第一章化學(xué)纖維總論

1、Company Logo 廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院紡織系廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院紡織系 吳佳林吳佳林化學(xué)纖維概論化學(xué)纖維概論主編簡介主編簡介肖長發(fā)肖長發(fā)v 肖長發(fā)，教授，博士生導(dǎo)師。肖長發(fā)，教授，博士生導(dǎo)師。1953年出生年出生，1977年大學(xué)畢業(yè)于天津紡織工學(xué)院，年大學(xué)畢業(yè)于天津紡織工學(xué)院，1982年年研究生畢業(yè)于華東紡織工學(xué)院，分別于研究生畢業(yè)于華東紡織工學(xué)院，分別于1987年年1990年和年和1995年年1996年在日本留學(xué)，先后年在日本留學(xué)，先后獲工學(xué)碩士和博士學(xué)位，獲工學(xué)碩士和博士學(xué)位，1995年晉升教授，曾年晉升教授，曾擔(dān)任天津紡織工學(xué)院高分子教研室主任、材料科擔(dān)任天津紡織工學(xué)院高分子教研室主任、

2、材料科學(xué)系主任、學(xué)系主任、1998年起擔(dān)任天津紡織工學(xué)院副院年起擔(dān)任天津紡織工學(xué)院副院長、天津工業(yè)大學(xué)副校長職務(wù)。長、天津工業(yè)大學(xué)副校長職務(wù)。第一章第一章 總論總論v總論：總論：對纖維具有的共性加以討論。對纖維具有的共性加以討論。v各論或個論：各論或個論：對每個品種單獨具體的討論。對每個品種單獨具體的討論。第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)纖維的發(fā)展?fàn)顩r化學(xué)纖維的發(fā)展?fàn)顩rv一、化學(xué)纖維的分類一、化學(xué)纖維的分類v1、再生纖維再生纖維 v 用天然高分子化合物為原料用天然高分子化合物為原料,經(jīng)化學(xué)處理和經(jīng)化學(xué)處理和機(jī)械加工制得的纖維機(jī)械加工制得的纖維. 2、合成纖維合成纖維 用石油、天然氣、煤以及農(nóng)副產(chǎn)品為原料用石

3、油、天然氣、煤以及農(nóng)副產(chǎn)品為原料,經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)制成合成高聚物、再經(jīng)經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)制成合成高聚物、再經(jīng)紡絲后處理等加工制得的纖維紡絲后處理等加工制得的纖維.LOGO化學(xué)纖維合成纖維再生纖維素纖維：粘膠、銅氨、醋酯、天絲(Tencel)、莫代爾(Modal)、竹纖維等再生蛋白質(zhì)纖維：酪素(牛奶)纖維、大豆 纖維、花生纖維、仿蜘蛛絲纖維等聚酯纖維(滌綸)、聚酰胺纖維(錦綸)、聚丙烯腈纖維(腈綸)、聚乙烯縮甲醛纖維(維綸)、聚丙烯纖維(丙綸)、聚氨酯纖維(氨綸、萊卡)、氯綸等再生纖維無機(jī)纖維玻璃纖維、金屬纖維、碳纖維化纖主要品種表化纖主要品種表1-1v 聚酰胺纖維、聚酯纖維、聚丙烯晴纖維、聚聚酰

4、胺纖維、聚酯纖維、聚丙烯晴纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維是我國合成纖維的四大品種。乙烯醇縮甲醛纖維是我國合成纖維的四大品種。此外聚丙烯纖維、聚氯乙烯纖維也有一定的產(chǎn)量此外聚丙烯纖維、聚氯乙烯纖維也有一定的產(chǎn)量。v 合成纖維的主要品種如下：合成纖維的主要品種如下：v (1)按主鏈結(jié)構(gòu)可按主鏈結(jié)構(gòu)可分分碳鏈合成纖維，碳鏈合成纖維，如聚丙如聚丙烯纖維烯纖維(丙綸丙綸)、聚丙烯腈纖維、聚丙烯腈纖維(腈綸腈綸)、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛纖維縮甲醛纖維(維尼綸維尼綸)；雜鏈合成纖維雜鏈合成纖維，如聚酰胺，如聚酰胺纖維纖維(錦綸錦綸)、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸乙二酯(滌綸滌綸)等。等。v (2)按性能按性

