高性能纤维第二次作业(共7页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上异形截面纤维陈欢欢南通大学 纺织服装学院 摘要：异形纤维的品种相当丰富，不同的截面形状能赋予纤维的不同性能和风格。因为异形截面纤维具有很多优良特性和风格，故其用途日渐广泛，在服装、地毯、非织造布、工业卫生等领域都有广泛用途。目前生产的异形纤维主要有三角形、丫形、五角形、三叶形、四叶形、五叶形、扇形、中空形等。关键词：异型截面纤维 分类 制备 特点 性质 发展 应用Profiled fiberChen Huan HuanNan tong University School of textile and garmentAbstract: A rich variety of

2、 profiled fiber, different cross-sectional shapes can give different fiber performance and style. Because of profiled fiber has many excellent characteristics and style, so its use is widespread, in the clothing, carpet, nonwovens, industrial hygiene and other fields have a wide range of application

3、s .The current production of profiled fibers are triangular, Y-shaped, five corners, three leaves, four leaves, five leaves, fan-shaped, hollow shape.Key words: Profiled fiber Classification Characteristic Nature Development Application 专心-专注-专业在天然纤维中，蚕丝能产生闪光。通过研究了解到，蚕丝的闪光来源于它的断面呈三角形。在光的照射下，纤维的三个几何面

4、折光率不一样，而像三棱镜那样使光产生折射与分光。这样，折射出来的光线就炫目多彩了。异形纤维正是受到蚕丝的启发而研制出来的，称得上是仿生学在化纤改性上的一大成果。目前，市场上颇受消费者欢迎的闪色围巾、闪光人造狐毛皮、可以乱真的人造貂皮、银枪大衣呢等，都是夹入这种异形纤维做成的。采用五星形、豆形截面的涤纶异形纤维混纺成的涤棉、涤粘、涤麻织物，由于纤维和纱线间的间隙多，可使织物具有良好的透气性。据测试，它的透气性比同样规格的普通涤纶纺织品高10%20%。异形纤维中的“T”、“Y”型截面纤维，由于其表面积大，吸附性能好，可用作空气净化材料。 1.定义： 经一定得几何形状（非圆型）的喷丝孔纺制的具有特殊

5、横截面形状的化学纤维。也称“异形截面纤维”。所谓异形纤维，就是把原来一模一样的合成纤维制成截面畸形的纤维。像天然纤维那样，使它们呈现三角形、星形、多叶形等，可以是异形截面纤维，也可以是异形中空纤维，或者是复合异形纤维。 异形纤维是相对于圆形纤维而言的。它是用有特殊几何形状的喷丝板孔挤压出来的，使截面呈一定几何形状的纤维。目前生产的异形纤维主要有三角形、丫形、五角形、三叶形、四叶形、五叶形、扇形、中空形等。2. 异形纤维的分类和制备方法： 异形纤维的品种相当丰富，按其截面形态大体可以分为三角(三叶、T型)形、多角(五星、五叶、六角、支型)形、扁平带状、中空纤维等几种类型。此外，还有诸如八叶形、藕

6、形、蚊香状盘旋形异形纤维等等，都有自己的特点。这些异形纤维的截面形状取决于纺丝时喷丝板上喷丝孔的形状。纺制异形纤维最简单的方法是使用非圆形截面的喷丝孔，除此之外，制备异形纤维还可以采用如下三种方法：2.1 粘着法 它采用具有异形喷丝孔的喷丝板或一组距离较近的喷丝孔板纺丝制成。当纺丝时，熔体以一定的速度从喷丝孔喷出，在喷丝孔处形成负压，熔体被空气自然吸引，熔体经喷丝孔后膨化而相互粘结，在适宜的纺速和冷却条件下而形成空心或豆形截面的纤维。2.2 挤压法 初生的圆形截面纤维在后处理时经挤压而变形。2.3 复合法 先制成复合纤维，再将复合纤维中的一组分溶解除去，而制成异形截面纤维。3. 异形截面纤维的

7、性质： 异形纤维所具有的独特性质主要体现在以下几个方面：3.1 具有优良的光学性能 纤维无金属般眩目的极光，而具有柔和、素雅、真丝般的光泽。3.2 透明性 因丝条的表面积增大，故相应增加了纤维的覆盖能力，并使透明性减小。3.3 透气性、蓬松性 由于截面的特殊形状，增加了纤维间的抱合力、蓬松性、透气性和丝条的硬挺性。3.4 舒适性 减少了合成纤维的蜡状感，使它手感更加舒适。3.5 色质 能提高染色的深色感和鲜明性，使所染颜色更加鲜艳。4. 下面仅对较突出的几个方面性质加以说明4.1几何特征 异形纤维在横截面上具有特殊的截面形状，同时对纤维纵向形态也产生重要的影响。为了表征异形纤维截面的不规则程度

