纖維基礎(chǔ)知識(shí)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上生產(chǎn)技術(shù)科培訓(xùn)資料一、纖維基礎(chǔ)知識(shí)（一）、纖維素纖維(棉)的性能濃堿對(duì)天然纖維素纖維的作用：常溫下，濃的氫氧化鈉溶液會(huì)使天然纖維素纖維發(fā)生不可逆各向異性溶脹，纖維縱向收縮而直徑增大，若施加一定的張力防止其收縮，并及時(shí)洗堿，可使纖維獲得絲一樣的光澤，這就是絲光。在顯微鏡下觀察可發(fā)現(xiàn)，溶脹了的纖維的橫截面，原有胞腔幾乎完全消失，長(zhǎng)度方向縮短，并由原來(lái)扭曲的扁平帶狀變?yōu)槠交膱A柱狀。棉纖維若在無(wú)張力下與濃堿作用，結(jié)果得不到絲光效果，卻得到另一種有實(shí)用價(jià)值的堿縮效果，尤其是棉針織物經(jīng)濃堿處理，紗線(xiàn)膨脹，織物的線(xiàn)圈組織密度和彈性增加，織物發(fā)生皺縮。酸與纖維素作用的一般規(guī)律是酸性

2、愈強(qiáng)，水解速率愈快。強(qiáng)無(wú)機(jī)酸如鹽酸、硫酸、硝酸等對(duì)纖維素纖維水解特別強(qiáng)烈，弱酸如磷酸、硼酸催化活性較弱，有機(jī)酸則更比較緩和。酸的濃度愈大，水解速率愈快。溫度對(duì)纖維素的水解影響很大，溫度愈高水解速率愈快，當(dāng)酸的濃度恒定時(shí)，溫度每升高10°，纖維素水解速率增加23倍。在其他條件相同的情況下，纖維素水解的程度與時(shí)間成正比，作用時(shí)間愈長(zhǎng)，水解愈嚴(yán)重。此外，纖維素水解速率的快慢還與纖維素的種類(lèi)有關(guān)，例如麻、棉、絲光棉、粘膠纖維，它們的水解速率依次遞增，這主要是它們的纖維結(jié)構(gòu)中無(wú)定形部分依次增加。實(shí)際生產(chǎn)中一般只用很稀的酸處理棉織物，而且溫度不超過(guò)50，處理后還必須徹底洗凈，尤其要避免帶酸情況下

3、干燥。纖維素與氧化劑的作用纖維素一般不受還原劑的影響，而易受氧化劑的作用生成氧化纖維素，使纖維變性、受損。纖維素對(duì)空氣中的氧是很穩(wěn)定的，但在堿存在下易氧化脆損，所以高溫堿煮時(shí)應(yīng)盡量避免與空氣接觸。在應(yīng)用次氯酸鈉、亞氯酸鈉、過(guò)氧化氫等氧化劑漂白時(shí)，必須嚴(yán)格控制工藝條件，以保證織物或紗線(xiàn)應(yīng)有的強(qiáng)度。（二）粘膠（人造棉）的性能同其他纖維素纖維一樣，粘膠纖維對(duì)酸和氧化劑比較敏感，但粘膠纖維結(jié)構(gòu)松散，聚合度、結(jié)晶度和取向度低，有較多的空隙和內(nèi)表面積，暴露的羥基比棉多，因此化學(xué)活潑性比棉大，對(duì)酸和氧化劑的敏感性大于棉。粘膠纖維對(duì)堿的穩(wěn)定性比棉、絲光棉差很多，能在濃燒堿作用下劇烈溶脹以至溶解，使纖維失重，機(jī)

