《石油化工基础》教学课件-5.4纤维

纤维Fibre

石油化工基础概述1.2.目录Content重要的合成纤维概述SummaryPart1概述Part

1纤维（fiber）:是制造织物和绳线的原料，这是一类发展比较早的高分子化合物，比如我们所熟悉的一些物质，棉花、动物的毛(如羊毛、兔毛等)、蚕丝等都属于纤维。从科学角度讲，纤维是指细而长的，且具有一定柔韧性的物质；“细”：是指其直径为几微米至几十微米；“长”：是指其长度一般超过25mm；纺织用的纤维，长径比（L/D）一般大于1000/1。棉花蚕丝羊毛兔毛概述Part

1纤维的分类:粘胶纤维根据来源化学纤维天然纤维棉花蚕丝羊毛人造纤维合成纤维人造蛋白纤维醋酸纤维涤纶腈纶尼龙根据化学结构有机纤维无机纤维亚麻纤维玻璃纤维概述Part

11931年，美国化学家Carothers合成出尼龙并投入工业化生产1940年至1961年，氯纶、涤纶、腈纶、丙纶、维尼纶、芳纶等相继问世氯纶涤纶腈纶丙纶维尼纶芳纶2018年，全球生产纤维11052万吨，合成纤维产量为5968万吨（54%）概述Part

1纤维天然纤维：棉花，麻，毛，蚕丝等化学纤维粘胶纤维铜氨纤维醋酸纤维玻璃纤维人造蛋白纤维聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维（涤纶）聚酰胺66纤维（尼龙66）聚酰胺6纤维（尼龙6）聚丙烯腈纤维（腈纶）聚丙烯纤维（丙纶）人造纤维合成纤维聚乙烯醇缩甲醛纤维（维尼纶）通用合成纤维特种合成纤维聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（芳纶）聚氨酯纤维（氨纶）聚酰亚胺（PI）纤维聚苯并咪唑（PBI）纤维聚苯硫醚（PPS）纤维碳纤维高分子光纤生物降解性纤维产量大

价格低

应用广应用于工业、国防、医疗、环境保护和尖端科学概述Part

1按照加工所得纤维丝的长度不同，合成纤维又分为长丝和短纤维。长丝：一般像蚕丝一样纤细柔软连续不断，长度以千米计。单丝是指以单孔喷丝头纺制而成的一根连续纤维或以3~6根单纤维组成的连续纤维。帘线丝是指以数百根单纤维组成的丝条，如制造轮胎帘子布的丝条。复丝一般是指由8~100根单纤维组成的丝条。短纤维：被切断成长度为几厘米至十几厘米的纤维，主要用于生产一般织物。棉型短纤维指长度在25~38mm之间的较细纤维，类似于棉花，主要用于和棉混纺。毛型短纤维指长度在70~150mm之间的较粗纤维，类似于羊毛，主要用于和羊毛混纺。中长纤维指长度在51~76mm之间，介于棉、毛之间，主要用于织造中间纤维织物。概述Part

1合成纤维的加工合成纤维的加工工艺流程（图为湿法溶液纺丝法）概述Part

1合成纤维的应用领域：纺织工业，国防工业、航空航天、交通运输、医疗卫生、海洋水产、通讯等领域。衣料轮胎帘子线渔网绳索高空降落伞飞行服飞机、导弹绝缘材料核电站防护材料重要的合成纤维ImportantsyntheticfibersPart2重要的合成纤维Part

2聚酯纤维概述：分子链中含有酯基的聚合物的总称，是二元羧酸和二元醇的缩聚产物聚酯纤维即是由聚酯经纺丝而得到的纤维。二元羧酸：对苯二甲酸二元醇：乙二醇(),丙二醇(),丁二醇()通常所说的聚酯纤维：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维，即“涤纶”，俗称“的确良”(聚对苯二甲酸乙二醇酯含量大于85%的纤维)。1聚酯纤维聚对苯二甲酸乙二醇酯分子结构式涤纶重要的合成纤维Part

2涤纶的性能：

单纯的涤纶纤维一般为乳白色，可用染料染成各种不同的颜色制成有色纤维外观一般涤纶的密度1.38~1.40g/cm3。在制备中空纤维时，密度可降低到0.6~1.2g/cm3密度涤纶的弹性好，接近羊毛，而且耐皱性超过其它纤维弹性强度大是涤纶的一大优点，它的冲击强度比尼龙高4倍强度重要的合成纤维Part

2吸湿率很低，在相对湿度为65%时，吸湿率为0.4%~0.5%，即使相对湿度为100%，吸湿率也仅为0.6%~0.8%吸湿性涤纶纤维的软化点在230~240℃，熔点255~265℃，其在受热条件下耐热性能较好耐热性涤纶作为服装在加工与穿着时，由于摩擦而容易产生静电，容易吸灰尘缺点重要的合成纤维Part

2涤纶的用途：

涤纶的弹性好，织物具有易洗易干、保形性好等特点，所以是理想的纺织材料。涤纶面料轮胎帘子线工作服船帆重要的合成纤维Part

22聚酰胺纤维聚酰胺纤维：以聚酰胺合成树脂为原料，经过熔融纺丝而制得的纤维。中国最早在辽宁锦西化工厂成功制出聚酰胺纤维，命名为“锦纶”，国际上称为“尼龙”。尼龙一般分为两类：己二酸与己二胺缩聚得到聚己二酰己二胺（聚酰胺66），然后纺丝得到的合成纤维，称为聚酰胺66纤维（即尼龙66纤维）。己内酰胺开环缩聚得到聚己内酰胺（聚酰胺6），然后纺丝得到的合成纤维，称为聚酰胺6纤维（即尼龙6纤维）。尼龙66纤维的分子结构式为：尼龙66重要的合成纤维Part

