一、丙綸發(fā)展概況
丙綸（PP纖維）是四大合成纖維發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮钠贩N，已是第二大合成纖維品種。丙綸可分為短纖、長絲、無紡布、煙用絲束、膨體連續(xù)長絲（BCF）等，主要用于包裝、香煙濾材、地毯、無紡布、服飾等制品。除用作服用纖維外，產(chǎn)業(yè)用丙綸是最活躍的市場，在醫(yī)療、衛(wèi)生材料方面的消費(fèi)增長也很快。隨著對(duì)工程質(zhì)量的重視，丙綸無紡布在道路、水庫、堤壩建設(shè)等方面的應(yīng)用將迅速增加。丙綸必定會(huì)在合成纖維廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮重大作用，前景十分廣闊。
丙綸于1954年在意大利最早出現(xiàn)，1959年Montecatini公司以“Meraklon”商標(biāo)投入商業(yè)生產(chǎn)。丙綸的特點(diǎn)是相對(duì)密度小，熔點(diǎn)與玻璃化溫度低，結(jié)晶度高，吸濕率低，耐化學(xué)性好和有較好的力學(xué)性能。但耐熱性、耐光性差。此外，丙綸由于原料價(jià)格低，能源消耗少，所以成本較其它合成纖維低。20世紀(jì)60年代丙綸開始進(jìn)入市場，丙綸扁絲逐漸頂替黃麻而成為麻袋行業(yè)的基本原料。加拿大Cellanese公司于1962年開發(fā)出聚丙烯短程紡絲，同期膨體連續(xù)長絲（BCF）開始用于地毯行業(yè)。目前世界上90%的地毯底布和25%地毯面紗是由丙綸制作的。
丙綸由于其具有優(yōu)良的性能，原料來源豐富、制造工藝簡單、成本低廉。在服裝、裝飾及產(chǎn)業(yè)用品應(yīng)用有著廣闊的前景，因此對(duì)聚丙烯纖維新產(chǎn)品的開發(fā)也層出不窮。丙綸功能纖維最早在日本和美國等纖維工業(yè)發(fā)達(dá)國家得到重視。
20世紀(jì)60年代以來，日本加大對(duì)丙綸功能纖維、高性能纖維研究的投入，不斷推出高技術(shù)新產(chǎn)品，并著重強(qiáng)調(diào)其在裝飾和產(chǎn)業(yè)用方面的用途，拓寬紡織品的應(yīng)用領(lǐng)域。美國先后研制出抗菌、阻燃、抗靜電、防污等多種功能性丙綸。西歐各國對(duì)丙綸研究與開發(fā)也相當(dāng)活躍，已成功開發(fā)出導(dǎo)電、電熱、生物吸收降解丙綸。目前，日本的丙綸功能紡織品占全部紡織品的39%，最近日本三菱推出環(huán)保型丙綸“三菱Pylen”。
隨著聚合紡絲技術(shù)的提高，丙綸已由粗旦向細(xì)旦和超細(xì)旦發(fā)展。<
AsotaGmbH公司將E3220-中空丙綸加入地毯纖維領(lǐng)域。E3220-中空丙綸在圓形截面上顯示三個(gè)孔洞。三個(gè)孔洞在纖維中心成三角形排列導(dǎo)致三葉形結(jié)構(gòu)。圓形外層截面和三葉孔內(nèi)層結(jié)構(gòu)組合得到的纖維具有圓形和三葉纖維的二種優(yōu)點(diǎn)。E3220-中空丙綸手感柔軟、優(yōu)良的回彈性、未顯污物和有類似羊毛纖維的光澤，與羊毛共混用于制造80/20羊毛/丙綸地毯纖維。
目前我國異形纖維的紡制僅限于實(shí)驗(yàn)室小試階段，工業(yè)化生產(chǎn)未具規(guī)模．今后如能在切片、噴蘭板方面達(dá)到紡絲要求，市場開發(fā)前景樂觀。
2.超細(xì)旦丙綸
