化学纤维概述[专业相关]

1、一、化学纤维的诞生与应用 稳定的，持续发展的原料来源。 穿衣状况改善。 性能可以人为改变和控制。 民用。 工农业。 交通运输。 医疗。 国防。 宇航。 化学纤维概述概述 1讲课课件 二、种类 （一）人造纤维（一）人造纤维 1、粘胶纤维：以木材，棉短绒，芦苇，甘蔗渣等 植物纤维素为原料制成。 2、人造蛋白质纤维：大豆纤维（不是纯蛋白）。 （二）合成纤维（二）合成纤维 1、 普通合成纤维普通合成纤维 2、 特种纤维特种纤维 （1）氨纶 （莱卡）。弹性纤维。 （2）芳纶。耐高温、高绝缘、高强度 （3）氟纶。耐腐蚀纤维 （4）导电纤维。金属的，复合的。 （5）碳纤维。复合材料的骨架增强材料 2讲课课件

2、 (三) 按照形态结构分类 长丝：纤维长度愈长，愈易纺成强力的机纺纱易纺成强力的机纺纱（ SpunYarn ）， 可增加纤维间络合性。太长会使纺纱等加工操作发生困难。 短纤维： 复合纤维 并列 皮芯 海岛 异型： 为了加强纤维间的磨擦，最好使其表面不规则，及具有捻 旋、鬈缩、波状等形状。 3讲课课件 超细纤维： 纺制同一支数（Count）机纺纱，纤维愈细愈可增加纤维相纤维愈细愈可增加纤维相 互间络合，纱强度也愈大互间络合，纱强度也愈大，但太细，纤维强度太小，易发 生损伤。 因而棉纺中的棉纤维纤度须在1.5d(1.6dtex)以上；纤维愈 细愈可改善制品外观、触感。 4讲课课件 化学纤维化学纤维

3、 合成纤维 再生纤维 再生纤维素纤维 再生蛋白质纤维 粘胶纤维 铜氨纤维 醋酯纤维 蛹蛋白纤维 大豆蛋白纤维 牛奶丝纤维 涤纶Polyester （Terylene）T N 锦纶Polyamide （Nylon） A腈纶Acrylik V 维纶 Vinylon L氨纶Lycra 丙纶Polypropylene 氯纶Chloro 5讲课课件 三、化学纤维的制造 （一）纺丝液的制备 成纤高聚物满足三个条件：成纤高聚物满足三个条件： 线性分子线性分子结构； 适当分子量； 凝固后的纤维，大分子间应具有足够的结合能。 为使纺丝液具有均匀和良好纺丝性能，纺丝液还必须进行混合， 过滤，脱泡。 在纺丝液中加入

4、不同量消光剂（二氧化钛），可生产不同光泽 的纤维：有光，半光，无光。加入颜料，可生产色牢度很好的 有色纤维。 6讲课课件 （二）纺丝成形： 1、熔体纺丝： 2、溶液纺丝： （1）湿法纺丝 （2）干法纺丝 新纺丝方法: 热压法：加热温度低于熔点，软化，高压使其从孔中喷 出，冷却成形； 裂膜成纤法：熔融挤压为薄膜，用切刀或针刺使之破裂 成条。 喷射纺丝：纺丝液压出后，受高速气流喷吹，并进行高 倍拉伸，纤维直径小于0.5-3m，成超细纤维。 高速纺丝：POY丝 7讲课课件 （三）后加工 经过纺丝工序，高聚物初具纤维形态，称“初生丝”。 短纤维后加工路线。 集束拉伸（关键工序，产生不同力学类型纤维）上

5、 油卷曲干燥热定形（热定形是为了消除纤维在拉伸时 所产生的内应力，确保后期使用结构的稳定性。）切断、 打包。 8讲课课件 第二节 化纤性能检验 一、 长度： 1、等长纤维（棉型化纤）的长度测定 （1）中段切断称重法：中段切断称重法： （异长纤维不能用此法） 式中：Ln平均长度（mm）；W纤维总重（mg）； Wc中段重（mg） Lc中段长度（mm）。 （2）手扯法：用手扯法将纤维整理成两端平齐的纤维束，在 用钢尺量取其长度。 9讲课课件 2、异长纤维（毛型化纤） 具有一定长短差异，纺出的纱线品质比等长纤维纱好。 （1）梳片式长度仪：方法与毛纤维的类似。 （2）单根测量：测得根数加权平均长度Ln。

6、 （3）电子自动化仪器测量 二、细度： 纤维的光泽，抗起球，抗活，膨松性，保暖性受细度影响。 1振动测量法： 对化纤较适用 纤维两端夹持，由仪器在纤维上施加一横向振动，使纤维产 生共振，此时，可用下面的公式计算： 式中：N-纤维的线密度(g/cm)；P-张力（cN）；L-纤维 的长度(cm)； f-共振频率（Hz）。 10讲课课件 三、密度： 利用密度可研究纤维内部大分子排列状况，结晶程度，化纤制 造工艺是否正常及对纤维结构的影响。 根据纤维的密度可计算出纤维的结晶度： 11讲课课件 四、卷曲： 提高抱合力，可纺性，增加纤维弹性，对织物风格也有一 定影响，表征卷曲性能的指标有以下几个：表征卷曲