2尼龙的性能：尼龙耐磨性居于合成纤维之首，它的耐磨性比棉花高10倍，比羊毛高20倍，适合做绳索、袜子等。耐磨性好尼龙的强度高于天然纤维，比棉花高1~2倍，比羊毛高4~5倍，比较适合于轮胎帘子布等。强度高尼龙的弹性高，耐多次变形和疲劳性接近涤纶，可经受数万次曲挠，比棉花高7~8倍。弹性好尼龙具有良好的吸湿性，在合成纤维中其吸湿性仅次于维尼纶。另外其染色性能也好。吸湿性良好重要的合成纤维Part

2尼龙在长时间的日光或紫外线照射下，强度下降，颜色发黄，通常在纤维中加入紫外线吸收剂可以改善其耐光性能。耐光性较差尼龙在150℃、经历5h即变黄，强度、伸长率明显下降，收缩率增大。耐热性较差重要的合成纤维Part

2尼龙的用途：尼龙的主要用途可以分为三大领域：衣料服装、工业和装饰地毯。衣料服装工业装饰地毯重要的合成纤维Part

23聚丙烯腈纤维腈纶纤维（聚丙烯腈纤维）：是以丙烯腈为主要单体（含量大于85%）与少量其他单体共聚而得的高聚物。聚丙烯腈纤维的分子结构式为：合成羊毛重要的合成纤维Part

2腈纶的生产原料：尼龙的主要用途可以分为三大领域：衣料服装、工业和装饰地毯。主要原料丙烯腈：分子中含有碳-碳双键和氰基，化学性质很活泼，用量90～94%。第二单体：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、醋酸乙烯酯等，用量5%～10%。第三单体：1%~2%的丙烯磺酸钠等，以改善染色性。重要的合成纤维Part

2腈纶的性能优点：合成羊毛：无论外观或者手感都很像羊毛；某些性能指标已经超过羊毛，如纤维强度比羊毛高1~2.5倍，密度(1.14~1.17g/cm3)比羊毛(1.30~1.32g/cm3)小，保暖性以及弹性均较好，织物不容易变形。耐热性、耐寒性好：在120~130°C下受热数星期后强度不会降低，通常可以在190°C下使用；它的热稳定性比尼龙和涤纶好。在-20~-30°C下才变脆。耐光性、耐气候性好：是天然纤维和合成纤维中最好的（含氟纤维除外）。在室外曝晒一年强度仅降低20%，而尼龙、黏胶纤维等强度则完全损失。其他优点：柔软、弹性恢复力强、不刺激皮肤、耐细菌微生物侵蚀力强。缺点：性脆、易裂，其耐磨性也比尼龙和涤纶差；同时由于吸湿性低，易起静电。重要的合成纤维Part

2腈纶的用途：适宜于制作化工厂用的工作服，耐腐蚀、耐高温的滤布、绳索，经常受到淋晒的帐篷、天幕、炮衣、船帆、渔具和电绝缘品等。化工厂工作服帐篷雨伞开司米围巾船帆渔具重要的合成纤维Part

24聚丙烯纤维聚丙烯纤维（PP）：以丙烯聚合得到的等规聚丙烯为原料纺制而成的合成纤维，在我国的商品名为丙纶。聚丙烯纤维的分子结构式为：重要的合成纤维Part

2丙烯聚合：1954年齐格勒（Ziegler）和纳塔（Natta）发明了齐格勒-纳塔催化剂并制合成了结晶性聚丙烯，具有较高的规整性，称为等规聚丙烯；给聚丙烯大规模的工业化生产和在塑料制品以及纤维生产等方面的广泛应用奠定了基础。重要的合成纤维Part

2丙纶的主要性能：质轻：丙纶纤维密度为0.9~0.92g/cm3，在合成纤维中最轻，比涤纶轻30%，比尼龙轻20%，比黏胶纤维轻40%，因而丙纶质轻、覆盖性好。强度高、耐磨、耐腐蚀：丙纶强度高，耐磨性和回弹性好，抗微生物，不霉、不蛀，耐化学性优于其他纤维。电绝缘性和保暖性好：丙纶的电阻率很高，热导率小，因此与其他化学纤维相比，丙纶的电绝缘性和保暖性最好。耐热及耐老化性能差：丙纶的熔点低（165~173℃），对光、热稳定性差，耐热性、耐老化性差。吸湿性及染色性差：丙纶的吸湿性和染色性在化学纤维中最差，普通的染料均不能使其着色，有色丙纶多数是采用纺前着色生产的。重要的合成纤维Part

2丙纶的几种主要用途：产业用途：丙纶具有高强度、高韧性、良好的耐化学性和抗微生物性以及低价格等优点，广泛用于绳索、渔网、安全带、箱包带、缝纫线、过滤布、电缆包皮、造纸用毡和纸的增强材料等。绳索渔网安全带过滤布重要的合成纤维Part

2丙纶的几种主要用途：室内装饰用途：用丙纶制成的地毯、沙发布和贴墙布等装饰织物，不仅价格低廉，而且具有抗沾污、抗虫蛀、易洗涤、回弹性好等优点。地毯沙发布贴墙布重要的合成纤维Part

2丙纶的几种主要用途：服装用途：丙纶可制成针织品，如内衣、袜类等；可制成长毛绒产品，如鞋衬、大衣衬、