5、能可分可分耐高溫耐高溫纖維，如聚苯咪唑纖維，如聚苯咪唑纖維；纖維；耐高溫腐蝕耐高溫腐蝕纖維，如聚四氟乙烯；纖維，如聚四氟乙烯；高強(qiáng)度高強(qiáng)度纖維，如聚對苯二甲酰對苯二胺；纖維，如聚對苯二甲酰對苯二胺；耐輻射耐輻射纖維，如聚酰亞胺纖維；還有纖維，如聚酰亞胺纖維；還有阻燃阻燃纖維、高分子光導(dǎo)纖維纖維、高分子光導(dǎo)纖維等。等。v 合成纖維的生產(chǎn)有三大工序：合成聚合合成纖維的生產(chǎn)有三大工序：合成聚合物制備、紡絲成型、后處理。物制備、紡絲成型、后處理。二、世界化纖發(fā)展概況二、世界化纖發(fā)展概況v17世紀(jì)有人提出模仿蠶吐絲可制得纖維。世紀(jì)有人提出模仿蠶吐絲可制得纖維?！爸灰腥讼氲玫剑陀腥俗龅玫街灰腥讼氲玫?/p>

6、，就有人做得到”。v法國：查爾德內(nèi)特法國：查爾德內(nèi)特 1884硝酸纖維素硝酸纖維素v美國：卡洛澤斯美國：卡洛澤斯 1935年尼龍年尼龍66v英國：溫菲爾德英國：溫菲爾德 1941 滌綸滌綸v德國：迪克遜德國：迪克遜 與上合作與上合作聚酰胺纖維是最早的合成纖維之一，其發(fā)明人是美聚酰胺纖維是最早的合成纖維之一，其發(fā)明人是美國人卡洛澤斯國人卡洛澤斯。v卡洛澤斯是一位才華出眾的青年化學(xué)家。在伊利諾斯大學(xué)和哈佛大學(xué)任教。1928年，他接受美國杜邦德奴姆爾公司的聘請，加入杜邦公司。1930年，當(dāng)他對由乙二醇和癸二酸制成的聚酯進(jìn)行實驗時，發(fā)現(xiàn)這種經(jīng)過加熱后的熔融聚合物能夠拉伸成長纖維狀細(xì)絲。更重要的是，他發(fā)

7、現(xiàn)這種纖維即使冷卻之后，拉伸長度仍比最初的長度高幾倍此后，卡洛澤斯及其同事又研制成命名為聚合物“66”的聚酰胺。1935年，取名為“尼龍”的聚合物“66”在杜邦公司得到了廣泛的應(yīng)用。 v1941年，英國的年，英國的J.R.溫菲爾德和溫菲爾德和J.T.迪克森迪克森以對苯二甲酸和乙二醇為原料在實驗室內(nèi)以對苯二甲酸和乙二醇為原料在實驗室內(nèi)首先研制成功聚酯纖維，命名為特麗綸首先研制成功聚酯纖維，命名為特麗綸(Terylene)。1953年美國生產(chǎn)商品名為達(dá)年美國生產(chǎn)商品名為達(dá)可綸可綸(Dacron)的聚酯纖維。隨后聚酯纖維的聚酯纖維。隨后聚酯纖維在世界各國得到迅速發(fā)展。在世界各國得到迅速發(fā)展。1960

8、年聚酯纖年聚酯纖維的世界產(chǎn)量超過聚丙烯腈纖維，維的世界產(chǎn)量超過聚丙烯腈纖維，1972年年又超過聚酰胺纖維，成為合成纖維的第一又超過聚酰胺纖維，成為合成纖維的第一大品種。大品種。 v聚酯工藝路線有直接酯化法聚酯工藝路線有直接酯化法(PTA法法)和酯交和酯交換法換法(DMT法法)。PTA法具有原料消耗低、反法具有原料消耗低、反應(yīng)時間短等優(yōu)勢，自應(yīng)時間短等優(yōu)勢，自80年代起己成為聚酯年代起己成為聚酯的主要工藝和首選技術(shù)路線。大規(guī)模生產(chǎn)的主要工藝和首選技術(shù)路線。大規(guī)模生產(chǎn)線的為連續(xù)生產(chǎn)工藝，半連續(xù)及間歇生產(chǎn)線的為連續(xù)生產(chǎn)工藝，半連續(xù)及間歇生產(chǎn)工藝則適合中、小型多種生產(chǎn)裝置。工藝則適合中、小型多種生產(chǎn)裝

