聚丙烯纖維

(1)質(zhì)輕

聚丙烯纖維的密度為0.90-0.92 g/cm，在所有化學(xué)纖維中是最輕的，比錦綸輕20%，比滌綸輕30%，比粘膠纖維輕40%，因此很適合做冬季服裝的絮填料或滑雪服、登山服等的面料。

(2)強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐腐蝕

丙綸強(qiáng)度高(干態(tài)、濕態(tài)下相同)，是制造漁網(wǎng)、纜繩的理想材料;耐磨性和回彈性好，強(qiáng)度與滌綸和錦綸相似，回彈率可與錦綸、羊毛相媲美，比滌倫、粘膠纖維大得多;丙綸的尺寸穩(wěn)定性差，易起球和變形，抗微生物，不蛀;耐化學(xué)藥品性優(yōu)于一般纖維。

(3)具有電絕緣性和保暖性

聚丙烯纖維電阻率很高(7×10Ω.cm)，導(dǎo)熱系數(shù)小，與其他化學(xué)纖維相比，丙綸的電絕緣性和保暖性最好，但加工時(shí)易產(chǎn)生靜電。

(4)耐熱及耐老化性能差

聚丙烯纖維的熔點(diǎn)低(165~173℃)，對(duì)光和熱的穩(wěn)定性差，所以，丙綸的耐熱性、耐老化性差，不耐熨燙。但可以通過(guò)在紡絲時(shí)加入防老化劑來(lái)提高其抗老化性能。

(5)吸濕性及染色性差

聚丙烯纖維的吸濕性和染色性在化學(xué)纖維中是最差的，幾乎不吸濕，其回潮率小于0.03%。細(xì)旦丙綸具有較強(qiáng)的芯吸作用，水汽可以通過(guò)纖維中的毛細(xì)管來(lái)排除。制成服裝后，服裝的舒適性較好，尤其是超細(xì)丙綸纖維，由于表面積增大，能更快地傳遞汗水，使皮膚保持舒適感。由于纖維不吸濕且縮水率小，丙綸織物具有易洗快干的特點(diǎn)。

丙綸的染色性較差，顏色淡，染色牢度差。普通燃料均不能使其染色，有色丙綸多數(shù)是采用紡前著色生產(chǎn)的。可采用原液著色、纖維改性，在熔融紡絲前摻混燃料絡(luò)合劑。

(1)產(chǎn)業(yè)用途

聚丙烯纖維具有強(qiáng)度高、韌性好、耐化學(xué)品性和抗微生物性好及價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛用于繩索、漁網(wǎng)、安全帶、箱包帶、安全網(wǎng)、縫紉線、電纜包皮、土工布、過(guò)濾布、造紙用氈和紙的增強(qiáng)材料等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

利用聚丙烯纖維強(qiáng)度高、耐酸、耐堿、抗微生物、干濕強(qiáng)力一樣等優(yōu)良特性制造的聚丙烯機(jī)織土工布，能對(duì)建造在軟土地基上的土建工程(如堤壩、水庫(kù)、高速公路、鐵路等)起到加固作用，并使承載負(fù)荷均勻分配在土工布上，使路基沉降均勻，減少地面龜裂。建造斜坡時(shí)，采用機(jī)織丙綸土工布可以穩(wěn)定斜坡，減少斜坡的坍塌，縮短建筑工期，延長(zhǎng)斜坡的使用壽命。在承載較大負(fù)載時(shí)，可使用機(jī)織土工布和非織造布為基體的復(fù)合土工布。聚丙烯纖維可作為混凝土、灰泥等的填充材料，提高混凝土的抗沖擊性、防水隔熱性。

隨著化工、環(huán)保、新能源產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，作為過(guò)濾材料，聚丙烯纖維有著很好的使用前景，新技術(shù)使聚丙烯纖維過(guò)濾效率高、強(qiáng)度高、質(zhì)輕、對(duì)化學(xué)藥品穩(wěn)定性好，濾物剝離性好。因此，在制藥、化工、環(huán)保、電池等行業(yè)作為親水隔膜、離子交換隔膜等功能性產(chǎn)品，有著良好的發(fā)展勢(shì)頭，是提升聚丙烯纖維附加值的新型高科技產(chǎn)品。

