纺织材料学5化学纤维课件.ppt

1、第五章第五章 化学纤维化学纤维第一节 化学纤维的分类、命名和特点2022-11-30一、传统化学纤维一、传统化学纤维n传统化学纤维分类及命名传统化学纤维分类及命名n化学纤维的共性化学纤维的共性n再生纤维特性再生纤维特性n合成纤维合成纤维特性特性n化学纤维最大个性化学纤维最大个性2022-11-30 n再生（人造）纤维：再生（人造）纤维：n粘胶纤维粘胶纤维 再生纤维素纤维再生纤维素纤维 镙索镙索n合成纤维：合成纤维：n涤纶涤纶 聚酯纤维聚酯纤维 达可纶达可纶 的确凉（良）的确凉（良）-涤棉混纺产品涤棉混纺产品n晴纶晴纶 聚丙烯晴纤维聚丙烯晴纤维 奥纶奥纶 n锦纶锦纶 聚酰胺纤维聚酰胺纤维 卡普纶

2、卡普纶 耐纶耐纶 尼纶尼纶（锦纶低弹丝）（锦纶低弹丝）n维纶维纶 聚乙烯纤维聚乙烯纤维 维尼龙维尼龙n丙纶丙纶 聚丙烯纤维聚丙烯纤维 n氯纶氯纶 聚氯乙稀纤维聚氯乙稀纤维n氨纶氨纶 聚氨酯弹性纤维聚氨酯弹性纤维 莱卡莱卡1.传统化学纤维分类及命名传统化学纤维分类及命名2022-11-302.化学纤维的共性化学纤维的共性n原料来源广阔，便于工业化生产原料来源广阔，便于工业化生产n长度、细度可人为控制长度、细度可人为控制n长度刀切长度刀切n细度喷丝孔和拉伸倍数细度喷丝孔和拉伸倍数n强度、伸长率可人为控制强度、伸长率可人为控制n拉伸倍数拉伸倍数n光泽也可人为控制光泽也可人为控制n不同剂量的消光剂不同

3、剂量的消光剂（TiO2 二氧化钛）二氧化钛）不同消光剂下纤维的光泽度2022-11-303.再生纤维特性再生纤维特性n吸湿透气性好，手感柔软吸湿透气性好，手感柔软n容易染色容易染色n抗静电抗静电n易于纺织加工易于纺织加工n废弃物易降解回收废弃物易降解回收2022-11-304.合成纤维合成纤维特性特性n强度强度高，伸长率高，伸长率大，耐磨性好；大，耐磨性好；n化学稳定性好，化学稳定性好，不霉蛀；不霉蛀；n免烫性好，免烫性好，易洗快干；易洗快干；n染色牢度好；染色牢度好；n比重轻比重轻等优点；等优点；n吸湿透气性差，易起毛起球，易产生静电等。吸湿透气性差，易起毛起球，易产生静电等。2022-11

4、-305.化学纤维最大个性化学纤维最大个性 粘胶粘胶价廉舒适，湿强底，尺寸保形性差价廉舒适，湿强底，尺寸保形性差 涤纶涤纶抗皱免烫抗皱免烫 织物硬挺织物硬挺 锦纶锦纶 坚牢耐磨，耐日晒牢度较差。坚牢耐磨，耐日晒牢度较差。晴纶晴纶蓬松耐晒蓬松耐晒“合成羊毛合成羊毛”维纶维纶合成棉花，热水收缩率大合成棉花，热水收缩率大 丙纶丙纶轻，不吸湿轻，不吸湿 氨纶氨纶高弹低强高弹低强 氯纶氯纶生电难燃生电难燃2022-11-30二、新型二、新型化学化学纤维纤维n新型化学纤维概述新型化学纤维概述n开发目的开发目的 n新型再生纤维新型再生纤维n新型再生蛋白质纤维新型再生蛋白质纤维 新型再生纤维素纤维新型再生纤维