9、置。PTA法連續(xù)工藝主要有德國吉瑪法連續(xù)工藝主要有德國吉瑪(Zimmer)公司公司、美國杜邦公司、瑞士伊文達(dá)、美國杜邦公司、瑞士伊文達(dá)(Inventa)公公司和日本鐘紡司和日本鐘紡(Konebo)公司等幾家技術(shù)。公司等幾家技術(shù)。 v新產(chǎn)品新技術(shù)方面：新產(chǎn)品新技術(shù)方面：PTT(聚對苯二甲酸丙聚對苯二甲酸丙二酯二酯)也是聚酯系列產(chǎn)品中最具發(fā)展前景的也是聚酯系列產(chǎn)品中最具發(fā)展前景的新成員。它兼具錦綸和滌綸的優(yōu)點，具有新成員。它兼具錦綸和滌綸的優(yōu)點，具有抗污性、化學(xué)穩(wěn)定性、回彈性和染色性，抗污性、化學(xué)穩(wěn)定性、回彈性和染色性，是一種較理想的紡織用新型熱塑性聚酯材是一種較理想的紡織用新型熱塑性聚酯材料，是

10、世界各國新世紀(jì)重點發(fā)展的新材料料，是世界各國新世紀(jì)重點發(fā)展的新材料之一。之一。 v PTT也是早在也是早在1941年美國已合成了該材年美國已合成了該材料并取得發(fā)明專利，但由于料并取得發(fā)明專利，但由于1.3丙二醇丙二醇(PDO)單體來源困難，未工業(yè)化生產(chǎn)。單體來源困難，未工業(yè)化生產(chǎn)。v進(jìn)入九十年代后，隨著世界聚酯的迅速發(fā)進(jìn)入九十年代后，隨著世界聚酯的迅速發(fā)展以及合成技術(shù)提高，杜邦公司開發(fā)出利展以及合成技術(shù)提高，杜邦公司開發(fā)出利用生物酶催化制備用生物酶催化制備PDO技術(shù)。技術(shù)。Degusa公司公司也開發(fā)了丙烯醛技術(shù)路線制也開發(fā)了丙烯醛技術(shù)路線制PDO，此外有，此外有以甘油為原料的生化及合成技術(shù)制以

11、甘油為原料的生化及合成技術(shù)制PDO，環(huán)氧丙烷法制環(huán)氧丙烷法制PDO技術(shù)路線。在技術(shù)路線。在PTT合成合成技術(shù)方面，技術(shù)方面，PTA直接酯化法更優(yōu)于直接酯化法更優(yōu)于DMT酯酯交換法。交換法。PTT纖維制備仍采用熔融紡絲纖維制備仍采用熔融紡絲POY、DTY、BCF等技術(shù)。等技術(shù)。PTT的用途廣的用途廣泛，主要用于工程塑料、體育用品、薄膜泛，主要用于工程塑料、體育用品、薄膜以及紡粘織物、地毯以及服用纖維等方面以及紡粘織物、地毯以及服用纖維等方面，具有極大的市場發(fā)展?jié)摿Α?，具有極大的市場發(fā)展?jié)摿ΑＨ?、我國化纖發(fā)展概況三、我國化纖發(fā)展概況v 第一階段第一階段（起步階段），（起步階段），19561965.

12、粘膠粘膠、維綸、腈綸。北京有機(jī)化工廠、維綸、腈綸。北京有機(jī)化工廠v1960年年7月，中國首個大型粘膠纖維廠月，中國首個大型粘膠纖維廠保定化保定化學(xué)纖維聯(lián)合廠學(xué)纖維聯(lián)合廠(現(xiàn)保定天鵝化纖集團(tuán)有限公司現(xiàn)保定天鵝化纖集團(tuán)有限公司)建建成投產(chǎn)，成投產(chǎn)，5000噸粘膠長絲的產(chǎn)能放到現(xiàn)在不算大噸粘膠長絲的產(chǎn)能放到現(xiàn)在不算大，但它使過來人都記得，從上世紀(jì)，但它使過來人都記得，從上世紀(jì)60年代初開始年代初開始，市面上可以見到化纖衣服這個稀罕玩意了；而，市面上可以見到化纖衣服這個稀罕玩意了；而在此之前，國人視在此之前，國人視“玻璃絲襪玻璃絲襪(即錦綸襪即錦綸襪)”、“人人造絲造絲(即粘膠絲即粘膠絲)頭巾頭巾”、