8、，通常可以采用异形度和中空度等指标来表示。异形度B是指异形纤维截面外接圆半径和内切圆半径的差值与外接圆半径的百分比。即纤维异形度 B(1一rR)100 式中：r为异形截面内切圆半径；R为异形截面外接圆半径。在纺丝过程中，纤维异形度将发生变化，因此可以将卷绕丝的异形度与异形喷丝孔的异形度之比，称为纺丝时的异形保持率KK(BB。) 100式中：B为纤维卷绕丝异形度，B。为异形喷丝孔的异形度。此外，异形纤维截面的异形化程度也可以用圆系数、周长系数、表面积系数和充实度等表示。 中空纤维的截面特征可以用中空度来表示。所谓纤维中空度是指中空纤维内径(或空腔截面积)与纤维直径(或纤维截面积)的百分比。那么，

9、中空纤维的中空度为H=(dD) 100 或 H1(aA) 100式中：H、H1，分别为内外径中空度和截面积中空度；d和a分别为中腔圆直径和截面积；D和A分别为巾空纤维直径和纤维截面积(含空腔截面积)。中空纤维的中空度与纤维壁厚有关。中空度愈大，纤维壁厚愈薄，此时纤维很易压扁而成为扁平带状的纤维。因此，通常中空纤维的中空度要适当，不能过大而影响其性能的发挥。4.2 光泽 异形截面纤维的最大特征是其独特的光学效果，这也是制造这类纤维的主要目的之一。圆形纤维表面对光的反射强度与入射光的方向无关，异形纤维表面对光的反射强度却随着入射光的方向而变化。异形纤维的这种光学特点增强了纤维的光泽感，使人眼在不同

10、方向、不同位置接收到不同的光学信息而产生良好的感官感受。利用异形纤维的这种性质可以制成具有真丝般光泽的合纤织物。另外，不同截面的异形纤维的光学特性也有所不同。从光反射性质上看，三角形、三叶形、四叶形截面纤维反射光强度较强，通常具有钻石般的光泽。而多叶形(如五叶形、六叶形、八叶形)截面纤维光泽相对比较柔和，闪光小。异形纤维比圆形纤维仿真丝效果更好。4.3 抗弯性和手感 在截面积相同的情况下，异形截面纤维比同种圆形纤维难弯曲，这和异形纤维截面的几何特征有关。对锦纶和涤纶三角形、三叶形、菱形和豆形几种不同截面异形纤维织物和圆形纤维织物的抗弯刚度进行测定对比表明，三角形等异形截面纤维织物都具有比圆形纤

11、维织物高的抗弯刚度。而这些异形纤维之间，其织物的抗弯性能有这样的规律： 三叶形>三角形、豆形>菱形>圆形这表明纤维异形化不仅改善了纤维的光泽效果，而且也在很大程度上引起了力学机械性质的变化，从而引起风格手感的改变，使异形纤维织物比同规格圆形纤维织物更硬挺。 众所周知，天然纤维的截面形状是不规则的，纤维粗细也很不均匀，再加上天然纤维表面一般都有许多很细的皱纹存在，因此，天然纤维具有风格良好的手感，它们或者硬挺，丰满，或者柔软，舒适。纤维异形化后，合成纤维有了类似于天然纤维的非圆形截面，因而手感方面也有所提高，消除了圆形纤维原有的蜡状手感，织物也更丰满、挺括、活络了。而对中空纤维

12、来讲，其硬挺度、手感等受到纤维中空度的影响。在一定范围内，中空纤维的硬挺度随中空度增加而加大。但中空度过大时，纤维壁会变薄，纤维也变得容易挤瘪、压扁，而使硬挺度反而降低。4.4 蓬松性与透气性 一般情况下，异形纤维的覆盖性、蓬松性要比普通合成纤维好，做成的织物手感也更厚实、蓬松、丰满、质轻，透气性也好。异形纤维截面越复杂，或者纤维异形度越高，纤维及织物的蓬松性和透气性就越好。例如，三角形和五星形聚酯纤维织物的蓬松度可比圆形纤维织物高58。因此在织物平方米重量相同的情况下，异形纤维织物就显得更厚实、更蓬松，保暖性和透气性也更好。同样，中空纤维也具有更好的蓬松性和保暖性。对同规格纤维而言，中空度增

