纖維的分類及發(fā)展

關(guān)于纖維的分類及發(fā)展第一節(jié)纖維及其分類一、纖維定義與要求二、纖維的分類與命名

1．天然纖維

2．化學(xué)纖維

3．其他分類第2頁,共103頁，2024年2月25日，星期天一、纖維定義與要求1.纖維：是一種細(xì)而長的物質(zhì)，它的直徑從幾微米到幾十微米，長度則從幾毫米到幾十毫米甚至上千米，長度與細(xì)度之比很大。2.紡織纖維：長度達(dá)到數(shù)十毫米以上具有一定的強(qiáng)度、一定的可撓曲性和一定的服用性能，可以生產(chǎn)紡織制品的纖維。

第3頁,共103頁，2024年2月25日，星期天3.紡織纖維應(yīng)具備的基本性能（1）一定的長度和長度整齊度；（2）一定的細(xì)度和細(xì)度均勻度；（3）一定的強(qiáng)度和模量；（4）一定的延伸性和彈性；（5）一定的抱合力和摩擦力；

（6）一定的吸濕性和染色性；（7）一定的化學(xué)穩(wěn)定性。

特種工業(yè)用紡織纖維有特殊要求第4頁,共103頁，2024年2月25日，星期天二、纖維的分類與命名依來源和習(xí)慣分為天然纖維和化學(xué)纖維兩類天然纖維：凡是自然界里原有的或從經(jīng)人工種植的植物中、人工飼養(yǎng)的動物毛發(fā)和分泌液中直接獲取的纖維，統(tǒng)稱為～化學(xué)纖維：凡用天然的或合成的高聚物以及無機(jī)物為原料，經(jīng)過人工加工制成的纖維狀物體，統(tǒng)稱為～第5頁,共103頁，2024年2月25日，星期天1、主要天然纖維的來源分類與名稱分類定義組成物質(zhì)纖維來源植物纖維自植物種子、莖、韌皮、葉或果實上獲得的纖維纖維素，少量木質(zhì)素、半纖維素等①種子纖維：單細(xì)胞纖維，如棉纖維；②韌皮纖維：如苧麻、亞麻、大麻、黃麻、紅麻、羅布麻、苘麻；③葉纖維：如劍麻、蕉麻、菠蘿葉纖維；④果實纖維：如木棉、椰子纖維；⑤竹纖維：如竹子纖維。第6頁,共103頁，2024年2月25日，星期天1、主要天然纖維的來源分類與名稱分類定義組成物質(zhì)纖維來源動物纖維取自于動物的毛發(fā)或分泌液的纖維主要為蛋白質(zhì)，但蛋白質(zhì)的化學(xué)組成有較大差異①毛纖維：取自動物的毛發(fā)，由角蛋白組成的多細(xì)胞纖維，如綿羊毛、山羊毛、駱駝毛、駝羊毛、兔毛、牦牛毛、馬海毛、羽絨等；②絲纖維：指由昆蟲的絲腺分泌物形成的纖維，如桑蠶絲、柞蠶絲、蓖麻蠶絲、木署蠶絲、天蠶絲、蜘蛛絲等。礦物纖維從纖維狀結(jié)構(gòu)的礦物巖石獲得二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鎂等各類石棉，如溫石棉、青石棉、蛇紋石棉等第7頁,共103頁，2024年2月25日，星期天2、化學(xué)纖維的分類及名稱分類定義纖維再生纖維以天然高聚物為原料制成漿液其化學(xué)組成基本不變并高純凈化后制成的纖維①再生纖維素纖推：指用木材、棉短絨、蔗渣、麻、竹類、海藻等天然纖維素物質(zhì)制成的纖維，如粘膠纖維、Modal纖維、銅氨纖維、竹漿纖維、醋酯纖維、Lyocell纖維、富強(qiáng)纖維等；②再生蛋白質(zhì)纖維：指用酪素、大豆、花生、毛發(fā)類、絲素、絲膠等天然蛋白質(zhì)制成的，絕大部分組成仍為蛋白質(zhì)的纖維，如酪素纖維、大豆纖維、花生纖維、再生角朊纖維、再生絲素纖維等；③再生淀粉纖維：指用玉米、谷類淀粉物質(zhì)制取的纖維，如聚乳酸纖維（PLA）；④再生合成纖維：指用廢棄的合成纖維原料熔融或溶解再加工成的纖維。第8頁,共103頁，2024年2月25日，星期天2、化學(xué)纖維的分類及名稱合成纖維以石油、煤、天燃?xì)饧耙恍┺r(nóng)副產(chǎn)品為原料制成單體，經(jīng)化學(xué)合成為高聚物，紡制的纖維①滌綸：指大分子鏈中的各鏈節(jié)通過酯基相連的成纖聚合物紡制的合成纖維；②錦綸：指其分子主鏈由酰胺鍵連接起來的一類合成纖維；③腈綸：通常指含丙烯腈在85%以上的丙烯腈共聚物或均聚物纖維；④丙綸：分子組成為聚丙烯的合成纖維；⑤維綸：聚乙烯醇在后加工中經(jīng)縮甲醛處理所得的纖維；⑥氯綸：分子組成為聚氯乙烯的合成纖維；⑦其他的如乙綸、氨綸、乙氯綸及混合高聚物纖維等第9頁,共103頁，2024年2月25日，星期天2、化學(xué)纖維的分類及名稱無機(jī)纖維以天然無機(jī)物或含碳高聚物纖維為原料，經(jīng)人工抽絲或直接炭化制成的無機(jī)纖維①玻璃纖維：以玻璃為原料，拉絲成形的纖維；②金屬纖維：以金屬物質(zhì)制成的纖維，包括外涂塑料的金屬纖維、外涂金屬的高聚物纖維以及包覆金屬的芯線；③陶瓷纖維：以陶瓷類物質(zhì)制得的纖維。如氧化鋁纖維，碳化硅纖維、多晶氧化物；④碳纖維：是指以高聚物合成纖維為原料經(jīng)碳化加工制取的，纖維化學(xué)組成中碳元素占總質(zhì)量90%以上的纖維，是無機(jī)化的高聚物纖維。第10頁,共103頁，2024年2月25日，星期天3、其他分類（1）纖維的外觀形態(tài)長度、細(xì)度棉型（38~51mm）、毛型（64~114mm）、中長型（51~76mm）、絲型（長絲）截面形態(tài)與分布普通圓形、中空和異形纖維以及環(huán)狀或皮芯纖維彎曲特征高卷曲、低卷曲、異卷曲、無卷曲第11頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（2）性能或功能性能差別化纖維：力、熱、光、電、染色性能的差異；高性能纖維：具有高強(qiáng)、高模量、耐高溫或耐化學(xué)作用的纖維；功能或智能纖維：具有特殊功能，如抗菌、導(dǎo)電、屏蔽等特征，或具有智能或自適應(yīng)作用的纖維（3）加工方式對天然纖維，如絲光棉、精干麻、洗凈毛、拉細(xì)羊毛和生絲等。對化學(xué)纖維，高速紡絲、牽伸絲（DTY）、預(yù)或全取向絲（POY或FOY）、變形絲等。

