第4章 合成纖維

1、 高高 分分 子子 材材 料料第四章第四章 合成纖維合成纖維概述概述通用合成纖維通用合成纖維高性（功）能合高性（功）能合成纖維成纖維合成纖維合成纖維聚酯纖維聚酯纖維聚酰胺纖維（錦綸）聚酰胺纖維（錦綸）聚芳酰胺纖維（芳綸）聚芳酰胺纖維（芳綸）聚乙烯醇縮甲醛纖維（維綸）聚乙烯醇縮甲醛纖維（維綸）聚丙烯纖維（丙綸）聚丙烯纖維（丙綸）聚丙烯腈纖維（聚丙烯腈纖維（腈綸腈綸）PET（滌綸）、（滌綸）、PBT纖維等纖維等PA6、PA66等等超高分子量聚乙烯（超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纖維）纖維高彈性纖維（氨綸）高彈性纖維（氨綸）芳雜環(huán)聚合物纖維芳雜環(huán)聚合物纖維錦綸、滌綸、腈綸錦綸、滌綸、腈綸三三大合成

2、纖維，其產(chǎn)量大合成纖維，其產(chǎn)量占到合成纖維總產(chǎn)量占到合成纖維總產(chǎn)量的的90%4.1 4.1 通用合成纖維通用合成纖維NHCO4.1.1 聚酰胺（聚酰胺（PA）CH2NHCOCH2CH2NHCH2COHHOPA (nylon）：分子鏈含有酰胺基團的聚合物；）：分子鏈含有酰胺基團的聚合物； 由二元胺和二元酸縮聚而成，也可由由二元胺和二元酸縮聚而成，也可由-氨基酸或內(nèi)酰胺自聚而成。氨基酸或內(nèi)酰胺自聚而成。 PA的品種：的品種： PA4、PA6、PA66、PA610、PA7、PA10、PA1010、PA612、PA9、PA10、PA6T、PA9T等。等。PA與蠶絲（主要成分氨基酸，也含酰胺基）結(jié)構(gòu)相似

3、，特點是耐磨與蠶絲（主要成分氨基酸，也含酰胺基）結(jié)構(gòu)相似，特點是耐磨性好，有吸水性；性好，有吸水性； PA是制作運動服和休閑服的好材料；是制作運動服和休閑服的好材料； 另外也用于輪胎簾子線、降落傘、繩索、漁網(wǎng)等。另外也用于輪胎簾子線、降落傘、繩索、漁網(wǎng)等。聚酰胺聚酰胺6（PA6）相對分子量控制在相對分子量控制在1400020000；紡絲溫度控制在紡絲溫度控制在260280（PA6熔點為熔點為215）。）。聚酰胺聚酰胺66（PA66）相對分子量控制在相對分子量控制在2000030000；紡絲溫度控制在紡絲溫度控制在280290（PA6熔點為熔點為255265）。）。nCO(CH2)4CONH(C

4、H2)6NHHOH滌綸，俗稱的確良，是聚對苯二甲酸乙二醇酯（滌綸，俗稱的確良，是聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）經(jīng)熔融紡絲制成的纖維；經(jīng)熔融紡絲制成的纖維；相對分子量相對分子量1500022000； PET紡絲溫度紡絲溫度275295（PET熔點熔點262 ，Tg80 ）；）；滌綸是最挺括的纖維，易洗、快干、免燙；滌綸是最挺括的纖維，易洗、快干、免燙； 但透氣性、吸濕性較差（可通過化學接枝或離子表面處但透氣性、吸濕性較差（可通過化學接枝或離子表面處理引入親水基團）。理引入親水基團）。主要包括：聚對苯二甲酸乙二醇酯（主要包括：聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對苯二甲酸?。?、聚對苯二甲酸丁二醇酯（