7、性能的指标有以下几个： 1、卷曲数= 个/厘米（表示卷曲的密度） （%） （表示卷曲波的深度） 3、剩余卷曲率或卷曲回复率= 4、卷曲弹性率= （%）(表示卷曲的恢复能力） 12讲课课件 五、其它性能检验： 含油，回潮，强伸度（拉伸，湿态，钩接、打结强度）， 疵点等。 13讲课课件 棉纺工艺梗概 14讲课课件 15讲课课件 16讲课课件 17讲课课件 18讲课课件 19讲课课件 20讲课课件 21讲课课件 纺织纤维的鉴别 一、一、 手感目测法：手感目测法： 可有效地鉴别天然纤维棉、毛、丝、麻，对化学纤维则显得 无能为力（除普通粘胶外）。 具体方法： 1、手感及强度、手感及强度 棉、麻手感较硬，

8、羊毛软，蚕丝、粘胶纤维、锦纶手感适中。 2、伸长度、伸长度 拉伸时棉、麻伸长度较小；毛、醋酯伸长较大；蚕丝、粘胶纤维、 大部分合成纤维伸长度适中。 3、长度与整齐度、长度与整齐度 天然纤维的长度、整齐度较差、化学纤维的长度、整齐度较好。 4、重量、重量 棉、麻、粘胶纤维比蚕丝重；锦纶、腈纶、丙纶比蚕丝轻；羊毛、 涤纶、维纶、醋酯纤维与蚕丝重量相近。 22讲课课件 纺织纤维系统鉴别一般步骤纺织纤维系统鉴别一般步骤 未知纤维 拉伸 可拉伸2倍以上 放入浓硫酸：溶解(氨纶） 不溶解（橡胶） 不可拉伸2倍以上 显微投影 独特形状: 纵向扭曲，横向腰形中腔：棉 纵向有节，横向腰形中腔：麻 纵向沟槽，横向

9、锯齿形： 粘胶 纵向鳞片，横向近似圆形：羊毛 其他 第三步：70%硫酸 如溶解，再燃烧： 有毛发燃味（丝）； 有纸燃味（其它再生纤维素纤维） 23讲课课件 如不溶解 36%38%盐酸 如溶解（为锦纶）：再可用15%盐酸，溶解的为（锦纶6）， 不溶解的为（锦纶66） 如不溶解 65%68%硝酸 如溶解（为腈纶） 如不溶解 40%氢氧化钠 如溶解（为涤纶） 如不溶解（为丙纶） 24讲课课件 二、 燃烧法 根据各种纤维在烧烧中所表现出来的燃烧状态，加以区别，对 燃烧性状接近者，不能区别。 常用纺织纤维燃烧特征 纤维 近焰现象近焰现象 在焰中在焰中 离焰离焰以后 嗅觉嗅觉 灰烬 形状形状 棉 近焰即燃

10、 燃烧续燃较快 有余辉 燃纸味 极少 柔软、黑色 或灰色 毛 熔离火焰 熔并燃 难续燃, 自熄 烧羽毛味 易碎 脆,黑色 丝 熔离火焰 燃时有丝丝声 难续燃 自熄, 烧羽毛味 易碎 脆,黑色 且燃时飞溅 麻 近焰即燃 爆裂声 续燃 冒烟有余辉 同棉 同棉 粘胶 近焰即燃 燃烧 续燃极快无余辉 烧纸夹杂 无灰 间有少量 化学品味 黑色灰 锦纶 近焰即熔缩 熔燃滴落并起泡 似芹菜味 硬、圆、轻 棕灰色珠状 不直接续燃 涤纶 同上 同上 能续燃,少数有烟 极弱的甜味 硬圆, 黑或淡褐色 腈纶 熔，近焰即灼烧 熔并燃 速燃、飞溅 弱辛辣味 硬黑 不规则或珠状 25讲课课件 特种纤维的燃烧性能 特种纤维

11、一般是指具有高强 度高模量并且耐高温的纤维， 或指具有特殊功能或用途的 纤维或面料。图1-17是由 25%特级金属纤维+75%生 态竹纤维精纺而成的新型抗 菌型防辐射服，该服装冬暖 夏凉，天然抗菌抑菌，防静 电和紫外线，面料柔软透气。 图表示了莫代尔竹炭纤维制 作的面料的燃烧特征，燃烧 时火苗渐渐蔓延，由于竹炭 易充分燃烧的特性，不产生 明显的烟雾，燃烧缓慢，且 能充分燃烧，燃烧遗留物为 完整的纤维组织结构。 26讲课课件 四、 着色法 同一化学试剂，不同纤维可能显出不同的颜色（未染色纤维） 五、五、 溶解法：溶解法： 利用不同的化学溶剂中的溶解性能来鉴别纤维, 方法准确，可靠。 应注意控制好

