嘉賓：蘇州大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)部教授    戴禮興

　　作為我國新材料領(lǐng)域的又一自主研發(fā)項目，由蘇州大學(xué)戴禮興教授牽頭、與江蘇新民紡織科技股份有限公司合作共同完成研究開(kāi)發(fā)的“收縮性可控共聚酯全拉伸絲直紡超細化關(guān)鍵技術(shù)應用及其產(chǎn)業(yè)化”項目，使得我國在化纖技術(shù)精細化領(lǐng)域的研究又邁上了新的臺階。

　　戴禮興表示，超細纖維織物高雅、華貴，早已受到全球紡織業(yè)的矚目，而直紡法是節能、減排、低成本、高質(zhì)量的超細纖維制造新技術(shù)。具有不同收縮率的聚酯纖維是差別化合成纖維中的重要組成部分，也是織造高檔織物的理想原料之一，通過(guò)物理法生產(chǎn)的收縮性聚酯纖維放置一段時(shí)間后收縮率會(huì )下降，因此要得到穩定的收縮率，采用化學(xué)方法是有效手段。

　　直紡法

　　工藝簡(jiǎn)單成本低

　　記者：多功能復合纖維應用的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，超細纖維的研究也一直是業(yè)內所關(guān)注的，收縮性可控共聚酯全拉伸絲直紡超細化這個(gè)項目的整體情況怎樣？

　　戴禮興：收縮性可控共聚酯全拉伸絲直紡超細化項目所用原料以對苯二甲酸和乙二醇為基本組分，間苯二甲酸和聚乙二醇為共聚組分的四組分共聚酯，主要通過(guò)共聚組分的改變調控纖維收縮率。在常規FDY紡絲機上通過(guò)微細孔直接形成超細纖維難度大，該項目使用整流器調控纖維收縮率CV值，穩定纖維收縮性，采用三熱輥拉伸，精確控制紡絲工藝等手段，以最少的投入生產(chǎn)收縮性可控共聚酯全拉伸絲（FDY）超細纖維，使總纖度達到20dtex~30dtex，或者單絲纖度0.3dtex~0.5dtex的超細纖維，收縮率在15%~70%之間可調。

　　記者：國內外的企業(yè)一直在探索如何更好地制備超細纖維，與常規制備方式相比，直紡法有哪些優(yōu)勢？

　　戴禮興：纖維的收縮性是影響纖維服用性能和風(fēng)格的一種重要功能，不同的收縮性具有非常不同的特性和應用領(lǐng)域，所以生產(chǎn)收縮性可控的超細纖維具有重要現實(shí)意義。

　　直紡法制備超細全拉伸絲就是在常規FDY紡絲機上通過(guò)微細孔直接形成超細纖維，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，節能環(huán)保，但直接紡生產(chǎn)超細纖維成纖過(guò)程的可紡性、熔紡時(shí)的冷卻技術(shù)以及纖維斷頭與防止產(chǎn)生毛絲是生產(chǎn)控制的難點(diǎn)。與復合法超細絲相比，直接法生產(chǎn)超細絲技術(shù)每噸絲少排放300kg廢料，每噸節省5100元；也不需要用溶解基質(zhì)的溶劑，每噸少用溶劑40噸,其中節水39.2噸，節約氫氧化鈉0.8噸。它還可與不耐溶劑或堿的其他纖維(如羊毛、蠶絲等)復合使用，這一點(diǎn)是復合法無(wú)法比擬的。因此，作為超細纖維的生產(chǎn)方法之一，直接紡絲法會(huì )在技術(shù)不斷進(jìn)步的基礎上不斷得到發(fā)展和推廣。

　　三項創(chuàng )新

　　實(shí)現纖維收縮可控和超細化

　　記者：與現有技術(shù)相比，該項目主要有哪些創(chuàng )新之處？

　　戴禮興：我們這個(gè)項目主要在三方面對現有技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng )新。首先，設計靈活可調的整流器：在滌綸細旦絲的生產(chǎn)線(xiàn)上，為了降低拉伸過(guò)程中絲條的內應力，延緩初生絲條二次結構的發(fā)展、穩定工藝等方面的需求，現有技術(shù)在紡絲組件的下方設置了一段通常稱(chēng)之為緩冷器的加熱保溫區。由于緩冷器規格和安裝是固定的，只能通過(guò)調節緩冷器的溫度來(lái)對初生絲條的緩冷效果進(jìn)行控制。雖然緩冷器在較寬的溫度范圍內可以順利進(jìn)行紡絲，但是溫度對纖維的微觀(guān)結構具有明顯影響，從而對成品纖維的性能和質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