5、二醇酯（PBT）、聚對苯二甲酸丙二醇酯（）、聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT）等纖維。）等纖維。 滌綸滌綸COnCOOOCH2CH24.1.2 聚酯纖維聚酯纖維PET成纖的結(jié)構(gòu)：成纖的結(jié)構(gòu)：P PE ET T纖纖維維單單 絲絲原原 纖纖直徑直徑0.5mm，由數(shù)百個單絲組成由數(shù)百個單絲組成直徑直徑25um，由原纖組成由原纖組成直徑直徑10nm，由直徑為，由直徑為10nm的片晶堆砌而成，片的片晶堆砌而成，片晶間由無定形區(qū)域連接晶間由無定形區(qū)域連接在拉伸過程中，堆砌的片晶沿纖維軸方向取向，而在拉伸過程中，堆砌的片晶沿纖維軸方向取向，而在松弛過程中，堆砌的片晶發(fā)生扭曲在松弛過程中，堆砌的片晶發(fā)生扭曲 與與

6、PET相比，相比，PBT柔性鏈節(jié)更長一些，柔性鏈節(jié)更長一些，Tg（29）和）和Tm均會低一些，結(jié)晶速度較均會低一些，結(jié)晶速度較PET快快10倍，有極好的伸長倍，有極好的伸長彈性回復率，且柔軟易染色；彈性回復率，且柔軟易染色；特別適用于制作游泳衣、體操服、長筒襪、滑雪褲等特別適用于制作游泳衣、體操服、長筒襪、滑雪褲等高彈性紡織品。高彈性紡織品。COnCOOOCH24聚對苯二甲酸丁二醇酯（聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）纖維）纖維 1995年，年，Shell 公司研制成功，熔點公司研制成功，熔點230，Tg46；其主要物理性能均優(yōu)于其主要物理性能均優(yōu)于PET，柔軟性和伸長彈性回復率，柔軟性和伸長彈性

7、回復率介于介于PBT和和PET之間；之間；能經(jīng)受能經(jīng)受射線消毒，開發(fā)功能性織物。射線消毒，開發(fā)功能性織物。COnCOOOCH23聚對苯二甲酸丙二醇酯（聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT）纖維）纖維 腈綸是由聚丙烯腈或含腈綸是由聚丙烯腈或含85%以上丙烯腈的共聚物經(jīng)溶液紡絲制成的以上丙烯腈的共聚物經(jīng)溶液紡絲制成的合成纖維。合成纖維。聚合物原料的制備：聚合物原料的制備： PAN均聚物：均聚物：AN的自由基聚合；的自由基聚合； PAN共聚物：共聚物：AN與與A或或MAA等的自由基共聚。等的自由基共聚。PAN相對分子量：相對分子量：5000080000；腈綸蓬松柔軟，被譽為腈綸蓬松柔軟，被譽為“人造羊毛人造

8、羊毛”；分子中具有氰基，具有優(yōu)良的耐曬性，用于制作戶外用織物，如帳分子中具有氰基，具有優(yōu)良的耐曬性，用于制作戶外用織物，如帳篷、窗簾、毛毯等；篷、窗簾、毛毯等；以腈綸為原料還可以制造阻燃的以腈綸為原料還可以制造阻燃的PAN基氧化纖維和碳纖維。基氧化纖維和碳纖維。4.1.3 腈綸腈綸 丙綸：等規(guī)丙綸：等規(guī)PP聚丙烯經(jīng)熔體紡絲而成。聚丙烯經(jīng)熔體紡絲而成。相對分子量：相對分子量：1030萬（非極性分子，提高分子量來提高纖維強度）；萬（非極性分子，提高分子量來提高纖維強度）； 分子量的增大導致熔體的粘度較大，紡絲溫度比其熔點要高很多分子量的增大導致熔體的粘度較大，紡絲溫度比其熔點要高很多 ；丙綸的吸濕