丙綸雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)，但常規(guī)丙綸手感硬、不吸濕、不耐高溫熨燙且有蠟感，用于服用纖維只能作為滌綸、錦綸中低檔產(chǎn)品的部分代用品。研究表明，當(dāng)丙綸的單絲纖度(dpf)小于2dtex時(shí)，其服用性能發(fā)生了質(zhì)的飛躍，具有很好的手感、導(dǎo)濕性大大提高，特別是單絲纖度小于1dtex，效果更好。經(jīng)添加少量添加劑制成的改性丙綸切片，輔之以高速紡絲技術(shù)（POY、FDY）加彈、拉伸及混纖等新技術(shù)制成的1dtex左右的細(xì)旦丙綸已成為—種新型高檔的舒適性服用纖維。
超細(xì)旦丙綸纖維具有質(zhì)地柔軟、抱合力好，光澤柔和，普通用于制作絲綢型織物、平絨織物細(xì)旦縫紉線、襪類及過濾材料等；同時(shí)由于這種纖維具有優(yōu)良的防菌隔菌性能，能夠用作醫(yī)療領(lǐng)域。此外，還可用于附加值較高的產(chǎn)業(yè)和生物領(lǐng)域。超細(xì)旦丙綸技術(shù)是在20世紀(jì)80年代開發(fā)出來的，美國、意大利等先后研制了專用聚丙烯樹脂。
通過與Atofina公司（比利時(shí)）的緊密合作，丹麥的維順公司FiberVisions已開發(fā)出了一種細(xì)旦纖維新產(chǎn)品系列，這種新纖維基
3.抗靜電丙綸
由于丙綸本身無極性基團(tuán)，不吸水。不含水分的纖維都是電的絕緣體，天然纖維由于吸濕性好，靜電現(xiàn)象并不嚴(yán)重。而丙綸由于吸附性差，在加工和使用過程中容易產(chǎn)生靜電，既給生產(chǎn)帶來一定的困難，又會(huì)在服裝穿著過程中和其它織物相互粘纏，因此，對(duì)丙綸進(jìn)行抗靜電改性顯得尤為重要。現(xiàn)一般采用三科方法：—是與導(dǎo)電纖維混纖；二是加抗靜電劑共混紡絲；三是進(jìn)行纖維和織物進(jìn)行表面處理。從加工工藝、成本、效果綜合考慮，采用第二種方法在實(shí)際應(yīng)用中比較多，抗靜電劑—般是與分散劑及載
4.阻燃丙綸
丙綸產(chǎn)品應(yīng)用主要在地毯與裝飾領(lǐng)域，占80％以上，但由于普通丙綸的LOI值為17%，屬易燃纖維。對(duì)丙綸阻燃改性目前主要采取添加阻燃劑、與PP共混紡絲、織物阻燃整理和共聚改性。共混紡絲由于工藝簡單、成本低、阻燃效果好而應(yīng)用最廣泛。阻燃添加劑最先以鹵素系列為主，溴化物和二氧化三銻等協(xié)同使用，效果好，但對(duì)設(shè)備有腐蝕，紡絲時(shí)易分解產(chǎn)生有毒的鹵化氫氣體，影響操作環(huán)境和工人健康，且纖維物性指標(biāo)下降，因而一般都在小試階段，難以工業(yè)化生產(chǎn)。
高分子材料的阻燃研究經(jīng)歷了含鹵阻燃、低鹵阻燃到無鹵阻燃的發(fā)展過程。阻燃加工中使用的有效阻燃元素有：磷、氮、銻、溴、氯、硫等。而大多數(shù)阻燃劑是以磷為中心的元素的化合物。鹵素在阻燃性能方面的次序?yàn)椋?span style="font-family:times new roman;">I＞Br＞Cl＞F。不同阻燃劑的阻燃機(jī)理不同，一般認(rèn)為：磷化物主要是固相阻燃，促使纖維炭化分解，減少可燃?xì)怏w產(chǎn)生，鹵元素主要是氣相阻燃，阻礙分解氣體的自由基燃燒反應(yīng)。
日本三菱采用非鹵素阻燃劑，開發(fā)出耐候性和難燃性高的PP纖維。捷克一家聚丙烯紗線和產(chǎn)業(yè)用紡織品生產(chǎn)廠家最近開發(fā)了一種新的阻燃PP纖維，名為ANTIPYREX。主要用于高強(qiáng)PP纖維。按照DIN4102B1和DIN4102B2標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這種纖維進(jìn)行了測試，測試結(jié)果是該纖維在火焰下不燃燒，只是熔融。關(guān)鍵
7.可染丙綸
