所謂功能性錦綸,就是通過對(duì)一般PA改性或采納生物質(zhì)PA而研制出的具有某些特殊功能的PA纖維。如服飾用的衛(wèi)生保健、穿著舒適類PA,裝飾用的防火類PA,產(chǎn)業(yè)用的增強(qiáng)類、防護(hù)類PA,改善紡、織、染等工藝環(huán)節(jié)的加工性能類以及綠色環(huán)保類PA等。功能性錦綸在國(guó)外的研發(fā)約始于上世紀(jì)70年代,美、日、歐等國(guó)家與地區(qū)較為先進(jìn),國(guó)內(nèi)研發(fā)起步較晚。
近10多年來,隨著世界纖維產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與向中國(guó)轉(zhuǎn)移,我國(guó)的功能性錦綸研發(fā)與應(yīng)用浮現(xiàn)了加速與提質(zhì)的可喜局面,在改性添加劑、高性能切片、功能性母粒與功能性纖維的研發(fā)與應(yīng)用方面取得了很大長(zhǎng)進(jìn)。
功能性PA切片創(chuàng)新頻出
美國(guó)ZIMMER公司和Clarian公司合作開辟的ASP(先進(jìn)紡絲性能)PA6改性劑系統(tǒng)與PA6高性能添加劑NylostabS-EED,應(yīng)用于ZIMMER公司在臺(tái)灣力鵬與福建力恒等PA6聚合工廠,效果非常顯著。其它,美國(guó)英威達(dá)公司和德國(guó)巴斯夫公司合作研發(fā)的多種添加劑組合,加入到PA6聚合系統(tǒng),生產(chǎn)的切片性能優(yōu)異,在中國(guó)臺(tái)灣集盛等工廠使用,效果極佳。
我國(guó)企業(yè)在這方面也頗有創(chuàng)新。江蘇駿馬公司利用活化處理的納米蒙脫土(OMMT),通過原位插層聚合原理,操縱兩級(jí)聚合器的反應(yīng)溫度、壓力、時(shí)間等參數(shù),實(shí)現(xiàn)工業(yè)化延續(xù)化穩(wěn)定制備剝離型PA6/納米OMMT層壓材料(切片),其斷裂強(qiáng)度102.15MPa,比純PA6提高了12%,適合制備高性能簾子線。凱賽生物產(chǎn)業(yè)有限公司利用生物基戊二胺和二元酸共聚制成新型綠色樹脂,用于生產(chǎn)綠色錦綸、工程塑料與薄膜,這是生物基纖維,綠色環(huán)保。同時(shí),國(guó)內(nèi)高校也研發(fā)出了改性品種。例如,天津工業(yè)大學(xué)通過加入第二、三單體,增添PA6主鏈上胺基基團(tuán)含量,降低分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性與結(jié)晶度,研制出增強(qiáng)吸濕性、上色性的PA6切片。
功能性PA母粒品種多樣
功能性添加劑除了從聚合系統(tǒng)加入外,更柔性更常用的技術(shù)是將其和PA切片共混重新加工成母粒,通過喂入機(jī)從螺桿紡絲機(jī)進(jìn)料口加入,生產(chǎn)出相應(yīng)的功能性錦綸長(zhǎng)絲。功能性PA6母粒的研發(fā)很多,這里介紹主要的幾種。
銀系PA6抑菌母粒的研發(fā)相當(dāng)廣泛,有的在實(shí)驗(yàn)室試制,有的己大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化供應(yīng)市場(chǎng)。上海環(huán)谷新材料科技公司和華鼎錦綸公司推出的特種PA6具有持久、高效、廣譜的抑菌功效。
PA還可加入防火母粒,采納高性能PA切片和防火劑在螺桿擠壓機(jī)中共混,生產(chǎn)出各種類型的PA防火母粒,以供生產(chǎn)防火錦綸或工程塑料之用。