9、性、染色性、耐熱性均較差；丙綸的吸濕性、染色性、耐熱性均較差；主要用途：制備編織袋和無紡布。主要用途：制備編織袋和無紡布。4.1.4 丙綸丙綸 維綸：聚乙烯醇縮甲醛纖維。維綸：聚乙烯醇縮甲醛纖維。維綸的性能和微觀近似蠶絲，可織造綢緞衣料，吸濕維綸的性能和微觀近似蠶絲，可織造綢緞衣料，吸濕性和耐日光性好，但彈性較差。性和耐日光性好，但彈性較差。4.1.5 維綸維綸 從從1931年，年，Carothers發(fā)明發(fā)明PA66開始，直至開始，直至60年代，出年代，出現(xiàn)了很多現(xiàn)了很多PA品種，其中最重的發(fā)現(xiàn)是品種，其中最重的發(fā)現(xiàn)是DuPont公司公司1962年年發(fā)現(xiàn)的聚間苯二甲酰間苯二胺纖維（發(fā)現(xiàn)的聚間苯

10、二甲酰間苯二胺纖維（Nomex），到），到1966年，發(fā)現(xiàn)聚對苯二甲酰對苯二胺纖維（年，發(fā)現(xiàn)聚對苯二甲酰對苯二胺纖維（Kevlar） 。4.2.1 芳香族聚酰胺纖維芳香族聚酰胺纖維4.2 高性能合成纖維高性能合成纖維 Kevlar纖維的問世，代表著纖維的問世，代表著合成纖維向高強度、高模量合成纖維向高強度、高模量和耐高溫的高性能化方向達和耐高溫的高性能化方向達到一個新的里程碑。到一個新的里程碑。在國內(nèi)分別稱為芳綸在國內(nèi)分別稱為芳綸1313和芳綸和芳綸14144.2.1 芳香族聚酰胺纖維芳香族聚酰胺纖維COnCONHNHCOnCONHNH1413芳綸芳綸1313耐高溫性好，不會熔融；芳綸耐高溫性

11、好，不會熔融；芳綸1414 強度高、強度高、模量高又耐高溫。模量高又耐高溫。4.2.1 芳香族聚酰胺纖維芳香族聚酰胺纖維結(jié)構(gòu)與性能的差異結(jié)構(gòu)與性能的差異芳綸芳綸1313分子結(jié)構(gòu)中酰胺鍵與分子結(jié)構(gòu)中酰胺鍵與苯環(huán)間位連接苯環(huán)間位連接間位苯環(huán)間位苯環(huán) 的共價鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)的共價鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)位能低，可旋轉(zhuǎn)角度大位能低，可旋轉(zhuǎn)角度大大分子是柔性鏈結(jié)構(gòu)，在力學大分子是柔性鏈結(jié)構(gòu)，在力學性能上接近普通的柔性鏈纖維性能上接近普通的柔性鏈纖維但苯環(huán)含量高，但苯環(huán)含量高，耐熱性能耐熱性能遠遠大于脂肪族纖維大于脂肪族纖維芳綸芳綸1414纖維纖維對位連接的苯酰胺，酰胺對位連接的苯酰胺，酰胺鍵與苯環(huán)形成共軛結(jié)構(gòu)鍵與苯環(huán)形成共軛結(jié)

12、構(gòu)內(nèi)旋位能相當高，呈線性內(nèi)旋位能相當高，呈線性剛性伸直鏈結(jié)構(gòu)，分子排剛性伸直鏈結(jié)構(gòu)，分子排列規(guī)整，結(jié)晶和取向極高列規(guī)整，結(jié)晶和取向極高溶致液晶聚合物，纖維的溶致液晶聚合物，纖維的強度和模量相當高強度和模量相當高芳香族聚酰胺纖維的加工芳香族聚酰胺纖維的加工 在芳香族聚酰胺纖維的研究中發(fā)現(xiàn)，不僅其熔點高于熱分解溫度，在芳香族聚酰胺纖維的研究中發(fā)現(xiàn)，不僅其熔點高于熱分解溫度，而且在常規(guī)有機溶劑中很難溶解，因此用普通的紡絲方法（熔體、而且在常規(guī)有機溶劑中很難溶解，因此用普通的紡絲方法（熔體、溶液）無法制得纖維。溶液）無法制得纖維。 液晶紡絲：液晶紡絲：1966年杜邦公司年杜邦公司 對位芳綸可溶解在濃硫

