化学纤维相关指标课件.ppt

1、1化学纤维的主要质量指标化学纤维的主要质量指标2物理性能指标物理性能指标 机械性能指标机械性能指标（力学性能指标）（力学性能指标）稳定性能指标稳定性能指标 加工性能指标加工性能指标 长度长度细度细度比重比重光泽光泽吸湿性吸湿性热性能热性能电性能电性能断裂强度断裂强度断裂伸长断裂伸长初始模量初始模量回弹性回弹性耐多次变形性耐多次变形性高温和低温的稳定性高温和低温的稳定性对光大气的稳定性对光大气的稳定性化学试剂的稳定性化学试剂的稳定性微生物作用的稳定性微生物作用的稳定性抱合性抱合性起静电性起静电性染色性染色性3一、线密度一、线密度(纤度）纤度）分特分特 符号：符号：dtex 定义：定义：10000

2、m长纤维重量的克数。长纤维重量的克数。如如78dtex/24F 表示每万米的克重为表示每万米的克重为78克克 旦尼尔旦尼尔符号：符号：定义：定义：9000m长纤维重量的克数。长纤维重量的克数。4 细度是纤维粗细的程度。细度是纤维粗细的程度。分直接指标和间接指标两种。分直接指标和间接指标两种。直接指标一般用纤维直接指标一般用纤维的直径和截面积表示，由于纤维截面积不规则，且不易测量，通常用直接指标表的直径和截面积表示，由于纤维截面积不规则，且不易测量，通常用直接指标表示其粗细的时候并不多，故常采用间接指标表示。间接指标是以纤维质量或长度示其粗细的时候并不多，故常采用间接指标表示。间接指标是以纤维质

3、量或长度确定，即确定，即定长或定重时纤维所具有的质量（定长制）或长度（定重制），定长或定重时纤维所具有的质量（定长制）或长度（定重制），在化学在化学纤维工业中通常以单位长度的纤维质量，即线密度（旧称纤度）表示，常用的有纤维工业中通常以单位长度的纤维质量，即线密度（旧称纤度）表示，常用的有以下三种表示方法。以下三种表示方法。（一）表示方法（一）表示方法 1 1特（特（textex）或分特（）或分特（dtexdtex）特或分特是国际单位制（法定计量单位）。特或分特是国际单位制（法定计量单位）。10001000米长的纤维的重量克数称为米长的纤维的重量克数称为特；其十分之一为分特。由于纤维细度较细，用

4、特数表示细度时数值较小，故通特；其十分之一为分特。由于纤维细度较细，用特数表示细度时数值较小，故通常以分特表示纤维的细度。常以分特表示纤维的细度。对同一种纤维来讲（即纤维的比重一定时），特数越小，单纤维越细，手感对同一种纤维来讲（即纤维的比重一定时），特数越小，单纤维越细，手感越柔软，光泽柔和且易变形加工。越柔软，光泽柔和且易变形加工。52 2旦（旦（denierdenier）90009000米长的纤维的重量克数称为旦。米长的纤维的重量克数称为旦。对同一种纤维来讲（即纤维的比重一定对同一种纤维来讲（即纤维的比重一定时），旦数越小，单纤维越细。旦为线密度的非法定计量单位，目前已停止使用，时），旦

5、数越小，单纤维越细。旦为线密度的非法定计量单位，目前已停止使用，而改为国际单位制。而改为国际单位制。3 3公制支数公制支数 公制支数简称公支，是指单位质量（公制支数简称公支，是指单位质量（g g）的纤维所具有的长度（）的纤维所具有的长度（m m）。对同一）。对同一种纤维而言，支数越高，表示纤维越细。公制支数为线密度的非法定计量单位，种纤维而言，支数越高，表示纤维越细。公制支数为线密度的非法定计量单位，目前已停止使用，而改为国际单位制。目前已停止使用，而改为国际单位制。特或分特、旦数和支数的数值可相互换算，关系如下：特或分特、旦数和支数的数值可相互换算，关系如下：旦数旦数支数支数=9000=90