（4）資源狀態(tài)如天然纖維中的大宗纖維和特種纖維第12頁,共103頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)各類常用纖維簡介一、天然纖維素纖維

1．棉（1）棉纖維的形成棉纖維是由胚珠（即將來的棉籽）表皮壁上的細(xì)胞伸長加厚而成。一個細(xì)胞就長成一根纖維，它的一端著生于棉籽表面，另一端呈封閉狀。棉籽上長滿了纖維，這就稱為籽棉。棉纖維的生長可分為伸長期、加厚期和轉(zhuǎn)曲期三個時期。第13頁,共103頁，2024年2月25日，星期天(2)棉纖維的截面結(jié)構(gòu)

初生層：棉纖維伸長期形成的初生細(xì)胞壁，由網(wǎng)狀的原纖組成，它的外皮是一層極薄的臘質(zhì)與果膠。

次生層：棉纖維在加厚期淀積而成的部分，幾乎都是纖維素。在次生層中以束狀小纖維的形態(tài)與纖維軸傾斜呈螺旋形，并沿纖維長度方向有轉(zhuǎn)向。

中腔：棉纖維生長停止后遺留下來的內(nèi)部空隙，中腔內(nèi)留有少量原生質(zhì)和細(xì)胞核殘余，對棉纖維顏色有影響。第14頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（3）、棉纖維的縱向特征棉纖維縱向具有天然轉(zhuǎn)曲。成熟正常的棉纖維轉(zhuǎn)曲最多。未成熟棉纖維呈薄壁管狀物，轉(zhuǎn)曲少。過成熟棉纖維呈棒狀，轉(zhuǎn)曲也少。第15頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（4）化學(xué)組成：纖維素，占94~95％，其他物質(zhì)5％~6％，存在于纖維的主體層（次生層）中；果膠和蠟質(zhì)，分布于表皮初生層上，其含量隨纖維產(chǎn)地和品種不同；中腔內(nèi)層附有微量的色素、灰分和蛋白質(zhì)，色素決定纖維的顏色。第16頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（5）棉纖維的特性細(xì)長柔軟，吸濕性好、耐強(qiáng)堿、耐有機(jī)溶劑、耐漂白劑以及隔熱耐熱，可方便地進(jìn)行各種染色和紡織加工；彈性和彈性恢復(fù)性較差、不耐強(qiáng)無機(jī)酸、易發(fā)霉、易燃。第17頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（6）棉的分類A、按棉花的品種分類類別長度（mm）細(xì)度（tex）強(qiáng)度（cN/根）陸地棉（細(xì)絨棉）23～330.15～0.22.94～4.41海島棉（長絨棉）33～640.12～0.143.92～4.9亞洲棉（粗絨棉）15～240.25～0.44.41～6.86非洲棉（草棉）品質(zhì)與亞洲棉接近，纖維粗而短，已淘汰第18頁,共103頁，2024年2月25日，星期天圖1-1不同來源棉種纖維的截面示意圖第19頁,共103頁，2024年2月25日，星期天鋸齒棉皮輥棉對纖維作用劇烈，纖維損傷較大緩和，纖維損傷小外觀形態(tài)松散薄片狀主體長度及整齊度主體長度短，整齊度較高主體長度長，整齊度較低，短絨沒法去除除雜設(shè)備有排雜、排僵設(shè)備無排雜設(shè)備扎工疵點多，如棉結(jié)、索絲等少，有黃根適宜加工細(xì)絨棉長絨棉產(chǎn)量高低B、按棉花的初步加工分類第20頁,共103頁，2024年2月25日，星期天

δ

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未成熟 成熟 過成熟 實際形狀圖1-2棉纖維成熟度的理論幾何圖示C、按棉纖維的成熟度分類：成熟度:纖維胞壁的增厚的程度

引入取值范在0~5的纖維成熟度系數(shù)M

，即指棉纖維截面中段恢復(fù)成圓形后相應(yīng)于雙層壁厚與外徑之比的標(biāo)定值細(xì)絨棉的M在1.5~2.0為成熟纖維，未成熟的M<1.5，過成熟的M>2.0，理想的紡用棉M在2.0左右