13、酸中，達到臨界濃度時，形成高分子液對位芳綸可溶解在濃硫酸中，達到臨界濃度時，形成高分子液晶溶液，粘度會減小，通過干噴濕紡液晶紡絲技術紡出的纖維強度晶溶液，粘度會減小，通過干噴濕紡液晶紡絲技術紡出的纖維強度非常高。非常高。具有向列型液晶結(jié)構(gòu)的紡絲原液通過噴絲孔時，在剪切力和伸長具有向列型液晶結(jié)構(gòu)的紡絲原液通過噴絲孔時，在剪切力和伸長流動下，全體向列型液晶微區(qū)沿纖維軸向取向；流動下，全體向列型液晶微區(qū)沿纖維軸向取向；在空氣層中進一步伸長取向；在空氣層中進一步伸長取向；隨后在低溫凝固浴中冷凍凝固成形、分子取向結(jié)構(gòu)被保留下來，隨后在低溫凝固浴中冷凍凝固成形、分子取向結(jié)構(gòu)被保留下來，這樣得到高強度高模量

14、的纖維。這樣得到高強度高模量的纖維。芳綸芳綸1313白短切纖維白短切纖維 芳綸芳綸1313紡前著色短纖維紡前著色短纖維 芳綸紗芳綸紗 國產(chǎn)芳綸的價格，白的國產(chǎn)芳綸的價格，白的18萬元萬元/噸左右，帶色的噸左右，帶色的30萬元萬元/噸。噸。 目前芳綸目前芳綸1313已在煙臺實現(xiàn)了國產(chǎn)化已在煙臺實現(xiàn)了國產(chǎn)化,產(chǎn)量達到世界第二產(chǎn)量達到世界第二,僅次于美國。僅次于美國。 芳綸芳綸1414的應用的應用 航空、航天領域：發(fā)動機殼體及零部件；航空、航天領域：發(fā)動機殼體及零部件； 防彈領域：頭盔、背心、運鈔車等；防彈領域：頭盔、背心、運鈔車等； 建筑領域：替代鋼筋纖維（芳綸辮繩的強度通常是鋼建筑領域：替代鋼筋

15、纖維（芳綸辮繩的強度通常是鋼筋的筋的5倍，而密度只有它的倍，而密度只有它的1/5）；）； 輪胎簾子線：與常規(guī)輪胎相比，采用芳綸簾子線的輪輪胎簾子線：與常規(guī)輪胎相比，采用芳綸簾子線的輪胎質(zhì)量可減輕胎質(zhì)量可減輕3kg，而價格只高，而價格只高10%； 各種高壓氣罐；各種高壓氣罐； 高速列車的天花板和內(nèi)部隔板。高速列車的天花板和內(nèi)部隔板。4.2.2 超高分子量聚乙烯（超高分子量聚乙烯（UHMWPE）設想：設想： 既然柔性聚酯、聚酰胺能夠開發(fā)成高強高模纖維，那么聚丙烯腈、既然柔性聚酯、聚酰胺能夠開發(fā)成高強高模纖維，那么聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚烯烴等常規(guī)纖維也能否開發(fā)成高強高模纖維？聚乙烯醇、聚烯烴等常規(guī)纖

16、維也能否開發(fā)成高強高模纖維？近近20多年來，各國科學家從理論和實踐兩個方面進行了大量、深入細多年來，各國科學家從理論和實踐兩個方面進行了大量、深入細致的研究工作，終于促使超高強聚乙烯纖維、超高強聚乙烯醇纖維、致的研究工作，終于促使超高強聚乙烯纖維、超高強聚乙烯醇纖維、超高強聚丙烯脂纖維相繼誕生，并開始了工業(yè)化生產(chǎn)。其中、超高強超高強聚丙烯脂纖維相繼誕生，并開始了工業(yè)化生產(chǎn)。其中、超高強高模聚乙烯纖維的發(fā)展尤為迅速。高模聚乙烯纖維的發(fā)展尤為迅速。70年代初期，英國年代初期，英國Leeds大學大學Ward教授首先用熔融紡絲法得到了中強教授首先用熔融紡絲法得到了中強PE纖維；纖維；1989年，美國年