6、00特数特数支数支数=1000=1000分特数分特数支数支数=10000=10000旦数旦数=9=9特数特数分特数分特数=10=10特数特数 6二、断裂强度二、断裂强度在规定条件下用强伸仪拉伸试样，直至断裂，得出断在规定条件下用强伸仪拉伸试样，直至断裂，得出断裂强力和伸长值，由断裂强力和线密度计算出断裂强裂强力和伸长值，由断裂强力和线密度计算出断裂强度。度。单位：单位：cN/dtexcN/dtex（相对强度）（相对强度）绝对强度与相对强度绝对强度与相对强度湿强度与干强度湿强度与干强度7 纤维的强度是指纤维抵抗外力破坏的能力，它在纤维的强度是指纤维抵抗外力破坏的能力，它在很大程度上决定了纺织商品

7、的耐用程度。很大程度上决定了纺织商品的耐用程度。纤维的强度可用纤维的绝对强度来表示，它是指纤纤维的强度可用纤维的绝对强度来表示，它是指纤维在连续增加负荷的作用下，直至断裂时所能承受的最维在连续增加负荷的作用下，直至断裂时所能承受的最大负荷。其法定计算单位为牛顿（大负荷。其法定计算单位为牛顿（N N）或厘牛顿（）或厘牛顿（cNcN）。）。过去习惯用克力或公斤力表示。过去习惯用克力或公斤力表示。由于纤维强度的与纤维的粗细有关，所以对不同粗由于纤维强度的与纤维的粗细有关，所以对不同粗细的纤维，绝对强度无可比性，因此，常用相对强度来细的纤维，绝对强度无可比性，因此，常用相对强度来表示纤维的强度。表示纤

8、维的强度。相对强度是指单位线密度（每特或每相对强度是指单位线密度（每特或每旦）纤维所能承受的最大拉力。旦）纤维所能承受的最大拉力。法定计量单位为牛法定计量单位为牛/特特（N/texN/tex）或厘牛）或厘牛/特（特（cN/texcN/tex）。过去习惯用克力）。过去习惯用克力/旦旦表示。表示。8三、断裂伸长率三、断裂伸长率 纤维拉伸时产生的伸长占原来长度的百分率称为伸长纤维拉伸时产生的伸长占原来长度的百分率称为伸长率。纤维拉伸至断裂时的伸长率称为断裂伸长率，它表示率。纤维拉伸至断裂时的伸长率称为断裂伸长率，它表示纤维承受拉伸变形的能力。纤维承受拉伸变形的能力。断裂伸长率大的纤维手感比较柔软，在

9、纺织加工时，断裂伸长率大的纤维手感比较柔软，在纺织加工时，可以缓冲所受到的力，毛丝、断头较少；但断裂伸长率也可以缓冲所受到的力，毛丝、断头较少；但断裂伸长率也不宜过大，否则织物容易变形。不宜过大，否则织物容易变形。普通纺织纤维的断裂伸长普通纺织纤维的断裂伸长率在率在10%10%30%30%范围内比较合适。范围内比较合适。但对于工业用强力丝，但对于工业用强力丝，则一般要求断裂强度高、断裂伸长率低，使其产品不易变则一般要求断裂强度高、断裂伸长率低，使其产品不易变形。形。9 纤维的弹性模量也称纤维的弹性模量也称“初始模量初始模量”，它是指纤维拉伸曲，它是指纤维拉伸曲线上开始一段直线部分的应力线上开始