13、加，中空部分面积增大，纤维蓬松度也增大，纤维集合体的蓬松性也增加，有时甚至蓬松度可增加50以上。4.5 抗起球性和耐磨性 普通合成纤维易起毛起球。由于纤维强力高，摩擦产生的球粒不易脱落，球粒会越积越多，严重影响织物外观和手感。纤维异形化后，由于纤维表面积增加，丝条内纤维间的抱合力增大，起毛起球现象大大减少。试验表明，锯齿形、枝翼形截面纤维游离起球的倾向最小。五角星形、H形、扁平截面纤维和羊毛等纤维混纺，比纯纺起球少得多。异形截面纤维会使纤维耐弯曲性下降。但中空纤维，包括中空异形纤维耐磨次数和耐弯曲次数却明显提高，甚至提高23倍。可以想象中空纤维的这种性质与其中空化后纤维内部应力的减小有关。有人

14、曾专门对中空和实心锦纶的耐磨性作了比较，发现无论实心异形纤维还是中空纤维，做成织物后的耐磨性都比圆形纤维有所提高。4.6染色性和防污性 异形纤维由于表面积增大，上色速度加快，上染率明显增加。但由于异形化后纤维反射光强度增大，而使色泽的显色性降低，颜色深度变浅。因此，对异形纤维染色时，及其织物的透光度减小，因而织物上的污垢不易显露出来，这样就提高了织物的耐污性。 此外，异形纤维(包括中空纤维)透光率也较圆形纤维低。表明异形、中空纤维透光性较差，纤维和织物透明度较低。有人曾将异形中空复丝和圆形锦纶丝做成经编针织物，比较它们的透光性。发现本色中空纤维针织物的透光性可比圆形纤维针织物的透光性低5，而染

15、色针织物的透光性可低53。要想从外观上获得同样的深度，必须比圆形纤维增加1020的染料，这样就使染色成本增加。实际生产中可以通过适当地确定纤维的线密度和单丝根数，在一定程度上降低染料的消耗而保证足够的颜色深度。5.异形截面纤维的发展 异形纤维最初由美国杜邦公司于50年代初推出三角形截面，继而，德国又研制出五角形截面。60年代初，美国又研制出保暖性好的中空纤维。日本从60年代开始研制异形纤维。随之，英国、意大利和前苏联等国家也相继研制该类产品。 由于异形纤维的制造以及纺织加工技术比较简单，且投资少，见效快，因此发展也比较快。我国异形纤维的研制是在70年代中期。在喷丝板制造方面改进了加工技术，提高

16、了板的可纺性。在纺丝方面，已有了成熟、完整的工艺。在纺织产品方面主要是以仿各种天然纤维为主。6. 异形截面纤维的发展前景： 近几年来，异形纤维的用途日益广泛，异形纤维在衣着、装饰及产业用纺织品三大领域内有着广阔的市场前景，也是非织造布及仿皮涂层的理想原料。因为人们发现，异形纤维越来越多地显示出普通纤维无以伦比的优越性。例如，在地毯领域中，异形纤维的特长是富有弹性、不起球，有高度的蓬松性、覆盖性和防污效果。在无纺布领域，异形纤维的附着性比圆形纤维大得多。在工业卫生领域，用X、H形纤维制造的毛刷类产品，其清洁程度要好得多。中空纤维除衣着领域外，在污水处理、浓缩分离、海水淡化、人工肾脏等方面也得到广

17、泛地应用。市场前景广阔的异形纤维收入纬博：纺纱技术近几年来，异形纤维的用途日益广泛，异形纤维在衣着、装饰及产业用纺织品三大领域内有着广阔的市场前景，也是非织造布及仿皮涂层的理想原料。 在地毯领域中，异形纤维的特长是富有弹性、不起球，有高度的蓬松性、覆盖性和防污效果。在无纺布领域，异形纤维的附着性比圆形纤维大得多。在工业卫生领域，用X、H形纤维制造的毛刷类产品，其清洁程度要比普通纤维产品好得多。中空纤维除服装和保暖材料领域外，在污水处理、浓缩分离、海水淡化、人工肾脏等方面也得到广泛的应用。由于异形纤维的制造以及纺织加工技术比较简单，且投资少，见效快，因此发展较快。我国异形纤维的研制是在20世纪7