17、，美國Ce1anese及意大利的及意大利的Snia兩個公司利用分別推出了超高分兩個公司利用分別推出了超高分子量聚乙烯纖維；子量聚乙烯纖維；荷蘭荷蘭DSM礦業(yè)公司發(fā)表礦業(yè)公司發(fā)表凝膠紡絲法紡制超高強高模聚乙烯纖維的專利凝膠紡絲法紡制超高強高模聚乙烯纖維的專利；荷蘭荷蘭DSM公司、日本三井石油對其進行了產(chǎn)業(yè)化。公司、日本三井石油對其進行了產(chǎn)業(yè)化。性性 能能分子量在分子量在150萬至萬至800萬之間，是普通纖維的數(shù)十倍；萬之間，是普通纖維的數(shù)十倍；強度達到強度達到2.23.5GPa，而芳綸，而芳綸1414強度為強度為2.152.58GPa； 具有很好的耐疲勞性和耐磨擦性；具有很好的耐疲勞性和耐磨擦性

18、； 耐沖擊性能強于芳綸、碳纖維、聚酯，僅小于尼龍；在高耐沖擊性能強于芳綸、碳纖維、聚酯，僅小于尼龍；在高強纖維中，它是最高的；強纖維中，它是最高的； 耐光性是所有纖維中最好的；耐光性是所有纖維中最好的； 優(yōu)良的耐化學腐蝕性：經(jīng)強酸、強堿優(yōu)良的耐化學腐蝕性：經(jīng)強酸、強堿2000h浸泡，高強浸泡，高強PE的強度能保持在的強度能保持在90%以上，而芳綸只有原來的以上，而芳綸只有原來的20%； 熱性能：熔點熱性能：熔點144。 繩索類：繩索類：由于聚乙烯強度高、模量高、密度小、耐腐蝕性好，因此由于聚乙烯強度高、模量高、密度小、耐腐蝕性好，因此特別適合用作海洋航行用繩索。降落傘用繩，高強聚乙烯纖維也是首

19、特別適合用作海洋航行用繩索。降落傘用繩，高強聚乙烯纖維也是首選對象。選對象。 防彈材料防彈材料：高強聚乙烯纖維優(yōu)良的吸收沖擊能量的本領、纖維的可：高強聚乙烯纖維優(yōu)良的吸收沖擊能量的本領、纖維的可加工性及特別小的密度都使它在作防彈或防切割衣服方面具有其他纖加工性及特別小的密度都使它在作防彈或防切割衣服方面具有其他纖維無法比擬的優(yōu)點。維無法比擬的優(yōu)點。 用作復合材料的增強材料用作復合材料的增強材料：優(yōu)良的力學性能賦予它成為增強材料的：優(yōu)良的力學性能賦予它成為增強材料的特性，適用于各種飛機的翼尖結(jié)構(gòu)、飛船結(jié)構(gòu)和浮標飛機等。該纖維特性，適用于各種飛機的翼尖結(jié)構(gòu)、飛船結(jié)構(gòu)和浮標飛機等。該纖維也可以用作航

20、天飛機著陸的減速降落傘和飛機上懸吊重物的繩索，取也可以用作航天飛機著陸的減速降落傘和飛機上懸吊重物的繩索，取代了傳統(tǒng)的鋼纜繩和合成纖維繩索，其發(fā)展速度異常迅速。代了傳統(tǒng)的鋼纜繩和合成纖維繩索，其發(fā)展速度異常迅速。4.3 功能合成纖維功能合成纖維功能纖維是時代的產(chǎn)物：功能纖維是時代的產(chǎn)物：社會的發(fā)展和生產(chǎn)技術的積累是保證；社會的發(fā)展和生產(chǎn)技術的積累是保證；人們對美好和舒適生活空間的追求是動力；人們對美好和舒適生活空間的追求是動力；希望纖維材料接近自然賦予真絲般柔軟感和纖細感，光澤優(yōu)希望纖維材料接近自然賦予真絲般柔軟感和纖細感，光澤優(yōu)雅，并賦予防水透濕、親水、防靜電、抗紫外、抗菌、遠紅外、雅，并賦