5、素纤维n新型合纤新型合纤n差别化新纤维差别化新纤维n细旦、超细旦纤维细旦、超细旦纤维 复合纤维复合纤维n纳米技术纳米技术 高分子物改性纤维高分子物改性纤维 n纤维表面处理纤维表面处理 环保性新合纤环保性新合纤n三异纤维（异截面、异收缩纤、异纤度三异纤维（异截面、异收缩纤、异纤度）其他其他 环保性新合纤环保性新合纤2022-11-30(一一)新型化学纤维概述新型化学纤维概述n开发目的开发目的n绿色环保，提高性能，增添新花色品种。绿色环保，提高性能，增添新花色品种。n绿色环保纤维绿色环保纤维n“绿色绿色”纺织品特定的含义是指经过毒理学测试并且有相应标志纺织品特定的含义是指经过毒理学测试并且有相应标

6、志的纺织品。的纺织品。n“环保环保”纺织品是指在生产、加工、使用和废弃物处理的全过程纺织品是指在生产、加工、使用和废弃物处理的全过程中对环境无污染的纺织品。中对环境无污染的纺织品。n目前在世界范围内出现了多达十多种目前在世界范围内出现了多达十多种“绿色绿色”纺织品的标志，代纺织品的标志，代表性的表性的OKOTex Standard 100（生态纺织品标准（生态纺织品标准100）。）。2022-11-30(二二)新型新型再生纤维再生纤维n大豆蛋白纤维大豆蛋白纤维n以出油后的大豆废粕为原料，运用生物工程技术，将豆粕中的球蛋白以出油后的大豆废粕为原料，运用生物工程技术，将豆粕中的球蛋白提纯，并通过助

7、剂、生物酶的作用，使提纯的球蛋白改变空间结构，提纯，并通过助剂、生物酶的作用，使提纯的球蛋白改变空间结构，再添加羟基和氨基等高聚物制成再添加羟基和氨基等高聚物制成)n牛奶纤维牛奶纤维n将牛奶浓缩到含水将牛奶浓缩到含水60%以下后，加碱使脂肪分解，经透析法或盐析法以下后，加碱使脂肪分解，经透析法或盐析法纯化蛋白质，再以牛奶乳酪和丙烯腈接枝共聚纯化蛋白质，再以牛奶乳酪和丙烯腈接枝共聚 n甲壳素纤维甲壳素纤维n虾、蟹、昆虫壳等经酸碱化学处理而制得虾、蟹、昆虫壳等经酸碱化学处理而制得.甲壳素纤维具有极好的生物甲壳素纤维具有极好的生物相容性相容性,且具有抗菌、保健等功能。且具有抗菌、保健等功能。2022

8、-11-30(二二)新型新型再生纤维再生纤维n天丝，天丝，Lyocell纤维纤维(商品名商品名Tencel纤维纤维)n原料来自一种成材非常迅速的阔叶树，生长于丘陵山地，不占用原料来自一种成材非常迅速的阔叶树，生长于丘陵山地，不占用耕地，不影响农作物，树木可轮流使用，不断再生。耕地，不影响农作物，树木可轮流使用，不断再生。n莫岱尔莫岱尔(Model)n由山毛榉木浆粕制成，手感特别柔软。由山毛榉木浆粕制成，手感特别柔软。n竹纤维竹纤维n竹子有抗菌性，使其在生产过程中无虫蛀，无腐烂，无需使用任竹子有抗菌性，使其在生产过程中无虫蛀，无腐烂，无需使用任何农药，没有任何污染，保证了竹纤维资源无生态毒性。何

9、农药，没有任何污染，保证了竹纤维资源无生态毒性。2022-11-30(三三)改性差别化新合纤改性差别化新合纤 n差别新化合纤与生产常规合纤所使用的原料差别新化合纤与生产常规合纤所使用的原料相同，不同的是差别化新合纤是应用物理改相同，不同的是差别化新合纤是应用物理改性、化学改性及工艺变性等综合的高新技术性、化学改性及工艺变性等综合的高新技术制成的高品位，有特殊视觉与手感的纺织品。制成的高品位，有特殊视觉与手感的纺织品。n新合纤从最初的新合纤从最初的“仿真仿真”发展到目前的发展到目前的“超超真真”，柔软、蓬松、细腻、干爽的水平。，柔软、蓬松、细腻、干爽的水平。2022-11-301.细旦、超细旦纤