10、一段直线部分的应力-应变比值。在实际计算中，应变比值。在实际计算中，一般可取负荷伸长曲线上伸长率为一般可取负荷伸长曲线上伸长率为1%1%时的一点来求得纤维时的一点来求得纤维的弹性模量。的弹性模量。纤维弹性模量的大小表示纤维在小负荷作用下的难易程度，纤维弹性模量的大小表示纤维在小负荷作用下的难易程度，它反映了纤维的刚性，并与织物的性能关系密切。当其他它反映了纤维的刚性，并与织物的性能关系密切。当其他条件相同时，纤维的弹性模量大，则织物硬挺，不易变形条件相同时，纤维的弹性模量大，则织物硬挺，不易变形（如涤纶）；反之，弹性模量小，则织物柔软，易变形（如涤纶）；反之，弹性模量小，则织物柔软，易变形（如

11、锦纶）（如锦纶）。四、初始模量四、初始模量10 抗皱性决定于纤维初始模量的大小。初始模量是指较小的抗皱性决定于纤维初始模量的大小。初始模量是指较小的拉伸力与变形应力之比。初始模量越大，抗皱性越好；初拉伸力与变形应力之比。初始模量越大，抗皱性越好；初始模量越小，抗皱性越差。始模量越小，抗皱性越差。天然纤维：以麻纤维的初始模量属首位，且在所有纤维中天然纤维：以麻纤维的初始模量属首位，且在所有纤维中其值最大，棉、蚕丝次之，羊毛最差。其值最大，棉、蚕丝次之，羊毛最差。化学纤维：初始模量从大到小依次是涤纶、粘胶纤维、腈化学纤维：初始模量从大到小依次是涤纶、粘胶纤维、腈纶、维纶、丙纶、氯纶、锦纶。纶、维纶

12、、丙纶、氯纶、锦纶。11 各种纺织纤维的化学组成、结构是不相同的，因此它各种纺织纤维的化学组成、结构是不相同的，因此它们的燃烧性能也各不相同。纤维的燃烧性能是指纤维在空们的燃烧性能也各不相同。纤维的燃烧性能是指纤维在空气中燃烧的难易程度。为了测定和表征纤维及其制品的燃气中燃烧的难易程度。为了测定和表征纤维及其制品的燃烧性能，国际规定采用烧性能，国际规定采用“极限氧指数极限氧指数”（Limiting Oxygen Limiting Oxygen Index,Index,简称简称LOILOI）法。）法。所谓极限氧指数，就是使着了火的纤所谓极限氧指数，就是使着了火的纤维离开火源，而纤维仍能继续燃烧时

13、，环境中氮和氧混合维离开火源，而纤维仍能继续燃烧时，环境中氮和氧混合气体中所含氧的最低百分率。气体中所含氧的最低百分率。根据纤维燃烧时引燃的难易程度、燃烧速度、离开火根据纤维燃烧时引燃的难易程度、燃烧速度、离开火焰后的续燃性等特征，可以将纺织纤维分为焰后的续燃性等特征，可以将纺织纤维分为易燃纤维、可易燃纤维、可燃纤维、难燃纤维、不燃纤维。燃纤维、难燃纤维、不燃纤维。五、燃烧性能五、燃烧性能222100NVoLOIVoV12分分 类类燃烧特征燃烧特征极限氧指极限氧指数数常见纤维品种常见纤维品种不燃纤维不燃纤维不能点燃不能点燃3535玻璃纤维、金属纤维、玻璃纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、碳硼纤

14、维、石棉纤维、碳纤维纤维难燃纤维难燃纤维接触火焰能燃烧或炭化，接触火焰能燃烧或炭化，离开火源后自熄离开火源后自熄2626-34-34氟纶、氯纶、偏氯纶、氟纶、氯纶、偏氯纶、改性腈纶、芳纶、酚醛改性腈纶、芳纶、酚醛纤维等纤维等可燃纤维可燃纤维容易点燃。会延燃伹容易点燃。会延燃伹燃烧速度较慢燃烧速度较慢2020-26-26涤纶、锦纶、维纶、蚕涤纶、锦纶、维纶、蚕丝、羊毛、醋酯纤维丝、羊毛、醋酯纤维易燃纤维易燃纤维容易点燃，燃烧速度很容易点燃，燃烧速度很快，并蔓延迅速快，并蔓延迅速 20 丙纶丙纶 维纶维纶 乙纶乙纶 涤纶涤纶 腈纶腈纶 氯纶氯纶 毛毛 丝丝 棉棉 麻麻 富强纤维富强纤维 铜氨纤维铜