第21頁,共103頁，2024年2月25日，星期天D、按原棉的色澤分類1、白棉：正常成熟，為紡用棉2、黃棉：霜黃棉。少量使用3、灰棉：雨灰棉，棉鈴開裂時由于日照不足或雨淋，潮濕，霜等原因造成。很少用。第22頁,共103頁，2024年2月25日，星期天棉花新品種彩棉抗蟲棉綠色有機(jī)棉天然“不皺棉花”第23頁,共103頁，2024年2月25日，星期天

開裂木棉果實(b)纖維表面圖1-3木棉纖維果實及纖維形態(tài)圖木棉第24頁,共103頁，2024年2月25日，星期天

2．麻部分麻纖維的化學(xué)組成與特性

名稱纖維素（%）半纖維素（%）果膠（%）木質(zhì)素（%）其它（%）單纖維細(xì)度（μm）單纖維長度(mm)苧麻65~7514~164~50.8~1.56.5~1430~4020~250亞麻70~8012~151.4~5.72.5~55.5~912~1717~25黃麻57~6014~171.0~1.210~131.4~3.515~181.5~5紅麻52~5815~181.1~1.311~191.5~318~272~6大麻67~785.5~16.10.8~2.52.9~3.35.415~1715~25羅布麻40.8215.4613.2812.1422.117~2320~25第25頁,共103頁，2024年2月25日，星期天工藝?yán)w維(technicalfiber)

多個單細(xì)胞纖維由細(xì)胞間質(zhì)粘合而成纖維束。特性：麻纖維的吸濕性好、強(qiáng)度高、變形能力小，纖維以挺爽為特征。比棉纖維粗硬，易引起穿著中的刺癢。

第26頁,共103頁，2024年2月25日，星期天苧麻(ramie)

：截面：腰圓或跑道形有中腔縱向：無明顯扭轉(zhuǎn)，有橫節(jié)豎紋單纖維較長，可單纖維紡紗。苧麻纖維的細(xì)度直接影響可紡性和柔軟性，纖維愈細(xì)，可紡支數(shù)愈高，成紗愈柔軟。

頭麻最細(xì)，三麻次之，二麻最粗。第27頁,共103頁，2024年2月25日，星期天亞麻

(flax)

一年生草本植物，用工藝?yán)w維紡紗截面呈圓形和扁圓形，縱向中段粗兩頭細(xì)，有橫節(jié)豎紋

吸濕性好、導(dǎo)濕快、細(xì)度相對較細(xì)，是夏季衣衫的主要纖維原料

黃麻與紅麻

工藝?yán)w維紡紗包裝、地毯底布，或混紡纖維制品的原料

第28頁,共103頁，2024年2月25日，星期天

3．葉纖維

4．竹纖維第29頁,共103頁，2024年2月25日，星期天二、天然蛋白質(zhì)纖維

1．綿羊毛

2．特種動物纖維

3．絲纖維第30頁,共103頁，2024年2月25日，星期天1、綿羊毛（一）構(gòu)成與特征羊毛為角蛋白物質(zhì)：高硫角蛋白、存在于無序和基質(zhì)部分；低硫角蛋白，存在于原纖有序結(jié)構(gòu)中，典型的a螺旋角蛋白分子截面為圓形或橢圓形，由外向內(nèi)分為鱗片層、皮質(zhì)層和髓質(zhì)層。第31頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（二）、羊毛的分類1、按纖維結(jié)構(gòu)分：絨毛：具有鱗片層和皮質(zhì)層，沒有髓質(zhì)層，絨毛品質(zhì)優(yōu)良，紡紗性能好。兩型毛：具有鱗片層、皮質(zhì)層和有斷續(xù)髓質(zhì)層。毛纖維有顯著的粗細(xì)不勻，紡紗性能差些。粗毛：具有鱗片層、皮質(zhì)層和連續(xù)的髓質(zhì)層。紡紗性能較差。死毛：除鱗片層外，整根纖維幾乎全部是髓質(zhì)層，色澤呆白，脆弱易斷，無紡紗價值。第32頁,共103頁，2024年2月25日，星期天2、按毛被上的纖維類型分：同質(zhì)毛：羊體各毛叢由同一類型毛纖維組成。纖維的細(xì)度、長度基本一致。一般按細(xì)度分成各種支數(shù)毛。異質(zhì)毛：羊體各毛叢由兩種及以上類型毛纖維組成。異質(zhì)毛一般按粗腔毛含量進(jìn)行分級。第33頁,共103頁，2024年2月25日，星期天3、按細(xì)度和長度分：細(xì)羊毛：同質(zhì)毛，18~27mm，長<12cm。紡紗性能優(yōu)良，粗紡織物和高級精紡織物的原料。長羊毛：纖維粗長，>36mm，長15~30cm，毛叢長度在10cm以上，明亮光澤?？椫崎L毛絨織物、毛毯和工業(yè)用呢的原料。半細(xì)毛：25~37mm，長<15cm，同質(zhì)毛。紡紗性能較好，紡制針織絨線和高級粗絨線的原料。粗羊毛：20~70mm

，紡紗性能較差。主要用于織制地毯第34頁,共103頁，2024年2月25日，星期天2、特種動物毛（一）山羊絨:克什米爾（Cashmere）或開司米，山羊的絨毛，抓、梳獲得。無髓質(zhì)，強(qiáng)伸性、彈性優(yōu)于相同細(xì)度的綿羊毛。鱗片的環(huán)狀與完整性特征明顯，且大而稀，緊貼于毛干，手感柔軟滑糯。平均細(xì)度大多在14μm