　　該項目依據模型預測和實(shí)驗數據相結合的方法設計了一種取代緩冷器的新型整流器，與緩冷器相比，由側吹風(fēng)裝置吹出的風(fēng)在整流器的作用下分層垂直作用于絲束，同時(shí)防止側吹風(fēng)直接吹向噴絲板面，這樣可以穩定初生纖維的收縮性能，同時(shí)，該整流器既方便安裝拆卸，又省電，特別適用于生產(chǎn)總纖度20dtex~30dtex，或單絲纖度0.5dtex以下的超細聚酯纖維。

　　其次，對超細纖維的收縮性控制：通過(guò)物理法生產(chǎn)的收縮性聚酯纖維放置一段時(shí)間后收縮率會(huì )下降，因此要得到穩定的收縮率，必須采用化學(xué)方法。我們以共聚方法為調控纖維收縮率的主要手段，根據收縮產(chǎn)生的機理，通過(guò)添加第二單體間苯二甲酸（IPA）的量來(lái)控制無(wú)定形和結晶區域從而調節纖維收縮程度。通過(guò)系統研究，得到了IPA與收縮率的對應關(guān)系。另外，柔性鏈段PEG進(jìn)入大分子主鏈后，降低了形成折疊鏈時(shí)所需克服的技術(shù)壁壘，有利于微晶的產(chǎn)生，所得到的共聚酯的微晶尺寸明顯增加，有利于纖維的染色改性，并且由于玻璃化溫度的下降，拉伸變得容易，減少了拉伸過(guò)程中毛絲的產(chǎn)生。

　　最后，對直紡超細FDY纖維進(jìn)行工藝控制：FDY卷繞速度高達5000m/min，而纖維產(chǎn)品品種總旦數小，僅為總纖度20dtex~30dtex，或單絲纖度小于0.5dtex，直接從噴絲孔中噴出形成超細絲，難度很大，加上原料不是常規聚酯和20頭高速紡絲設備，生產(chǎn)技術(shù)要求更高。除精確控制紡絲溫度、紡絲速度、吹風(fēng)條件等工藝條件外，將常規的一道　　技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

　　制造高檔面料新手段  

　　記者：經(jīng)過(guò)三年多的研發(fā)實(shí)踐，到目前為止，該項目的應用情況如何？帶來(lái)哪些經(jīng)濟和社會(huì )效益？

　　戴禮興：我國一直以來(lái)都是采用復合紡絲法生產(chǎn)超細纖維，但其工藝復雜、成本高，易產(chǎn)生環(huán)保問(wèn)題等，我們在常規FDY設備上，進(jìn)行適當改造，用直紡法制超細纖維并收縮可控，取得了很好成果，獲得了可觀(guān)的經(jīng)濟效益。以投資2000萬(wàn)元的項目為例，從2008年到2010年，項目的新增利潤達到5281.2萬(wàn)元，同比節約1313.55萬(wàn)元，新增稅收1761.38萬(wàn)元。

　　收縮性共聚酯全拉伸絲直紡超細化是非常有前景的技術(shù)。一是如前所述的超細纖維直紡制備優(yōu)勢和所具有的獨特、優(yōu)異性能；二是因為共聚酯纖維根據其熱收縮程度的不同，可以得到不同風(fēng)格及性能的產(chǎn)品。比如，熱收縮率在15%~25%的纖維，可用于織制各種縐類(lèi)、凹凸織物、提花織物；熱收縮率為15%~40%的纖維，可用于膨體毛線(xiàn)、毛毯、人造毛皮等；熱收縮率為40%~70%的纖維，可用于合成革、人造麂皮等。通過(guò)對聚酯纖維化學(xué)改性而制得的易收縮纖維因其沸水收縮率高和收縮率穩定而備受青睞，尤其適合與海島纖維復合，用于生產(chǎn)高檔仿麂皮織物、仿桃皮絨、高密度織物。因此，收縮可控和超細技術(shù)的復合是制造高檔面料的一種全新手段。