21、予防水透濕、親水、防靜電、抗紫外、抗菌、遠紅外、可生物降解等功能?？缮锝到獾裙δ?。 纖維材料的功能取決于：纖維材料的功能取決于：聚合物的化學結(jié)構(gòu)和基團組成的特異性；聚合物的化學結(jié)構(gòu)和基團組成的特異性；高分子聚集態(tài)的物理形態(tài)特異性；高分子聚集態(tài)的物理形態(tài)特異性；纖維的成型技術（采用異型截面、中空、復合等紡絲工藝）。纖維的成型技術（采用異型截面、中空、復合等紡絲工藝）。 分子鏈上由軟鏈段和硬鏈段兩部分組成；分子鏈上由軟鏈段和硬鏈段兩部分組成；其中軟鏈段由非晶性脂肪族聚酯或聚醚組成，其中軟鏈段由非晶性脂肪族聚酯或聚醚組成，Tg：-70-50 ，常溫下，常溫下為高彈態(tài)；為高彈態(tài)； 硬鏈段由結(jié)晶性的芳

22、香族二異氰酸酯等組成，在應力作用下不變形；硬鏈段由結(jié)晶性的芳香族二異氰酸酯等組成，在應力作用下不變形；低熔點、無定形的軟鏈段作為母體，高熔點、結(jié)晶的硬鏈段嵌在其中；低熔點、無定形的軟鏈段作為母體，高熔點、結(jié)晶的硬鏈段嵌在其中； 氨綸具有氨綸具有500%800%的伸長，回復性也非常出眾。的伸長，回復性也非常出眾。4.3.1 高彈性纖維高彈性纖維氨綸（聚氨酯纖維）氨綸（聚氨酯纖維）萊卡：萊卡：美國杜邦公司（美國杜邦公司（1959年），聚氨酯溶液年），聚氨酯溶液-干法紡絲干法紡絲 (與橡膠相比，彈性更長更持久，而且重量輕與橡膠相比，彈性更長更持久，而且重量輕1/3 ) 。 第一代氯綸：無規(guī)立構(gòu)，第一

23、代氯綸：無規(guī)立構(gòu)，Tg75 ，分子量，分子量610萬，具有耐腐蝕萬，具有耐腐蝕性好、抗靜電和保暖功效；性好、抗靜電和保暖功效；第二代氯綸：高間規(guī)度，低溫聚合產(chǎn)物，第二代氯綸：高間規(guī)度，低溫聚合產(chǎn)物，Tg100 ，溶液紡絲。，溶液紡絲。4.3.2 耐腐蝕性纖維耐腐蝕性纖維氯綸（聚氯乙烯纖維）氯綸（聚氯乙烯纖維） 乳液紡絲乳液紡絲耐腐蝕、耐酸堿。耐腐蝕、耐酸堿。氟綸（聚四氟乙烯纖維）氟綸（聚四氟乙烯纖維） 腈綸和丙綸等易燃（容易著火，燃燒速度快）；腈綸和丙綸等易燃（容易著火，燃燒速度快）；PA、PET、維倫等可燃（能發(fā)煙燃燒，但較難著火）。、維倫等可燃（能發(fā)煙燃燒，但較難著火）。4.3.3 阻燃纖

24、維阻燃纖維阻燃纖維阻燃纖維極限氧指數(shù)為：極限氧指數(shù)為：q 氟綸：氟綸：95q 酚醛纖維：酚醛纖維：3234q 氯綸：氯綸：3537q 芳綸：芳綸：3334q PBI：41q 腈氯綸：腈氯綸：2631q 維氯綸：維氯綸：3033222%100%OLOION極限氧指數(shù)：極限氧指數(shù)：纖維點燃后在氧纖維點燃后在氧-氮混合氣中維持燃氮混合氣中維持燃燒所需的最低含氧量的體積分數(shù)。燒所需的最低含氧量的體積分數(shù)。LOI%21%即為阻燃纖維即為阻燃纖維無機阻燃劑：氫氧化鋁（鎂）、氧化錫等；無機阻燃劑：氫氧化鋁（鎂）、氧化錫等；有機阻燃劑：磷酸三辛酯、磷酸丁乙醚酯、十溴二苯醚等。有機阻燃劑：磷酸三辛酯、磷酸丁乙醚