普通丙綸由于其分子結(jié)構(gòu)緊密，又沒有與染料分子結(jié)合的基團(tuán)，因而染色困難采用色母粒紡制色絲，但色譜不全，無法使織物品種多樣化，因而限制了其在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用。為了使其能象滌綸、錦綸那樣直接染色，—是對(duì)丙綸進(jìn)行表面改性，二是在聚丙烯中加入其它組份進(jìn)行共混改性或在聚合時(shí)加入其它單休進(jìn)行共聚改性。目前較多采用的方法是把聚丙烯與非極性、弱極性高聚物共混，以增加結(jié)構(gòu)的疏松性，使聚丙烯高度規(guī)整。結(jié)構(gòu)變松散，同時(shí)引入可染基團(tuán)，為染料的進(jìn)入、吸附創(chuàng)造條件。因此添加劑分散均勻、精細(xì)，丙綸染色效果好、上染率高、色差少。為了改善體系的相容性，人們已在研究反應(yīng)性增容劑（一般是丙烯酸、甲基丙烯酸類、馬來酸酐接枝PP、共聚型增容劑），并通過反應(yīng)擠出技術(shù)。將增容劑、聚丙烯和改性劑一起經(jīng)雙螺桿擠出成纖。
近年來，比利時(shí)紡織工業(yè)研究中心研究出了一種丙綸可染添加劑，并己申請(qǐng)專利。
9.三維卷曲PP纖維
作為高檔絮片和填充料的短纖回彈性是衡量其好壞的一個(gè)重要指標(biāo)，普通丙綸纖維表面光滑、抱合力小、彈性差，應(yīng)用受到限制，通常采用傳統(tǒng)工藝方法即機(jī)械方法或物理化學(xué)方法來使纖維卷曲。1995年底．英國ESL公司率先推出永久性螺旋三維卷曲丙綸短纖生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備，屬于20世紀(jì)90年代化纖工業(yè)的最新技術(shù)成果，它通過紡絲設(shè)備的特殊設(shè)計(jì)，使聚丙烯
三維卷曲PP纖維被大量用作填充材料，不僅是因?yàn)槠鋸椥院茫饕氖怯捎谄浔砻嬗幸粚踊瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的有機(jī)硅薄膜，能防霉防菌，且無毒，一些歐美國家明文規(guī)定不允許未經(jīng)硅處理的化學(xué)纖維作為填充材料。我國出口的玩具以前大部分用進(jìn)口有機(jī)硅處理的三維卷曲纖維作為絮填。目前我國填充用纖維大多為滌綸三維卷曲纖維、而PP纖維三維卷曲纖維由于其壓縮彈性太低而不能規(guī)模推廣應(yīng)用，但PP纖維三維卷曲纖維由于其成本低、比重輕，可大幅度降低成本，作為四葉中空截面具有很高的抗彎模量，耐壓縮而不像單中空那樣容易壓癟，是制造三維卷曲纖維的理想截面。在輕紡工業(yè)中，三維卷曲纖維作為填充材料被大量的制成枕芯、床墊、蓋被、睡袋、滑雪衫、風(fēng)衣、沙發(fā)靠墊、軟玩具等，尤其是我國作為玩具生產(chǎn)國，在國外130多個(gè)國家和地區(qū)有大量市場，故對(duì)其填充材料需求量很大。
10.茂金屬丙綸
茂金屬催化體系具有催化活性高，活性中心單—，定向配位能力強(qiáng)等特點(diǎn)，所得聚合物相對(duì)分子質(zhì)量分布窄，使聚丙烯具有更好的擠壓加工性能，因相對(duì)分子質(zhì)量分布窄（僅為2.0），其熔體彈性低，噴絲板出口處的模口膨化效應(yīng)小，從而減少了有效的噴絲板拉伸比，可有利于改善紡絲的連續(xù)性，減少斷頭率，而熔體粘度低，使其更具有良好的拉伸性，從而有利于紡制細(xì)旦絲和提高紡絲速度。
美國Hoechst公司首次實(shí)現(xiàn)了18萬噸/年的工業(yè)化生產(chǎn)；Exxon公司用茂金屬聚丙烯也達(dá)到10萬噸/年工業(yè)規(guī)模；Targo公司已有4種牌號(hào)的茂金屬聚丙烯用于纖維和非織造布領(lǐng)域；BASF、Amoco公司都已有可用于紡絲、拉膜的茂金屈催化劑聚丙烯：Asota公司
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