錦綸用于夏季工作裝較多,如泳裝、T恤衫、休閑服等,夏季紫外線強(qiáng),對(duì)人體損害大,而錦綸阻隔紫外線的能力較差,需改性處理。工業(yè)上普遍的處理辦法是在PA切片中加入遮光功能材料,制成遮光母粒。其它值得一提的是,北京工作裝學(xué)院與總后勤部軍需裝備研究所研發(fā)的PA功能更強(qiáng),同時(shí)具有抑菌、遠(yuǎn)紅外與負(fù)氧離子發(fā)射等功能。
采納共聚型切片紡制的纖維的功能性可以永久保持,而且可紡性不會(huì)降低。雖然共聚紡絲的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)很多,但改性劑的加入與研發(fā)便利性遠(yuǎn)不如共混紡化纖織物絲,后者是功能性錦綸研制的主要辦法。其它,還有貼合紡絲型功能性錦綸、差別化制取的功能性錦綸以及外鍍與整理法研制的功能性錦綸等。
功能性錦綸應(yīng)用廣泛
目前,功能性錦綸的應(yīng)用比較廣泛。抑菌錦綸受到市場(chǎng)的關(guān)注。華鼎錦綸公司紡制的納米銀系抑菌錦綸6DTY,因具有持久、廣譜、高效的抑菌性,被廣泛用于襪類與無縫內(nèi)衣等貼膚工作裝。SEECOME公司生產(chǎn)的襪子產(chǎn)品中很大一部分是采納抑菌錦綸織造的抑菌襪,可有效抑菌并抑制臭味產(chǎn)生,很受市場(chǎng)歡迎。
防火錦綸在國(guó)外的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家大量創(chuàng)造與使用防火錦綸BCF織造的地毯,不管居家、會(huì)議室、賓館還是飛機(jī)、汽車上都在大量使用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速進(jìn)展與人民生活水平的提高,以及各項(xiàng)防火法規(guī)建站、健全與嚴(yán)格實(shí)施,防火錦綸地毯、床上用品、裝飾壁紙、耐熱防護(hù)服等用量也在不斷增添,市場(chǎng)前景廣闊。
遠(yuǎn)紅外錦綸絲加工的內(nèi)衣,可輻射出波長(zhǎng)范圍在2.5~30μm的遠(yuǎn)紅外線,激活人體表細(xì)胞,促進(jìn)人體皮下組織血液的微循環(huán),達(dá)到保暖、保健、促進(jìn)新陳代謝的功效。這種保健功能市場(chǎng)需求不容小覷。
其它,用遮光母粒和PA6切片混合紡絲研制的遮光錦綸6,用于織造泳裝、T血衫、休閑衫等,在夏季與日照強(qiáng)烈的地方,可使紫外線透過率下降數(shù)倍,有效預(yù)防強(qiáng)紫外線對(duì)皮膚的損害,愛護(hù)人體健康。
日本Unitika公司開辟的X-射線感應(yīng)纖維,以PA6為基材,有非常好的X-射線造影性,由于采納皮芯結(jié)構(gòu),有非常好的強(qiáng)伸度,可作為手術(shù)用紗布等醫(yī)用材料。
總體來說,功能性錦綸的研發(fā)與應(yīng)用前景廣闊。不管是服飾類、裝飾類,還是產(chǎn)業(yè)類,都需要大量的功能性錦綸新材料,我國(guó)錦綸企業(yè)與科研院所應(yīng)當(dāng)大力研發(fā),并迅速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,以滿足各行各業(yè)的需要。我國(guó)功能性錦綸研發(fā)的技術(shù)與應(yīng)用水平和日本、美國(guó)、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大,起步較晚、技術(shù)不高、功能普通、概念炒作是存在的幾個(gè)主要問題。我們要真正把功能性搞上去,使我國(guó)從錦綸生產(chǎn)大國(guó)向生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。
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