13、“尼龍傘尼龍傘(即錦綸面料傘即錦綸面料傘)”等視為珍物。等視為珍物。v在那個物資奇缺的年代，買布需要布票。在那個物資奇缺的年代，買布需要布票。家里的布票要留到過年，才舍得用來做新家里的布票要留到過年，才舍得用來做新衣服、新被子。孩子們特別盼望過年，除衣服、新被子。孩子們特別盼望過年，除了壓歲錢之外，能穿了壓歲錢之外，能穿新衣服新衣服是最大的誘惑是最大的誘惑。 v第二階段第二階段（奠基階段），（奠基階段），19661980遼遼陽、上海、天津、四川四大化纖滌綸生產(chǎn)陽、上海、天津、四川四大化纖滌綸生產(chǎn)。70年代，國家決定大規(guī)模發(fā)展化纖，先年代，國家決定大規(guī)模發(fā)展化纖，先后建設(shè)了四大化纖基地：上海金山

14、、遼陽后建設(shè)了四大化纖基地：上海金山、遼陽化纖、天津化纖和四川維尼龍廠。到化纖、天津化纖和四川維尼龍廠。到70年年代末，完整的紡織工業(yè)體系建立起來，大代末，完整的紡織工業(yè)體系建立起來，大眾的衣著需求至此方告基本滿足。眾的衣著需求至此方告基本滿足。 v 第三階段第三階段（發(fā)展階段），（發(fā)展階段），19811995儀征化纖等多個滌綸、錦綸和腈綸廠建成儀征化纖等多個滌綸、錦綸和腈綸廠建成。v第四階段，即第四階段，即持續(xù)增長階段持續(xù)增長階段（1996年至今），我年至今），我國化纖產(chǎn)量持續(xù)大幅度增長。國化纖產(chǎn)量持續(xù)大幅度增長。v 中國紡織工業(yè)協(xié)會的權(quán)威資料稱，到中國紡織工業(yè)協(xié)會的權(quán)威資料稱，到2007年

15、年，全國化學(xué)纖維產(chǎn)量，全國化學(xué)纖維產(chǎn)量2457萬噸，比萬噸，比1978年的年的28.46萬噸增長萬噸增長8533%，占世界總產(chǎn)量的，占世界總產(chǎn)量的13以以上，雄居世界首位；如今，化纖已占我國紡織原上，雄居世界首位；如今，化纖已占我國紡織原料總用量的料總用量的65%。作為我國出口最大宗的紡織品。作為我國出口最大宗的紡織品和服裝，和服裝，2007年年1756億美元出口總值中，有億美元出口總值中，有13以上是化纖織物和服裝所創(chuàng)。以上是化纖織物和服裝所創(chuàng)。 生活中無處不在，化纖卓異性能受到追捧生活中無處不在，化纖卓異性能受到追捧v傳統(tǒng)化纖不透氣、易起靜電、吸濕性差的特性傳統(tǒng)化纖不透氣、易起靜電、吸濕性

16、差的特性正在改變，用新技術(shù)做出的新化纖賦予了這一正在改變，用新技術(shù)做出的新化纖賦予了這一服裝面料全新的概念，將傳統(tǒng)化纖的圓形截面服裝面料全新的概念，將傳統(tǒng)化纖的圓形截面變成四葉形，等于纖維間有變成四葉形，等于纖維間有4個通道，能產(chǎn)生良個通道，能產(chǎn)生良好的好的“毛細(xì)效應(yīng)毛細(xì)效應(yīng)”。用來制成服裝，穿著的舒。用來制成服裝，穿著的舒適和通透感遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于純棉。適和通透感遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于純棉。v多異、復(fù)合、共聚共混、納米、細(xì)旦和超多異、復(fù)合、共聚共混、納米、細(xì)旦和超細(xì)、分頁技術(shù)等制造新化纖的多種技術(shù)途徑，細(xì)、分頁技術(shù)等制造新化纖的多種技術(shù)途徑，比如已在國內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的超極細(xì)纖維，以共比如已在國內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的超極細(xì)纖