12、“溶液浓度，溶解时间和温度”。 三、三、 显微镜观察法显微镜观察法 观察纤维纵向和截面形状，或配合染色等方法，区分天然纤维 和化学纤维。 27讲课课件 纤维种类碘-碘化钾溶液1号着色剂 棉不染色灰 麻（苎麻）不染色青莲 羊毛淡黄红莲 蚕丝淡黄深紫 粘胶纤维黑蓝青绿 涤纶不染色红玉 锦纶黑褐酱红 腈纶褐色桃红 维纶蓝灰玫红 丙纶不染色鹅黄 氨纶姜黄 几种纺织纤维的着色反应 28讲课课件 六、 熔点法： 化学纤维中大部分熔融温度不同，可加以区别。 七、 红外光谱法： 不同的化合物对同一波长的红外线具有不同的吸收率（或衰 减率），同一化合物对不同波长的红外线具有不同的吸收率， 某一光谱对应某一物质，

13、该光谱具有“指纹性”。 可根据未知纤维谱图与已知标准谱图对照查知是什么纤维。 花旗松纤维的Raman光谱图 1.已处理Treated；2.未处理 Untreated 花旗松1和槿麻纤维2红外谱图 29讲课课件 八、 其它方法： 荧光（颜色）法，双折射法，密度法，强度法等 30讲课课件 涤纶p186 1 大分子结构：大分子结构：聚聚对苯二甲酸乙二酯酯（PET）： 特征基团有：苯环具有刚性和惰性； 酯基-COO- 弱极性基团； 脂肪基柔性基团。 大分子无卷曲，基本上呈曲折状直链 涤纶蚊帐 31讲课课件 分子量一般控制在1800025000左右。聚对苯二甲酸 乙二酯可以由对苯二甲酸（TPA）和乙二醇

14、（EG）， 通过直接酯化法制取对苯二甲酸乙二酯（BHET）后缩 聚而成。 从涤纶分子组成来看，它是由短脂肪烃链（CH2链 段）、酯基、苯环、端醇羟基所构成。涤纶分子中除 存在二个端醇羟其外，并无其它极性基团，因而涤纶 纤维亲水性极差，属疏水性的纤维。涤纶分子中约含 有46%酯基，酯基在高温时能发生水解、热裂解，遇 碱则皂解，使聚合度降低；涤纶分子中还含有脂肪族 烃链，它能使涤纶分子具有一定柔曲性，但由于涤纶 分子中还有不能内旋转的苯环，故涤纶大分子基本为 刚性分子，分子链的易于保持线型。涤纶大分子在适 宜条件下很容易形成结晶，使涤纶纤维的结晶度和取 向性较高。 32讲课课件 2性质 （1）机械

15、性质 断裂强度较高，伸长率大；初始模量高；弹性回 复性好；织物挺括，耐磨性较好，尺寸稳定。 （2）吸湿染色差 （3）热学性质 熔点高，达255-265；耐热性和热稳定性好 （4）光学性质：耐光性好； （5）耐酸不耐强碱，不霉不蛀 （6）密度： 1.38 g/cm3 33讲课课件 项目 短纤维 长丝 普通丝 强力丝 断裂强度(g/D) 干态 4.86.5 4.36.0 6.39.0 湿态 断裂伸长率(%) 干态 3550 2032 717 湿态 弹性恢复率(%) 9095 95100 初始模量(g/D) 2550 90160 比重(g/cm3) 1.38 标准回潮率(%) 0.4 耐热性 软化点

16、:238240熔点:225260 涤纶主要性能指标涤纶主要性能指标 34讲课课件 二、 纺丝方法 合成纤维的纺丝方法，大致分四种： 分类做法纺丝液制备凝固方法 湿法纺丝湿法纺丝溶于水或水溶液凝固浴凝固成型 干法纺丝干法纺丝溶于非水溶剂蒸发溶剂凝固成型 熔融法纺丝熔融法纺丝加热熔融冷却凝固成型 膜裂法纺丝膜裂法纺丝 制成薄膜-撕裂或割裂成纤维 35讲课课件 涤纶生产概况 熔纺法： 分子量一般控制在1800025000左右。PET的原料是对苯二甲酸 和乙二醇. PET的合成 酯交换法 直接酯化法 36讲课课件 后处理 后处理过程较多，如下图所示： 37讲课课件 生产过程中各工序的作用和纤维的变化如

17、下： 工序项目作用变化 纺丝使PET熔体变成长丝 大分子熔体凝固成纤维状-初生丝 产生一定的取向度 无结晶 抽伸抽伸为纤维提供必须的机械性能为纤维提供必须的机械性能 取向度提高 产生部分结晶 有内应力，使纤维结构不稳定 卷曲卷曲提高纤维的抱和力提高纤维的抱和力纤维表面出现皱纹 热处理热处理提高纤维的结构稳定性提高纤维的结构稳定性 结晶度提高 内应力消除 38讲课课件 涤纶的形态结构和超分子结构涤纶的形态结构和超分子结构 一、涤纶纤维的形态结构 圆形的横截面和光滑、均匀而无条痕的圆柱体纵向圆形的横截面和光滑、均匀而无条痕的圆柱体纵向; 二、涤纶纤维的超分子结构 产品结晶度(%)取向度 密度（克/

