超仿棉聚酯纤维的开发与前景

  

  超仿棉是为了弥补棉花需求缺口而开发的一种涤纶高仿真纤维。即从纤维结构与性能等关系着手,运用多种改性技术对常规涤纶的结构进行“改造”,使改性后的涤纶纤维不仅在手感、观感及性能上仿棉,而且其制作的超仿棉织物在视觉、触觉、舒适性和功能性等方面达到或超越棉织物。
  聚酯以及聚酯纤维从20世纪70年代步入大规模工业化以来,其发展速度远远大于其他合成材料和合成纤维。聚酯纤维的主要目标市场就是取代和部分取代天然纤维,尤其是棉纤维。棉纤维相对于聚酯纤维最大的特性就是聚酯纤维作为服用纤维时,手感、观感较逊色,其吸湿性、抗静电性、抗起毛起球性等较差。这些性能除了与纱线结构、织物结构、后整理及环境湿度等有一定关系外,还与聚酯纤维本身结构特性有关。
  一般超仿棉聚酯纤维从改善纤维的吸湿、导湿性能为重点,同时解决纤维手感、观感、抗静电性、抗起毛起球性差等问题,然后再赋予纤维新的功能(如凉感、抗菌、抗紫外线等),来提高纤维的附加值。
  在聚酯纤维超仿棉的改性途径上,一般有物理改性和化学改性两种方法。
  1.物理改性。一般是通过物理的方法改变纤维的形态结构(如纤度、纵横截面形状、卷曲等)和聚集态结构(如结晶度、取向度等),从而改变纤维的性能或赋予纤维新的功能。常用共混改性、异形改性、复合改性及前后纺工艺的合理组合调整纤维纤度、取向度和结晶度等。如目前市场上比较流行的添加纳米级消光剂二氧化钛得到的消光母丝,其纤维表面“粗糙”,比表面积增大,在纤维吸湿性明显改善的同时,纤维的手感、观感似棉胜棉,深染性好并赋予纤维抗紫外线功能,若添加氧化锌纤维有抗菌功能,添加玉石粉有凉感功能;如将纤维细旦化,可使纤维单位体积的比表面积增大,改善纤维光泽,改善织物的吸湿、导湿性;如纤维截面异形化的十字形(市场品牌COOLMAX○R)、Y形 (市场品牌CoolDry○R)、中空(市场品牌Thermo°CoolTM)等纤维,得到导湿或保暖等功能的同时有效提高纤维的抗起毛起球性能。
  2.化学改性。聚酯纤维的化学改性一般是对聚酯大分子的结构进行改性,改变纤维的性能或赋予纤维新的功能。如添加2%间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠作为第三组分的CDP,在此基础上又添加第四组分聚乙二醇生产的ECDP;如与单体包括己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇共聚制得的芳香族无规共聚酯PBTS(Ecoflex○R),主要产品包括美国伊士曼的EastarBio○R,美国Showa的Bionelle○R产品(日本的Showa Highpolymer和韩国SK Chemicals向其提供树脂),SK Chemicals的Sky Green BDP○R以及美国杜邦的Biomax○R等等,可在正常堆肥条件下完全降解。
  “超仿棉”聚酯纤维批量化和工业化的成功与否,在很大程度上取决于该产品的市场定位和技术经济的可行性。而“超仿棉”的市场定位不像一般的差别化纤维,而是被当作常规聚酯纤维的升级换代产品。而事实上像采用钛系催化剂、醇改性的亲水性共聚酯、超细纤维全消光仿棉型聚酯等都已经在大型连续聚酯生产线上实施生产,具备了技术与经济的可行性。
  虽然目前在市场上“超仿棉”还没有完全取代棉的地位,成为主流产品,但不久的将来,随着科研的持续投入以及市场的推广,聚酯“超仿棉”一定会成为一种新的流行趋势,征服消费大众。

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