10、维细旦、超细旦纤维n细旦、超细旦纤维的吸湿性、透细旦、超细旦纤维的吸湿性、透气性、柔软性及手感都得到了大气性、柔软性及手感都得到了大大的改善，甚至有些性能的优越大的改善，甚至有些性能的优越性已超过了天然纤维，并仍具有性已超过了天然纤维，并仍具有常规合纤的优点。常规合纤的优点。n细旦、超细旦纤维大致可以分为细旦、超细旦纤维大致可以分为以下四种：以下四种：n细旦细旦0.55 1.4dtex n超细旦超细旦 0.330.55dtex n极细旦极细旦0.110.33dtex n超极细旦超极细旦0.11dtex以下以下 橘瓣纤维 海岛型纤维2022-11-302.三异纤维三异纤维n异纤度、异收缩和异截面

11、纤维。异纤度、异收缩和异截面纤维。n异纤度异纤度较粗的作为芯丝可提供足够强力、刚度、弹性及挺较粗的作为芯丝可提供足够强力、刚度、弹性及挺括性，较细的纤维可作为皮层提供柔软的手感及蓬松性；括性，较细的纤维可作为皮层提供柔软的手感及蓬松性；n异收缩异收缩不同单纤之间的收缩率存在差异，纱线中部分单丝不同单纤之间的收缩率存在差异，纱线中部分单丝(收缩率低的丝收缩率低的丝)有松弛、蓬松、浮凸的效果，便于形成多层次有松弛、蓬松、浮凸的效果，便于形成多层次的纱线结构和有凹凸感的效果；的纱线结构和有凹凸感的效果；n异截面异截面采用圆形、三角形、三叶形、五叶形等各种截面形采用圆形、三角形、三叶形、五叶形等各种截

12、面形状，以使成纱内部稳定蓬松、外观光泽柔和、自然，并可追求状，以使成纱内部稳定蓬松、外观光泽柔和、自然，并可追求某种特殊外观某种特殊外观(光泽光泽)效应。效应。n三异纤维可以通过复合纺丝技术或混纤复合技术制得。三异纤维可以通过复合纺丝技术或混纤复合技术制得。2022-11-30异截面纤维异截面纤维:采用异型喷丝板纺丝制得n涤纶凉爽丝涤纶凉爽丝:有良好的有良好的导汗、快干、凉爽、导汗、快干、凉爽、舒适的功能舒适的功能,例例Coolmax纤维纤维 n圆中空纤维圆中空纤维n其内部具有空穴结构，其内部具有空穴结构，由于内部有空腔，与由于内部有空腔，与普通圆形截面相比，普通圆形截面相比，比重轻，蓬松；纤

13、维比重轻，蓬松；纤维的保暖性好的保暖性好 2022-11-30吸湿排汗原理吸湿排汗原理人人体体工工学学2022-11-30吸湿排汗纤维吸湿排汗纤维n四叶型四叶型coolmax纤维纤维2022-11-30吸湿排汗纤维吸湿排汗纤维三叶型三叶型塞迪斯（塞迪斯（SATIS）纤维）纤维2022-11-30吸湿排汗纤维吸湿排汗纤维（“H”形）形）2022-11-30四叶中空纤维四叶中空纤维 各类各类异截面纤维2022-11-30异收缩纤维异收缩纤维n在织物中采用高收缩丝与低收缩丝交织，生在织物中采用高收缩丝与低收缩丝交织，生产的织物具有凹凸感和立体花纹，两种不同产的织物具有凹凸感和立体花纹，两种不同收缩涤

14、纶纱合股线可成为花色线，例如混纤收缩涤纶纱合股线可成为花色线，例如混纤型的混捻假捻丝。型的混捻假捻丝。n将两种复丝混捻假捻丝进行组合，以形成双色效将两种复丝混捻假捻丝进行组合，以形成双色效应，异收缩效应，并形成两种纤维的无规则缠绕。应，异收缩效应，并形成两种纤维的无规则缠绕。n主要有涤纶与色丝，涤纶与阴离子染料可染涤丝，主要有涤纶与色丝，涤纶与阴离子染料可染涤丝，阳离子可染涤丝与色丝等三种组合。阳离子可染涤丝与色丝等三种组合。2022-11-303.高分子物改性纤维高分子物改性纤维n采用共聚法在纤维分子链中引入化学稳定的基团，采用共聚法在纤维分子链中引入化学稳定的基团，能明显改善纤维原有的缺点

