安科院纺织材料学课件03化学纤维

第三章化学纤维第一节化学纤维分类与命名一、按高聚物的来源分1、再生纤维2、合成纤维二、按内部组成分—C—O—1、聚酯纤维：纤维大分子中含有酯基O，商品名为涤纶。2、聚酰胺纤维：分子主链由酰胺键—CONH—连接起来的一类合成纤维，商品名为锦纶。3、聚丙烯腈纤维：基本组成为丙烯腈[—CH2—CH—]。

CN4、聚乙烯醇纤维：基本组成为乙烯醇[—CH2—CH—]。

OH5、聚丙烯纤维：分子组成为[CH2—CH]。商品名为丙纶。

CH36、聚氯乙烯纤维：分子组成为[CH2—CH]，商品名为氯纶。

Cl三、按形态结构分1、长丝：单丝、复丝、变形丝2、短纤维：3、复合纤维：化学纤维截面上具有两种或两种以上的组分或成分的纤维。4、异形纤维：用非圆形喷丝板加工的非圆形截面的纤维。5、超细纤维：纤维细度小于0.044tex的纤维为超细纤维。第二节化学纤维的制造一、化学纤维的制造（一）纺丝熔体或纺丝溶液的制备。1、分解温度高于熔点的高分子物质，可直接将聚合体熔化成熔体，然后进行纺丝；也可以溶解在适当的溶剂中进行溶液纺丝。涤纶、锦纶、丙纶采用此法。2、分解温度低于熔点的高分子化合物或非熔性的物质，必须选择适当的溶剂把高聚物溶解成为纺丝溶液，然后进行纺丝。粘胶、维纶、腈纶等采用此法纺丝。（二）、化学纤维的纺丝成形1、熔体纺丝：将高聚物加热至熔点以上适当温度制备熔体，熔体经螺杆挤压机由计量泵压出喷丝孔，在空气中经冷凝而成为细条。如图

2、湿法纺丝：将高聚物溶解在适当的溶剂中配成纺丝溶液，将纺丝溶液从喷丝孔中压出后射入凝固液中凝固成丝条。如图3、干法纺丝：将高聚物溶解在适当的溶剂中配成纺丝溶液，将纺丝溶液从喷丝孔中压出后射入热空气中溶剂挥发，聚合体凝固成丝条。如图4、有色纺丝：采用纺前着色，可加工有色纤维。5、异形纤维纺丝：改变喷丝孔形状可生产不同截面形状的纤维。如图6、复合纤维纺丝：纺丝时将两种不同成分的高聚物熔体或溶液先后分别进入复合纺丝帽，使两种聚合体在分配板中彼此分离，互不混合，直到进入纺丝孔时才接触，通过喷丝孔的挤压凝固成一跟丝条。如图7、超细纤维纺丝：用高速气流喷吹，在纤维形成的同时进行拉伸，制备细度在0.044tex的超细纤维。也可用剥离等方式加工不同形状和粗细的超细纤维。（三）化学纤维的后加工水洗——拉伸——热定型——卷曲——切断 第三节人造纤维素类纤维（一）粘胶纤维，缩写VI、CV1，纤维来源：以木材，甘蔗渣，芦苇，棉短绒等为原料，经化

学和机械的方法加工而成。主要组成物质是纤维

素。性能与棉相近。2，纤维形态：横截面：锯齿形皮芯结构

平直的柱状，表面有凹槽。

3、性能1）吸湿性很好（WK=13%），穿着舒适。但缩水性大。2）具有蚕丝风格，柔软，平滑，光亮。加消光剂可得到半光或

无光粘胶。3）染色性能好，色谱全。颜色鲜艳，色牢度好。4）强度：干态时强度接近棉，湿态时强度下降很大（下降50%）5）悬垂性好，但弹性差，织物保型性差。6）耐磨性不如棉和毛纤维，制品摩擦后易起毛。7）耐碱不耐酸。耐碱性不如棉，不能进行丝光整理和碱缩。8）熨烫温度120~160℃。9）易生霉。高湿摸量粘胶纤维：20世纪40年代日本研制：虎木棉，又名波里洛西亚（Polynosic）

中国65年生产的：富强纤维。

20世纪60年代美国开发：阿夫列尔（Avril），性能优于虎木棉

90年代开发的：Tencel，又名利尔赛尔（Lyocell），天丝。第四节合成纤维合成纤维：以煤，石油，天然气中的简单低分子为原料，经人

工聚合形成大分子高聚物，经熔融或溶解形成纺丝

液，然后从喷丝孔喷出凝固形成纤维。合纤具有的共同性能：1，纤维均匀度好，长短粗细较一致。截面可根据需要纺出各种

形状。2，大都合纤强度高，弹性好，结实耐用，不易起皱。3，合纤长丝织物易勾丝，短纤织物易起毛起球。4，吸湿性低，热湿舒适性不如天然纤维。5，热定型性能好。一、涤纶—聚酯纤维（Polyester）缩写T，PET1、纤维来源：2、纤维形态：

普通涤纶纤维：横截面：圆形

纵向：平滑光洁

涤纶有短纤维和长丝两种形式，短纤有棉型、毛型、中长型。

用于各种混纺和纯纺产品。涤纶长丝可制成针织物和仿真丝绸

产品。

3，性能：1）强度：强度高，干湿强度一样。2）耐磨性：仅次于锦纶，具有干湿耐磨性相近。3）弹性：弹性很好。织物保型性好，洗可穿。4）吸湿性：吸湿性很小（WK=0.4%）。5）耐热性：在化纤中耐热性较好。熨烫温度可达135℃。6）耐光性：耐光性仅次于睛纶。7)耐酸碱性：有较好的耐酸碱性。8）耐蛀耐霉性：不怕霉，不虫蛀。9）染色性：因吸湿性差，染色性能较差。涤纶纤维可塑性和可变性大，所以可对涤纶进行改性加工，生