18、0年代中期，在喷丝板制造方面改进了加工技术，在纺丝方面，已有了成熟、完整的工艺。在纺织新产品开发方面，不少企业利用异形纤维的特性来达到面料的某种效果，在实际中应用较多的主要有以下几类：变形三角截面纤维，这类纤维的应用最为广泛，仿丝绸、仿毛料都是这类纤维。它以三角形截面为基础，根据产品要求变形为各种形状，这类纤维具有均匀性的立体卷曲特性，可以与毛或粘胶纤维混纺，手感温和，特别适合做仿毛法兰绒。为使织物得到闪光效果，可将该纤维应用于灯芯绒中。生产中该纤维的用量不宜过大，一般混用量不超过20%。这样织物不仅具有绒毛丰满、绒条清晰圆润、手感弹滑柔软等灯芯绒的基本风格特征，而且还可降低成本。织物可作服装

19、衣料，也可用作挂、垫、罩、靠、套等装饰织物。中空异形纤维，这类纤维一般指三角形和五角形中空纤维。其性能优越，可以用来制造质地轻松、手感丰满的中厚花呢，制造有较高耐磨性、保暖性、柔软性的复丝长统袜。也可以用来制造具有透明度低、保暖性好、手感舒适、光泽柔和的各种经编织物。另外，用异形纤维参与混纺制织仿毛织物也能够获得较好的仿毛效果。如用圆中空涤纶与普通涤纶、粘胶三者混纺后，其仿毛感、手感和风格都优于普通涤粘混纺织物。曾经对相同组织、相同规格的圆中空涤纶/普通涤纶/粘胶混纺织物和普通涤纶/粘胶混纺织物进行比较和测试，前者不但具有一般仿毛织物的风格特征，而且蓬松性、保暖性好，织物厚实、重量轻。若再结合

20、织物结构的变化，还具有良好的透气性，比较适合夏季衣料用织物。三角形截面纤维光泽夺目，如三角形尼龙长丝有钻石般的闪烁光泽，用其制造的长统丝袜具有金黄色的华丽外观。这类纤维一般作为点缀性用途与其它纤维混纺或交织，可以制作毛线、围巾、春秋羊毛衫、女外衣、睡衣、夜礼服等等，所有这些产品均有闪光效应。山东省信德公司成功研制出涤纶新织物，就是用175D三角异型涤纶丝×300D有光丝、成品幅宽150厘米的涤纶卡其。此织物强度大，反光效果好，用鲜艳的荧光染料染色，在阳光的照射下绚丽多彩。该织物经过涂层后又加强了防雨作用，是户外风景区做旅游帐篷的理想材料，即装点风景又经济耐用，上市后得到广大用户的青睐

21、，销售情况很好。五角形截面纤维，这类纤维是星形和多角形纤维的代表。它最适合做绉织物，往往用来仿乔其丝绸。多角形低弹丝可以做仿毛、仿麻、针织或外衣织物，产品光泽柔和，手感滑糯、轻薄、挺爽。另外，因多叶形截面纤维手感优良，保暖性好，有较强的羊毛感，而且抗起球和抗起毛，更适于制作绒类织物。特别是用其做起绒毛毯时，其绒毛既能相互缠结，又能蓬松竖立，富有立体感和丰满厚实感。三叶形截面纤维除具有优良的光学特性外，还具有较大的摩擦系数，因此织物手感粗糙、厚实、耐穿，比较适合做外衣织物。尤其是三叶形长丝更适合做针织外衣料，它不易出现勾丝和跳丝，即使出现了也不会形成破洞。三叶形纤维制做的起绒织物，其绒面可以保持

22、丰满、竖立，具有较好的机械膨松性。较高捻度的三叶形长丝制做的仿麻织物手感脆爽，更宜做夏季衣料。我国的台湾省为了提高纺织产业的国际竞争能力，在岛内推广异纤维异截面Y y型纤维，异形纤维已经在台湾纺织产业中被广泛运用。异纤度异截面Y y型纤维横断面能够形成许多单纤间孔隙，Y型断面纤维孔隙率达40%，较之三角形断面的20%及圆形断面的15%高出许多。这些孔隙提供了汗水湿气导流的毛细孔道，因此是吸湿排汗布种最佳素材。此外，Y型断面纤维织物与皮肤接触点较少，可减少出汗时的黏腻感。Y y型复合纤维最大特点是重量轻、吸导湿吸汗、易洗速干，运用复合纺丝技术便可变化原料种类，创造多样化视觉与手感。产品可用于女装