18、厘 米2） 初生丝完全无定形差1.3351.337 商品丝4060较高1.38 全结晶(理 论) 完全结晶较高1.4551.498 39讲课课件 涤纶的性能(略) 一、 热性能 1.涤纶的一些热性能常数 涤纶锦纶 玻璃化温度（ ）67813550 熔点（）255260215220 软化点（）238240180 比热（卡/克/ ）0.320.46 注意：染整加工温度小于软化点 40讲课课件 2.涤纶的热转变情况 (略) 涤纶纤维是一种热塑性纤维，受热时可发生结构变化如下： 1)结晶区 晶体熔化(熔点) 晶型不同，熔点不同(多熔点) 结晶尺寸越大，熔点越高 结晶完整性越高，熔点越高 晶型转变(晶型

19、II晶型I) 结晶尺寸、结晶完整性提高 2)无定形区 注意：玻璃化温度涤纶无定型部分从高弹态向玻璃态过渡时，第一次出现的 转变称为-转变，也就是通常所谓的玻璃化温度。 完全无定形 Tg67 部分结晶 Tg 81 涤纶线 41讲课课件 3.纤维的超分子结构与玻璃化温度的关 系 (略) 1)结晶度与玻璃化温度 结晶度在030%范围时 现象：结晶度越高，Tg越高 原因：晶体小而分散，对无定形区束 缚大 结晶度30%时 现象：结晶度越高，Tg越低 原因：晶体大而集中，对无定形区束 缚小 2)玻璃化温度对机械性能的影响 硬挺度 弹性 延伸性 3)超分子结构与可及度的关系 对于分子量小的化合物，结晶度越大

20、， 可及度越小 对于分子量大的化合物，随着结晶度 增大，可及度先下降后上升 42讲课课件 4.热收缩及其对纤维结构和性能的影响 (略) 1)涤纶的热收缩现象 在松弛状态下，涤纶受热后可能会发生剧烈的收缩。 2) 原因： 纤维无定形区分子链的解取向 产生折叠链结晶 3)影响因素: 收缩温度：温度越高，收缩越大，如图所示： 收缩时间： 收缩分为三个阶段： 快速收缩阶段：涤纶分子无定形区的 解取向阶段 涤纶收缩较大阶段：分子链发生折叠结晶 涤纶收缩达到最大，不再增加 收缩时间对涤纶热收缩的影响如下图所示： 43讲课课件 收缩前的热处理（热定形） 为提高涤纶热稳定性，须对涤纶进 行热定型处理。 44讲

21、课课件 二、拉伸性能 影响拉伸性能的因素： 化学结构：苯环、亚甲基、酯键 生产条件：影响超分子结构、形 态结构 抽伸：提高取向度、结晶度 热处理：提高结晶度，消除内应 力 1. 负荷-延伸曲线 2.弹性 （1）不易变形（弹性模量较大）。原因：结晶度高，取向 度高 （2）从形变中回复能力较强。 原因： 亚甲基有较大的柔性 大分子间的联结点（结晶）稳定，成为恢复原状的基点 45讲课课件 三、吸湿性和染色性 吸湿性: 很差，标准状态下回潮率 0.4% （棉 78%） 原因：极性基团太少，缺少吸湿中心；结构紧密，孔隙小 染色性： 与棉、毛等纤维相比，涤纶染色较困难。 克服染色困难的方法 高温高压染色法

22、：染色温度在120140，制成分散液。 载体染色法：染色温度为100 ，添加有机溶剂的液体。 热溶法染色：染色在180210 之间，利用热空气染色。 46讲课课件 四、静电现象 1.静电的产生 静电产生过程 两物体接触、摩擦，发生电荷转移 两物体分离，各自带有数量相同、符号相反的电荷 2.影响静电大小的因素 材料的导电性 材料的吸湿性 摩擦时的力 3. 静电序列: 两种物体互相摩擦时，介电常数高的带正点荷， 低的带负电荷，有关纤维带电情况如下： 47讲课课件 注意：两材料摩擦分离时带不同的电荷 位于近(+)端的带正电荷，近()端的带负电荷 静电序列受材料生产条件和环境影响 4.静电的危害 生产

23、过程中的障碍 使用过程中的问题 5.克服静电的方法 两种纤维混纺 生产抗静电纤维 进行抗静电整理 48讲课课件 五、化学性能 酯键：水解反应，聚合度降低 酸和碱起催化作用 酸的催化作用很小-耐酸性好 碱的催化作用较大-耐碱性差 苯环：很稳定 亚甲基：较稳定，可发生氧化反应 （一）酸对涤纶的作用 注意：涤纶的耐酸性很好! 弱酸 煮沸也无显著损伤 强酸： 低温下稳定， 高温下有损伤， 涤纶耐酸的意义 染整加工尽量在酸性条件下进行 可用硫酸或盐酸测定涤棉织物混纺比 可用于生产涤棉烂花织物 49讲课课件 （二）碱对涤纶的作用 注意：涤纶的耐碱性差! 碱使聚酯发生降解反应 注意：避免碱性加工条件! 碱处

