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PE／PP皮芯型复合纤维 化纤与纺织技术 ChemicalFiberamp;TextileTechnology 第4期 2005年l2月 文章编号:1672—500X(2005)04—0018—05 PE/PP皮芯型复合纤维 崔卫国,吴峰 (中石化集团公司扬州石4E)-,江苏杨州225200) 摘要:介绍了PE/PP皮芯型复合纤维的性能特点,并与柔软型丙纶进行了比较,同时介绍了该纤维 生产中的一些要点,希望对皮芯型复合纤维的生产提供一些借鉴作用. 关键词:复合纤维;皮芯型;聚乙烯;聚丙烯 中图分类号:TQ342.94文献标识码:A 复合纤维是上世纪60年代发展起来的化学 纤维新品种.复合纤维这一概念最早是在上世纪 40年代由Avisco公司的Sisson等提出的.杜邦 公司则在1950年到1960年集中力量对合成纤维 的复合纺丝技术进行了研究开发.1959年该公 司的腈纶复合纤维OrlonSayelle问世.1960年日 本出现皮芯型简单复合材料.1977年,日本窒素 Chisso公司开发的ES纤维实现了商业化生产. ES纤维为PE,PP皮芯型结构,主要用于生产热 风,热轧非织造布. 皮芯型纤维是由两种组分以皮芯结构的形式 沿纤维轴向连续排列而成.这种结构的复合纤维 对两组分间粘合力的要求并不严格,即使各聚合 物组分之间不具有良好的粘合作用,也能形成稳 定的复合纤维,所以为达到纤维改性目的而选择 组分时比较灵活. 传统的非织造布喷胶棉生产工艺使用化学胶 水作粘合剂,该方法会对环境造成一定污染,给 操作人员和使用者的健康带来一定危害,导致产 品的档次及服用性能不能有较大幅度的提高.多 年来,人们一直致力于非织造布的无污染方面的 研究.复合热熔纤维的出现就是这方面研究的一 个实例.Es纤维以PE/PP皮芯型复合短纤维作 原料,经梳理成网,热烘,定型处理制成的无胶 棉絮片.因其不含对人体有害的化学粘合剂,与 传统喷胶棉相比.产品的性能及档次较高,且符 合环保要求,是传统喷胶棉非织造布生产工艺的 巨大变革. 1PE/PP皮芯型复合纤维的特点 1.1皮芯复合纤维柔软性好的成因 PE/PP皮芯型复合纤维,是以PE组分作为 粘合纤维,PP组分作为载体纤维,利用芯层聚丙 烯的强度,在加工非织造布时,纤网通过热轧或 热风贯通式进行热粘合,冷却后非织造布由于 PE熔融而使纤维之间在交叉点上有效地粘合, 而芯层PP纤维仍保持原有性能和形状,产品呈 现优良的柔软性,良好的弹性和较高的强度.皮 芯型复合纤维在其自由状态下热收缩仅为5%. 与上述复合纤维不同,丙纶等热塑性纤维熔 融后会发生流动变形,原纤化受到破坏,冷却后 不能恢复原状,因而热收缩性很大,非织造布强 力下降.这是由于丙纶等热塑性纤维无定型区的 存在,使纤维的性质接近非晶态的高聚物,从而 在受热时具有玻璃态,高弹态和粘流态的粘温特 性.当加热到一定温度,非晶区的纤维大分子链 构象发生变化,使整个大分子链相互滑移,出现 软化,熔融,发生粘性流动.当在PP外包上一 层PE时,由于纤网毛细作用和表面张力的存在, 使PE在纤维交叉点处形成粘合点,阻止了PP发 收稿日期:2005—08—21 作者简介:崔卫国,男,在读硕士,高级工程师. 第4期 2005年12月 化纤与纺织技术 ChemicalFiberamp;TextileTechnology19 生粘性流动,从而保持了纤维形态. 另外,偏心型皮芯复合纤维由于两组分的不 对称分布,纤维经拉伸和热处理后产生收缩差, 使纤维产生螺旋状卷曲,这种卷曲是永久性的, 具有良好的弹性和蓬松性. 1.2PE/PP共混纤维及皮芯纤维的区别 1.2.1粘度 皮芯纤维两组分在成形过程中,能紧密粘 合,低粘组分能够润湿毛细管的全部圆周,不产 生割裂也不相混熔,各自保持自身的状态,在显 微镜下,其纵面形态为表面光滑,纵向有两根条 纹;横截面为同心圆.皮芯纤维的粘度要高于共 混纤维.共混熔体流经毛细管时,会相互均匀分 散,形成流体中的微纤,由于异相界面的明显增 加,流动的内摩擦力明显减小,导致粘度显着降 低.另外当PE,PP两相混熔时,会拆散原有的 缠结网络,使分子问作用力减弱,也导致表观粘 度急剧下降. 1.2.2熔点和结晶 PE/PP共混纤维与皮芯纤维一样是分别结 晶的,但前者相互阻碍,发生干扰,PP晶体熔点 下降,当PE含量少时,PE晶体会插入PP晶体, 破坏PP球晶的规整性.继续增加PE含量时, PP球晶会受到PE的分割,把PP球晶破坏成碎 片.表1…中列出了PE/PP共混产物的熔点和 结晶度数据,当混合物中PE含量增加时,PE熔 点和结晶度均增加,PP则相反.皮芯纤维由于 两种组分始终能够保持各自的物理形态,因而有 明确的初熔点和终熔点,遵循各自的结晶行为规, 律