17、維，以共混法制成，每一克長度達(dá)到兩萬公里，相當(dāng)于混法制成，每一克長度達(dá)到兩萬公里，相當(dāng)于上海到紐約的距離，具有天然纖維無法比的卓上海到紐約的距離，具有天然纖維無法比的卓越性能。越性能。v 天然纖維的性能總是有限的，而時裝天然纖維的性能總是有限的，而時裝的個性化追求則是無限的，這就必須依仗的個性化追求則是無限的，這就必須依仗化纖的種種差別化功能?；w的種種差別化功能。 v 隨著生活質(zhì)量的提高和觀念的更新，隨著生活質(zhì)量的提高和觀念的更新，人們又開始回歸自然、天然材料，但化纖人們又開始回歸自然、天然材料，但化纖也沒有一成不變，化纖材料正在朝仿天然也沒有一成不變，化纖材料正在朝仿天然甚至超天然功能方向

18、發(fā)展，比如吸濕、透甚至超天然功能方向發(fā)展，比如吸濕、透氣、防靜電、防紫外線等。氣、防靜電、防紫外線等。 第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)纖維的常用基本概念化學(xué)纖維的常用基本概念v 一一 、長絲、長絲 filament yarn v 化學(xué)纖維形態(tài)的一類。在化纖制造過程化學(xué)纖維形態(tài)的一類。在化纖制造過程中，紡絲流體連續(xù)從噴絲孔擠出，經(jīng)空氣中，紡絲流體連續(xù)從噴絲孔擠出，經(jīng)空氣冷卻或在凝固浴中凝固成絲，成為連續(xù)不冷卻或在凝固浴中凝固成絲，成為連續(xù)不斷的絲條，然后再經(jīng)拉伸、加捻，或變形斷的絲條，然后再經(jīng)拉伸、加捻，或變形等后加工工序以供進(jìn)一步加工應(yīng)用。這樣等后加工工序以供進(jìn)一步加工應(yīng)用。這樣所制得的長度達(dá)幾千米或幾萬

19、米的纖維。所制得的長度達(dá)幾千米或幾萬米的纖維。v 長絲可分單絲、復(fù)絲和長絲可分單絲、復(fù)絲和簾線絲簾線絲三種。三種。v 單絲又分單孔絲、少孔絲和鬃絲。單絲又分單孔絲、少孔絲和鬃絲。v二、短纖維（二、短纖維（staple fiber） v 又稱切段纖維。又稱切段纖維。 化學(xué)纖維長纖維束被切斷或拉斷成相化學(xué)纖維長纖維束被切斷或拉斷成相當(dāng)于各種天然纖維長度的纖維。當(dāng)于各種天然纖維長度的纖維。v棉型短纖維：棉型短纖維：2538mm 1.3-1.7dtex v毛型短纖維：毛型短纖維：70-150mm 3.3-7.7dtexv中長纖維：中長纖維： 51-76mm 2.2-3.3dtex v 三、絲束三、絲束

20、 tow v 用來切斷成短纖維或經(jīng)牽切法而用來切斷成短纖維或經(jīng)牽切法而制成化學(xué)纖維束。制成化學(xué)纖維束。v 由大量的單纖維匯集而成由大量的單纖維匯集而成v 四、異形纖維四、異形纖維 Shaped fiberv 用非圓形噴絲孔或中空噴絲孔紡用非圓形噴絲孔或中空噴絲孔紡制的纖維制的纖維v 五、復(fù)合纖維五、復(fù)合纖維 composite fiber composite fiber v 復(fù)合纖維是指由兩種或兩種以上聚合復(fù)合纖維是指由兩種或兩種以上聚合物，或具有不同性質(zhì)的同一聚合物，經(jīng)復(fù)物，或具有不同性質(zhì)的同一聚合物，經(jīng)復(fù)合紡絲法制成的化學(xué)纖維?；蛟唬豪w維截合紡絲法制成的化學(xué)纖維?；蛟唬豪w維截面含有兩種或兩

21、種以上不相混合聚合物的面含有兩種或兩種以上不相混合聚合物的纖維。纖維。v 有并列型、皮芯型有并列型、皮芯型(同芯或偏芯同芯或偏芯)、天星、天星型、多芯型或海島型等復(fù)合纖維。型、多芯型或海島型等復(fù)合纖維。六、變形絲六、變形絲 textured yarntextured yarn v 將長絲經(jīng)不同的變形加工方法，改變其將長絲經(jīng)不同的變形加工方法，改變其外關(guān)、幾何形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與性能而形成外關(guān)、幾何形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與性能而形成的絲叫做變形絲。的絲叫做變形絲。v 彈力絲（地毯、襪子）彈力絲（地毯、襪子） v 膨體紗（膨體紗（針織外衣、內(nèi)衣、絨線和毛毯）七、超細(xì)纖維七、超細(xì)纖維 Superfine fib