24、理涤纶的“剥皮现象” 纤维表面出现刻蚀-变得凹凸 不平 50讲课课件 （三）氧化剂对涤纶的作用 涤纶对氧化剂的稳定性良好 氧化剂作用于乙二醇剩基 （四）溶剂对涤纶的作用 涤纶可溶解在一些有机溶剂中，如：丙酮、苯、 苯酚 涤纶可在一些有机物的水溶液中溶胀 一些有机物可作增塑剂 一些有机物可作涤纶染色的载体 高强低伸低收缩涤纶长丝 51讲课课件 涤纶长丝简介 POY：Preoriented yarn /partially oriented yarn 预取向丝。 当高速纺丝的速度为3000-3600m/min,可制得预取向丝。 在高卷绕速度下，纤维产生一定的取向度，结构比较稳定。 DTY:：Draw

25、 texturing yarn 拉伸变形丝。 也称为涤纶低 弹丝，是在一台机器上进行连续或同时拉伸、变形加工后 的成品丝。 FDY：Fully drawn yarn 全拉伸丝。将它做为纺丝拉伸一 步法工艺的代号，可采用低速纺丝、高速拉伸卷绕，两道 工序在一台纺丝拉伸联合机上完成。 DTY纤维是卷曲的，POY和FDY纤维是直的，而FDY的 强力比较好，POY强力差一点。 52讲课课件 聚酰胺纤维(锦纶) 弹性好、强度高、耐磨、耐用、比重小、耐霉、耐蛀弹性好、强度高、耐磨、耐用、比重小、耐霉、耐蛀。 53讲课课件 1. 结构 分子式： H NH（CH2）5COnOH 锦纶6 H NH（CH2）6N

26、HCO（CH2）4 CO n OH 锦纶66 特征基团：有极性集团CONH； NH2；COOH； 单基较长，无支链，属柔性基团 锦纶是柔曲大分子，空间呈平面锯齿形。 结晶度比涤纶略低。 54讲课课件 2.性质 （1）机械性质 断裂强度、屈曲强度较高，伸长大； 初始模量较低，断裂功大； 弹性好，耐磨性好，织物的保形性和挺括性较差。 （2）吸湿染色性 W=4.5%，比涤纶好 （3）热学性质 耐热性差； 安全使用温度：低于93C（锦纶6），低于130C（锦 纶66）； 熔点：215C（锦纶6），250C（锦纶66） （4）耐光性差 （5）耐碱不耐酸 （6）密度较小：1.14 g/cm3 55讲课课件

27、 56讲课课件 定型方法： 热水：105； 饱和蒸汽： 130 ； 干热空气： 180190 湿热定型作用 使无定形区 更疏松； 弹性更好； 易染色 57讲课课件 锦纶的热转变点比涤纶低 -锦纶的耐热性比涤纶差 锦纶6的热转变点比锦纶66低 -锦纶6的耐热性比锦纶66差 58讲课课件 59讲课课件 无空气和氧时的高温降解 C-N键断裂 形成双键和氰基 60讲课课件 61讲课课件 有氧气和水分时的热氧化作用 强度降低 颜色变黄 注意：锦纶6耐热降解性比锦纶66好 锦纶耐热性 较差 二、拉伸性能二、拉伸性能 锦纶纤维结构与拉伸性能 大分子结构：-(CH2)n-、-CONH-（氢键） 超分子结构：结

28、晶度、取向度 高强（8.8克/旦）低延伸（18%）锦纶 低强（4.3克/旦）高延伸（45%）锦纶 62讲课课件 端基： -COOH -NH2 酰胺基：水解反应 形成氢键 亚胺基： 接枝与交联 亚甲基： 一般稳定 氧化反应 1、有机溶剂、酸和碱 有机溶剂 对锦纶无作用的溶剂： 烃、醇、醚、 酮 溶解锦纶的溶剂： 甲酸、甲酚、 苯酚 对锦纶严重损伤的溶剂： 三氯乙 烷 水 一般温度下：无反应 150加压情况下：酰胺键水解 注意：不能用高温高压法染色 63讲课课件 酸： 酸可催化酰胺键水解，但不严重 在浓的强酸中，锦纶可溶解，强度迅速下降 碱： 碱可催化酰胺键水解 锦纶耐碱性比涤纶稍好，比蚕丝和羊毛

29、好得多 2、氧化 损伤大的氧化剂：双氧水、次氯酸钠、高锰酸钾 损伤小的氧化剂：亚氯酸钠、过醋酸 注意：可采用亚氯酸钠、过醋酸进行漂白 光氧化 强度下降、泛黄 光敏催化剂：二氧化钛（消光剂）可加速降解 64讲课课件 3、交联和接枝 用途： 化学改性 提高熔点、热稳定性、吸湿性 反应基团： 亚胺基， 端氨基 交联：在大分子间形成共价交链，提高熔点、热稳定性 交联剂：甲醛， 羟甲基化合物， 二异氰酸酯 接枝： 常用于提高吸湿性 聚环氧乙烷 丙烯酸 65讲课课件 4、吸湿和染色性 吸湿性 一些纤维的吸湿率（相对湿度65%，温度20C） 纤维吸湿率%纤维吸湿率% 棉78维纶5 丝光棉高至12蚕丝10 粘