~16μm，動物纖維中最細(xì)，長度35mm~45mm，短絨率18%~20%。山羊絨易卷縮，純紡難度較高、通常與80支~100支細(xì)羊毛混紡使用。第35頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（二）馬海毛（安哥拉山羊毛）：是光澤很強(qiáng)的長山羊毛（mohair）?！榜R?！币辉~來源于阿拉伯文，意為“似蠶絲的山羊毛”。

（三）兔毛，紡織用的兔毛產(chǎn)自家兔（普通兔）和安哥拉兔，野兔毛因品質(zhì)低僅供制筆和填料用。第36頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（四）駝絨：駝絨是駱駝身上的細(xì)毛，直徑在5-40μm之間，長40-127mm，鱗片邊緣較光滑，不易氈縮（五）牦牛絨：主要產(chǎn)地青海、西藏。

（六）羊駝毛：長度較長，15~40cm，細(xì)度偏粗，20~30mm，不適合紡高支紗。富有光澤、抱合力小、防氈縮性較羊毛好

第37頁,共103頁，2024年2月25日，星期天毛類纖維主要解決兩類問題：一是纖維直徑變細(xì)的研究二是開發(fā)和升級利用特種毛發(fā)類纖維。

第38頁,共103頁，2024年2月25日，星期天3、絲纖維蠶絲主要為絲素蛋白，其次是絲膠，還含有色素、蠟脂、無機(jī)物等少量雜質(zhì)一根蠶絲由兩根平行的單絲（絲素），外包絲膠構(gòu)成。單絲截面呈三角形。

(a)桑蠶絲(mulberrysilk)(b)柞蠶絲(tussahsilk)

圖1-4兩種蠶絲截面形態(tài)對比第39頁,共103頁，2024年2月25日，星期天蠶繭的成形：由外到里分可分為繭衣、繭層，蛹襯三個部分。蠶繭的工藝加工剝繭→選繭→煮繭→繅絲→復(fù)整第40頁,共103頁，2024年2月25日，星期天蠶絲的工藝性質(zhì)參數(shù)繭絲量是指一粒繭所能繅得的絲量；繭層率為繭層占全繭的重量百分比；繅絲率為繅絲量占繭層的重量百分率；繅折為100公斤的生絲所需的干繭重量；解舒長為一粒繭平均繅得的絲長；解舒率為解舒長與繭絲長的百分比。第41頁,共103頁，2024年2月25日，星期天指標(biāo)春蠶繭秋蠶繭繭絲長(m)1000～1400850～950繭絲量(g)0.22～0.480.2～0.4繭層率(%)鮮：18～24；干：48～51繅絲率(%)71～85繅折(kg)220～280解舒長：500～900m；率：65～80%桑蠶繭絲的工藝性質(zhì)參數(shù)表

第42頁,共103頁，2024年2月25日，星期天柞蠶繭絲的工藝性質(zhì)參數(shù)表指標(biāo)春繭秋繭繭絲長(m)約600700~1000繭絲量(g)0.24~0.280.42~0.58干繭層率(%)6~11繅絲率(%)60~66繅折(kg)1340~1450解舒長：360~490m；率：30~50%第43頁,共103頁，2024年2月25日，星期天蜘蛛絲與部分纖維的性能對比纖維密度模量強(qiáng)度韌度斷裂伸長率(g/cm3)(GPa)(GPa)(MJ/m3)(%)蜘蛛絲1.3101.116027錦綸661.150.958018Kevlar491.41303.6503蠶絲1.370.67018羊毛1.30.50.26050鋼絲7.82001.561第44頁,共103頁，2024年2月25日，星期天三、化學(xué)纖維

（一）化學(xué)纖維的制造：紡絲液制備，紡絲成形，后加工。

1、紡絲液的制備成纖高聚物要滿足三個條件：

（1）線性分子結(jié)構(gòu)；（2）適當(dāng)?shù)姆肿恿?；?）凝固后的纖維中，大分子間應(yīng)該具有足夠的結(jié)合能。

第45頁,共103頁，2024年2月25日，星期天熔體法：將高聚物加熱到熔點以上，使其熔融成較穩(wěn)定的粘性流動的紡絲熔體。如滌綸、錦綸、丙綸、乙綸。原因：熔融溫度<分解溫度溶液法：用適當(dāng)?shù)娜軇⒏呔畚锶芙獬删哂幸欢ㄕ扯鹊募徑z液。如粘膠纖維、醋酯纖維、腈綸、氯綸、維綸。原因：熔融溫度>分解溫度第46頁,共103頁，2024年2月25日，星期天2、紡絲成形：按紡絲液制備方法不同，分熔體紡絲法和溶液紡絲法。

（1）、熔融紡絲（meltspinning）

將高聚物加熱熔融成熔體，然后由噴絲頭噴出熔體細(xì)流，再冷凝而成纖維的方法紡絲速度高，一般1000～2000m/min，干凈，成本低，截面一般為圓形第47頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（2）、溶液紡絲（solutionspinning）

（a）濕法紡絲（wetspinning）

將高聚物在溶劑中配成紡絲溶液，經(jīng)噴絲頭噴出細(xì)流，在液態(tài)凝固介質(zhì)中凝固形成纖維。速度低，一般為18～380m/min，污染嚴(yán)重、加工成本高，絲的截面多為非圓形，有皮芯結(jié)構(gòu)