23、的衬衣、裙装及运动休闲服、训练装等面料的生产。用双十字截面纤维编织的袜子具有许多优点，服用性能好，不仅解决了袜子脱垂下落，而且在相同纤度下，因这类纤维截面大，用料将大大节省。扁平形截面纤维，这类纤维具有优良的刚性，可以作为仿毛皮中的长毛用纤维。扁平粘胶长丝制成的绒类织物具有丝绒风格。 7.异形截面纤维的应用：7.1变形三角截面纤维这类纤维的应用最为广泛，纺丝绸、仿毛料都是这类纤维。它以三角形截面为基础，根据产品要求变形为各种形状，这类纤维具有均匀性的立体卷曲特性，可以与毛或粘胶纤维混纺，特别适合做仿毛法兰绒，其手感温和、色泽文雅。 为使织物得到闪光效果，可将该纤维应用于灯心绒中。生产中该纤维的

24、用量不宜过大，一般混用量不超过20%。这样织物不仅具有绒毛丰满、绒条清晰圆润、手感弹滑柔软等灯心绒的基本风格特征，而且还可降低成本。织物可作服装衣料，也可用作挂、垫、罩、靠、套等装饰织物。 7.2中空异形纤维这类纤维一般指三角形和五角形中空纤维。其性能优越，可以用来制造质地轻松、手感丰满的中厚花呢，制造有较高耐磨性、保暖性、柔软性的复丝长统袜。也可以用来制造具有透明度低、保暖性好、手感舒适、光泽柔和的各种经编织物。 另外，用异形纤维参与混纺制织仿毛织物也能够获得较好的仿毛效果。如用圆中空涤纶与普通涤纶、粘胶三者混纺后，其仿毛感、手感和风格都优于普通涤粘混纺织物。曾经对相同组织、相同规格的圆中空

25、涤纶/普通涤纶/粘胶混纺织物和普通涤纶/粘胶混纺织物进行比较、测试，前者不但具有一般仿毛织物的风格特征，而且蓬松性、保暖性好，织物厚实、重量轻。若再结合织物结构的变化，还具有良好的透气性，比较适合夏季衣料用织物。 7.3三角形截面纤维这种纤维光泽夺目。如三角形尼龙长丝有钻石般的闪烁光泽，用其制造的长统丝袜具有金黄色的华丽外观。这类纤维一般作为点缀性用途与其它纤维混纺或交织，可以制作毛线、围巾、春秋羊毛衫、女外衣、睡衣、夜礼服等等，所有这些产品均有闪光效应。 范例1：银枪大衣呢是一种花式的顺毛大衣呢，其规格、组织、工艺与顺毛大衣呢相同，唯原料配比有区别。最早的银枪大衣呢要用10%左右的马海毛，马

26、海毛是一种安哥拉山羊的毛，光泽极好。银枪大衣呢使用白马海毛与染成颜色的其他纤维均匀混合，经纺、织和洗、缩、拉、剪等工艺整理而成，织物在乌黑的绒面中均匀的闪烁着银色发亮的枪毛，美观大方，是大衣呢中高档的品种之一，适宜制作男女大衣。 由于我国这种马海毛数量极少，所以，生产中现在可以用三角形截面的有光异形涤纶纤维替代马海毛，制织彩色仿银枪大衣呢，如墨绿银枪、咖啡银枪、玫红银枪，专用于制作女式大衣。 范例2：我国山东省的信德成功研制出涤纶新织物，就是用涤纶175D三角异型丝×300D有光丝126×76成品幅宽150厘米的涤纶卡其。此织物强度大，反光效果好，用鲜艳的荧光染料染色，在阳

27、光的作用下绚丽多彩，三角异型丝更给你一种奇妙的视角。该织物经过涂层后又加强了防雨作用，是户外风景区做旅游帐篷的理想材料，即装点风景又经济耐用，上市后得到广大用户的青睐，销售情况很好。 7.4五角形截面纤维这类纤维是星形和多角形纤维的代表。它最适合做绉织物，往往用来仿乔其丝绸。多角形低弹丝可以做仿毛、仿麻、针织或外衣织物，产品光泽柔和，手感糯滑、轻薄、挺爽。另外，因多叶形截面纤维手感优良，饱暖性好，有较强的羊毛感，而且抗起球和抗起毛，更适于制作绒类织物。特别是用其做起绒毛毯时，其绒毛既能相互缠结，又能蓬松竖立，富有立体感和丰满厚实感。 7.5三叶形截面纤维这类纤维除具有优良的光学特性外，还具有较大的摩擦系数，因此织物手感粗糙、厚实、耐穿，比较适合做外衣织物。尤其是三叶形长丝更适合做针织外衣料，它不会出现勾丝和跳丝，即使出现了也不会形成破洞。三叶形纤维制做的起绒织物，其绒面可以保持丰满、竖立，具有较好的机械膨松性。较高捻度的三叶形