4、械性能下降，所以在染整加工中應(yīng)盡量少用濃堿。粘膠纖維與棉纖維、絲光棉纖維相比有不同的物理結(jié)構(gòu)。粘膠纖維比絲光棉有更多的無(wú)定形區(qū)和更松散的超分子結(jié)構(gòu)。所以吸濕量大，對(duì)染料、化學(xué)試劑的吸附量大于棉和絲光棉，其能力大小的次序?yàn)椋赫衬z纖維>絲光棉>棉。在染色性能方面，粘膠纖維和棉纖維相似。雖然粘膠纖維的結(jié)晶度低，對(duì)染料的吸附量大于棉，但由于粘膠纖維存在著皮芯結(jié)構(gòu)的差異，皮層結(jié)構(gòu)緊密，妨礙染料的吸附與擴(kuò)散，而芯層結(jié)構(gòu)疏松，對(duì)染料的吸附量高，所以低溫、短時(shí)間染色，粘膠纖維得色比棉淺，且易產(chǎn)生染色不勻現(xiàn)象，而高溫、長(zhǎng)時(shí)間染色，粘膠纖維得色才比棉深。（三）滌綸（PE）的性能1.熱性能 滌綸的耐熱性

5、和熱穩(wěn)定性在幾種主要合成纖維中是最高的。這不僅表現(xiàn)在有較高的熔點(diǎn)和分解點(diǎn)，而且在較高溫度下，強(qiáng)度損失較少。滌綸的玻璃化溫度Tg隨其聚集態(tài)結(jié)構(gòu)而變化，完全無(wú)定形的Tg為67，部分結(jié)晶的Tg為81，取向且結(jié)晶的Tg為125,對(duì)纖維、紗線(xiàn)、織物的使用性能，如硬挺性、彈性、可伸長(zhǎng)性有很大影響。滌綸的軟化點(diǎn)溫度也較高，在230240，在此溫度下滌綸開(kāi)始解取向，但晶格尚未破壞，還沒(méi)有熔化。在255265時(shí)晶格被破壞而熔融。由于軟化點(diǎn)較高，使染整加工中的定形溫度提高，這對(duì)提高定形效果十分有利。在的150空氣中，將滌綸加熱168h仍不變色，其強(qiáng)度下降僅為15%30%，即使在150下加熱1000h，也只是稍有變

6、色，其強(qiáng)度下降也不超過(guò)50%，而其他纖維在此溫度下，一般200300h即行分解。如棉纖維在150下僅加熱1h，強(qiáng)度幾乎下降一半，所以對(duì)滌棉混紡織物進(jìn)行熱加工時(shí)，應(yīng)著重考慮棉纖維的耐熱穩(wěn)定性。2.吸濕性和染色性 滌綸在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的吸濕率很低，為0.4%0.5%，原因在于滌綸大分子鏈上缺少親水基團(tuán)，這也使滌綸在干濕強(qiáng)度上幾乎無(wú)差別，在服用方面有易洗快干的優(yōu)點(diǎn)。但另一方面也帶來(lái)導(dǎo)電性差、易產(chǎn)生靜電和沾污、染色比較困難、服用時(shí)因?yàn)椴晃鼭穸l(fā)悶等缺點(diǎn)。滌綸染色困難，主要是因?yàn)槔w維結(jié)構(gòu)緊密，分子鏈間空隙小，纖維吸濕性又小，在水中溶脹度小。另外，纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)中缺少極性基團(tuán)，難于同染料結(jié)合，所以滌綸染色常采

7、用分子量不太大、水溶性很小的分散染料。染色條件要求更高，如在130左右高溫染色，以增加分子鏈段的熱運(yùn)動(dòng)，使纖維微隙增大。此外，還可使用滌綸增塑劑，如有機(jī)酚，使纖維分子鏈間作用力降低并發(fā)生溶脹，達(dá)到染色的目的。3.化學(xué)性能 在滌綸大分子中，苯環(huán)和兩個(gè)亞甲基是比較穩(wěn)定的，唯有酯基較活潑，具有反應(yīng)性能。酯鍵在酸和堿的作用下，容易水解而使分子鏈斷裂。然而，滌綸大分子因物理結(jié)構(gòu)緊密，大分子有較高的取向度和結(jié)晶度，因此化學(xué)試劑不易擴(kuò)散到纖維內(nèi)部，所以滌綸抵御酸、堿、氧化劑、還原劑等的能力在常用的合成纖維中是非常突出的。4與其他化學(xué)試劑的作用：還原劑對(duì)滌綸基本無(wú)損傷。對(duì)在染整加工中遇到的硫代硫酸鈉、保險(xiǎn)粉等

