噸
產品
芳香族聚酯纖維
