第三章+化學(xué)纖維+課件-+《紡織服裝材料學(xué)》（中國(guó)紡織版）

第三章

化學(xué)纖維化纖是人工產(chǎn)品，

是可以人為改變和控制的，

可以制得各種不同性能的纖維：民用：

大家很熟悉，

強(qiáng)度高，

比重輕，

耐磨損，

不霉蛀，易洗快干等。工農(nóng)業(yè)：

包裝材料，傳送帶，漁網(wǎng)，繩索等。交通運(yùn)輸：

輪胎簾子線。醫(yī)療：

人造器管，

縫合線，消毒紗布，

衛(wèi)生用品國(guó)防：

炮衣，降落傘，軍用帳蓬，各種防護(hù)服宇航：

耐輻射，耐高低溫纖維，

飛行服，宇宙飛船減速器。一、化纖分類（1）按高聚物的來(lái)源分

：①

再生纖維：

是以天然聚合物為原料，

經(jīng)過(guò)化

學(xué)和機(jī)械方法制成的，化學(xué)組成與原高聚物基

本相同的化學(xué)纖維。②

合成纖維：

以石油、煤、天然氣及一些農(nóng)副

產(chǎn)品等低分子作為原料制成的單體后，

經(jīng)人工合成獲得的聚合物紡制成的化學(xué)纖維。（2）按形態(tài)結(jié)構(gòu)分①

長(zhǎng)絲：化學(xué)纖維加工的到的連續(xù)絲條，不經(jīng)過(guò)切斷工序的。又分為單絲、復(fù)絲與變形絲。②

短纖維：化纖在后加工中切斷成為各種長(zhǎng)度規(guī)格的短纖維。③

異形纖維：是指經(jīng)一定幾何形狀（非圓形）

噴絲孔紡制的具有特殊截面形狀的化學(xué)纖維。④

復(fù)合纖維：

由兩種及兩種以上聚合物，或具有不同

性質(zhì)的同一聚合物，經(jīng)復(fù)合紡絲法紡制成的化學(xué)纖

維。分并列型、

皮芯型和海島芯等。⑤

超細(xì)纖維：?jiǎn)谓z線密度較小的纖維，

又稱微細(xì)纖維。?

根據(jù)線密度范圍又可劃分為：

細(xì)特纖維(0.44~

1.11dtex)；超細(xì)特纖維（0.011～0.44dtex）（3）

按用途分：①

普通纖維：②

特種纖維：

是指具有特殊的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)、功能

或用途的化學(xué)纖維，其某些技術(shù)指標(biāo)顯著高于常規(guī)

纖維。包括：

1、具有特殊力學(xué)性能的纖維2、具有特殊熱學(xué)性能的纖維3、具有化學(xué)穩(wěn)定性的纖維4、具有特殊物理性能的纖維5、具有特殊物化性能的纖維6、具有特殊生物性能的纖維如：

耐高溫纖維、耐輻射纖維、高濕高模纖維等。杜邦芳綸纖

維玻璃纖維短切絲東麗3K碳纖維假發(fā)纖維化纖是人工產(chǎn)品，是可以人為改變和控制的，可以制得各種不同性能的纖維：民用：

大家很熟悉，

強(qiáng)度高，

比重輕，

耐磨損，

不霉蛀，易洗快干等。工農(nóng)業(yè)：

包裝材料，傳送帶，漁網(wǎng)，繩索等。交通運(yùn)輸：

輪胎簾子線。醫(yī)療：

人造器管，

縫合線，消毒紗布，

衛(wèi)生用品國(guó)防：

炮衣，降落傘，軍用帳蓬，各種防護(hù)服宇航：

耐輻射，耐高低溫纖維，飛行服，宇宙飛船減速器?；w概況?

種類（一）

人造纖維：以天然纖維素，蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)物為原料加工而成。1、人造纖維素纖維：

粘膠、醋酯纖維、天絲、Modal

，Tencel，竹子纖維2、人造蛋白質(zhì)：酪素，大豆纖維3、人造無(wú)機(jī)纖維：玻璃纖維，金屬纖維，

碳纖維，陶瓷纖維又稱醋酸纖維素纖維，分為二型醋酯纖維和三醋酯纖維兩類。通常醋酯纖維即指二型醋酯纖維。醋酯纖維由瑞士人H.德雷富斯和C.德雷富斯兄弟開(kāi)發(fā)，

