天然和化学纤维.doc

化学纤维和天然纤维作者:李承东学号:0904330127关键字:人造纤维,合成纤维,合成方法,植物纤维,新型天然纤维化学纤维化学纤维用天然的或人工合成的高分子物质为原料、经过化学或物理方法加工而制得的纤维的统称。因所用高分子化合物来源不同，可分为以天然高分子物质为原料的人造纤维和以合成高分子物质为原料的合成纤维。简称化纤。化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。人造纤维以天然高分子化合物（如纤维素）为原料制成的化学纤维，如粘胶纤维、醋酯纤维。人造纤维主要有粘胶纤维、硝酸酯纤维、醋酯纤维、铜铵纤维和人造蛋白纤维等，其中粘胶纤维又分普通粘胶纤维和有突出性能的新型粘胶纤维（如高湿模量纤维、超强粘胶纤维和永久卷曲粘胶纤维等）。合成纤维以人工合成的高分子化合物为原料制成的化学纤维，如聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维。化学纤维具有强度高、耐磨、密度小、弹性好、不发霉、不怕虫蛀、易洗快干等优点，但其缺点是染色性较差、静电大、耐光和耐候性差、吸水性差。 合成纤维主要有聚酰胺6纤维（中国称锦纶或尼龙6），聚丙烯腈纤维（中国称腈纶），聚酯纤维（中国称涤纶），聚丙烯纤维（中国称丙纶），聚乙烯醇缩甲醛纤维（中国称维纶）以及特种纤维（包括用四氟乙烯聚合制成的耐腐蚀纤维，耐200以上温度的耐高温纤维，强度大于10克/旦、模量大于200克/旦的高强度、高模量纤维，以及难燃纤维、弹性体纤维、功能纤维等）。20世纪50年代开展合成纤维的改性研究，主要是用物理或化学方法改善合成纤维的吸湿、染色、抗静电、抗燃、抗污、抗起球等性质，同时还增加了化学纤维的品种。化学纤维的制备化学纤维的制备，通常是先把天然的或合成的高分子物质或无机物制成纺丝熔体或溶液，然后经过过滤、计量，由喷丝头（板）挤出成为液态细流，接着凝固而成纤维。此时的纤维称为初生纤维，它的力学性能很差，必须经过一系列后加工工序才能符合纺织加工和使用要求。后加工主要针对纤维进行拉伸和热定形，以提高纤维的力学性能和尺寸稳定性。拉伸是使初生纤维中大分子或结 化学纤维纺丝构单元沿着纤维轴取向；热定形主要是使纤维中内应力松弛。湿纺纤维的后加工还包括水洗、上油、干燥等工序。纺制长丝时，经上述工序即可卷绕成筒；纺制短纤维时还须增加卷曲、切断和打包等工序。用来生产纺织品的原料中，以棉、麻、丝、毛（羊毛）的历史最悠久。但是天然资源毕竟有限，棉花的产量约有50千克/公顷，养蚕吐丝也要种桑树，增产羊毛则要发展畜牧业。因此，化学家开始研究，利用价格更便宜、来源更丰富的原料来纺纱织布，它们便是化学纤维。植物纤维天然纤维的种类很多长期大量用于纺织的有棉麻毛丝四种。棉和麻是植物纤维，毛和丝是动物纤维。石棉存在于地壳的岩层中，称矿物纤维，是重要的建筑材料，也可以供纺织应用。棉纤维的产量最多，用途很广，可供缝制衣服、床单、被褥等生活用品，也可用作帆布和传送带的材料，或制成胎絮供保温和作填充材料。麻纤维大部分用于制造包装用织物和绳索，一部分品质优良的麻纤维可供作衣着。羊毛和蚕丝的产量比棉和麻少得多，但却是极优良的纺织原料。用毛纤维制成呢绒，用丝纤维制成绸缎，缝制作衣着，华丽庄重，深受人们喜爱。在纺织纤维中中，只有毛纤维具有压制成毡的性能。毛纤维也是纤制地毯的最好的原料。一、植物纤维主要组成物质是纤维素，又称为天然纤维素纤维。是由植物上种籽、果实、茎、叶等处获得的纤维。根据在植物上成长的部位的不同，分为种子纤维、叶纤维和茎纤维。 1.种子纤维：棉、木棉等； 2.叶纤维：剑麻、蕉麻等； 3.茎纤维：苎麻、亚麻、大麻、黄麻等。二、动物纤维主要组成物质是蛋白质，又称为天然蛋白质纤维，分为毛和腺分泌物两类。 1.毛发类：绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛等； 2.腺分泌物：桑蚕丝、柞蚕丝等。三、矿物纤维主要成分是无机物，又称为天然无机纤维，为无机金属硅酸盐类，如石棉纤维。新型天然纤维(1)天然彩色茧丝蚕(茧)丝是天然纤维中珍贵品种，素称纤维皇后，而天然彩色茧丝更为珍贵。天然彩色茧丝色彩自然、色调柔和、色泽丰富而艳丽，有些颜色采用染色加工难以达到的色泽。桑蚕彩色茧丝主要有黄红茧系和绿茧系两大类，黄红茧系包括淡黄、金黄、肉色、红色、蒿色、锈色等;绿茧系包括竹绿和绿色两种。黄红茧系的颜色来自桑叶中的类胡萝卜素(-胡萝卜素、新生胡萝卜素)和叶黄素色素(叶黄素、蒲公英黄素、紫黄素、次黄嘌呤黄素);绿茧丝的色素主要为黄酮色素。 天然彩色茧丝的特性:1、柞蚕、天蚕、野桑蚕、蓖麻蚕、琥珀蚕等所吐的丝大部分内部有很多空隙，最多达10%，是一种多孔蛋白质纤维，轻盈漂逸、吸湿性优良、透气性好、穿着舒适，2、天然彩色茧丝具有很好的紫外线吸收能力，对UV-B透过率小于0.5%，UV-A和UV-C透过率不足2%。 茧丝外层丝胶有很好的抗菌作用，用野蚕丝无纺布接种黄色葡萄球菌、绿浓杆菌、大肠杆菌、枯草杆菌等，使接种的细菌数减少99.9%。4、抗氧化功能好:生物在生命活动中，在不良环境中会不断产生多种活性氧自由基 ，这些自由基氧化能力强，能破坏生物机体。彩色茧丝分解这些自由基的能力远远高于白茧丝，其中绿色茧丝能分解90%左右活性自由基，黄色茧丝分解50%左右自由基。将彩色茧丝制成内衣，或者做化妆品有很好护肤养颜作用，免除这些活性基对人体的危害。 纤维内衣在天然彩色茧丝的开发应用方面，日本、中国、泰国、柬埔寨、越南、印度等进行了很多研究工作。中国地域广大，大部分地区都适宜开发彩色桑蚕茧和野蚕茧资源。彩色资源开发应用，关键技术是品种选育和制丝技术。彩色蚕茧线色泽较稳定，在染整加工中变色较小，有一定的耐光牢度，是开发高档纺织品的极优材料。(2)原竹纤维目前生产的竹纤维有两种:一种为天然竹纤维(也称原竹纤维或天竹纤维)，另一种为竹浆粘胶纤维(属再生纤维素纤维)。天然竹纤维大多以纤维束存在，在物理-机械及化学加工过程中不破坏竹材的纤维素结构，只去除纤维素束内外的杂质(木质素、多戊糖、竹粉和果胶等)，保留天然竹纤维素形态、分子结构和聚集态结构。原竹纤维的优点很多:有较高的强度，吸湿排汗性好，具有很好的抗菌性能和抗紫外线功