30、胶纤维1213锦纶64.2 醋脂纤维6锦纶664 羊毛14涤纶0.4 在合纤中较好，回潮率约 4% 酰胺基有一定的极性 结构较疏松 锦纶纤维的溶胀异向性小 锦纶的皮层结构限制了溶胀 66讲课课件 染色性 锦纶分子结构特点与染色性 两性性质 端基胺基（-NH3 + ）：酸性染料（阴离子）染色，比羊毛得 色浅 端基羧基（-COO-）：阳离子染料染色，由于牢度差，故很 少用 疏水链（大量亚甲基）：分散染料染色 染色条件: 常压下（100）进行 67讲课课件 丙纶丙纶 聚丙烯纤维又称丙纶纤维，是以聚丙烯树脂为原料制得的一种合成纤维。 一、主要原料一、主要原料 主要原料为丙烯。 丙烯的结构式为：CH2C

31、HCH3 丙烯在常温常压下为带有甜味的无色、可燃性气体。其主要物性参数如下： 相对分子质量42.08熔点185.3 沸点103.7相对密度（液体）0.5139 临界温度91.9 临界压力4.54MPa 爆炸极限（体积） 2.0%11.1%聚合热85.7kJ/mol 聚合级丙烯的规格为： 纯度99.6%丙烷0.3%乙烷0.005% 水0.001%CO无 CO20.0001% 其他烯、炔无总硫化物0.0002%O20.0004% COS0.0001% 丙烯主要由石油裂解气分离或丙烷脱氢制取。 68讲课课件 二、丙纶纤维的分子结构 丙纶纤维的基本组成物质是等规聚丙烯，故也称聚丙 烯纤维（PP）。其长

32、链的化学结构式为： H OH 聚丙烯是以丙烯为原料通过加聚反应而制成的，因为采用定向 聚合反应，所以纺织用等规聚丙烯纤维的分子量一般可控制在 812万，如果纺制高强力丝或鬃丝（单纤维长丝纱），其分 子量可提高到20万左右。 丙纶纤维约含有85%97%等规聚丙烯、3%15无规聚丙 烯，从等规聚丙烯的分子结构来看，虽然不如聚乙烯的对称性 高，但是由于它具有较高的立体规整性，因此与非等规的 大 分子相比，容易形成结晶。而且聚合物的等规度愈高，结晶速 率愈快。 69讲课课件 项目 短纤维 长丝 断裂强度(g/D) 干态 湿态 3.06.5 3.06.5 3.08.0 3.08.0 断裂伸长率(%) 干

33、态 湿态 2080 2080 弹性恢复率(%) (伸长3%时) 96100 96100 初始模量(g/D) 2040 1840 比重(g/cm3) 0.900.91 标准回潮率(%) 0 耐热性 软化点:140165熔点:160177在 100时收缩00.5%。 在130时收缩5 12% 丙纶主要性能指标丙纶主要性能指标 70讲课课件 指 标 涤纶纤维锦纶6纤维锦纶66长丝纤维 丙纶纤维 短纤维(长丝纤维)短纤维长丝纤维 普通纤 维 强力纤维 平均分子量200003000017000230001800023000 180000 300000 比 重1.381.141.140.91 结晶度（%）

34、35453040304070 双折射(n)0.1800.2100.0500.0530.0600.063 比热( ）1.341.842.051.80 回潮率(%)0.40.53.23.53.84.00.05 断裂强度(cN/tex)4252385238624256445757.844062 相对湿强度(%)1008390849290958992100 断裂伸长(%)3045203225552845253815223060 相对湿伸长(%)100105110115128110120125135100 初始模量(N/tex) 4.41 6.17 7.94 14.11 0.71 2.65 1.76 3

35、.97 2.65 4.59 0.885.291.764.85 97(2%)100(4%)90100 回 弹 性(%)90(4%)95(8%) 80(8%)80(16%) CKg/KJ 涤纶、锦纶和丙纶纤维的物理机械性能 71讲课课件 三种纤维的机械性能对比 锦纶纤维的初始模量接近于羊毛，比涤纶低得多， 手感柔软，易变形，在同样条件下，锦纶66纤维 的初始模量比锦纶6略高一些，锦纶纤维的模量虽 小，但回弹性在所有纤维中却是最好的，能耐多 次形变，可经受数万次到百万次的双折挠才发生 断裂，所以它的耐疲劳性也是所有纤维中最好的耐疲劳性也是所有纤维中最好的， 再加上锦纶纤维的强度本来高，所以，锦纶的耐

36、耐 磨性也是所有纤维中最好磨性也是所有纤维中最好的。丙纶纤维的强度高， 断裂伸长和弹性都比较好，所以丙纶的耐磨性也 比较好，特别是耐反复弯曲的性能优于其它合成耐反复弯曲的性能优于其它合成 纤维，与涤纶接近，但比锦纶差些。纤维，与涤纶接近，但比锦纶差些。 72讲课课件 第一单体：丙烯腈 （超过85%） 第二单体：丙烯酸甲 酯、甲醛丙烯酸甲酯、 醋酸乙烯酯等 第三单体：引入一定 量带有酸性或碱性亲 染料的基团 腈纶腈纶 晴纶提花毯 73讲课课件 1.结构 准结晶结构 2.性质 强度较低，伸长较大； 初始模量：E锦纶E腈纶E涤纶； 弹性：比棉、麻、粘胶好，但比羊毛、涤纶、 锦纶差； 染色性较好；没有