25、酯、十溴二苯醚等。4.3.4 醫(yī)用合成纖維醫(yī)用合成纖維醫(yī)用合成纖維的要求：生物相容性（血液和組織）醫(yī)用合成纖維的要求：生物相容性（血液和組織）生物可降解生物可降解性合成纖維性合成纖維生物不可降生物不可降解合成纖維解合成纖維主要為聚酯類纖維主要為聚酯類纖維:聚羥基乙酸、聚乳聚羥基乙酸、聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚羥基?。ㄎ欤┧狨ニ?、聚己內(nèi)酯、聚羥基?。ㄎ欤┧狨ゼ捌涔簿畚锢w維。及其共聚物纖維。PA錦綸、滌綸、腈綸、丙綸等。錦綸、滌綸、腈綸、丙綸等。 可降解聚酯類纖維：醫(yī)學可吸收縫線、自增強人造骨復可降解聚酯類纖維：醫(yī)學可吸收縫線、自增強人造骨復合材料等；合材料等；不可降解類纖維：不可降解類纖維： 錦綸、滌

26、綸、丙綸可用作非吸收性縫合線，滌綸和氟綸錦綸、滌綸、丙綸可用作非吸收性縫合線，滌綸和氟綸用于制造人工血管，聚丙烯腈中空纖維用于人工腎，聚丙用于制造人工血管，聚丙烯腈中空纖維用于人工腎，聚丙烯中空纖維用于人工心臟。烯中空纖維用于人工心臟。4.3.5 導電纖維導電纖維 金金屬屬類類導導電電纖纖維維碳碳纖纖維維 金金屬屬化化合合物物與與成成纖纖聚聚合合物物復復合合導導電電纖纖維維導導電電聚聚合合物物纖纖維維1960，日本帝人；，日本帝人；1975，美國杜邦；，美國杜邦；產(chǎn)量最大導電纖維品種；產(chǎn)量最大導電纖維品種；PA、PU、PET、PAN等。等。1970，聚乙炔、聚苯胺等，直接紡絲或，聚乙炔、聚苯胺

27、等，直接紡絲或后處理法。后處理法。銅、鋁、不銹鋼纖維，細絲難以加工；銅、鋁、不銹鋼纖維，細絲難以加工；徑向強度低；徑向強度低；銅、銀、鎳、鉻的硫化物和碘化物；銅、銀、鎳、鉻的硫化物和碘化物；聚聚合合物物/ /炭炭黑黑 復復合合纖纖維維導電纖維的應用導電纖維的應用在纖維中混入在纖維中混入0.055的導電纖維，的導電纖維，可解決織物的帶靜電問題可解決織物的帶靜電問題， 導電纖維具有優(yōu)異的遠高于抗靜電纖維的消除和防止靜電的性能；導電纖維具有優(yōu)異的遠高于抗靜電纖維的消除和防止靜電的性能；由導電纖維制成的導電織物具有導電、電熱及屏蔽和吸收電磁波的功由導電纖維制成的導電織物具有導電、電熱及屏蔽和吸收電磁波

28、的功能，可用來制成能，可用來制成導電工作服導電工作服；或制造電熱毯、電熱服、睡袋及電熱繃帶；或制造電熱毯、電熱服、睡袋及電熱繃帶等面狀發(fā)熱體；等面狀發(fā)熱體；利用導電纖維對電磁波的屏蔽特性，可用作精密電子元件、電子儀器、利用導電纖維對電磁波的屏蔽特性，可用作精密電子元件、電子儀器、高頻焊接機等電磁波高頻焊接機等電磁波屏蔽罩屏蔽罩，或航空和航天部門的電磁波屏蔽材料。，或航空和航天部門的電磁波屏蔽材料。4.3.6 光導纖維光導纖維 1870年的一天，英國物理學家丁達爾丁達爾到皇家學會的演講廳講光的全反射原理，他做了一個簡單的實驗：在裝滿水的木桶上鉆個孔，然后用燈從桶上邊把水照亮。結(jié)果使觀眾們大吃一驚