22、erSuperfine fiber 一般把纖度一般把纖度0.3旦（直徑旦（直徑5微米）以下微米）以下的纖維稱為超細(xì)纖維。國外已制出的纖維稱為超細(xì)纖維。國外已制出0.00009旦的超細(xì)絲，如果把這樣一根絲從地球拉旦的超細(xì)絲，如果把這樣一根絲從地球拉到月球，其重量也不會超過到月球，其重量也不會超過5克。我國目前克。我國目前已能生產(chǎn)已能生產(chǎn)0.130.3旦的超細(xì)纖維。旦的超細(xì)纖維。v 超細(xì)纖維由于纖度極細(xì)，大大降低了絲的剛度超細(xì)纖維由于纖度極細(xì)，大大降低了絲的剛度，作成織物手感極為柔軟，纖維細(xì)還可增加絲的，作成織物手感極為柔軟，纖維細(xì)還可增加絲的層狀結(jié)構(gòu)，增大比表面積和毛細(xì)效應(yīng)，使纖維內(nèi)層狀結(jié)構(gòu)，增

23、大比表面積和毛細(xì)效應(yīng)，使纖維內(nèi)部反射光在表面分布更細(xì)膩，使之具有真絲般的部反射光在表面分布更細(xì)膩，使之具有真絲般的高雅光澤，并有良好的吸濕散濕性。用超細(xì)纖維高雅光澤，并有良好的吸濕散濕性。用超細(xì)纖維作成服裝，舒適、美觀、保暖、透氣，有較好的作成服裝，舒適、美觀、保暖、透氣，有較好的懸垂性和豐滿度，在疏水和防污性方面也有明顯懸垂性和豐滿度，在疏水和防污性方面也有明顯提高，利用比表面積大及松軟特點可以設(shè)計不同提高，利用比表面積大及松軟特點可以設(shè)計不同的組織結(jié)構(gòu)使之更多地吸收陽光熱能或更快散失的組織結(jié)構(gòu)使之更多地吸收陽光熱能或更快散失體溫起到冬暖夏涼的作用體溫起到冬暖夏涼的作用。v八、差別化纖維八、

24、差別化纖維 differential fiberv差別化纖維一詞來源于日本，它是指對差別化纖維一詞來源于日本，它是指對常規(guī)品種化纖有所創(chuàng)新或具有某一特性的常規(guī)品種化纖有所創(chuàng)新或具有某一特性的化學(xué)纖維。差別化纖維以改進(jìn)織物服用性化學(xué)纖維。差別化纖維以改進(jìn)織物服用性能為主，能為主，主要用于服裝和裝飾織物。主要用于服裝和裝飾織物。v差別化纖維主要通過對化學(xué)纖維的化學(xué)改差別化纖維主要通過對化學(xué)纖維的化學(xué)改性或物理變形制得，。性或物理變形制得，。 有抗菌、防臭、熒光、防水等品種繁多有抗菌、防臭、熒光、防水等品種繁多。九、特種纖維九、特種纖維special fiber 特種纖維特種纖維是具有特殊的物理化學(xué)

25、結(jié)構(gòu)、性能是具有特殊的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)、性能和用途的化學(xué)纖維。和用途的化學(xué)纖維。 高性能纖維高性能纖維High performance fiber指具有指具有高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐強(qiáng)腐蝕、耐輻射、高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐強(qiáng)腐蝕、耐輻射、耐化學(xué)藥品的纖維?？傊灰妆黄茐?。耐化學(xué)藥品的纖維?？傊?，不易被破壞。 功能纖維功能纖維Function fiber 指除一般纖維所具指除一般纖維所具有的物理機(jī)械性能以外有的物理機(jī)械性能以外,還具有某種特殊功能的還具有某種特殊功能的新型纖維。比如說新型纖維。比如說:纖維具有衛(wèi)生保健功能纖維具有衛(wèi)生保健功能(抗菌抗菌、殺螨、理療及除異味等、殺螨、理療及除異味等

