下一個(gè)商品：超細(xì)短纖維
20世紀(jì)80年代初工業(yè)發(fā)達(dá)國家在復(fù)合紡絲的基礎(chǔ)上開發(fā)了海島短纖維,歷經(jīng)十幾年的發(fā)展，在20世紀(jì)90年代，海島短纖維生產(chǎn)技術(shù)才漸漸成熟起來，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的工業(yè)化，并應(yīng)用于人工皮革的制造中，在東亞一帶，海島短纖維的發(fā)展速度很快，海島短纖維生產(chǎn)線得到了很好的建設(shè)，創(chuàng)造了生產(chǎn)0.0011~0.3300dtex海島纖維的單絲纖度，從島的數(shù)目看，16、36、37、64是常見的，也能生產(chǎn)出600~1000島的海島纖維。我國發(fā)展海島短纖維受麂皮絨訂單大量涌進(jìn)的推動(dòng)，由于其利潤可觀，附加值高，國家對(duì)此產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了扶持。目前海島短纖維已經(jīng)被列入海島紡織業(yè)的高新技術(shù)，發(fā)展勢(shì)頭迅速。
超纖非織造基布是人工皮革的骨架,其核心技術(shù)是所采用的海島短纖維與天然皮革所具有的超細(xì)膠朊纖維很其相似,使其在強(qiáng)度、舒適性、透氣透濕性、手感以及耐化學(xué)性、抗皺性、耐磨性、可加工適應(yīng)性與質(zhì)量均一性等更優(yōu)于天然皮革。采用定島型海島短纖維所生產(chǎn)的超纖皮革由于不殘留甲苯,可以生產(chǎn)所有類型的人工皮革,產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域已拓展到汽車、飛機(jī)座椅、服裝、沙發(fā)及旅游鞋。近幾年在意大利、日本、韓國和中國臺(tái)灣發(fā)展很快。
海島纖維的“島”組分一般采用聚酯（PET）或者聚酰胺（PA），“海”組分使用容易被水溶解的聚乙烯醇（PVA）、聚酰胺（PA6或PA66）、聚苯乙烯（PS）聚酯（COPET）、聚乙烯（PE）等。“島”組分的定島型海島短纖維數(shù)目以16、36、37、51、61居多，當(dāng)前較高的可達(dá)1000甚至更多。20%~50%是“海”組分占比，“海”組分要實(shí)現(xiàn)低占比，在技術(shù)上可行，可降至10%。降低“海”組分比例可減少溶除量，污染變小，制造成本降低等。不過，一味追求“海”組分的低，形成的“海”“島”結(jié)構(gòu)將難以保證，使超細(xì)纖維制備的基礎(chǔ)丟失，從而使織物的風(fēng)格受到影響。
在實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)海島短纖維的企業(yè)中，一般選取30∶70為“海”“島”組分的比例，由于不斷地進(jìn)行技術(shù)革新和創(chuàng)新生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝先進(jìn)的企業(yè)“海”組分占比已經(jīng)降到了15%。實(shí)施海島短纖維的開纖工序（溶除海組分）后，可獲得0.110~0.011dtex“島”組分的單絲纖度，工藝先進(jìn)企業(yè)能夠獲得0.0001dtex“島”組分的單絲纖度。
海島短纖維的優(yōu)異性能是其他普通纖維所達(dá)不到的，主要特性有以下幾方面。
1、很高的纖維覆蓋能力
伴隨纖維尺寸的減小，纖維直徑變薄，單位質(zhì)量的纖維表面積增大。增加的表面積增強(qiáng)了纖維的包覆能力，大大提高了吸濕性能。海島狀纖維憑其微小的纖度，可使織物柔軟光滑，舒適性明顯，可得到高防水性、緊密性、吸濕性，并獲得獨(dú)特的美感和時(shí)尚風(fēng)格的織物。同時(shí)，可在織物表面形成多層結(jié)構(gòu)，使織物呈現(xiàn)很小的反射點(diǎn)，顏色柔和，外觀豐滿、細(xì)膩。
2、纖維更柔軟
由于超細(xì)和柔軟的纖維能產(chǎn)生毛細(xì)管般的核心吸收，使更多織物的水分被吸附，吸附的水分又在織物表面移動(dòng)并被蒸發(fā)，使舒適性在穿著時(shí)顯現(xiàn)出來。直徑愈小的超細(xì)纖維，纖維曲率半徑愈大，纖維表面反射的散射光占比就愈大，織物表面的色調(diào)就愈柔和。
