高分子材料基本加工工藝

第三節(jié)纖維

纖維的定義：纖維是一種細(xì)絲狀的物質(zhì)，直徑一般為幾微米到幾十微米，而長度比細(xì)度大幾十甚至上千倍以上。如棉花、葉絡(luò)、肌肉、毛發(fā)等。

一、紡織材料的歷史和發(fā)展

1、天然纖維的發(fā)展歷史

距今約40多萬年前舊石器時期人類開始使用獸皮和樹葉蔽身。麻纖維的使用：公元前5000年；棉花的使用：公元前3000年。蠶絲的使用：公元前2600年；動物毛的使用：公元前3000多年

2、化學(xué)纖維的發(fā)展歷史

粘膠纖維——1904

聚酰胺纖維（錦綸）——1938

聚丙烯腈纖維（腈綸）——1950

聚酯纖維（滌綸）——1953

聚氨基甲酸酯纖維（氨綸）——1956

高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!二、紡織纖維的分類紡織纖維的種類很多(1)根據(jù)來源：天然纖維和化學(xué)纖維天然纖維：由自然界直接取得的纖維（植物纖維，動物纖維，礦物纖維）特點(diǎn):手感柔軟,吸濕性、染色性和通透性好,容易蟲蛀、發(fā)霉植物纖維（纖維素類）：從植物的種子，莖，葉或果實(shí)上獲得的纖維。如棉、苧麻、亞麻、劍麻、蕉麻、椰子纖維動物纖維（蛋白質(zhì)類）：從動物上獲得的纖維。分為毛纖維和絲纖維毛纖維：羊毛，兔毛，牦牛毛，駱駝毛駝馬毛，羊駝毛等絲纖維：桑蠶絲，柞蠶絲礦物纖維（無機(jī)纖維）：從纖維狀結(jié)構(gòu)的礦物巖石上獲得的纖維。如石棉

高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!化學(xué)纖維：由天然的或合成的高分子物質(zhì)為原料，經(jīng)過化學(xué)處理和機(jī)械加工制造纖維。人造纖維：人造纖維素類纖維：粘膠纖維,富強(qiáng)纖維,醋酯纖維人造蛋白質(zhì)類纖維：大豆纖維,花生纖維,牛奶纖維人造無機(jī)纖維：玻璃纖維,金屬纖維,碳纖維人造有機(jī)纖維：甲克質(zhì)纖維合成纖維：滌綸（聚酯纖維）PET錦綸（聚酰胺纖維）PA腈綸（聚丙烯腈纖維）PAN維綸（聚乙烯醇縮甲醛纖維）PVA丙綸（聚丙烯纖維）PP氯綸（聚氯乙烯纖維）PVC氨綸（聚氨基甲酸酯纖維）PU高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!三、化學(xué)纖維1、化學(xué)纖維制造過程簡介化學(xué)纖維的制造必須經(jīng)過高分子物質(zhì)的聚合或提純、紡絲液的制備、紡絲和后整理四個步驟。（一）高分子物質(zhì)的聚合或提純再生纖維的原料是天然高聚物，需經(jīng)提純除去雜質(zhì)。（二）紡絲流體的制備紡絲流體的制備主要有熔體紡絲法和溶液紡絲法兩種方法。凡高聚物的熔點(diǎn)低于其分解溫度的，采用熔體紡絲法；對于熔點(diǎn)高于分解溫度的采用溶液紡絲法。（三）紡絲將紡絲流體從噴絲頭的噴絲孔中壓出，呈細(xì)流狀，再在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)中固化成為細(xì)絲，這一過程稱為紡絲。常用的紡絲方法有熔體紡絲法和溶液紡絲法兩大類。（四）后整理

高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!2、主要用途及使用性能粘膠纖維因其吸濕性好，穿著舒適，可紡性好，與棉、毛及其它合成纖維混紡、交織.（二）銅氨纖維銅氨纖維也是再生纖維素纖維，它是將棉短絨等天然纖維素高聚物溶解在氫氧化銅溶液中，或堿性銅鹽的濃氨溶液內(nèi)，制成紡絲液，再進(jìn)行濕法紡絲和后加工制成銅氨纖維。主要用途及使用性能銅氨纖維柔軟纖細(xì)，光澤柔和，常用作高檔絲織或針織物。由于原料的限制，工藝較為復(fù)雜，產(chǎn)量較低。高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!（四）滌綸纖維滌綸為聚酯類纖維中用途最廣，產(chǎn)量最高的一種。1、滌綸纖維的基本特征常見纖維的截面為圓形，縱向?yàn)閳A棒狀（見圖）。高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!2性質(zhì)