20世紀(jì)20年代投入工業(yè)生產(chǎn)。

1983年，

世界

產(chǎn)量為275kt,占人造纖維總產(chǎn)量的9.12％。二型醋酯纖維長(zhǎng)絲光澤優(yōu)雅，手感柔軟，

有良好的懸垂性，

酷似真絲，

適于制作內(nèi)衣、浴衣、童裝、

婦女服裝和室內(nèi)裝飾織物等，還可做香煙濾嘴。

短纖

維用于與棉、羊毛或合成纖維混紡，

但在濕態(tài)下強(qiáng)度

降低40％～50％；

中空纖維具有透析功能，

可用于醫(yī)療和化工凈化、分離等。?天絲（Tencel）是英國(guó)Acordis公司通過(guò)十年開(kāi)發(fā)，上世紀(jì)九

十年代商業(yè)應(yīng)用，是最典型的綠色環(huán)保纖維。

2004年5月由蘭

精公司合并后統(tǒng)一生產(chǎn)。被稱為“二十一世紀(jì)綠色纖維”，并

獲得國(guó)際綠色環(huán)保證書。?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。天絲性能大豆纖維棉粘膠蠶絲羊毛斷裂強(qiáng)度

(CN/dtex)干3.8-4.01.9-3.11.5-2.02.6-3.50.9-

1.6濕2.5-3.02.2-3.10.7-

1.11.9-2.50.7-

1.3干斷裂延伸度(%)8-217-

1018-2414-2525-35鉤接強(qiáng)度(%)75-857030-6560-80結(jié)節(jié)強(qiáng)度(%)8592-

10045-6080-85回潮率(%)8.69.013.011.014-

16比量（g/cm3）1.291.50-1.541.46-1.521.34-1.381.331、

普通合成纖維：

滌綸、錦綸、腈綸、維倫、丙綸、氯綸等2、

特種纖維（1）氨綸

（萊卡）

。彈性纖維。（2）

芳綸。耐高溫、高絕緣、高強(qiáng)度（3）

氟綸。耐腐蝕纖維（4）

導(dǎo)電纖維。金屬的，復(fù)合的（5）

碳纖維。復(fù)合材料的骨架增強(qiáng)材料防水面料?

二、種類（二）

合成纖維化纖概況?

（三）

改性纖維：普通纖維制造簡(jiǎn)單方便，

價(jià)格也低廉，

但他們往往在吸濕性，染色性，抗靜電性，抗污性及抗起毛起

球等性能比較差，需要加以改善。化纖概況二、種類（三）

改性纖維：1、化學(xué)改性：

（1）接枝，（2）

共聚，

（3）纖維化學(xué)處理。

改善纖維的吸濕，染色性，

抗靜電性，難

燃性等。2、物理改性：

（1）改變噴絲孔的形狀——異形纖維（2）

改變纖維伸直為卷曲——變形纖維（3）

不同聚合物從同一噴絲孔噴出→復(fù)合纖維改善：

膨松性，伸縮彈性，光澤，抗污等，增強(qiáng)特性或功能?；w概況?

三、化學(xué)纖維的制造大體分：

紡絲液的制備，紡絲成形，后加工三個(gè)過(guò)程。（一）

紡絲液的制備要將成纖高聚加工成纖維，則必須首先把它制成一種粘稠的液體——紡絲液。成纖高聚物要滿足三個(gè)

條件：

①線性分子結(jié)構(gòu)；

②適當(dāng)?shù)姆肿恿?；③凝固?/p>

的纖維中，

大分子間應(yīng)該具有足夠的結(jié)合能。化纖概況?

三、化學(xué)纖維的制造紡絲液的制備方法最主要有熔體法和溶液法

。

為了使紡絲液具有均勻和良好的紡絲性能，

紡絲液還必

須進(jìn)行混合

，

過(guò)濾

，

脫泡等工序

，

然后送去紡絲

。在

紡絲液中加入不同量的消光劑（二氧化鈦），

可生產(chǎn)

不同光澤的纖維：

有光，

半光，

無(wú)光

。

加入顏料，可

生產(chǎn)色牢度很好的有色纖維。雙層卷繞機(jī)

紡絲工程-FDY紡絲工程

紡絲工程①

POY

②

FDY

③

TCS

④

POY④年產(chǎn)1.2萬(wàn)噸滌綸短纖維生產(chǎn)線（后紡部分）復(fù)合短纖維生產(chǎn)線（前紡部分）錦綸6工業(yè)絲生產(chǎn)線不同含量的消光劑在纖維中分布化纖概況化學(xué)纖維的制造?