8、還原劑有很高的穩(wěn)定性，如將滌綸放入保險(xiǎn)粉的飽和溶液中，80下處理72h，強(qiáng)度無(wú)損傷。滌綸對(duì)各種氧化劑也有較高的抵抗能力，即使用高濃度的氧化劑在高溫下長(zhǎng)時(shí)間作用，也不會(huì)使纖維發(fā)生顯著的損傷。（四）、錦綸(PA)的性能1.熱性能 在錦綸加工時(shí)，必須考慮溫度對(duì)纖維性能的影響。錦綸的耐熱性較差，在100以上的熱空氣中，錦綸強(qiáng)度損失明顯，這是由于在熱的作用下，纖維分子發(fā)生氧化裂解之故。若無(wú)氧存在進(jìn)行加熱時(shí)，則強(qiáng)度損失很小。溫度升高還會(huì)使錦綸收縮，接近熔點(diǎn)時(shí)收縮嚴(yán)重，纖維變黃。錦綸6的Tg為3560，錦綸66的Tg為4060，2.吸濕性和染色性 錦綸屬于疏水性纖維，但錦綸大分子鏈中含有大量的弱親水基CON

9、H，分子兩端還有親水基NH2-和COOH，因此錦綸的吸濕性高于除維綸以外的所有合成纖維。錦綸66中由于殘留有低分子物，吸濕性略高于錦綸6。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，錦綸6和錦綸66的吸濕率分別是4.0%和4.2%。錦綸的染色性不如天然纖維，但在合成纖維中又屬容易染色的。從錦綸分子結(jié)構(gòu)上看，大分子上含有相當(dāng)數(shù)量的CH2疏水鏈，因而錦綸可采用疏水性的分散染料染色。3.化學(xué)性能 錦綸的化學(xué)穩(wěn)定性較好，特別是耐堿性更為突出。在10%氫氧化鈉溶液中，85處理10h，纖維強(qiáng)度只降低5%。稀的無(wú)機(jī)酸在溫度低、時(shí)間短時(shí)，對(duì)纖維破壞不明顯，但濃度高、時(shí)間長(zhǎng)，破壞很明顯，如濃的硫酸、硝酸、鹽酸在室溫下就能破壞錦綸大分子，使纖

10、維發(fā)生溶解。有機(jī)酸對(duì)錦綸的作用較緩和，甲酸和醋酸對(duì)錦綸有膨化作用。強(qiáng)氧化劑能夠破壞錦綸，如漂白粉、次氯酸鈉、過(guò)氧化氫等都能引起纖維分子鏈的斷裂，使纖維強(qiáng)度降低，而且用這些氧化劑漂白后織物容易變黃，所以錦綸需要漂白時(shí)，一般用亞氯酸鈉或還原型漂白劑。（五）腈綸（PAN）的性能1.熱性能腈綸的熱穩(wěn)定性不如滌綸和錦綸，由于它沒(méi)有真正的結(jié)晶，所以對(duì)熱處理比較敏感，具有較大的熱塑性。溫度升高時(shí)，分子間力被嚴(yán)重削弱，通過(guò)分子鏈段的運(yùn)動(dòng)，在不受外力作用的條件下，收縮形變較大。腈綸的耐熱性能較好，在125熱空氣中，放置32天，強(qiáng)度不變，在150熱空氣中經(jīng)20h，其強(qiáng)度下降不到5%。隨著第二、第三單體的加入，耐熱

11、性有所下降。腈綸在空氣中長(zhǎng)時(shí)間受熱會(huì)變黃。腈綸不像滌綸、錦綸那樣有明顯的結(jié)晶和無(wú)定形結(jié)構(gòu)，只有不同序態(tài)的區(qū)別，所以腈綸沒(méi)有明顯的熔融溫度，軟化溫度范圍也比較寬（190240），更特殊的是它有兩個(gè)玻璃化溫度：Tg1=7080,Tg2=140150，分別代表低序態(tài)和高序態(tài)內(nèi)分子鏈段開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的溫度。由于腈綸分子中引入了第二、第三單體，所以纖維序態(tài)降低，Tg2降到80100，在含有較多水分或膨化劑的情況下，將會(huì)降到75左右，了解這一溫度對(duì)腈綸的染整加工有指導(dǎo)意義。2.吸濕性和染色性 腈綸的吸濕性是比較差的，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，其回潮率為1.2%2.0%在合成纖維中屬中等。聚丙烯腈均聚物纖維很難染色。但在纖維