（1）機(jī)械性質(zhì)

斷裂強(qiáng)度較高，伸長率大；彈性回復(fù)性好；織物挺括，耐磨性較好，尺寸穩(wěn)定性較好。（2）吸濕染色差

W=0.4%；不能采用常溫染色。易起靜電，耐污性差。（3）熱學(xué)性質(zhì)

熔點(diǎn)高，達(dá)255-265℃；耐熱性和熱穩(wěn)定性好（4）光學(xué)性質(zhì)

耐光性好，僅次于腈綸（5）耐酸不耐強(qiáng)堿，不霉不蛀高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!2.性質(zhì)（1）機(jī)械性質(zhì)

斷裂強(qiáng)度、屈曲強(qiáng)度較高，伸長大；

彈性好，耐磨性好，錦綸耐磨性居紡織纖維之冠?？椢锏谋Ｐ涡院屯ㄐ暂^差。（2）吸濕染色性:W=4.5%，比滌綸好（3）熱學(xué)性質(zhì):耐熱性差；安全使用溫度：低于93°C（錦綸6），低于130°C（錦綸66）；熔點(diǎn)：215°C（錦綸6），250°C（錦綸66）（4）耐光性差（5）耐堿不耐酸（6）密度較小高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!3.性質(zhì):⑴結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度較低，伸長較大；⑶彈性：比棉、麻、粘膠好，但比羊毛、滌綸、錦綸差；⑷纖維柔軟，吸濕好于滌綸，低于錦綸，染色性較好，沒有明顯的熔點(diǎn)；⑸耐光性特別好，耐日曬性是七大綸中最好的；⑹耐酸也耐堿；⑺密度較小高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!（九）維綸纖維1、維綸纖維的主要特征：為濕法紡絲纖維。截面為腰圓形，縱面平直，有1-2根溝槽（見圖）。2、主要用途及使用性能維綸的性質(zhì)接近于棉，有合成棉花之稱。維綸織物的堅(jiān)牢度優(yōu)于棉織物，但缺少毛型感。維綸主要以短纖維為主，常與棉纖維混紡。一般只制作低檔的民用織物。由于維綸與橡膠有很好的粘合性能，被大量用于工業(yè)制品。高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!（一）、棉纖維1.棉纖維的化學(xué)組成

名稱含量（%）纖維素93-95蠟質(zhì)與脂肪0.3-1.0果膠1.0-1.5蛋白質(zhì)1.0-1.5灰分0.8-1.8多縮戊糖1.0-1.5其它1.0-1.5四、天然纖維介紹高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!（二）、麻纖維1、纖維來源：由麻類植物莖桿上的韌皮加工而成。制作服裝用的麻纖維主要為亞麻和苧麻。

亞麻：產(chǎn)于歐洲。苧麻：起源于中國，又稱為“中國草”2、纖維形態(tài)：

縱向形態(tài)：縱向平直，有豎紋橫節(jié)。

橫向截面：苧麻：扁圓形，有中腔，胞壁上輻射狀條紋。

亞麻：多角形。亞麻苧麻高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!

中國羊毛：1~5新疆細(xì)羊毛;6.吉林細(xì)羊毛;7.內(nèi)蒙改良羊毛；8.山東細(xì)羊毛國外各種羊毛:1.美利奴羊毛；2.林肯羊毛;3.羅姆尼羊毛；4.考利代羊毛

高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!2.蠶絲的形態(tài)特征

蠶絲是由兩條平行的單絲組成，單絲內(nèi)部為絲素，包覆在它四周的是一層非纖維狀的絲膠。橫截面形態(tài)：桑蠶絲截面近似半橢圓形或三角形。

柞蠶絲截面為鈍三角形。

縱向形態(tài)：桑蠶絲較平直光滑，柞蠶絲縱向有條紋。高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!(2)按纖維長度分：短纖維和長絲

