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海岛纤维
Sea-Island Fiber
海岛纤维
| 结构 | 海组分(连续相)包裹多根岛组分(分散相) |
| 岛数 | 常见 16、24、37、64 岛,最多可达 1000+ 岛 |
| 典型组合 | 海:COPET(可碱溶聚酯)/ PVA(水溶);岛:PET / PA6 |
| 溶解方式 | 碱减量(COPET 海)或热水溶解(PVA 海) |
| 成品细度 | 0.001~0.1 dtex(极细) |
| 主要用途 | 超纤革基布、仿麂皮、高密织物、擦拭布 |
由"海"(可溶组分)与"岛"(目标纤维组分)两种聚合物复合纺成的纤维,纺后把海组分溶掉即可得到一束超细纤维,是制备超细纤维的核心技术。
原理
把两种聚合物分别作为"海"和"岛",通过复合纺丝(共轭纺丝)让海组分连续、岛组分被分散成许多独立的细流,从同一喷丝孔挤出。
纺出的单根纤维(如 2 dtex)内部含有几十根(甚至上千根)独立的"岛"纤维,每根岛的直径只有几百纳米到几微米。
之后用溶剂或碱液把"海"溶解掉,剩下的岛就是一束超细纤维(单丝 0.001~0.1 dtex),同时纤维之间形成微细空隙。
这就是"先粗后细"的智慧:直接纺极细纤维工艺上极难(断头、毛丝),但先纺粗的再溶除一部分就容易得多。
定岛型与不定岛型
- 定岛型(Fixed island):通过精密设计的复合喷丝板,岛的数量与位置是确定的、规则的(如 37 岛呈规则排列)。岛数精确可控、纤维均匀,但喷丝板制造难度极大、成本高。
- 不定岛型(Random island / 共混型):两种聚合物在螺杆中熔融共混,海组分中随机分散形成岛(岛数不定、粗细不均)。工艺简单、成本低、岛数可极多,但纤维细度不均匀。
- 应用差异:定岛型用于对均匀性要求高的高端产品;不定岛型(尤其不定岛海岛超纤革)在超纤革基布中用量最大。
海组分的选择
- COPET(共聚酯,碱可溶):用碱(NaOH)减量溶除。优点:与 PET 岛相容、纺丝稳定;缺点:需碱减量,产生高 COD 废水(对苯二甲酸钠等)。目前主流。
- PVA(聚乙烯醇,水溶):用热水溶解。优点:环保(只产生 PVA 废水,可回收)、无需碱;缺点:PVA 与 PET 相容性差、纺丝难度大、PVA 耐热性限制加工温度。是更环保的方向。
- PE(聚乙烯):用甲苯等有机溶剂溶除(污染大,已少用)。
- 聚苯乙烯(PS):用有机溶剂溶除。
碱减量(开纤)工艺要点
- 碱减量是海岛纤维"开纤"的关键:NaOH 浓度、温度、时间决定海组分溶除程度。
- 典型条件:NaOH 10~30 g/L,95~100 ℃,20~60 min(视海组分含量与织物结构)。
- 减量率 = (减量前重 - 减量后重) / 减量前重 × 100%,一般控制在 15%~30%(对应海组分比例)。
- 减量不足:开纤不完全,手感硬、无麂皮感;减量过度:岛纤维被水解损伤,强力下降、手感发涩。
- 减量后需充分水洗与中和(醋酸)。
- 环保:减量废水含大量对苯二甲酸钠与 COD,需酸析回收对苯二甲酸(PTA)后处理。
- 替代:PVA 海岛(水溶开纤)避免此问题,是行业绿色升级方向。
相关词条
- 超细纤维(fib-microfiber)
- 复合纤维(fib-composite-fiber)
- 碱减量(deweighting)
- 超纤革与仿麂皮
- 双组分复合弹性纤维(fib-bicomponent-elastic)