26、) ;防護(hù)功能防護(hù)功能(防輻射、防輻射、抗靜電、抗紫外線等抗靜電、抗紫外線等) 等。等。第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)纖維的主要品質(zhì)指標(biāo)化學(xué)纖維的主要品質(zhì)指標(biāo)一、線密度一、線密度Linear densityLinear densityv 特、分特特、分特 ；旦；旦 ；公支；公支; 英支英支v 1000米長的纖維具有的克數(shù)稱為米長的纖維具有的克數(shù)稱為“特數(shù)特數(shù)”。 特特：1000米長的纖維所具有的重量米長的纖維所具有的重量(用克表示用克表示)。v分特：分特：10000米長的纖維所具有的重量米長的纖維所具有的重量(用克用克表示表示)。v 纖維重量纖維重量(克克)v 特特 數(shù)數(shù)1000v 纖維長度纖維長度(米米

27、) v 纖維重量纖維重量( (克克) ) v 分特數(shù)分特數(shù)10000 10000 v 纖維長度纖維長度( (米米) ) v v某種纖維的特數(shù)或分特數(shù)越高，則表示這某種纖維的特數(shù)或分特數(shù)越高，則表示這種纖維越粗，反之，纖維越細(xì)。種纖維越粗，反之，纖維越細(xì)。v 旦數(shù)、特數(shù)、分特數(shù)之間的換算關(guān)系旦數(shù)、特數(shù)、分特數(shù)之間的換算關(guān)系：v 分特數(shù)分特數(shù)1010特數(shù)特數(shù)v 旦數(shù)旦數(shù)9 9特數(shù)特數(shù)0.90.9分特數(shù)分特數(shù)v二、斷裂強(qiáng)度；二、斷裂強(qiáng)度；Breaking tenacityBreaking tenacity v N/tex cN/dtex三、斷裂伸長率；延伸度三、斷裂伸長率；延伸度Percentage

28、 of Percentage of v breaking elongation breaking elongation 四、四、初始模量初始模量: : initial modulusinitial modulusv也稱彈性模量也稱彈性模量,纖維在外力作用下伸長纖維在外力作用下伸長1%時所需時所需要的應(yīng)力要的應(yīng)力.表征纖維對小形變的抵抗能力表征纖維對小形變的抵抗能力. 五、燃燒性能五、燃燒性能 Flammability 耐熱性包括熔點高和分解溫度高；耐熱性包括熔點高和分解溫度高； 燃燒性能指在空氣中燃燒的難易度。燃燒性能指在空氣中燃燒的難易度。 國際規(guī)定用國際規(guī)定用極限氧指數(shù)極限氧指數(shù)LOI（著

29、火的纖維離開（著火的纖維離開 火源而纖維繼續(xù)燃燒時火源而纖維繼續(xù)燃燒時,環(huán)境中氮和氧混合氣體內(nèi)環(huán)境中氮和氧混合氣體內(nèi)含氧最低分率）含氧最低分率）,表征纖維的燃燒性能表征纖維的燃燒性能. LOI21%難燃；難燃； LOI26%阻燃纖維阻燃纖維Flame retardant fiber六、吸濕性六、吸濕性Moisture absorptionMoisture absorptionv回潮率回潮率=水分重水分重/干基重干基重 moisture regainv含濕率含濕率=水分重水分重/濕基重濕基重v公定回潮率公定回潮率 計重核價依據(jù)計重核價依據(jù)v標(biāo)準(zhǔn)回潮率標(biāo)準(zhǔn)回潮率 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下七、染色性七、

30、染色性 deydey八、卷曲度八、卷曲度 Degree of crimpDegree of crimpv 卷曲度卷曲度4-5.5個個/cm。 pv九、沸水收縮率九、沸水收縮率Shrinkage in boiling Shrinkage in boiling waterwaterv十、對日光大氣的穩(wěn)定性十、對日光大氣的穩(wěn)定性v腈綸耐光最好腈綸耐光最好v十一、短纖附加指標(biāo)十一、短纖附加指標(biāo)v切斷長度：棉型切斷長度：棉型40mm40mm以下；毛型以下；毛型64114mm64114mm，介于之間叫中長型。，介于之間叫中長型。v卷曲度卷曲度4-5.54-5.5個個/cm/cm。第四節(jié)第四節(jié) 化學(xué)纖維生產(chǎn)