12、的組成中引入了第二、第三單體后，不僅在一定程度上降低了纖維結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，并且引進(jìn)了少量酸性或堿性基團(tuán)，而能采用陽(yáng)離子染料或酸性染料染色，使染色性能得到改善。染料在纖維上的染色牢度與第三單體的種類(lèi)密切相關(guān)。3.化學(xué)性能聚丙烯腈屬碳鏈高分子物，其大分子主鏈對(duì)酸、堿比較穩(wěn)定，然而聚丙烯腈大分子的側(cè)基氰基在酸、堿的催化作用下會(huì)發(fā)生水解，先生成酰胺基，進(jìn)一步水解生成羧基。水解的結(jié)果使聚丙烯腈轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘木郾┧岫芙?，造成纖維失重，強(qiáng)力降低，甚至完全溶解。例如，在50g/L的氫氧化鈉溶液中沸煮5h，纖維將全部溶解。腈綸對(duì)常用的氧化性漂白劑穩(wěn)定性良好，在適當(dāng)?shù)臈l件下，可使用亞氯酸鈉、過(guò)氧化氫進(jìn)行漂白。對(duì)

13、常用的還原劑，如亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉和保險(xiǎn)粉也較穩(wěn)定，所以與羊毛混紡時(shí)可用保險(xiǎn)粉漂白。（六）天絲（TENCEL）纖維的性能天絲（Tencel）是一種溶劑型纖維素纖維，是英國(guó)Acordis公司通過(guò)十年開(kāi)發(fā)，直至上世紀(jì)九十年代才完成商業(yè)應(yīng)用，是最典型的綠色環(huán)保纖維。1、 天絲的特性天絲兼具普通型粘膠纖維優(yōu)良的吸濕性、柔滑飄逸性、舒適性等優(yōu)點(diǎn)外，克服了普通粘膠纖維強(qiáng)力低，尤其是濕強(qiáng)低的缺陷，它的強(qiáng)力幾乎與滌綸相近。2、 天絲物化性能：外觀：白色、有光，纖維截面呈圓形天絲與其他纖維比較回潮率：11%，熔點(diǎn)：無(wú)，著火點(diǎn)：約400度3、天絲纖維的性能（1）具有高的干、濕強(qiáng)力，干濕強(qiáng)比85%。（2）具有較高

14、的溶脹性：干濕體積1：1.4（3）獨(dú)特的原纖化特性,即天絲纖維在濕態(tài)中經(jīng)過(guò)機(jī)械摩擦作用下,會(huì)沿纖維軸向分裂出原纖,通過(guò)處理后可獲得獨(dú)特桃皮絨風(fēng)格。（4）良好可紡性：可純紡，也可與棉、毛、絲、麻、化纖、羊絨等纖維混紡交織。適用紡制各類(lèi)機(jī)、針織紗。（七）莫代爾（Modal）纖維的性能莫代爾纖維是一種高濕模量再生纖維素纖維，該纖維的原料采用歐洲的櫸木,先將其制成木漿,再通過(guò)專(zhuān)門(mén)的紡絲工藝加工成纖維.纖維的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有任何污染。它的干強(qiáng)接近于滌綸，濕強(qiáng)要比普通粘膠提高了許多、光澤、柔軟性、吸濕性、染色性、染色牢度均優(yōu)于純棉產(chǎn)品；用它所做成的面料,展示了一種絲面光澤，具有宜人的柔軟觸摸感覺(jué)和懸垂感