37、明显的熔点，不会产生熔孔 现象； 耐光性特别好； 耐酸也耐碱； 密度较小：1.17g/cm3 74讲课课件 聚丙烯腈纤维(腈纶)的分子结构 75讲课课件 聚丙烯腈纤维的形态结构 纺丝方法截面纵向备注 湿法纺丝圆形 粗糙似树皮状有气孔 干法纺丝花生果形 76讲课课件 77讲课课件 2.晴纶的热弹性与膨体纱 热弹性：在玻璃化温度以上腈纶很易变形，可再次拉伸1.11.6 倍，被再次拉伸的纤维结构不稳定，受热后会发生较大收缩-高 收缩纤维 膨体纱： 晴纶纤维在受热时表现出很高的热弹性，热延伸性和松 弛收缩率都很高。 工业上便利用晴纶纤维的这种热弹性制造膨体纱。 78讲课课件 影响应力-应变曲线的因素

38、纤维结构：单体组成（均聚物和 共聚物、第二第三单体的成分）； 生产条件（抽伸、热定形） 温度：温度越高，模量越低、强 度越低、延伸度越大；温度对腈纶 的应力应变曲 线的影响比对腈纶和涤纶的都 大 湿度：强度、模量稍有下降 温湿度共同作用：强度、模量明 显下降很易拉伸和变形 注意：湿热条件下加工时，要尽量 减少张力，防止纺织品变形 79讲课课件 80讲课课件 其他性能 耐晒：聚丙烯腈纤维具有优异的耐日光性能。 防霉、防腐、防蛀，优于天然纤维； 聚丙烯腈纤维的燃烧性能：较易燃（先分解，后熔 融）；没有明显熔点，软化温度220-270度。由于晴纶 纤维不熔融，故不易造成熔洞易造成熔洞. 这些特性主要

39、是由于大分子上有氰基存在。 81讲课课件 82讲课课件 维纶 1.结构： 皮芯层结构，截面形状： 浓度30%，哑铃状；浓度40%， 圆形； 大分子主链呈平面锯齿形。 2.性质 机械性质：强度较高，伸长率不大，初始模量比涤纶低， 弹性较差，耐磨性较好。 吸湿染色性：W=5.0%,在合纤中，吸湿性居于首位; 染色性不好，色泽不鲜艳 热学性质：耐干热稳定性较好，耐热水性较差。 耐碱不耐强酸； 耐光性、耐腐蚀性较好； 热传导系数低，保暖性较好； 83讲课课件 84讲课课件 氨纶 1结构 嵌段共聚物 由具有柔性的不结晶的低分子软链段（如聚酯或聚醚链 段）和具有刚性的结晶的硬链段（如二异氰酸酯）共聚而 成

40、。 2. 性质 机械性质：强度较低，伸长率大（450800%）；初始 模量低，弹性特别好 吸湿性较差 W=0.8-1% 热学性质：在日光照射下稍微发黄，且强度稍有下降 具有较好的耐酸碱性、耐光性等 密度小：1.0-1.3g/cm3 氨纶纤维一般不单独使用，而是与其它纤维混合使用。 三种形式： 裸丝, 单层或双层色覆纱, 包芯纱 85讲课课件 86讲课课件 氯纶氯纶(CHLORIDE FIBRE) 1.概述概述 聚氯乙烯纤维。近年来出现了第二代的聚氯乙烯纤维，其耐热有 很大提高。聚氯乙烯的链节为： 4.种类种类 (1)根据所用溶剂分： 常规聚氯乙烯纤维。 (2)第二代聚氯乙烯纤维，是在低温(-

41、30)下进行聚 合的聚氯乙烯，玻璃化温度在100以上，耐热性也 大为提高。 (3)改性聚氯乙烯纤维。 87讲课课件 项目 短纤维 长丝 普通 强力 断裂强度(g/D) 干态 湿态 断裂伸长率(%) 干态 湿态 弹性恢复率(%) (伸长3%时) 初始模量(g/D) 2.02.8 7090 7580 1525 3.34.0 1523 8085 3050 2.73.7 2025 8090 3045 比重(g/cm3) 标准回潮率(%) 1.39 0 耐热性 熔点:200210。开始收缩温度:90100 氯纶主要性能指标氯纶主要性能指标 88讲课课件 中空保暖纤维中空保暖纤维SunliteSunlit

