1 分形涤纶纤维
1.1 分形纤维的定义
尺度在1~100 nm内的超维分形结构单元,经3~4个数量级的自相似放大后,可形成宏观纤维的超维扭曲分形结构。天然纤维中基本上都具有这类结构,而合成纤维则无此结构。目前,合成纤维仿天然纤维的改性主要从纤维性能上模仿,而天然纤维的特性一般以多种差别化纤维的组合才能实现。要实现差别化纤维同时具有多种功能,达到仿天然纤维的目的,就必须从纤维的形成开始,设法实现分形结构。
1.2 分形涤纶的结构表征
分形涤纶是在材料科学与生物科学交叉的基础上开发出来的,属原创性的合纤品种。分形涤纶是在高速纺丝线上的细颈处施加适当热量,此时分形涤纶沿纺丝线的取向结晶化(应力诱导结晶,是沿纤维轴方向的取向结晶)和热结晶化。在纺丝细颈处开始结晶时,纤维的外层粘度高,内层粘度低,在垂直于纤维轴向的截面上,应力呈外层大和内层小分布。因此,在分形涤纶形成过程中,除了卷绕张力诱导的取向结晶外,还增添其它因素的诱导结晶,使其形成7 nm×21 nm纳米级区域结晶结构。这是一种能产生扭曲的纳米级“态基因”。该“形态基因”按分形涤纶理论通过104的自相似放大,使分形涤纶形成从里到外的分形维扭曲结构,这与天然纤维的扭曲结构十分相似。不的是,天然纤维整体的扭曲和弯曲已经存在于纤维中而分形涤纶整体存在的则是潜在的扭曲。
1.3 分形涤纶的制备
采用PET(聚对苯二甲酸乙二酯)纺丝,给予特的温度和应力,制成分形涤纶。由于区域结晶结构出现,使无定形区域变大,在5 000~6 000 m/min的速纺丝条件下,在细颈处施加适当的热量,使热结晶和取向结晶化共同作用,可得到常压可染的分形涤纶
1.4 分形涤纶的特性
分形涤纶是一种新型纤维,综合了天然纤维和成纤维的优良特性,如在适当的染整加工条件下,分涤纶会将潜在的扭曲释放出来,因此用它制成的织具有多层次的主体结构,透气性和透湿性较好,并有好的导湿性和弹性。当其与天然纤维拼合后,将兼天然纤维和合成纤维的优点,呈现超天然的效果。
1.5 分形涤纶/棉纤维纱线的加工和特点
棉纤维(单纱)和分形涤纶(长丝)的合股只需普通的合股机上进行,可形成均匀的结构,棉纤维缠在分形涤纶之外,即形成所谓的“龙缠柱”结构。分涤纶“龙缠柱”织物保留了涤纶结实、挺括、可水洗优点,消除了普通涤纶纤维的极光,具有大自然和谐的风韵,色彩自然高雅。
根据分形涤纶的扭曲分形维数计算,每1 cm长的分形涤纶存在12个潜在扭曲,若在染整加工中施加额外的能量就可以显示出微小的自扭曲。为了使这种微小的自扭曲能从宏观上充分显示出来,纺纱时最好控制捻数不超过6个/cm,产生自然的宏观扭曲。经过合并加捻的纱线,为使其“龙缠柱”效果固定下来,并发挥其潜在的扭曲,要在合并加捻工序之后进行定捻。
2 染整工艺[1]
2.1 织物规格
160 cm JC 9. 8 tex+5. 5 tex/JC 9. 8 tex+5. 5 tex524/283分形涤纶/棉单纱(50/50)府绸
2.2 工艺流程
翻缝→烧毛→退煮漂→丝光→定形→染色→柔软拉幅→整装
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