15、以及極好的耐穿性能莫代爾纖維特點(diǎn)：1.高干燥度和濕強(qiáng)度。2.低干燥度和濕伸長(zhǎng)度。3.高濕度模量。4.最佳純度。縮減膨脹。5.縮減保水量。6.提高堿的穩(wěn)定性。7.良好的染料親和力。8.非原纖維化/非原纖狀結(jié)構(gòu)。莫代爾纖維與其他纖維的指標(biāo)對(duì)比 纖維性能普通粘膠纖維Modal纖維Lyocell纖維纖度/分特1.22.41.03.30.96.7調(diào)濕強(qiáng)度CN/dtex2.42.63.43.64.04.2調(diào)濕深長(zhǎng)%182012141517濕強(qiáng)度%506085伸長(zhǎng)%212313151719BISFA濕模量3610鉤接強(qiáng)力CN/tex7820原纖化*吸濕性9060706070莫代爾紗線(xiàn)的應(yīng)用 Modal纖維可

16、與多種纖維混紡、交織，發(fā)揮各自纖維的特點(diǎn)，達(dá)到更佳的服用效果。1、Modal纖維面料手感柔軟，懸垂性好，穿著舒適。2、Modal纖維面料的吸濕性能、透氣性能優(yōu)于純棉織物，是理想的貼身織物和保健服飾產(chǎn)品，有利于人體生理循環(huán)和健康。3、Modal纖維面料布面平整、細(xì)膩、光滑，具有天然真絲的效果。4、Modal纖維面料色澤艷麗、光量，是一種天然的絲光面料。5、Modal纖維面料服用性能穩(wěn)定，經(jīng)測(cè)試比較，與棉織物一起經(jīng)過(guò)25次洗滌后，手感將越來(lái)越硬，而Modal纖維面料恰恰相反，越洗越柔軟，越洗越亮麗。6、Modal纖維面料成衣效果好，形態(tài)穩(wěn)定性強(qiáng)，具有天然的抗皺性和免燙性，使穿著更加方便、自然。（八

17、）PTT記憶纖維的性能PTT纖維是聚對(duì)苯二甲酸1.3丙二醇酯(英文為polytrimethylene-tereph-thalate)纖維的英文縮寫(xiě)，最早是由Shell Chemical（殼牌化學(xué)公司）與美國(guó)杜邦公司分別從石油工藝路線(xiàn)及生物玉米工藝路線(xiàn)通過(guò)PTA與PDO聚合、紡絲制成的新型聚酯纖維，PTT纖維與PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）纖維、PBT（聚對(duì)苯二甲酸1.4丁二醇酯）纖維同屬聚酯纖維。PTT纖維兼有滌綸、錦綸、腈綸的特性，除防污性能好外，還有易于染色、手感柔軟、富有彈性，伸長(zhǎng)性同氨綸纖維一樣好，與彈性纖維氨綸相比更易于加工，非常適合紡織服裝面料；除此以外PTT還具有干爽、挺括等特點(diǎn)

18、。PTT纖維具有滌綸的穩(wěn)定性和錦綸的柔軟性，其表現(xiàn)在：1、 PTT織物柔軟而且具有優(yōu)異的垂性。2、 PTT織物具有舒適的彈性（優(yōu)于滌綸 PET、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 PBT及聚丙烯 PP纖維，與尼龍 6或尼龍 66纖維相當(dāng)）。3、 PTT織物具有優(yōu)異的伸長(zhǎng)恢復(fù)性（伸長(zhǎng)20%仍可恢復(fù)其原有的長(zhǎng)度）。4、 PTT具有優(yōu)異的染色及印花特性（98110一般分散染料可以染色）；優(yōu)越的染色牢度、日曬牢度及抗污性。5、 PTT織物具有鮮艷的顏色及免燙性。熱學(xué)性能和PET纖維相比，PTT纖維具有較低的玻璃化溫度（4565）和熔融溫度（228）、較高的沸水縮率（14左右）。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低導(dǎo)致了PTT纖維可常