15、。能明显改善纤维原有的缺点。n采用接枝技术在合成纤维上接枝了其他高分子链采用接枝技术在合成纤维上接枝了其他高分子链后，在某些方面的性能会产生明显的改变，从而后，在某些方面的性能会产生明显的改变，从而具有一些新的特定的用途。具有一些新的特定的用途。n交联交联 2022-11-304.复合纤维复合纤维n复合纤维是由两种及两种以上复合纤维是由两种及两种以上的聚合物或性能不同的同种聚的聚合物或性能不同的同种聚合物，经复合纺丝法纺制成的合物，经复合纺丝法纺制成的化学纤维。化学纤维。n复合纺丝法就是将不同的熔体，复合纺丝法就是将不同的熔体，按一定的配比由同一喷丝头压按一定的配比由同一喷丝头压出，在喷丝孔的

16、适当部位相遇出，在喷丝孔的适当部位相遇从而形成纤维从而形成纤维 2022-11-305.添加剂改性纤维添加剂改性纤维 添加剂改性纤维是采添加剂改性纤维是采用纺织染后加工技术用纺织染后加工技术制成，制成，常与纳米微胶常与纳米微胶囊技术结合使用，目囊技术结合使用，目前已实现商品化生产前已实现商品化生产的几个品种有：的几个品种有：n阻燃纤维阻燃纤维 n远红外纤维远红外纤维 n超悬垂性纤维超悬垂性纤维n永久性抗静电纤维永久性抗静电纤维n抗紫外线纤维抗紫外线纤维n芳香纤维芳香纤维n抗菌纤维抗菌纤维 2022-11-306.表面处理表面处理n涤纶碱减量涤纶碱减量n使用碱减量技术处理后的异型纤维，其光使用碱

17、减量技术处理后的异型纤维，其光泽、柔软性、手感比原来的纤维提高了很泽、柔软性、手感比原来的纤维提高了很多，同时能获得比原纤维更好的吸湿性、多，同时能获得比原纤维更好的吸湿性、悬垂性和弹性。悬垂性和弹性。2022-11-307.其他其他n着色纤维着色纤维n永久性抗静电纤维永久性抗静电纤维n抗起球纤维抗起球纤维n高收缩性纤维高收缩性纤维 n阳离子可染聚酯阳离子可染聚酯 CDP纤维。纤维。永久性抗静电纤维2022-11-30（四）（四）环保性新合纤环保性新合纤玉米纤维（玉米纤维（聚乳酸纤维）它是可降解合成纤维，不仅自身可以生物降解回归大自然,而且其合成的原料乳酸也来自天然，由淀粉发酵得到。因此，聚乳

18、酸纤维的开发与应用是人类对自然界碳循环的一种和谐参与.使用后的废物埋在土中或水中，可在微生物分解下生成碳酸气和水，它们在阳光下，通过光合作用又会生成起始原料淀粉，被认为是“环保世纪”最受重视的项目。2022-11-30第二节第二节 常规化学纤维常规化学纤维的制造概述的制造概述一、高聚物的提纯与聚合一、高聚物的提纯与聚合二、纺丝熔体或纺丝液的制备二、纺丝熔体或纺丝液的制备三、化学纤维的纺丝成形三、化学纤维的纺丝成形四、化学纤维的后加工四、化学纤维的后加工2022-11-30一、高聚物的提纯与聚合一、高聚物的提纯与聚合n n1、高聚物的提纯n再生纤维n2、高聚物的聚合n合成纤维。2022-11-3

19、0二、纺丝熔体或纺丝液的制备二、纺丝熔体或纺丝液的制备n1、熔体纺丝n2、溶液纺丝n 2022-11-30三、化学纤维的纺丝成形三、化学纤维的纺丝成形n1、熔体纺丝n2、湿法纺丝n3、干法纺丝2022-11-30四、化学纤维的后加工四、化学纤维的后加工n1短纤维的后加工：短纤维的后加工：n集束拉伸集束拉伸化学纤维的消光和上油化学纤维的消光和上油卷曲卷曲干燥干燥定型定型切断切断n2长丝后加工：长丝后加工：n粘胶丝的后加工：水洗粘胶丝的后加工：水洗脱硫脱硫漂白漂白酸洗酸洗上上油油脱水脱水烘干烘干络筒（绞）等工序。络筒（绞）等工序。n涤纶、锦纶长丝的后加工：涤纶、锦纶长丝的后加工：n拉伸加捻拉伸加捻