29、。人們看到，放光的水從水桶的小孔里流了出來，水流彎曲，光線也跟著彎曲，光居然被彎彎曲曲的水俘獲了。表面上看，光好像在水流中彎曲前進。實際上，在彎曲的水流里，光仍沿直線傳播，只不過在內(nèi)表面上發(fā)生了多次全反射全反射，光線經(jīng)過多次全反射向前傳播。封套/外殼 兩個雙絞線對 封套/外殼 箔屏蔽層 內(nèi)導體絕緣層外屏蔽層外部保護層4.3.7 光導纖維光導纖維 紀紀錄錄聲聲音音 的的電電信信號號 光光信信號號電電信信號號光光發(fā)發(fā)送送機機光光接接收收機機光光導導纖纖維維光導纖維（光纖光導纖維（光纖) ) ：是一種把是一種把光能閉合在纖維中，產(chǎn)生導光光能閉合在纖維中，產(chǎn)生導光作用的光學復合材料。作用的光學復合材料

30、。由由兩種兩種或兩種以上或兩種以上折射率不同折射率不同的材料復合的材料復合而成，即由實際起而成，即由實際起導光作用的芯材和折射率低于導光作用的芯材和折射率低于芯材而能將光能閉合于芯材之芯材而能將光能閉合于芯材之中的皮構(gòu)成。中的皮構(gòu)成。芯材芯材和和皮材皮材的折的折射率相差越大越好。射率相差越大越好。4.3.7 光導纖維光導纖維4.3.7 光導纖維光導纖維 石石英英光光纖纖玻玻璃璃光光纖纖有有機機光光纖纖60年代推出；年代推出；70年代推出，損耗小，傳導距離長，年代推出，損耗小，傳導距離長，但價格昂貴、不易彎曲、加工困難。但價格昂貴、不易彎曲、加工困難。70年代開始出現(xiàn)，損耗較大，傳導距離短，年代

31、開始出現(xiàn)，損耗較大，傳導距離短，但加工容易、輕而柔軟、繞曲性好。但加工容易、輕而柔軟、繞曲性好。有機光纖特點：有機光纖特點： 是一種很細的皮芯型光學合成纖維，其芯絲是高光學純的有機是一種很細的皮芯型光學合成纖維，其芯絲是高光學純的有機高聚物，直徑在高聚物，直徑在0.0050.1mm，在它外面包裹著一層較低光折率，在它外面包裹著一層較低光折率的有機高聚物薄膜皮層；的有機高聚物薄膜皮層；光在纖維界面上全反射而使光在纖維內(nèi)曲折反復傳播并把光約束光在纖維界面上全反射而使光在纖維內(nèi)曲折反復傳播并把光約束在纖維內(nèi)進行導光。在纖維內(nèi)進行導光。 芯用材料：透光性好，又易纖維化，如芯用材料：透光性好，又易纖維化，如PMMA和和PS； 皮層材料：選用比芯材折射率低的透明性高聚物；皮層材料：選用比芯材折射率低的透明性高聚物； 選擇皮材時要充分考慮皮材的熔融性與芯材的熔融性差異。選擇皮材時要充分考慮皮材的熔融性與芯材的熔融性差異。有機光纖有機光纖例如：例如：氟化偏氯乙烯氟化偏氯乙烯四氟乙烯共聚物四氟乙烯共聚物PMMA（折射率在（折射率在1.40左右）左右）（折射率為（折射率為l.49）PS（折射率為（折射率為1.59）PMMA（1）Gore面料（面料（1976，美國）：該面料中復貼而成的，美國）：該面料中復貼而成的PTFE防水透濕防水透濕薄膜，該薄膜