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天津石化和北服成功研发两款化纤新产品

来源: 更新日期:2018-01-12 14:16:14

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  日前,由天津石化化工部与北京服装学院共同承担的总部级科研项目完成了结题鉴定。该项目研制成功了多功能精仿毛和复合功能聚酯短纤两款新型纤维。经鉴定,产品综合性能达到了国际先进水平。

  纤维特点各不同
 
  刘秀清表示,多功能精仿毛的综合性能做到了与羊毛相当,强伸性、弹性和立体卷曲性优良。实现了与羊毛的常压沸染;具有良好的光泽、手感和弹性,改善羊毛织物的抗皱性能以及化学稳定性,从而提高了织物的穿着舒适性和美感;同时降低羊毛织物的成本。
 
  而复合功能聚酯短纤是一种同时具有吸湿—导湿—速干、抗静电、抗紫外及抗起球等不同组合的多功能聚酯纤维纺织材料。
 
  目前国内外先后研发出的吸湿排汗功能的穿着舒适性功能性聚酯纤维的共同特点是纤维截面的异形化设计,使纤维表面具有细微沟槽,能将肌肤表层排出的湿气与汗水经过芯吸、扩散、传输,瞬间排出体外,保持肌肤的干爽与清凉。能够体现出与棉纤维类似的高吸湿性的优点,又能克服棉纤维蒸发排湿性能差的缺点,赋予合成聚酯纤维织物穿着舒适性。
 
  基于身体健康防护需要,人们对抗紫外线服装产品的需求已经越来越大,而由于聚酯纤维吸收紫外线辐射比其他纤维和棉更多,因此这款纤维致力于抗紫外的功能即对紫外光谱为200nm~380nm的平均遮蔽率为94%~96.7%,这些织物对可见光、红外线均有一定的反射作用,穿着凉爽舒适。
 
  复合功能聚酯短纤一改普通抗静电改性的方法带来的材质耐洗性差、对环境湿度敏感性强、舒适度差或纤维呈黑色的缺点。同时织物克服了穿着中常磨损地方的纤维组织易拉出织物的表面而形成毛羽,毛羽相互扭卷形成小球会牢固地附着在织物表面不易脱落,严重影响织物的美观和手感。
 
  研发历程难度大
 
  据介绍,“复合功能化聚酯短纤维的研制与产业化”于2010年1月开始进行研究,2013年初完成结题鉴定。该项目确定的研究目标是:通过共聚及原位复合技术制备含有吸湿基团及功能性无机粉体的多功能共聚酯切片,将该切片与常规聚酯共混纺制异型纤维,并进行织物结构设计与织造,即通过物理及化学改性相结合,制备综合性能与天然纤维面料相当,并可克服天然纤维面料固有缺点同时具有吸湿速干、抗静电及抗起球等不同组合的多功能聚酯纤维面料,产品综合性能达到国际先进水平。
 
  项目组首先在文献和市场调研以及先期实验室研究开发的基础上,确立了将要研发的4个试验方案,在两年的时间里针对试验方案内容开展性能研究与测试,并进行不同功能的共聚酯母粒18余吨及在天津公司新品开发装置上按20%母粒切片+80%半消光常规切片比例纺制出三叶形和十字形纤维,得到的短纤维成品规格为1.56dtex×38mm,1.33dtex×38mm和1.22dtex×38mm。之后将上述短纤维与普通棉纤维纺制合股纱线并进行织造和匹布染色整理。
 
  项目主要解决的技术难点包括:(1)功能性无机粉体的表面多重修饰技术及其在乙二醇中分散技术;(2)原位缩聚合成吸湿、抗静电、抗紫外及抗起球等多功能性共聚酯切片关键技术;(3)多功能共聚酯切片与常规聚酯共混高速纺丝与后加工工艺及其异形纤维形态结构控制技术;(4)不同组合多功能聚酯纤维面料集成技术及其功能性评价。该项目由中石化公司投入研发经费,双方享有技术合作专利,并视市场的需求情况组织工业化生产为企业创造效益。
 
  而“多功能聚酯精纺仿毛纤维及其织物的开发”则早在2008年就已立项,该研究提出了将PTT与改性PET共混纺制异型共混纤维,再将此共混纤维与羊毛混纺制成毛型织物。该织物具有:(1)可实现与羊毛常压沸染;(2)具有良好的光泽、手感和弹性,改善羊毛织物的抗皱性能及化学稳定性,从而提高了织物的穿着舒适性和美感;(3)同时还可达到降低羊毛织物成本的效果等优点。
 
  2008年6月到2009年6月,研究人员在查阅文献及国内外生产情况调查研究的基础上,确定了试验方案、购置试验原料及相关实验装置并进行实验室研究工作。按实验方案实施聚合反应,小试实验合成共聚酯数十批,并对所合成聚酯切片的结构与性能进行测试与分析共聚酯和PTT及其共混物的结构与性能表征,之后将MCPET与PTT两种原料进行共混纺丝数十次,确定最佳纺丝、后加工工艺条件,并对纤维的结构与性能进行表征分析,为产业化试验奠定基础。2009年7月—2011年6月,在实验室研究的基础上,确定生产了改性聚酯20吨于2010年2月、2011年4月分别在天津公司新品开发装置上使用改性聚酯切片与PTT按一定比例共混纺丝,纤维成品规格为3.33dtex×64mm和3.33dtex丝束,其后将所纺纤维及丝束供给纺织厂进行织布,仿毛性能良好。
 
  应用前景很广阔
 
  刘秀清表示,就目前而言,上述两款新型涤纶短纤维因为聚合、纺丝工艺比较复杂,生产成本比传统常规短纤高很多,虽然有多功能的优势,属于较高档次化纤产品,但由于刚研制成功,这两款纤维价格过高,下游市场的需求受到了一定限制。
 
  不过,这些产品的优异性能可以广泛应用在生活的各个层面,比如多功能聚酯短纤在功能性服装上的应用,可以使衣物同时具有防紫外线、速干等特性。
 
  据了解,以前功能性服装如防晒服等为实现防晒功能,往往需要在面料上添加涂料,有一定的健康风险,而且涂料在洗涤过程中容易脱落,功能失效,多功能聚酯短纤则在面料源头解决了防晒问题。同时防静电功能迎合了我国北方冬季干燥多静电的气候。具有高吸湿性能也使得该款纤维能够作为贴身衣物的面料使用。
 
  多功能精仿毛可以实现与羊毛混合常压沸染,各项指标均与羊毛相仿,能够与羊毛混纺,在精仿毛量产后,低成本优势将显著降低羊毛制品的价格。近年来羊绒市场不断繁荣,尤其国内几处著名羊绒市场已逐渐显现出产业集群优势,相信该款纤维研发成功更将助力羊绒企业的发展。
 
  因此,虽然目前这两款纤维价格过高,但如果从原料源头到成品织物能够串联形成一条环环相扣的产业链。
 
  在保持特性的前提下进一步降低成本来适应国内的消费水平,同时产—研—销积极配合共同开拓国外市场,相信这两个品种可以成为未来市场的主打产品。
 
  据悉,目前这两款纤维已获得了客户的一致好评。