3、防水透氣和保暖作用
纖維間存在大量致密的空隙，可使織物具有較好的吸水性和吸油性。此外，通過對(duì)纖維間隙的適當(dāng)改變，可以將其織成海島高密度織物，空隙只有0.2~10.0μm，防水性和透氣性優(yōu)良。織物間微孔結(jié)構(gòu)使得織物中靜態(tài)空氣更多，從而獲得了更好的隔熱保暖效果。
海島纖維制備的基本原理是先制備兩種或兩種以上的聚合物流體，形成皮芯或平行型之復(fù)合細(xì)流，然后類似生產(chǎn)單一成分纖維樣，自噴絲板孔中擠出聚集體，得到海島纖維（如下圖）。
兩種聚合物經(jīng)過預(yù)結(jié)晶和干燥后，分別在溫度控制的螺桿壓力機(jī)中進(jìn)行熔融擠出、過濾和測(cè)量，然后送入含有特殊復(fù)合紡絲組件的紡絲箱中，螺桿擠出到紡絲箱的路徑是獨(dú)立的，完成了復(fù)合工藝的即時(shí)實(shí)現(xiàn)。之后，經(jīng)過冷卻、固化得到初生纖維。較后，通過上油、拉伸、定型、纏繞成絲，即海島纖維。
以海島短纖維[改性聚醋（COPET）、尼龍（PA6）]為例，組分選擇COPET作“海”，PA6作“島”，采用共扼復(fù)合紡絲技術(shù)，工藝采用堿減量處理方法，可完成線密度3.5~4.4dtex超細(xì)纖維之生產(chǎn)（如下圖）。
1、主要工藝條件
主要工藝條件見表1。
1.1、預(yù)結(jié)晶和干燥
從生產(chǎn)的環(huán)節(jié)來看，將COPET進(jìn)行預(yù)結(jié)晶這一環(huán)節(jié)尤為重要，因?yàn)閮煞N高聚物熔體的復(fù)合效果就是由結(jié)晶度和均勻度來衡量的。要防止發(fā)生切片黏結(jié)的情形，裝置可使用空心楔型預(yù)結(jié)晶，使熱交換效率盡較大可能獲得提升，物料駐留時(shí)間縮短，防止相互撞擊之物料形成粉屑。溫度控制在100~165℃為宜，過高或過低的預(yù)結(jié)晶溫度都不適宜。對(duì)結(jié)晶的時(shí)間適合控制在18~23min，能夠獲得35%~41%的結(jié)晶度，得到較為理想的紡絲效果。
COPET切片采用填塔式連續(xù)干燥工藝。165℃以下的干燥溫度和8h以內(nèi)的干燥時(shí)間為較佳。如若不然，COPET切片由于長時(shí)間的熱降解和高溫而結(jié)塊，難以滿足切片干燥均勻性和含水率的工藝要求，對(duì)紡絲不利。對(duì)PA6的切片而言，采用露點(diǎn)要低（-80℃）、空氣干燥和低溫工藝，在85μg/g以下的干切片含水。
1.2、海相和島相復(fù)合比
復(fù)合短纖維開纖之容易和困難，由COPET（海相）與PA6（島相）復(fù)合比決定，開纖容易的話需要海相比例高，不過會(huì)使生產(chǎn)的成品纖維出現(xiàn)高的成本，太低的海相比例又會(huì)形成并島或丟島，造成成品纖維之開纖和染色困難。多次工藝實(shí)踐表明，COPET/PA6為30：70，生產(chǎn)3.5~4.4dtex的產(chǎn)品，能夠獲得開纖及染色性能均較好的成品纖維。
1.3、設(shè)置紡絲控制溫度
為了獲得良好的可紡性，應(yīng)盡可能接近兩種熔體之表觀黏度，防止發(fā)生熔體彎曲，因而熔體表觀黏度的控制可通過調(diào)節(jié)紡絲溫度進(jìn)行。
在紡絲的全過程，應(yīng)按照海島兩相的物料特點(diǎn)，控制兩組分的紡絲溫度和箱體總成的溫度，并運(yùn)用多套聯(lián)苯熱媒循環(huán)系統(tǒng)對(duì)兩組分的紡絲溫度和箱體組件的溫度進(jìn)行控制。在紡絲進(jìn)程中，275~285℃的溫度是COPET組分控制的紡絲溫度，268~280℃是PA6組分控制的紡絲溫度，而272~285℃的箱體總成溫度能獲得理想的紡絲效果。
1.4、控制紡絲的速度
要使海島兩種組分的復(fù)合效果提高，需要對(duì)紡絲速度進(jìn)行控制，對(duì)后拉伸倍數(shù)進(jìn)行控制。如果將紡絲速度設(shè)定在1200m/min以上，初生纖維和流體在拉伸作用下形成細(xì)長絲條的復(fù)合成形能力較差，發(fā)生島變形的可能性很大，對(duì)成品纖維開纖處理很為不利，但過低的紡絲速度又會(huì)造成產(chǎn)能降低。生產(chǎn)實(shí)踐表明，800~1000m/min的紡絲控制速度適宜。