42、e 包含大量静止空气，为织物带来轻质弹性、良 好透湿性及保暖，广泛用于保暖内衣、贴身内 衣、运动服装、休闲服装、衬衫、户外运动以 及毯子等多个领域。 新型 纤维 89讲课课件 玉石纤维玉石纤维 凉爽保健型纤维，运用萃取和纳米技术，使玉石和其他矿物 质材料达到亚纳米级粒径，熔入纺丝熔体纺丝而成。 广泛用于针织、机织等多种织造工艺，它即能和棉、毛、丝、 麻及化纤类短纤维混纺也能纯纺。优良性能优良性能： 保健 降温 抗菌 90讲课课件 异形纤维异形纤维 91讲课课件 圣麻纤维新型绿色环保纤维 以麻材为原料，新型纤维素纤维，干湿强度高、吸湿透气 性好、抑菌防霉，织物手感滑爽、悬垂、色泽亮丽、布面 组织

43、丰满圆滑，新型、健康、时尚、绿色环保的生态纺织 纤维。 92讲课课件 吸湿排汗纤维Coolplus 截面为+型，纤维表面形 成细微沟槽，赋予纤维无数 细微空洞。通过这些细微沟 槽和空洞产生的毛细现象， 将肌肤表层排出的湿气与汗 水经由芯吸扩散、传输等作 用，瞬间排出体外，使肌肤 保持干爽。 93讲课课件 牛奶蛋白纤维 将牛奶脱水、脱脂，利用生物工程新技术，制成蛋白纺丝液， 湿法纺丝制成。 v产品特点： 亲肤保健； 外观华贵，光泽怡人 纤维断裂强度、模量适中，伸长大。 吸湿、导湿性能好 抑菌保健 染色易 94讲课课件 发热纤维 自行发热而温暖身体的一种全新材料, （日本）- “亚烯酸盐系纤维”。

44、具有很强的吸水性。没有闷 湿感,感觉干爽温暖。 95讲课课件 杜邦尼龙Supplex 集棉制品的柔软、顺滑触感和尼龙的高强度和耐久性于一体 的纤维。 vSupplex柔韧、轻质，比标准尼龙软26%-36% ;与棉不同， 不起皱，不缩水，不褪色。 SupplexSupplex横断面与普通尼龙相比横断面与普通尼龙相比 96讲课课件 聚乳酸（玉米）纤维 一种可完全生物降解的合成纤维，可从谷物中取得。制品废 弃后在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水， 燃烧时，不会散发毒气，不会造成污染。是一种可持续发展 的生态纤维。 聚乳酸的自然循环系统 97讲课课件 Outlast空调纤维 美国太空总署为

45、登月计划研发。为了航员制作登月服装， 包括手套、袜子、内衣等，后发展到用于普通服装，特别 是户外服装，包括滑雪衫、裤、毛衣等。 Outlast纤维温度调节原理 98讲课课件 99讲课课件 竹浆粕 竹纤维 采用竹子为原料， 采用水解碱法 及多段漂白精制而 成。纤维细度、白 度与普通精漂粘胶 接近，强力较好， 且稳定均一、韧性、 耐磨性较高，可纺 性能优良。 100讲课课件 竹纤维毛条 粗细粗细长度（长度（mmmm） 2.78dtex2.78dtex76-86-10176-86-101 3.33dtex3.33dtex86-89-10286-89-102 5.56dtex5.56dtex86-89

46、-10186-89-101 101讲课课件 竹纤维纱线 102讲课课件 竹纤维纱线（色织） 竹纤维纱线（色织） 品种 纱支数 100% 48NM/2 70%竹30%棉 60NM/2 80%竹20%羊毛 48NM/2 85%竹20%羊绒 48NM/2 85%竹15%羊绒 48NM/2 50%竹50%绢丝 36NM/2 50%竹50%粘胶 60NM/2 45%竹50%天丝15%羊绒 40NM/2 70%竹15%绢丝15%羊绒 48NM/2 55%竹40%丝光毛5%羊绒 48NM/2 103讲课课件 竹纤维长丝 成 份 规 格 100% 竹 75D/18F 100% 竹 120D/30F 104讲课

47、课件 竹纤维面料 系100竹浆纤维制成，面料 吸湿性好，透气性好，手感柔 软，织物悬垂性好，上色容易， 染色色彩亮丽。 竹纤维天然具有抗菌功能，用 于制作贴身内衣，T恤衫，袜 子等尤其合适。 竹纤维与天丝，棉，麻，绢， 锦纶，涤纶等其他原料混纺制 成的面料具有相同效果。 105讲课课件 竹纤维床上用品 n竹纤维毛巾被 n成分：60%棉/40%竹； 规格：190*140cm；克 重：870g n竹纤维床席/枕席 n成份：100%竹 106讲课课件 竹纤维床上用品 n竹纤维被 n成分： 表面：竹棉毛圈布 中间：100%竹纤维 107讲课课件 竹纤维服装 婴儿服 成份：50%竹/50%棉 棉毛布 衬衣 成份：70%竹/30%天丝 108讲课课件 竹纤维服装 女式针织衫 成份：95%竹/5%氨纶 弹力汗布 男式棉毛衫裤 成份：50%竹/50%棉 棉毛布 109讲课课件 竹纤维服装 竹纤维结构使用它制造的 袜子具有导湿排湿功能， 滑爽、行走舒适。具有特 异的抗异味性。竹纤维有 天然抗菌性。对白癣菌等 细菌具有抗菌性。 男式运动袜 成份：85%竹/15%氨