（b）干法紡絲（dryspinning）

凝固介質(zhì)為氣相介質(zhì)，經(jīng)噴絲形成的細(xì)流因溶劑受熱蒸發(fā)，而使高聚物凝結(jié)成纖維。多用于制作溶液紡絲的長絲。第48頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（3）、其他紡絲方法（a）熱壓法加熱溫度低于熔點，使軟化，用高壓使其從孔中噴出，冷卻成形，用于熔化即分解，而暫時找不到適當(dāng)溶劑的那些高分子物（b）裂膜成纖法高分子物熔融擠壓為薄膜，用切刀或針刺使之破裂成條（c）復(fù)合紡絲紡絲時將兩種不同成分的高聚物熔體或溶液先后分別進(jìn)入復(fù)合紡絲帽，使兩種聚合體在分配板中彼此分離，互不混合，直到進(jìn)入紡絲孔時才接觸，通過噴絲孔的擠壓凝固成一跟絲條。（d）超細(xì)纖維紡絲、液晶紡絲等等第49頁,共103頁，2024年2月25日，星期天3、后加工以短纖維后加工路線為例說明。

①集束→②拉伸（關(guān)鍵工序，產(chǎn)生不同力學(xué)類型纖維）→③上油→④卷曲→⑤干燥熱定形（除去水分，消除內(nèi)應(yīng)力，提高結(jié)晶度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性）→⑥切斷、打包入庫，準(zhǔn)備售出

第50頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（二）、再生纖維(regeneratedfiber)

1．再生纖維素纖維(regeneratedcellulosefiber)

2．再生蛋白質(zhì)纖維(regeneratedproteinfiber)

第51頁,共103頁，2024年2月25日，星期天漿粕浸漬壓榨粉碎堿纖維素（老成）黃化纖維素黃酸酯溶解粘膠混合過濾（熟成）脫泡紡絲硫酸、硫酸鈉、硫酸鋅（凝固液）堿液粘膠纖維制造工藝流程CS2C6H9O4

ONa后加工第52頁,共103頁，2024年2月25日，星期天C=SO

C6H9O4SNaC=S+H2O→C6H10O5

＋NaOH+CS2O

C6H9O4SNa2NaOH+H2SO4→Na2SO4+H2OC=S+H2SO4→C6H10O5

＋NaHSO4+CS2O

C6H9O4SNa熟成過程纖維素黃酸酯再生過程第53頁,共103頁，2024年2月25日，星期天普通粘膠纖維(viscose，rayon)化學(xué)組成與棉纖維相同聚合度300~400，結(jié)晶度較?。?0％~50％），取向度低，結(jié)構(gòu)中空隙含量大。截面呈不規(guī)則的鋸齒形，有明顯的皮芯結(jié)構(gòu)。吸濕性好、易染色，色譜全、色澤艷、染色牢度好，對酸與氧化劑比棉敏感，對堿的穩(wěn)定性不及棉。濕強(qiáng)度低、初始模量低、彈性恢復(fù)性差，織物易變形起皺。

第54頁,共103頁，2024年2月25日，星期天富強(qiáng)纖維(polynosicrayon)如日本的虎木棉或波里諾西克（Polynosic）熟成度低，纖維素黃酸酯酯化度高，近全芯層結(jié)構(gòu)。

高濕模量粘膠纖維(highwetmodulusrayon)如歐美50年代的HWM、Vincel和70~80年代的莫代爾（Modal）纖維等。以加強(qiáng)溶劑緩沖析出和凝固作用，增加纖維的皮層結(jié)構(gòu)和分子間的微晶物理交聯(lián)作用。強(qiáng)力粘膠如粘膠簾子線、強(qiáng)力粘膠和Tenasco等以提高分子的取向度和改善結(jié)晶顆粒尺寸與分布的方式，形成全皮層結(jié)構(gòu)的粘膠纖維。第55頁,共103頁，2024年2月25日，星期天圖1-5各種粘膠纖維的拉伸特征比較第56頁,共103頁，2024年2月25日，星期天Lyocell纖維加工過程所用溶劑N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)可接近100％的回收。比強(qiáng)度高，為38cN/tex~42cN/tex濕強(qiáng)損失低，小于15%手感柔軟、懸垂性好有原纖化傾向，纖維表面易發(fā)生分裂小纖維絨第57頁,共103頁，2024年2月25日，星期天醋酯纖維(acetatefiber)二醋酯、三醋酯，理論上：以纖維素大分子上的3個-OH被醋酯取代（乙酰化）的個數(shù)命名。實際：二醋酯纖維，74%~92％的羥基被乙?；?；三醋酯纖維，>92％的羥基被乙?；?。紡織用纖維基本為三醋酯纖維素纖維。結(jié)構(gòu)對稱性和規(guī)整性好二醋酯纖維素纖維一般作為濾材，如香煙濾嘴材料第58頁,共103頁，2024年2月25日，星期天2.再生蛋白質(zhì)纖維一種是將蛋白質(zhì)的溶液與其他高聚物材料進(jìn)行共混紡絲（高再生蛋白質(zhì)含量）另一種辦法是將蛋白質(zhì)與其他高聚物進(jìn)行接枝共聚（低再生蛋白質(zhì)含量）。分子量偏低，分子不易伸直取向排列，而造成纖維的低強(qiáng)度；耐熱性差；纖維自身發(fā)黃，染色后色澤不好第59頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（三）、普通合成纖維

1．滌綸（Polyester，PET）

2．錦綸(polyamide,PA)

3．腈綸(acrylicfiber,Polyacrylic,PAN)

4．丙綸(polypropylenefiber,PP)

5．維綸(vinylon,Polyvinylalcohol,PVA)

6．氯綸(polyvinylchloridefiber,PVC)