出差别化涤纶纤维。如运用超细旦技术，多元差别化技术，聚

合物改性技术，复合纺丝技术等生产新一代涤纶纤维。

如：异形纤维，复合纤维，超细纤维等。二、锦纶—聚酰胺纤维（Polyamide）缩写PA1，纤维来源：1939年在美国开发成功命名为尼龙（Nylon）。我国将其命名为

锦纶。

2，纤维形态：

普通的锦纶纤维纵向平直光滑，截面为圆形。

产品以长丝为主，可用于针织物和机织物。短纤维产量小，以

毛型短纤为主，可与羊毛或其它毛型化纤混纺。3，性能1）强度：在天然纤维和化纤中，锦纶强度最高。吸湿后强度下

降10~20%。

2）在天然纤维和化纤中，锦纶耐磨性最强。3）弹性：不如涤纶纤维。锦纶恢复性较好，但纤维刚性小，固

保型性不如涤纶纤维。外观不够挺括。4）比重：比重较小（γ=1.04~1.14)，除丙纶外最小。5）吸湿性：比涤纶，腈纶好（WK=4.5%）。6）耐光性：耐光性较差。7）耐热性：熨烫温度不宜太高，沸水中洗涤强度下降较大。

t>170℃，纤维开始软化。8）染色性：锦纶染色性是合纤中最好的。9）耐酸碱性：耐碱不耐酸，对氧化剂敏感。锦纶也可采用差别化技术进行产品开发。改性锦纶利用芯吸作用生产吸湿透气的锦纶，防水透湿的锦纶，还有防静电的锦纶导电的锦纶，阻燃的锦纶。三、腈纶—聚丙稀腈（Polyacrylic）缩写PAN1，纤维来源：美1950年开发成功，商品名为奥纶（Orlon），我国命名为腈纶，是主要合纤之一。它性能似羊毛，又有合成

羊毛之称。2，纤维形态：纵向：平滑有少许沟槽。截面：圆形或哑铃形无论纵横向都能看到空穴存在。

产品以短纤为主，毛型短纤与羊毛或其它毛型纤维混纺。中长型与涤纶混纺生产中长型织物。棉型短纤用于纯纺或与棉混纺作针织织物。3，性能1）保暖性：比羊毛高。2）比重：除丙纶,锦纶外腈纶最小。3）耐晒性：耐晒性非常好（除矿物纤维）。4）强度：不如锦纶，涤纶，但比羊毛高1~2.5倍。5）弹性：弹性好，尤其膨体纱。6）耐酸碱性：对酸及氧化剂较稳定，但耐碱性较差。7）吸湿性：吸湿性较小（WK=2%），穿腈纶衣服有气闷感，织

物易起静电，易起毛起球。8）耐热性：熨烫温度130~140℃腈纶改性纤维：高吸湿的“杜诺瓦”腈纶，抗静电腈纶，抗起球腈纶，阻燃腈纶，超细腈纶。四、维纶—聚乙烯醇缩甲醛（Polyvinylalcohol）缩写PVA1，纤维来源：性能与棉相近，称“合成棉花”2，纤维形态：纵向平直，有1~2根沟槽，截面为腰子形。有明

显的皮芯层结构。

产品以棉型短纤为主，与棉混纺，用于床上用品，军用迷彩服，工作服。3、性能：1）吸湿性：较好（WK=5%）。有良好的吸汗透湿性能。2）保暖性：比棉好。与羊毛差不多，易作冬衣穿。3）强度，耐磨性优于棉。但弹性较差。4）染色性：较差。只能染深色。5）耐酸碱性：化学稳定性好，在酸，碱，油等溶液中不发生质量变化。五、丙纶—聚丙烯纤维（Polypropylene）缩写PP1，纤维来源：1960年在意大利首先实现工业化。2，纤维形态：

普通丙纶纤维纵向：光滑平直；截面：圆形

产品有长丝和短纤两种。长丝用于仿丝绸，针织物等；短纤为

棉型短纤，用于地毯和非织造布。3，性能：1）强度：接近锦纶强度（居第二）干湿强度一样。2）弹性：弹性回复性好，产品挺括不起皱，保型性好。3）耐磨性：仅次于锦纶。4）比重：比重为0.91g/cm3，比水轻，只有棉花的五分之三。5）保暖性：导热系数比空气小六倍，保暖性非常好。6）吸湿性：吸湿性差（WK=0），几乎不吸水，使用中易起静

电，易起球。7）耐光耐热性：耐光性很差（最差），耐热性也差，100℃以上

开始收缩。熨烫温度90~100℃（蒸汽熨烫，垫布）8）染色性：只能染浅色。9）耐酸碱性：较好，不霉不蛀。丙纶改性纤维：异型卷曲丙纶，超细旦丙纶，复合超细丙纶等。六、氨纶—聚氨基甲酸酯纤维（Polyurethane）缩写PU1、纤维来源：1945年由美国杜邦公司开发成功，商品名为“莱

卡”（Lycra），也称高弹纤维。2、性能：

1）具有高弹性，高回复性和尺寸稳定性，伸长6~8倍，弹性恢复率可达100%。因此用于弹性织物、运动服、袜子等。产品以包芯纱或