19、壓染色，建議在100110染色，上染率高于PET，利于工廠實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。熔融溫度低要求在PTT織物的定型過(guò)程中，溫度要低于PET織物，建議在160左右。沸水縮率差異表明了PTT纖維具有較大的解取向能力，利用這一點(diǎn)，將PTT和PET進(jìn)行復(fù)合紡絲，可獲得具有永久卷曲的彈性纖維。力學(xué)性能由于PTT獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征導(dǎo)致了其具有優(yōu)于其他聚酯纖維的回彈性能、較低的拉伸模量、較高的斷裂伸長(zhǎng)。同樣線(xiàn)密度條件下，PTT纖維的彈性回復(fù)率、楊氏模量和斷裂伸長(zhǎng)分別為22%、22.01cN/dtex、55，而PET纖維分別為4、81.56cN/dtex和27左右。但是，PTT纖維的楊氏模量和羊毛纖維（20-30cN/dt

20、ex）相接近。纖維的蠕變和應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)表明PTT較PET具有良好彈性，和錦綸(PA)相當(dāng)。PTT的彈性和耐磨性?xún)?yōu)勢(shì)，使其可取代高價(jià)位的PA66和PA6作為地毯和服用面料使用。（九）面料鑒別物理鑒別鑒別面料成分的簡(jiǎn)易方法是燃燒法。做法是在面料邊處抽下一縷包含經(jīng)紗和緯紗的布紗，用火將其點(diǎn)燃，觀察燃燒火焰的狀態(tài)，聞布紗燃燒后發(fā)出的氣味，看燃燒后的剩余物，從而判斷與服裝耐久性標(biāo)簽上標(biāo)注的面料成分是否相符，以辨別面料成分的真?zhèn)?。一、棉纖維與麻纖維棉纖維與麻纖維都是剛近火焰即燃，燃燒迅速，火焰呈黃色，冒藍(lán)煙。二者在燃燒散發(fā)的氣味及燒后灰燼的區(qū)別是，棉燃燒發(fā)出紙氣味，麻燃燒發(fā)出草木灰氣味；燃燒后，棉有極少粉

21、末灰燼，呈黑或灰色，麻則產(chǎn)生少量灰白色粉末灰燼。二、毛纖維與真絲毛遇火冒煙，燃燒時(shí)起泡，燃燒速度較慢，散發(fā)出燒頭發(fā)的焦臭味，燒后灰燼多為有光澤的黑色球狀顆粒，手指一壓即碎。真絲遇火縮成團(tuán)狀，燃燒速度較慢，伴有咝咝聲，散發(fā)出毛發(fā)燒焦味，燒后結(jié)成黑褐色小球狀灰燼，手捻即碎。三、錦綸與滌綸錦綸學(xué)名聚酰胺纖維，近火焰即迅速卷縮熔成白色膠狀，在火焰中熔燃滴落并起泡，燃燒時(shí)沒(méi)有火焰，離開(kāi)火焰難繼續(xù)燃燒，散發(fā)出芹菜味，冷卻后淺褐色熔融物不易研碎。滌綸學(xué)名聚酯纖維，易點(diǎn)燃，近火焰即熔縮，燃燒時(shí)邊熔化邊冒黑煙，呈黃色火焰，散發(fā)芳香氣味，燒后灰燼為黑褐色硬塊，用手指可捻碎。四、腈綸與丙綸腈綸學(xué)名聚丙烯腈纖維，近火軟化熔縮，著火后冒黑煙，火焰呈白色，離火焰后迅速燃燒，散發(fā)出火燒肉的辛酸氣味，燒后灰燼為不規(guī)則黑色硬塊，手捻易碎。丙綸學(xué)名聚丙烯纖維，近火焰即熔縮，易燃，離火燃燒緩慢并冒黑煙，火焰上端黃色，下端藍(lán)色，散發(fā)出石油味，燒后灰燼為硬圓淺黃褐色顆粒，手捻易碎。五、維綸與氯綸維綸學(xué)名聚乙烯醇縮甲醛纖維，不易點(diǎn)燃，近焰熔融收縮，燃燒時(shí)頂端有一點(diǎn)火焰，待纖維都融成膠狀火焰變大，有濃黑煙，散發(fā)苦香氣味，燃燒后剩下黑色小珠狀顆粒，可用手指壓碎。氯綸