20、后加捻后加捻压洗（涤纶不需压洗）压洗（涤纶不需压洗）、热定型热定型平衡平衡倒筒等工序倒筒等工序 2022-11-30第三节第三节 化学短纤维的性能化学短纤维的性能与品质检验与品质检验 一、化学纤维的长度和线密度一、化学纤维的长度和线密度 二、强伸性能二、强伸性能 三、卷曲性能三、卷曲性能 四、疵点四、疵点 五、回潮率五、回潮率 六、含油率六、含油率 七、品质评定七、品质评定2022-11-30 一、化学纤维的长度和线密度一、化学纤维的长度和线密度2022-11-30二、强伸性能二、强伸性能n1 断裂强度断裂强度n断裂强度表示纤维承受拉伸外力的能力。断裂强度表示纤维承受拉伸外力的能力。n以单位线

21、密度的拉伸断裂强力（以单位线密度的拉伸断裂强力（cN/dtex）表示。）表示。n2钩接强度和打结强度钩接强度和打结强度n测定纤维的耐弯曲性、脆性测定纤维的耐弯曲性、脆性n纤维的钩接强度和打结强度一般均较断裂强度小纤维的钩接强度和打结强度一般均较断裂强度小n钩接强度、打结强度小的纤维不耐弯曲，较脆。钩接强度、打结强度小的纤维不耐弯曲，较脆。n3.断裂伸长率断裂伸长率 n纤维拉伸到断裂时的伸长量占纤维拉伸前长度的百分数。纤维拉伸到断裂时的伸长量占纤维拉伸前长度的百分数。2022-11-30三、卷曲性能三、卷曲性能n满足纺织加工的要求，提高纤维的可纺性能与改满足纺织加工的要求，提高纤维的可纺性能与改

22、善织物的服用性。善织物的服用性。n对织物的抗皱性、身骨及风格等也有一定影响。对织物的抗皱性、身骨及风格等也有一定影响。n涤纶、锦纶、丙纶等纤维一般在后加工中经过卷涤纶、锦纶、丙纶等纤维一般在后加工中经过卷曲机挤压而得到卷曲，一般呈波浪形，每厘米曲机挤压而得到卷曲，一般呈波浪形，每厘米46个。个。n卷曲指标的测试见羊毛的卷曲测试。卷曲指标的测试见羊毛的卷曲测试。2022-11-30四、疵点四、疵点n指生产过程中形成的不正常的异状纤维指生产过程中形成的不正常的异状纤维n包括僵丝、并丝、硬丝、渚头丝、未牵伸丝、胶包括僵丝、并丝、硬丝、渚头丝、未牵伸丝、胶块、硬板丝、粗纤维等。块、硬板丝、粗纤维等。n

23、疵点的存在会影响化纤的可纺性能和成品质量。疵点的存在会影响化纤的可纺性能和成品质量。2022-11-30五、回潮率与含油率五、回潮率与含油率n回潮率回潮率n用回潮率表示用回潮率表示n用烘箱法测试用烘箱法测试n含油率含油率n含油率是指化纤含油干重占纤维干重的百分率。含油率是指化纤含油干重占纤维干重的百分率。n测试方法同羊毛含油率的测试测试方法同羊毛含油率的测试。2022-11-30六、品质评定六、品质评定n根据物理、化学性能与外观疵点评定品质根据物理、化学性能与外观疵点评定品质n一般分为优、一、二、三等。一般分为优、一、二、三等。n各种化学纤维的分等项目和具体指标有所不同，各种化学纤维的分等项目和具体指标有所不同，在检验标准中都有规定。在检验标准中都有规定。n品质检验按批随机抽样品质检验按批随机抽样n同一批纤维的原料相同、工艺条件相同、产品规同一批纤维的原料相同、工艺条件相同、产品规格相同格相同n抽样数根据批量大小按标准规定进行。抽样数根据批量大小按标准规定进行。2022-11-30