1.5、卷曲定型
在卷曲的進(jìn)程中，絲束的預(yù)熱溫度應(yīng)和卷曲輪的加工溫度基本一致。復(fù)合纖維的楊氏模量應(yīng)通過塑性效應(yīng)降低，較終使纖維的卷曲性能提高。在生產(chǎn)實(shí)際中，當(dāng)熱凝溫度控制在115~130℃時(shí)，可獲得復(fù)合纖維較好的卷曲性能。卷曲后，可以免考定型松弛處理，切割后為海島復(fù)合短纖維。
海島短纖維分為兩種，定海島短纖維和不定海島短纖維，有的也成為雙組分復(fù)合短纖維和雙成分復(fù)合短纖維，這兩種纖維在生產(chǎn)工藝和后道加工工藝上有巨大的差異。
| 項(xiàng) 目 | 定 島 型 | 不 定 島 型 |
| 原料 | 聚酰胺 /水溶聚酯, 聚酯 /水溶聚酯 |
聚酰胺 /聚乙烯, 聚酰胺 /聚苯乙烯 |
| 比例 | 75/25, 70/30 |
50/50 |
| 紡絲 | 雙螺桿,復(fù)合紡組件 | 單螺桿 (共混 ),單組分組件 |
| 線密度均一性 | 均一,0.05ｄｔｅｘ | 不均 一,較 小 0.001 ｄｔｅｘ,較 大 可 達(dá) 0.1 ｄｔｅｘ以上 |
| 溶出劑 | ＮａＯＨ,需 溶 出 25% ～30% | 甲苯,需溶出 50% |
| 基布密度 | 高 | 低 |
| 應(yīng)用范圍 | 鞋革、家具革、服裝革 | 鞋革 |
，兩種海島短纖維的幾何形態(tài)根本不相同。
目前，我們所講的定海島短纖維是一種由兩種具有不同化學(xué)性質(zhì)或/和不同物理性質(zhì)的聚合物組成，兩種聚合物都是連續(xù)和獨(dú)立地存在于纖維中，一般認(rèn)為具有確定的界面。而不定海島短纖維則是一種成纖聚合物，以不連續(xù)的狀況，分散在一種連續(xù)的聚合物的基質(zhì)中的纖維。在不同的纖維長度上，斷面不一定相同，嚴(yán)格地講是共混纖維。也有稱之為束狀纖維，這種纖維根本就不可以在后加工完全開纖成為獨(dú)立的微纖維，而僅僅以束狀（兩頭開纖，中間握緊之意）存在。與真正的微纖，就開纖效果相比較，不能成完全的微纖。
其次，加工設(shè)備和工藝流程也不相同。不定海島短纖維是原料先進(jìn)行固體混合后紡制的，只需要普通紡絲箱和普通噴絲板就可以，而定海島短纖維則需要專業(yè)的復(fù)合紡絲箱，是經(jīng)過工藝混合紡絲而成（圖1）。
定海島短纖維在紡絲過程中，兩種聚合物流在高溫狀態(tài)下，必須是獨(dú)立的、互不相干的兩股高溫流體，僅僅是它們?cè)诘竭_(dá)噴絲板前才混合。需要特別的紡絲組件，價(jià)格昂貴，精度要求高。定海島短纖維具有確定的截面，如圖2，在纖維長度方向，兩種聚合物都是連續(xù)分布的；不定海島短纖維的纖維截面具有不確定性，長度方向上僅僅是一種聚合物連續(xù)，另一種在10～12mm的長度上非連續(xù)。
通常地，產(chǎn)自日本、韓國、我國臺(tái)灣的雙組分海島短纖維具有37島（18＋12＋6＋1＝37）（圖3）。據(jù)稱，美國Hills（希爾）公司已經(jīng)可以生產(chǎn)64島，甚至600（EVOH/PET）、1000島等等，但是否商業(yè)化則不得而知。
但在中國，51島海島短纖維已經(jīng)于2005年8月在江南高纖進(jìn)口的德國Neumag（紐馬格）復(fù)合短纖維生產(chǎn)線上成功地商業(yè)化生產(chǎn)出來，紡絲組件由Enka（恩卡）公司制造。理論上，可以使用不同的多種聚合物生產(chǎn)微纖，研究者也做了許多試驗(yàn)。但事實(shí)上，主要是COPET/PA。為了降低原料成本，總是在保證質(zhì)量的前提下，盡量減少未來被溶解去的海相原料的比例。
海島短纖維可以制成時(shí)裝面料、人造皮革、高性能揩布、高性能過濾材料、高性能紙張、生物醫(yī)用材料。因此，研究與探討海島短纖維的制備以及生產(chǎn)工藝是很有必要的。同時(shí)，開發(fā)海島短纖維，必須結(jié)合紡絲技術(shù)與織造、染整及服裝加工，上游下游一條龍，提高開發(fā)能力，海島短纖維產(chǎn)品的生命力才會(huì)旺盛。