第60頁,共103頁，2024年2月25日，星期天對苯二甲酸甲酯化對苯二甲酸二甲酯酯交換對苯二甲酸雙羥乙酯初生纖維拉伸定形卷曲切斷拉伸定形加捻變形短纖維長絲熔體紡絲聚酯纖維生產(chǎn)流程示意圖聚對苯二甲酸乙二酯第61頁,共103頁，2024年2月25日，星期天類別化學(xué)名稱代號國內(nèi)商品名國外商品名單體聚酯類纖維聚對苯二甲酸乙二酯PET或PES滌綸特麗綸，達(dá)克綸，帝特綸，拉芙桑對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ィ叶蓟颦h(huán)氧乙烷聚對苯二甲酸環(huán)已基-1，4二甲酯柯臺爾(Kodel)對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ィh(huán)乙烷二甲醇-1，4聚對羥基苯甲酸乙二酯榮輝，A-Tell對羥基苯甲酸，環(huán)氧乙烷聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞?，丁二醇聚對苯二甲酸丙二醇酯PTT對苯二甲酸，丙二醇表1-7常用合成纖維的名稱及代號第62頁,共103頁，2024年2月25日，星期天聚酰胺類纖維脂肪族聚酰胺-6PA-6錦綸-6尼龍-6，卡普綸，貝綸己內(nèi)酰胺聚酰胺-66PA-66錦綸-66尼龍-66，阿尼特己二酸，己二胺聚酰胺1010錦綸1010尼龍1010癸二胺，癸二酸聚酰胺-4PA-4錦綸-4尼龍4丁內(nèi)酰胺脂環(huán)族錦環(huán)綸凱納雙-(對氨基環(huán)己基)甲烷，12二酸第63頁,共103頁，2024年2月25日，星期天聚烯烴纖維聚丙烯纖維PP丙綸梅拉克綸，帕綸丙烯聚乙烯纖維PE乙綸乙烯聚乙烯醇縮甲醛纖維PVAL維綸維尼綸，庫拉綸，維納爾醋酸乙烯酯聚乙烯醇縮丁醛纖維PVB聚乙烯醇一氯乙烯接枝共聚纖維維氯綸柯泰綸，BE纖維氯乙烯，醋酸乙烯聚氯乙烯纖維PVC氯綸羅維爾，帝維綸，天美綸氯乙烯氯化聚氯乙烯(過氯乙烯)纖維過氯綸合氯林，配采氯乙烯氯乙烯與偏二氯乙烯共聚纖維PVDC偏氯綸沙綸氯乙烯，偏二氯乙烯聚四氟乙烯纖維PTFE氟綸特氟綸四氟乙烯聚丙烯腈纖維(丙烯腈與15%以下的其它單體的共聚物纖維)PAN腈綸奧綸，阿克列綸，克列絲綸，開司米綸，考妥，齊沸綸丙烯腈及丙烯酸甲酯或醋酸乙烯，苯乙烯磺酸鈉，甲基丙烯磺酸鈉改性聚丙烯腈纖維(指丙烯腈與多量第二單體的共聚物纖維)MAC腈氯綸卡耐卡綸，達(dá)耐爾，維縈N丙烯腈，氯乙烯沙尼夫，維列爾(Verel)丙烯腈，偏二氯乙烯第64頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（一）、滌綸（挺括不皺）：

1、強(qiáng)度高、耐沖擊性好，耐熱，耐腐，耐蛀，耐酸不耐堿，耐光性僅次于腈綸，吸濕性差，染色困難，織物易洗快干，保形性好，“洗可穿”。

2、用途較廣：目前化纖中用量最大。

長絲——常作為低彈絲，制作各種紡織品；短纖：棉、毛、麻等均可混紡。第65頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（二）、錦綸（結(jié)實耐磨）：

1、最大特點是結(jié)實耐磨，是最優(yōu)的一種。密度小，彈性好，耐疲勞破壞，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐堿不耐酸

2、耐日光性不好，吸濕也不好，但比腈綸，滌綸好。3、用途：長絲，多用于針織和絲綢工業(yè)；短纖，大都與羊毛或毛型化纖混紡，作華達(dá)呢等。工業(yè)：簾子線和漁網(wǎng)，地毯，繩索，傳送帶等。

第66頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（三）、腈綸（膨松耐曬）：

1、“合成羊毛”。具有很好的熱彈性（可加工膨體紗），腈綸密度羊毛小，織物保暖性好。耐日光性與耐氣候性居第一位，吸濕差，染色難。

2、用途：主要作民用：人造毛皮、長毛絨，膨體紗，水龍帶，陽傘布等。

第67頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（四）、維綸（價廉耐用）：

1、吸濕性是合成纖維中最好的，稱“合成棉花”。2、強(qiáng)度比錦、滌差，化學(xué)穩(wěn)定性好，不耐強(qiáng)酸，耐堿。耐日光性與耐氣候性好，耐干熱而不耐濕熱（收縮）彈性最差，織物易起皺，染色較差，色澤不鮮艷。

2、用途：多和棉花混紡：細(xì)布，府綢，燈芯絨，內(nèi)衣，帆布，防水布，包裝材料，勞動服等。

第68頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（五）、丙綸（質(zhì)輕保暖）：

1、最輕的纖維。幾乎不吸濕，但芯吸能力強(qiáng)，強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定，耐磨彈性和化學(xué)穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性差，不耐日曬，易于老化脆損。