短纖維：棉，毛，麻，化纖短纖維：棉型化纖（33~38mm)

毛型化纖（64~114mm)

中長型化纖（51~76mm)

長絲：指像蠶絲一樣具有足夠長度的纖維如蠶絲，化纖長絲(滌綸絲,粘膠絲)天然纖維和化學(xué)纖維需求量變化圖高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!2、化學(xué)纖維介紹（一）粘膠纖維（viscose)1、纖維的主要特征普通粘膠纖維的截面為鋸齒且有皮芯結(jié)構(gòu)，縱向平直有溝槽（見圖）高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!（三）醋酯纖維1、纖維的主要特征醋酯纖維截面為多瓣形、片狀或耳狀，無皮芯結(jié)構(gòu)（見圖）。

2、主要使用性能。醋酯纖維吸濕較低，不易污染，洗滌容易，且手感柔軟，彈性好，不易起皺。高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!

聚酯纖維（Polyester）（滌綸）

高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!

（五）錦綸纖維錦綸是合成纖維中工業(yè)化生產(chǎn)最早的品種，其品種很多，常用的主要有錦綸6和錦綸66。

1、主要用途錦綸的產(chǎn)量僅次于滌綸，其產(chǎn)品以長絲為主，主要用于做民用的襪子、圍巾、長絲織物及刷子的絲，還可用于織制地毯等。用于工業(yè)的可制造輪胎簾子線、繩索、漁網(wǎng)等；國防上主要用于織制降落傘等。高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!（六）腈綸纖維1、腈綸纖維的主要特征（1）截面為圓形或啞鈴形，縱面平滑或有1-2根溝槽（見圖）。2、主要用途

腈綸蓬松柔軟且外觀酷似羊毛，從而有合成羊毛之稱，故常制成短纖維與羊毛、棉或其它化纖混紡，織制毛型織物或紡成絨線。粗旦腈綸可織制毛毯或人造毛皮。利用腈綸特殊的熱收縮性，可紡成膨松性好、毛型感強(qiáng)的膨體紗。高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!（七）氨綸纖維氨綸是一種與其他高聚物嵌段共聚時，至少含有85%的氨基甲酸酯的鏈節(jié)單元組成的線型大分子構(gòu)成的彈性纖維。它有聚酯型彈性纖維和聚醚型彈性纖維兩類。1、主要用途及使用性能。氯綸主要用于紡制有彈性的織物，作緊身衣、襪子等。除了織造針織羅口外，很少直接使用氨綸裸絲。一般將氨綸絲與其它纖維的紗線一起做成包芯紗或加捻后使用。（八）丙綸纖維1、主要用途及使用性能丙綸短纖維可以純紡或與棉纖維、粘膠纖維混紡，織制服裝面料、地毯等。在工業(yè)上可用作土工布、濾布、人造草坪等。裂膜纖維則大量用于包裝材料、繩索等。高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!（十）氯綸1、主要用途及使用性能。氯綸主要用于制作各種針織內(nèi)衣、絨線、毯子、絮制品等；還可制成鬃絲，用來編織窗紗、篩網(wǎng)、繩子等；此外還可用于工業(yè)濾布、工作服、絕緣布等。高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!

成熟未成熟過成熟2.棉纖維的形態(tài)特征成熟度不同的棉纖維縱向和橫截面形態(tài)

成熟未成熟過成熟棉纖維縱向形態(tài)棉纖維橫截面形態(tài)高分子材料基本加工工藝共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!（三）、毛纖維毛纖維：是指動物毛發(fā)類纖維，而天然動物毛的種類很多，紡織上用量多的是綿羊毛，俗稱羊毛。(1)按羊毛種類分細(xì)羊毛：纖維細(xì)，平均直徑在25um以下，長度可達(dá)120mm，卷曲多，品質(zhì)優(yōu)，光澤柔和，是精紡呢絨的最好原料。具有良好的縮絨性，也是呢面豐滿緊密的粗紡呢絨的優(yōu)良面料。半細(xì)羊毛：兼有細(xì)羊毛和粗毛的特征，平均直徑25~37μm，長度150mm，是粗紡呢絨和絨線的原料。粗羊毛：纖維粗，卷曲少，光澤強(qiáng)。是毛毯，地毯的原料。長