31、方法概述化學(xué)纖維生產(chǎn)方法概述v品種繁多，方法各異。品種繁多，方法各異。v但可概括為四大工序：但可概括為四大工序：v（1）原料制備）原料制備v（2）紡前準(zhǔn)備）紡前準(zhǔn)備v（3）紡絲）紡絲v（4）后加工）后加工一、原料制備一、原料制備v1、成纖高聚物的基本性質(zhì)、成纖高聚物的基本性質(zhì)v（1）大分子必須是線形的，支鏈盡可能少）大分子必須是線形的，支鏈盡可能少，無龐大側(cè)基。，無龐大側(cè)基。v（2）適當(dāng)?shù)姆肿娱g力，或規(guī)律的化學(xué)結(jié)構(gòu)）適當(dāng)?shù)姆肿娱g力，或規(guī)律的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。和空間結(jié)構(gòu)。v（3）分子量適當(dāng)?shù)母?，分子量分布窄。）分子量適當(dāng)?shù)母?，分子量分布窄。v（4）有一定的熱穩(wěn)性，熔點或軟化點高于）有一定的熱穩(wěn)

32、性，熔點或軟化點高于使用溫度很多。使用溫度很多。2 2、原料制備、原料制備 粘膠纖維中漿粕的制備：棉絨除雜制成粘膠纖維中漿粕的制備：棉絨除雜制成纖維素含量很高的厚紙板。纖維素含量很高的厚紙板。 合成纖維是將單體聚合為高聚物。合成纖維是將單體聚合為高聚物。聚合的熔體直接紡絲或制成切片。聚合的熔體直接紡絲或制成切片。 “直接紡絲法直接紡絲法” “切片法切片法” 聚合溶液直接紡絲聚合溶液直接紡絲“一步法一步法”；分離成；分離成固體顆?；蚍勰┕腆w顆?；蚍勰岸椒ǘ椒ā?。二、熔體或溶液的制備（紡絲液的制備）二、熔體或溶液的制備（紡絲液的制備）1 1、熔體的制備、熔體的制備（熱分解溫度熔點）（熱分解溫

33、度熔點）v （1 1） 切片干燥：切片干燥：水分能產(chǎn)生氣泡，使紡絲斷頭。 滌綸要求低于0.01%，錦綸低于0.05%， 丙綸不用干燥。v （2 2）切片的熔融：）切片的熔融：螺桿擠壓機(jī)高溫高壓將切片熔融并送入紡絲箱體。也可采用直接紡絲法省去這一環(huán)節(jié)2 2、紡絲溶液的制備、紡絲溶液的制備（熱分解溫度熔點）（熱分解溫度熔點）v（1 1） 溶解溶解v 一般纖維素不溶于普通溶劑，所以先轉(zhuǎn)化成衍生物（纖維素磺酸酯或纖維素醋酸酯），再溶解制成溶液。但是采用（N-甲基嗎啉-N-氧化物）可以直接制成。濕法紡絲溶劑濃度12-25%；干法紡絲25-35%。v常見溶劑見表1-7.v（2 2） 混合、過濾和脫泡混合、

34、過濾和脫泡v混合：紡絲溶液濃度和粘度均勻一致；v過濾：除雜；v脫泡：出去溶液中氣泡，防止紡絲斷頭。Company Logo三、化學(xué)纖維的成型三、化學(xué)纖維的成型（紡絲）（紡絲）v三種常用的紡絲方法三種常用的紡絲方法v 1、熔體紡絲熔體紡絲（合成纖維）v 聚合物熔體或聚合物切片在螺桿擠壓機(jī)中熔融聚合物熔體或聚合物切片在螺桿擠壓機(jī)中熔融以后以后,被壓送至各紡絲位、經(jīng)計量泵定量送入紡絲被壓送至各紡絲位、經(jīng)計量泵定量送入紡絲組件，通過噴絲孔擠出，冷卻、卷繞成絲的紡絲組件，通過噴絲孔擠出，冷卻、卷繞成絲的紡絲方法方法. v 2、 濕法紡絲濕法紡絲 （ 纖維素纖維）v 紡絲溶液經(jīng)混合、過濾和脫泡等紡前準(zhǔn)備后，紡絲溶液經(jīng)混合、過濾和脫泡等紡前準(zhǔn)備后，送至紡絲機(jī)，通過紡絲泵計量，經(jīng)燭形濾器、鵝送至紡絲機(jī)，通過紡絲泵計量，經(jīng)