2、用途：可以織襪，蚊帳布，被絮，保暖填料、尿布濕等。工業(yè)上：地毯、漁網(wǎng)，帆布，水龍帶等。

第69頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（六）、氯綸（阻燃纖維）

1、強(qiáng)度與棉相接近，耐磨性、保暖性、耐日光性比棉、毛好。2、抗無機(jī)化學(xué)試劑的穩(wěn)定性好，耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿，耐腐蝕性能強(qiáng)，隔音性好，但對有機(jī)溶劑的穩(wěn)定性和染色性能比較差。3、主要用于裝飾與產(chǎn)業(yè)用紡織品。

第70頁,共103頁，2024年2月25日，星期天(七)、氨綸—聚氨基甲酸酯纖維（Polyurethane，PU）1、纖維來源：1945年由美國杜邦公司開發(fā)成功，商品名為“萊

卡”（Lycra），也稱高彈纖維。2、性能：

1）具有高彈性，高回復(fù)性和尺寸穩(wěn)定性，伸長6~8倍，彈性恢復(fù)率可達(dá)100%。因此用于彈性織物、運(yùn)動服、襪子等。產(chǎn)品以包芯紗或與其它纖維合股出現(xiàn)。2）耐熱性差熨燙溫度90~110℃，低溫快速燙。3）染色性好，色牢度好。4）耐酸堿性較好。第71頁,共103頁，2024年2月25日，星期天五、差別化纖維(differentialfiber)

1．基本定義通常是指在原來纖維組成的基礎(chǔ)上進(jìn)行物理或化學(xué)改性處理，使性狀上獲得一定程度改善的纖維。2.獲得方法物理改性：改進(jìn)聚合與紡絲條件

化學(xué)改性：共聚、接枝、交聯(lián)、溶蝕、電鍍等

表面物理化學(xué)改性：高能射線（γ射線、β射線）、低溫等離子體對纖維進(jìn)行表面改性處理

第72頁,共103頁，2024年2月25日，星期天3.差別化纖維（1）變形絲(texturedyarn)變形加工：一般是指通過機(jī)械作用給予長絲(或纖維)二度或三度空間的卷曲變形，并用適當(dāng)?shù)姆椒?如熱定形)加以固定，使原有的長絲(或纖維)獲得永久、牢固的卷曲形態(tài)。第73頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（2）異形纖維(profilefiber)指纖維截面形狀不是實心圓形的纖維。

一般采用非圓形孔眼噴絲板紡絲制得，或膨化粘著法、復(fù)合纖維分離法、熱塑性擠壓法和變形加工法等。目的：改善合成纖維的手感、光澤、抗起毛起球性、蓬松性等特性

第74頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（3）復(fù)合纖維

(compositefiber)

將兩種或兩種以上的高聚物或性能不同的同種聚合物通過一個噴絲孔紡成的纖維?？山鉀Q纖維的永久卷曲和彈性，可通過多組分的連續(xù)覆蓋作用，提供纖維易染色、難燃、抗靜電、高吸濕等特性。

典型復(fù)合纖維的結(jié)構(gòu)示意圖（a）（b）并列型（c）（d）皮芯型（e）海島型（f）（g）離裂型第75頁,共103頁，2024年2月25日，星期天超細(xì)纖維(a)(b)分裂剝離法(a)和溶解去除法(b)示意圖（4）超細(xì)纖維

(ultra-finefiber)

細(xì)度小于0.9dtex的纖維，可直接紡絲，如熔噴紡絲、靜電紡絲；分裂剝離法和溶解去除法等方法得到?？箯潉偠刃?織物手感柔軟、細(xì)膩、具有良好的懸垂性、保暖性和覆蓋性，但回彈性低、膨松性差。比表面積大，吸附性和除污能力強(qiáng)。第76頁,共103頁，2024年2月25日，星期天使帶電荷的高分子溶液或熔體在靜電場中流動與變形，然后經(jīng)溶劑蒸發(fā)或熔體冷卻而固化第77頁,共103頁，2024年2月25日，星期天第78頁,共103頁，2024年2月25日，星期天（5）高收縮纖維

在熱或熱濕作用下的長度有規(guī)律彎曲收縮或復(fù)合收縮的纖維。收縮率20%~50%，一般纖維沸水收縮率<5%（6）易染色纖維易染色合成纖維主要是指滌綸的染色改性纖（7）吸水吸濕纖維具有吸收水分并將水分向臨近纖維輸送能力的纖維主要用于功能性內(nèi)衣、運(yùn)動服、訓(xùn)練服、運(yùn)動襪等

第79頁,共103頁，2024年2月25日，星期天六、功能性纖維(functionalfiber)

功能纖維是滿足某種特殊要求和用途的纖維，即纖維具有特定的物理和化學(xué)性質(zhì)。

1．抗靜電(antistaticfiber）主要指通過提高纖維表面的吸濕性來改善其導(dǎo)電性的纖維。

2.導(dǎo)電纖維（conductivefiber)包括金屬纖維，金屬鍍層纖維，炭粉、金屬氧化、硫化、碘化物摻雜纖維，絡(luò)合物導(dǎo)電纖維，導(dǎo)電性樹脂涂層與復(fù)合纖維，本征導(dǎo)電高聚物纖維等第80頁,共103頁，2024年2月25日，星期天3．蓄熱纖維(thermalstoragefiber)和遠(yuǎn)紅外纖維(far-infraredfiber)

將陽光轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)紅外線，相應(yīng)的纖維稱之為蓄熱纖維；低溫(接近體溫)下輻射遠(yuǎn)紅外線，相應(yīng)的纖維稱之為遠(yuǎn)紅外纖維。

4．防紫外線纖維(ultravioletresistantfiber)第81頁,共103頁，2024年2月25日，星期天4．阻燃纖維(flameretardantfiber)