(2)裝飾用途

聚丙烯纖維密度小(僅為聚酯纖維的65%)、重量輕、覆蓋力強(qiáng)、耐磨性好、抗微生物、抗蟲(chóng)蛀、易清洗，特別適于制造裝飾織物。用聚丙烯纖維制成的地毯、沙發(fā)布和貼墻布等裝飾織物及絮棉等，不僅價(jià)格低廉，而且具有抗抗沾污、抗蟲(chóng)蛀、易洗滌、回彈性好等優(yōu)點(diǎn)。

裝飾和日用領(lǐng)域消費(fèi)的聚丙烯纖維主要是長(zhǎng)絲、中空短纖維和紡粘法非織造布，產(chǎn)品主要是汽車和家庭用裝飾材料、絮片、玩具等。

(3)服裝用途

由于聚丙烯纖維熔點(diǎn)低，易折皺，不易染色，因此聚丙烯纖維在服裝領(lǐng)域的應(yīng)用曾受到限制。隨著紡絲技術(shù)的進(jìn)步及改性產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，其在服裝領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛，服裝用產(chǎn)品將是丙綸發(fā)展的希望。

聚丙烯纖維可制成針織品，如內(nèi)衣、襪類等;可制成長(zhǎng)毛絨產(chǎn)品，如鞋襯、大衣襯、兒童大衣等;可與其他纖維混紡用于制作兒童服裝、工作衣、內(nèi)衣、起絨織物及絨線等。例如細(xì)特、超細(xì)特聚丙烯紡絲技術(shù)的開(kāi)發(fā)，克服了普通聚丙烯纖維存在的粗糙、蠟感、吸濕性差等特點(diǎn)。細(xì)特聚丙烯纖維具有柔軟、強(qiáng)度高和獨(dú)特的芯吸效應(yīng)，穿著舒適，透氣、導(dǎo)濕效果好，貼身穿著可以保持皮膚干燥，夏季無(wú)濕悶感，冬季無(wú)濕冷感，用其制作的服裝比純棉服裝輕2/5，保暖性勝似羊毛，是制作運(yùn)動(dòng)服、登山服、軍用防寒服和內(nèi)衣的上選材料。用細(xì)特聚丙烯纖維加工而成的純聚丙烯織物、棉蓋聚丙烯和絲蓋聚丙烯織物已推向市場(chǎng)，Adidas運(yùn)動(dòng)服便有超細(xì)特聚丙烯纖維與棉織造的雙面織物制造的。美國(guó)以細(xì)特聚丙烯長(zhǎng)絲作原料，加工軍用防寒起絨針織內(nèi)衣，被美國(guó)國(guó)防部選定為標(biāo)準(zhǔn)軍需裝備。

(4)非織造布及醫(yī)療衛(wèi)生用聚丙烯纖維

聚丙烯纖維的非織造布可用于一次性衛(wèi)生用品，如衛(wèi)生巾、手術(shù)衣、帽子、口罩、床上用品、尿片面料等。婦女用衛(wèi)生巾、一次性嬰兒和成人尿布目前已成為人們?nèi)粘ＯM(fèi)的普通產(chǎn)品。另外，通過(guò)化學(xué)或物理改性后的聚丙烯纖維，可以具備交換、蓄熱、導(dǎo)電、抗菌、消味、紫外線屏蔽、吸附、脫屑、隔離選擇、凝集等多種功能，將成為人工腎臟、人工肺、人工血管、手術(shù)線和吸液紗布等多種醫(yī)療領(lǐng)域的重要材料。勞保服裝、一次性口罩、帽子、手術(shù)服、被單枕套、墊褥材料等都有越來(lái)越大的市場(chǎng)。

(5)其他用途

聚丙烯煙用絲束可作為香煙過(guò)濾嘴填料。目前，香煙中、低檔品種所用的過(guò)濾嘴，有一半以上是用聚丙烯纖維制造的。

聚丙烯纖維制成的編織袋廣泛地替代了黃麻編織成的麻袋，成為糧食、工業(yè)原料、化肥、食品、礦砂和煤炭等最主要的基本包裝材料，其形式也早已由傳統(tǒng)枕型梯式向著桶型、柱型等多元化發(fā)展。由于其密度低、重量輕、隨形、易儲(chǔ)藏，甚至代替了部分小型集裝箱。該類產(chǎn)品的需求量很大。聚丙烯非織造布在包裝領(lǐng)域的使用也很多，如熔噴法制造的聚丙烯非織造布可用于茶葉袋、防蟲(chóng)劑袋及特殊場(chǎng)合的緩釋包裝等。