滌綸a.初生絲：

未拉伸絲（常規(guī)紡絲）（UDY）

、半預(yù)取向

絲（中速紡絲）（MOY）；b.取向絲：

預(yù)取向絲（高速紡絲）（POY）、高取向絲

（超高速紡絲）（HOY）；c.拉伸絲：拉伸絲（低速拉伸絲）

（DY）

、全拉伸絲

（紡絲拉伸一步法）（FDY）；d.全取絲

（紡絲一步法）（FOY）e.變形絲：常規(guī)變形絲（DY）、拉伸變形絲（DTY）、

空氣變形絲（ATY）化學(xué)纖維的制造大化纖：

用PET切片紡或者熔體直紡的短纖維，特點(diǎn)，

色澤好，

批號(hào)大，

強(qiáng)力穩(wěn)定，疵點(diǎn)少，

可紡性好。中、小化纖：

一般使用等外聚酯切片和回收后經(jīng)過(guò)處

理的聚酯瓶片、

泡泡料作為滌綸短纖維的原料

，

價(jià)格

和質(zhì)量參次不齊，

適合國(guó)情，和出口到一些質(zhì)量要求

不是太高的市場(chǎng)和領(lǐng)域（如填充料等）化纖性能檢驗(yàn)一、長(zhǎng)度化纖的長(zhǎng)度是可以人為控制的，分兩大類：

等長(zhǎng)纖維和異長(zhǎng)纖維1、等長(zhǎng)纖維（棉型化纖）的長(zhǎng)度測(cè)定由于加工機(jī)械不良可能使其中含有超長(zhǎng)、倍長(zhǎng)纖維（解釋概念），

用它們的含有率來(lái)表示，是疵點(diǎn)，所以

含有率越高，說(shuō)明質(zhì)量越不好?；w性能檢驗(yàn)一、

長(zhǎng)度：測(cè)量方法：（1）

中段切斷稱重法（2）

手扯法：

用手扯法將纖維整理成兩端平齊的纖維束，

在用鋼尺量取其長(zhǎng)度。化纖性能檢驗(yàn)二、細(xì)度：1.

基本指標(biāo)：

Nm、Tex、

D、

d單絲、復(fù)絲的表示方法有區(qū)別對(duì)于異形纖維，在同樣D數(shù)情況下，與圓形

截面的纖維相比粗細(xì)感不同。

纖維的光澤，抗起球，

膨松性

，保暖性也有很大改變?；w性能檢驗(yàn)二、細(xì)度：最新測(cè)量方法振動(dòng)測(cè)量法：對(duì)化纖較適用，纖維兩端夾持，

由儀器在纖維上施加一橫向振動(dòng)，使纖維

產(chǎn)生共振P根250N=

L2f2式中：

N----纖維的線密度(g/cm)；

P----張力（cN）；L----纖維的長(zhǎng)度(cm)；

f----共振頻率（Hz）。常見(jiàn)化纖特性簡(jiǎn)述一、

粘膠（吸濕易染）

：由溶液法紡絲制得，由于纖維芯層與外層的凝固速率不一致，形成皮芯結(jié)構(gòu)。在普通化纖中吸濕最強(qiáng)的，染色性很好，

穿著舒適感好，粘膠彈性差，濕態(tài)下的強(qiáng)度，耐磨性很差，所以粘膠不耐水

洗，尺寸穩(wěn)定性差。比重大，織物重，耐堿不耐酸。用途：

幾乎所有類型的紡織品都會(huì)用到它，如長(zhǎng)絲作襯里、美麗綢、旗幟、飄帶、輪胎簾子線等；短纖維作仿棉、仿毛、混紡、交織等。常見(jiàn)化纖特性簡(jiǎn)述?

二、

滌綸（挺括不皺）：強(qiáng)度高、耐沖擊性好，耐熱，耐腐，耐蛀，耐酸不耐堿，耐光性很好（僅次于腈綸），

曝曬1000小時(shí)，強(qiáng)力保持60-

70%，

吸濕性很差，染色困難，

織物易洗快干，保形性好

，

“洗可穿”用途較廣：長(zhǎng)絲——常作為低彈絲，制作各種紡織品；短纖：棉、毛、麻等均可混紡；工業(yè)上：輪胎簾子線，漁網(wǎng)、繩索，濾布，緣絕材料等。滌綸縱、橫向形態(tài)常見(jiàn)化纖特性簡(jiǎn)述?