從提高纖維材料的熱穩(wěn)定性、改變熱分解產(chǎn)物、阻隔和稀釋氧氣、吸收或降低燃燒熱等方面著手來達(dá)到阻燃目的。

5．光導(dǎo)纖維(opticalfiber)

簡稱光纖：石英光纖；氟化物玻璃光纖；高聚物光纖

6．彈性纖維(elasticfiber)

400~700％的斷裂伸長率，接近100%的彈性恢復(fù)能力，初始模量很低。分為橡膠彈性纖維和聚氨酯彈性纖維。第82頁,共103頁，2024年2月25日，星期天表1-8氨綸性能表性能指標(biāo)聚酯型聚醚型細(xì)度(dtex)44~249044~1240強(qiáng)度(cN/tex)5.3~8.07.1~10.6斷裂伸長(%)600~800480~650模量(cN/tex)1.21.7~3.9密度(g/cm3)1.1~1.31.1~1.3回潮率(%)9.59.35沸水收縮率(%)3~123~12玻璃化溫度(℃)-40~-20-60軟化溫度(℃)170~230170~230熱損傷溫度(℃)120120第83頁,共103頁，2024年2月25日，星期天

7．抗菌防臭纖維

8．變色纖維光敏變色纖維，熱敏變色纖維；多用于登山、滑雪、游泳、滑冰等運(yùn)動員以及救生、軍用隱身的著裝。

9．香味纖維

10．相變纖維

是指將含有相變物質(zhì)（PCM）能起到蓄熱降溫、放熱調(diào)節(jié)作用的纖維，也稱空調(diào)纖維。第84頁,共103頁，2024年2月25日，星期天七、高性能纖維(highperformancefiber)

高性能纖維（HPF）主要指高強(qiáng)、高模、耐高溫和耐化學(xué)作用纖維，是高承載能力和高耐久性的功能纖維。

第85頁,共103頁，2024年2月25日，星期天主要高性能纖維的基本分類與構(gòu)成分類高強(qiáng)高模纖維耐高溫纖維耐化學(xué)作用纖維無機(jī)類纖維名稱對位芳綸（PPTA）、芳香族聚酯（PHBA）、聚苯并噁唑（PBO）、高性能聚乙烯（HPPE）纖維聚苯并咪唑（PBI）、聚苯并噁唑（PBO）、氧化PAN纖維、間位芳綸（MPIA）纖維聚四氟纖維（PTFE）、聚醚酮醚（PEEK）、聚醚酰亞胺（PEI）纖維碳纖維（CF）、高性能玻璃纖維（HPGF）、陶瓷纖維（碳化硅，氧化鋁等纖維）高性能金屬纖維主要特征高強(qiáng)（3-6GPa）、高模（50-600GPa）、耐較高的溫度（120-300℃）的柔性高聚物高極限氧指數(shù)，耐高溫柔性高聚物耐各種化學(xué)腐蝕，性能穩(wěn)定，高極限氧指數(shù)，耐較高的溫度（200-300℃）高聚物高強(qiáng)、高模、低伸長性、脆性、耐高溫（>600℃）無機(jī)物第86頁,共103頁，2024年2月25日，星期天1．對位和間位芳綸對位芳綸：芳綸1414，1965年發(fā)明，1971年美國杜邦公司的商品化命名為Kevler?。纖維強(qiáng)度高、模量高、密度輕、柔性，化學(xué)性能穩(wěn)定，除無機(jī)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿外，能耐多種酸、堿及有機(jī)溶劑的侵蝕。間位芳綸：芳綸1313，是杜邦1967年商品化的芳族聚醚胺纖維，商品名為Nomex?。芳綸1313耐熱性能好，可在260℃高溫下持續(xù)使用1000h。阻燃性好，能耐大多數(shù)酸的作用，除不能與強(qiáng)堿長期接觸外，對堿的穩(wěn)定性也很好。具有良好的抗輻射性能。第87頁,共103頁，2024年2月25日，星期天芳綸纖維的應(yīng)用領(lǐng)域示意圖第88頁,共103頁，2024年2月25日，星期天2．PBO纖維

PBO是聚-p-亞苯丙二噁唑，簡稱聚苯并噁唑。是美國空軍基地Wright研發(fā)中心在20世紀(jì)60年代研究的、美國空軍斯坦福研究所生產(chǎn)的耐高溫的芳香族雜環(huán)高聚物。

PBO纖維有非常高的耐燃性，熱穩(wěn)定性比芳綸纖維更高，非常好的抗蠕變、耐化學(xué)和耐磨性能；主要用于要求既耐火和耐熱，有要高強(qiáng)高模的柔性材料的領(lǐng)域中。第89頁,共103頁，2024年2月25日，星期天

3．PEEK纖維PEEK統(tǒng)稱為聚醚酮醚，半結(jié)晶的芳香族熱塑性聚合物，可以高溫熔體紡絲,玻璃化溫度143℃,耐濕熱性極其優(yōu)良PEEK纖維在加壓蒸汽中7天的的強(qiáng)度保持率溫度（℃）PEEK芳綸1313滌綸100100100901501001000200100900250950030080降解降解第90頁,共103頁，2024年2月25日，星期天

4．聚四氟乙烯纖維是已知最為穩(wěn)定的耐化學(xué)作用和耐熱的纖維材料。其分子式為（－CF2-CF2－）n，是化學(xué)惰性的物質(zhì)聚四氟乙烯纖維的基本特征值纖維TeflonPTFEPTFE制造商DupontLenzingAlbany強(qiáng)度/