聚丙烯纖維也很適合生產(chǎn)毯子。拉絨毯一般用低捻度的聚丙烯纖維制造。這種毯子具有隔熱、抗蟲(chóng)蛀、易洗滌、低收縮和重量輕等性能，既適于家用，也適于軍用。

把聚乙烯薄膜或增塑聚氯乙烯等，用熔融涂層技術(shù)涂到聚丙烯纖維織物上，可制作防護(hù)布、防風(fēng)布和礦井排氣管。用瀝青或焦油作涂層的聚丙烯纖維織物可作池塘的襯底，其他涂層的織物可作保持性蓋布和臨時(shí)遮雨布等。

人造草坪是聚丙烯纖維的又一應(yīng)用。美國(guó)比爾特瑞特公司用聚丙烯扁絲通過(guò)起圈而制成一種"單一草坪"。美國(guó)孟山都公司也用聚丙烯纖維制作了絨面人造草坪(稱為化學(xué)草)。這些人造草坪已被用在公路的中心廣場(chǎng)、交通站和其他風(fēng)景區(qū)。聚丙烯纖維的抗日曬性能較低，因此制作中要加入紫外線吸收劑。

聚丙烯纖維耐酸、耐堿性能優(yōu)良，抗張強(qiáng)度好，用其制作的帆布重量比普通帆布輕1/3，不僅搬運(yùn)輕便，而且降低了成本，延長(zhǎng)了使用壽命，實(shí)現(xiàn)了價(jià)廉物美。用其制作鞋子襯里布或運(yùn)動(dòng)鞋面，結(jié)實(shí)耐用，質(zhì)輕，防潮，透氣，沒(méi)有汗臭。

聚丙烯纖維可分為長(zhǎng)纖維、短纖維、紡黏無(wú)紡布、熔噴無(wú)紡布等。

聚丙烯長(zhǎng)纖維可分為普通長(zhǎng)纖維和細(xì)旦長(zhǎng)纖維(單絲纖度≤2.2 dtex，可用于生產(chǎn)服裝與裝飾和部分產(chǎn)業(yè)用長(zhǎng)絲制品。聚丙烯細(xì)旦長(zhǎng)纖維光澤好、手感柔軟、懸垂性良好、密度小，適用于針織行業(yè)，與棉、黏膠絲、真絲、氨綸等交織成棉蓋丙、絲蓋丙等產(chǎn)品時(shí)，是制作高檔運(yùn)動(dòng)服、T恤等的理想材料。

聚丙烯短纖維的生產(chǎn)工藝大部分采用多孔、低速、連續(xù)化工藝，即短紡工藝。聚丙烯短纖維與棉花混紡，可做成丙棉細(xì)布、床單，即纖維與黏膠混紡可做毛毯，聚丙烯純紡和混紡毛線，聚丙烯毛毯、地毯，聚丙烯棉絮煙用濾咀。衛(wèi)生產(chǎn)品用纖維的粗細(xì)為1.5-2.5dtex，而地上織物用纖維的粗細(xì)為5-10 dtex。纖維長(zhǎng)短為1.5-200.0 mm，取決于纖維的用途。用作混凝土的短纖維長(zhǎng)度為1.5-200.0 mm，用作尿布的長(zhǎng)度一般為40.0 mm，用作地上織物的長(zhǎng)度為60.0 mm。

紡黏無(wú)紡布，亦稱長(zhǎng)絲無(wú)紡布，是聚丙烯原料熔融后經(jīng)擠壓紡絲、拉伸、鋪網(wǎng)、粘合成形制成。它具有流程短、成本低、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品性能優(yōu)良、用途廣泛等特點(diǎn)。聚丙烯無(wú)紡布廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域(如一次性醫(yī)療衛(wèi)生用品、一次防污服、農(nóng)業(yè)用布、家具用布、制鞋業(yè)的襯里等)。

熔噴無(wú)紡布技術(shù)生產(chǎn)的纖維很細(xì)(可至0.25μm)，熔噴布具有較大的比表面積、孔隙小而孔隙率大，故其過(guò)濾性、屏蔽性和吸油性等應(yīng)用特性是用其他單獨(dú)工藝生產(chǎn)的無(wú)紡布難以具備的。熔噴無(wú)紡布廣泛用于醫(yī)療衛(wèi)生、保暖材料、過(guò)濾材料等領(lǐng)域。

