4差别化、功能化纤维

第五章其他化学纤维

（chemicalfiber）第一节差别化纤维（一）定义和制备定义：差别化纤维是相对于常规纤维具有某些性能、获得改进及具有某些特点的纤维，主要通过物理方法或化学方法改性以改善常规化学纤维的服用性能。差别化的途径：物理方法、化学方法采用改变纤维高分子材料的物理结构使纤维性质发生变化的方法，属于物理改性。复合：即将两种或两种以上的高聚物或性能不同的同种聚合物通过一个喷丝孔纺成一根纤维的技术。混合（或共混）法：即利用聚合物的可混溶性和溶解性，将两种或几种聚合物混合后喷纺成丝。改进聚合与纺丝条件：如温度、时间、介质、浓度、凝固浴，可改变高聚物聚合度及分布、结晶度及分布、取向度等。物理改性改变截面：如采用特殊的喷丝孔形状开发的异形纤维。表面物理改性：如采用高能射线（γ射线等）和低温等离子体进行纤维表面刻蚀、涂抹、以及物理改性接枝共聚、电镀等。

化学改性化学改性是指通过改变纤维原来的化学结构来达到改性目的的方法，改性方法包括共聚、接枝、交联。共聚：是采用两种或两种以上单体在一定条件下进行聚合的方法。例如，丙烯腈与氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯腈的阻燃性能，而对苯二甲酸乙二酯与间苯二甲酸磷酸钠或对苯二甲酸磷酸钠共聚则可以改善聚酯纤维的染色性能。

接枝：是通过一种化学的或物理的方法，使纤维的大分子链上能接上所需要的基团。接枝可以在聚合体内进行也可以在成形纤维表面进行。交联：是指使纤维大分子链间用化学链联结起来。当聚合物交联时，所有的单个聚合物链形成一个大的三维网状结构。将使玻璃化温度提高，纤维的耐热性、抗皱性、褶裥保持性、尺寸稳定性、弹性和初始模量获得改善，对纤维拉伸强度和伸长也有一定影响。（二）差别化纤维的分类1、变形丝：使原有平直的长丝（或短纤维）获得永久、牢固的卷曲形态的过程，常称卷曲变形加工，简称变形加工。主要有填塞箱法、刀刃卷曲变形法、加捻变形法、空气变形法、网络变形法。

8假捻法

原理：如果把两端固定的丝条在中间加捻，则加捻点上、下两段形成捻向相反、捻度相同的捻回。当把丝条由下向上移动到加捻点以上时，则所得的捻度便退到零，丝条上并不存在真正的捻度。9刀刃擦过法(刮擦法)1932年英国人发明。将加热的单丝或复丝以紧张状态擦过曲率很小的刀刃，纤维贴近刀边一面受压缩，另一面受拉伸，从而形成卷曲。10填塞箱法又称压缩卷曲法，原丝由喂入轮送入加热管（填塞箱）内，受到高度压缩。并在弯曲情况下受热定形，使纤维形成卷曲形状。填塞箱法可加工粗旦锦纶和丙纶纱线。11喷气变形法利用喷气方法，使受到冲击的丝条中各跟长丝产生弯曲形成随机的环圈，借纤维之间的摩擦而使环圈固定在一定位置上，这种变形加工不需加热定型，可用于不具有热塑性的纤维的加工。12复合纤维卷曲法选用两种不同收缩性的聚合物复合纺丝，在热处理中因两种组分收缩程度不同而产生卷曲。变形纤维的卷曲形态2、异形纤维指经一定几何形状（非圆形）喷丝孔纺制的具有特殊截面形状的化学纤维。

异形纤维14异形喷丝孔喷丝孔形状纤维截面形状喷丝孔形状纤维截面形状153、复合纤维在纤维的横截面上有两种或两种以上的不相混合的组分或成分的纤维。常用的为双组分复合纤维，有并列型、皮芯型和海岛型等。模仿羊毛正皮质、偏皮质双边分布可形成永久卷曲的性能。16复合纤维17184、粗、细、超细纤维粗特纤维:1.1或1.65tex以上(涤纶，31.86、39μm)细特纤维:0.044~0.11tex(涤纶，6.37-10μm)超细纤维:0.044tex(涤纶，6.37μm)以下，特点：织物柔软、细腻、悬垂性好，吸附性和去污能力强。应用：制造人造麂皮、高级清洁布。

超细纤维5、高收缩纤维：纤维在热或湿热环境下，长度有规律弯曲收缩或复合收缩的纤维6、易染色纤维：经过改性具有良好染色性能的纤维，涤纶是常用合成纤维中染色最困难的纤维，易染色合成纤维主要是指涤纶的染色改性纤维7、吸水吸湿纤维：具有吸收水分并将水分向临近纤维输送能力的纤维8、混纤丝：由几何形态或物理性能不同的单丝组成的复丝。常见的有：异收缩、异截面形状、异线密度等

第二节功能纤维（1）对常规合成纤维改性，克服其固有的缺点。（2）针对天然纤维和化学纤维原来没有的性能，通过化学和物理的改性手段赋予其蓄热、导电、吸水、吸湿、抗菌、消臭、芳香、阻燃、紫外线遮蔽等附加性能，使更适合于人类穿着舒适和装饰应用。（3）具有特殊功能，如高强、高模、耐热、阻燃的高性能纤维。无机纤维天然无机纤维（石棉）无机纤维人造无机纤维玻璃纤维碳纤维金属纤维其他221.石棉（1）成分属天然矿物质纤维，主要组成是镁、钠、铁、钙、铝的硅酸盐或铝硅酸盐。（2）性能石棉纤维可耐300℃的高温。（3）应用耐热、隔热、保温、耐酸碱的服装、手套；化工过滤材料；锅炉、烘箱等的热保温材料石棉瓦、石棉板等建筑材料石棉短纤维末吸入肺部会引起硅沉着病，生成规模近年来明显萎缩。石棉瓦242.玻璃纤维性质：耐高温、绝缘性好用途：过滤材料复合材料中玻璃纤维(增强材料)+高聚物（基体），组成称为“玻璃钢”的复合材料，其具有强度高、密度低、耐腐蚀、隔热等特点。用作撑竿、浴具、厨房用具，宇航员用微氧气瓶。

光导纤维材料作为通讯信号传输材料。玻璃钢还为提高体育运动的水乎立下了汗马功劳。自从有撑竿跳高这项运动以来，运动员使用木制撑竿创造的最高纪录是3.05米。后来使用了竹竿。到一九四二年，把纪录提高到了4.77米。竹竿的优点是轻而富有弹性，欠缺之处是下端粗而上端细，再要提高记录有很大困难，于是人们又用铝合金竿代替竹竿，它虽然轻而牢固，但弹性不足。这样，从一九四二年到一九五七年，十五年时间，撑竿跳高的最高纪录仅仅提高了1厘米。但自从新的玻璃钢撑竿出现以后，由于它轻而富于弹性，纪录飞速上升，如今的撑杆跳高纪录已经超过了6米大关。光纤：光导纤维，多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为光缆。光缆玻璃钢帆船模型玻璃钢货架283.碳纤维纤维材料（如粘胶纤维、聚丙烯腈纤维）碳化后形成的纤维。强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。碳纤维主要用作复合材料中的增强材料。可制作飞