三、

錦綸（結(jié)實(shí)耐磨）：最大特點(diǎn)是結(jié)實(shí)耐磨。

密度小，織物輕，彈性好，耐疲勞破壞，化學(xué)穩(wěn)定性也很好，耐堿不耐酸。最大缺點(diǎn)是耐日光性不好，織物久曬就會(huì)變黃，強(qiáng)度下降，

吸濕也不好，但比腈綸，滌綸好。用途：

長(zhǎng)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，凡尼丁等。工業(yè)：簾子線和漁網(wǎng)，也可作地毯，繩索，傳送帶，

篩網(wǎng)等。錦綸及異型錦綸縱、橫向形態(tài)錦綸（Nylon）常見(jiàn)化纖特性簡(jiǎn)述?

四、

腈綸（膨松耐曬）：腈綸的性能很象羊毛，所以叫“合成羊毛”。腈綸具有很好的熱彈性（可加工膨體紗），腈綸密度小，比羊毛還小，織物保暖性好。耐日光性與耐氣候性很好（居

第一位），吸濕差，染色難。用途：主要作民用，可純紡也可混紡，制成多種毛料、毛線、毛毯、運(yùn)動(dòng)服也可；人造毛皮、長(zhǎng)毛絨，膨體紗，水龍

帶，

陽(yáng)傘布等。腈綸及雙組分腈綸縱、橫向形態(tài)腈綸（Acrylic）常見(jiàn)化纖特性簡(jiǎn)述?

五、

維綸（價(jià)廉耐用）：最大特點(diǎn)是吸濕性大，合成纖維中最好的，稱“合成棉花”。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也很好，但它耐干熱而不耐濕熱（收縮）彈性最差，織物易起皺，染色較差，色澤不鮮艷。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(dòng)服等。維綸縱、橫向形態(tài)維綸（Vinylon)常見(jiàn)化纖特性簡(jiǎn)述六、

丙綸（質(zhì)輕保暖）：最輕的纖維。它幾乎不吸濕，但具有良好的芯吸能力，強(qiáng)度高，

織物尺寸穩(wěn)定，耐磨彈性也不錯(cuò)，化學(xué)穩(wěn)定性好。熱穩(wěn)定性差，不耐日曬，

易于老化脆損。用途：

可以織襪，蚊帳布，被絮，

保暖填料、尿不濕等。

工業(yè)上：地毯、漁網(wǎng)，帆布，水龍帶，醫(yī)學(xué)上帶代替棉紗布，

做衛(wèi)生用品。常見(jiàn)化纖特性簡(jiǎn)述?

七、

氨綸（彈性纖維）彈性最好，強(qiáng)度最差，吸濕差，有較好的耐光、耐酸、耐堿、耐磨性。纖維服用性能分析一、外觀性能1、色澤

：纖維表面的影響其反射光線

的強(qiáng)弱，

當(dāng)纖維表面光滑時(shí)，

織物表

面反射光線較強(qiáng)，因此富有光澤。同

時(shí)，

纖維的截面形狀也直接影響光的

反射。2、剛度?纖維抵抗彎曲變形的能力影響織物

的懸垂性

。?

3、彈性?

4、可塑性?

5、起毛起球二、

舒適性能?1、導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性是指纖維傳導(dǎo)熱量的能力。材料λ(W/m

·℃)材料λ(W/m

·℃)棉0.071~0.073滌綸0.084羊毛0.052~0.055腈綸0.051蠶絲0.05~0.055丙綸0.221~0.302粘膠纖維0.055~0.071氯綸0.042醋酯纖維0.05空氣0.026錦綸0.244~0.337水0.697導(dǎo)熱系數(shù)：材料厚度為1m，表面之間溫差為1℃

,

1h通過(guò)1m2

材料所傳導(dǎo)的熱量千卡數(shù)。滌/棉/粘（60/30/10為干重混紡比）W

k

%=60×0.4%+30×8.5%+10×13%=4.09%其中：W

k滌=0

.

4%;W

k棉=8

.

5%;

W

k粘=13%?

2、吸濕性吸濕性是指纖維在空氣中吸收或放出氣態(tài)

水的能力。表示纖維吸濕性的常用指標(biāo)有回潮

率和含水率兩種?；旒徖w維W

k

％計(jì)算W混(%)=Σ

Wi

Pi?

3、觸覺(jué)感和彈性?

4、體積質(zhì)量