早期，丙烯聚合只能得到低聚合度的紙化產(chǎn)物，屬于非結(jié)晶性化合物，無(wú)實(shí)用價(jià)值。1954年，Ziegler和Natta發(fā)明了Ziergler-Natta催化劑并制成結(jié)晶性聚丙烯，具有較高的立構(gòu)規(guī)整性，稱為全同立構(gòu)聚丙烯或等規(guī)聚丙烯。這一研究成果在聚合領(lǐng)域中開(kāi)拓了新的方向，給聚丙烯大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)和在塑料制品以及纖維生產(chǎn)等方面的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

1957年，由意大利的Montecatini公司首先實(shí)現(xiàn)了聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)。1958-1960年，該公司又將聚丙烯用于纖維生產(chǎn)，開(kāi)發(fā)商品名為Meraklon的聚丙烯纖維，以后美國(guó)和加拿大也相繼開(kāi)始生產(chǎn)。

1964年后，又開(kāi)發(fā)了捆扎用的聚丙烯膜裂纖維，并由薄膜原纖化制成紡織用纖維及地毯用紗等產(chǎn)品。

20世紀(jì)70年代，短程紡工藝與設(shè)備改進(jìn)了聚丙烯纖維生產(chǎn)工藝。同期，膨體連續(xù)長(zhǎng)絲開(kāi)始用于地毯行業(yè)。目前，全球90%的地毯底布和25%的地毯面紗由聚丙烯纖維制得。

1980年以后，隨著聚丙烯和制造聚丙烯纖維新技術(shù)的發(fā)展，特別是茂金屬催化劑的發(fā)明使得聚丙烯樹(shù)脂的品質(zhì)得到了明顯的改善。由于提高了其立構(gòu)規(guī)整性(等規(guī)度可達(dá)99.5%)，從而大大提高了聚丙烯纖維的內(nèi)在質(zhì)量。80年代中期，聚丙烯細(xì)特纖維替代了部分棉纖維，用于紡織面料及非織造布。加上一步法BCF紡絲機(jī)、空氣變形機(jī)與復(fù)合紡絲機(jī)的發(fā)展以及非織造布的出現(xiàn)和迅速發(fā)展，聚丙烯纖維在裝飾和產(chǎn)業(yè)用方面的用途進(jìn)一步拓寬。另外，世界各國(guó)對(duì)聚丙烯纖維的研究與開(kāi)發(fā)也相當(dāng)活躍，差別化纖維生產(chǎn)技術(shù)的普及和完善，大大擴(kuò)大了聚丙烯纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。

聚丙烯纖維具有許多優(yōu)良的性能，但也有蠟感強(qiáng)、手感偏硬、難染色、易積聚靜電等缺點(diǎn)。因此對(duì)其進(jìn)行改性，開(kāi)發(fā)新品種已成為聚丙烯纖維發(fā)展的主要方向。

(1)可染聚丙烯纖維

聚丙烯纖維分子中無(wú)親燃料基團(tuán)，分子聚集結(jié)構(gòu)緊密，常規(guī)聚丙烯纖維一般難染。目前市售聚丙烯纖維大都是通過(guò)紡前著色而獲得顏色，但色譜不全，不能印花，限制了織物品種的多樣化。因此，如何將通常的染色技術(shù)應(yīng)用于聚丙烯纖維，已成為人們關(guān)注的問(wèn)題。目前，已開(kāi)發(fā)出多種可染聚丙烯纖維技術(shù)，這些技術(shù)大體可分為兩類:一是通過(guò)接枝共聚將含有親燃料基團(tuán)的聚合物或單體接枝到聚丙烯分子鏈上，使之具有可染性;二是通過(guò)共混紡絲破壞和降低聚丙烯大分子間的緊密聚集結(jié)構(gòu)，使含有親燃料基團(tuán)的聚合物混到聚丙烯纖維內(nèi)，使纖維內(nèi)形成一些具有高界面能的亞微觀不連續(xù)點(diǎn)，使燃料能夠順利滲透到纖維中去并與親燃料基團(tuán)結(jié)合。

(2)工業(yè)用丙綸長(zhǎng)絲及高強(qiáng)聚丙烯纖維

工業(yè)用丙綸長(zhǎng)絲及高強(qiáng)丙綸是指用于服裝以外的所有聚丙烯長(zhǎng)絲。其生產(chǎn)工藝和用途與服裝用纖維有明顯區(qū)別。通過(guò)選用高分子、高等規(guī)度的聚丙烯原料，從提高大分子鏈伸展程度和結(jié)晶度著手，合理控制紡絲、拉伸、熱處理工藝過(guò)程，可獲得工業(yè)用丙綸長(zhǎng)絲或高強(qiáng)聚丙烯纖維。其線密度、模量、強(qiáng)力要求高，斷裂伸長(zhǎng)率和伸縮率的要求一般都較低。

(3)細(xì)特及超細(xì)特聚丙烯纖維

普通聚丙烯纖維手感較硬，有蠟狀感，因此主要用于地毯、非織造布、裝飾布和產(chǎn)業(yè)用布等方面，服裝用數(shù)量很小。隨著新型催化劑和可控流變性能樹(shù)脂制造技術(shù)的發(fā)展，細(xì)特、超細(xì)特聚丙烯纖維得到迅速發(fā)展，也為其服裝領(lǐng)域的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

用細(xì)特聚丙烯長(zhǎng)絲作為服裝用材料具有密度小、靜電小、保暖、手感好及有特殊光澤、酷似真絲等特點(diǎn)，并且有芯吸效應(yīng)及疏水、導(dǎo)濕性，是制作內(nèi)衣及運(yùn)動(dòng)服的理想材料。

(4)阻燃聚丙烯纖維

由聚丙烯纖維制成的織物易燃燒，并伴有燃燒滴熔現(xiàn)象，這一點(diǎn)限制了它的使用范圍。聚丙烯纖維的阻燃改性主要是通過(guò)添加改性和阻燃后整理的方法制備。

聚丙烯主要通過(guò)利用鹵素阻燃劑和三氧化二銻等協(xié)效劑共同作用來(lái)獲得阻燃效果，通常首先在聚丙烯切片中添加高濃度的阻燃劑及其它助劑，經(jīng)過(guò)共混制造阻燃母粒，然后與常規(guī)聚丙烯切片纖維熔融紡絲成形，制備具有阻燃性的聚丙烯纖維。磷-溴協(xié)效阻燃體系用于聚丙烯纖維的阻燃具有良好的阻燃效果，環(huán)境污染小，而磷-氮協(xié)效阻燃體系用于聚丙烯纖維具有更好的阻燃效果，但是在聚丙烯纖維中的應(yīng)用條件相對(duì)較高。

(5)遠(yuǎn)紅外聚丙烯纖維

遠(yuǎn)紅外聚丙烯纖維是一種具有優(yōu)良保健理療功能、熱效應(yīng)功能和排濕透氣、抑菌功能的新型紡織材料。它含有特殊的陶瓷成分，這種成分能吸收人體釋放出來(lái)的輻射熱，并在吸收自然界光和熱后發(fā)射回人體最需要的4~14μm波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅外線。這種遠(yuǎn)紅外線具有輻射、滲透和共振吸收特征，易被人體皮膚吸收，活化組織細(xì)胞，促進(jìn)新陳代謝，讓人體達(dá)到保濕及促進(jìn)血液循環(huán)的保健作用。

1.3.1聚丙烯纖維與水泥基體想復(fù)合的主要目的在于克服水泥基體的弱點(diǎn)，聚丙烯纖維在復(fù)合材料中主要其著一下幾個(gè)方面的作用。

Ⅰ. 阻裂作用 聚丙烯纖維可阻止水泥基體中微裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展。

Ⅱ. 增強(qiáng)作用 水泥基體不僅抗拉強(qiáng)度低，而且因存在內(nèi)部缺陷而往往難于保證，加入聚丙烯纖維可使其抗拉強(qiáng)度有成風(fēng)的保證。

Ⅲ. 增韌作用 在荷載作用下，及時(shí)水泥基體發(fā)生開(kāi)裂，聚丙烯纖維可橫跨裂縫承受拉應(yīng)力并可使用復(fù)合材料具有一定的延性，這也意味著復(fù)合材料可具有一定的韌性。

1.3.2 在纖維增強(qiáng)水泥基體中，纖維能否同時(shí)起到以上三個(gè)方面的作用，或只起到其中兩方面或者單一作用，就纖維本身而論，主要取決于一下五個(gè)因素。

Ⅰ. 纖維品種

Ⅱ. 纖維長(zhǎng)度與長(zhǎng)徑比

Ⅲ. 纖維的提及率

Ⅳ. 纖維取向

Ⅴ. 纖維外形與表面狀況

若以上5個(gè)因素能夠達(dá)到國(guó)家體系標(biāo)準(zhǔn)，則表明著聚丙烯纖維在混凝土中其到的抗裂作用都能過(guò)同時(shí)發(fā)生。