15、氨纤维 粘胶纤维粘胶纤维 醋酯纤维醋酯纤维 玻璃纤维。玻璃纤维。十、纤维的耐磨性（补充）十、纤维的耐磨性（补充）24十一、对化学试剂及微生物作用的稳定性（补充）十一、对化学试剂及微生物作用的稳定性（补充）对化学作用的稳定性是材料的稳定性能之一，亦称耐化学性。它是纤维抵抗对化学作用的稳定性是材料的稳定性能之一，亦称耐化学性。它是纤维抵抗化学试剂作用的能力的量度。对微生物作用的稳定性是指纤维抵抗蛀虫、霉菌作化学试剂作用的能力的量度。对微生物作用的稳定性是指纤维抵抗蛀虫、霉菌作用的能力，亦称耐微生物性。用的能力，亦称耐微生物性。化学纤维对化学试剂作用的稳定性主要决定于其聚合物的结构。一般碳链化学纤维

16、对化学试剂作用的稳定性主要决定于其聚合物的结构。一般碳链化学纤维比杂链化学纤维对酸碱的稳定性好，但与侧基也有关系，例如：腈纶纤化学纤维比杂链化学纤维对酸碱的稳定性好，但与侧基也有关系，例如：腈纶纤维的大分子链上有氰基，因此不耐强碱。维的大分子链上有氰基，因此不耐强碱。涤纶纤维化学稳定性主要取决于分子结构。涤纶纤维除耐碱性差以外，耐涤纶纤维化学稳定性主要取决于分子结构。涤纶纤维除耐碱性差以外，耐其它化学试剂性能均比较优良。涤纶纤维耐微生物作用，不受蛀虫、霉菌等作用。其它化学试剂性能均比较优良。涤纶纤维耐微生物作用，不受蛀虫、霉菌等作用。锦纶纤维耐碱性、耐还原剂作用的能力很好，但耐酸性和耐氧化剂作

17、用性锦纶纤维耐碱性、耐还原剂作用的能力很好，但耐酸性和耐氧化剂作用性能比较差。锦纶纤维耐微生物作用的能力较好，在淤泥水或碱中，耐微生物作用能比较差。锦纶纤维耐微生物作用的能力较好，在淤泥水或碱中，耐微生物作用的能力仅次于氯纶纤维，但有油剂或上浆剂的锦纶纤维，耐微生物作用的能力降的能力仅次于氯纶纤维，但有油剂或上浆剂的锦纶纤维，耐微生物作用的能力降低。低。腈纶纤维耐酸、碱性好，腈纶纤维耐酸、碱性好，35%35%盐酸、盐酸、65%65%硫酸、硫酸、45%45%硝酸对其强度无影响，在硝酸对其强度无影响，在50%50%苛性钠和苛性钠和28%28%氨水中强度几乎不下降。腈纶纤维耐虫蛀，耐霉菌性能好。氨水

18、中强度几乎不下降。腈纶纤维耐虫蛀，耐霉菌性能好。维纶纤维耐酸性较差，在浓的盐酸、硝酸和硫酸中发生溶胀和分解。耐碱性维纶纤维耐酸性较差，在浓的盐酸、硝酸和硫酸中发生溶胀和分解。耐碱性良好。在良好。在50%50%苛性钠溶液中和浓氨水中强度几乎没有降低。维纶纤维耐虫蛀、霉苛性钠溶液中和浓氨水中强度几乎没有降低。维纶纤维耐虫蛀、霉菌性良好。菌性良好。25十二、耐光性和对大气作用的稳定性（补充）十二、耐光性和对大气作用的稳定性（补充）对日光和大气作用的稳定性是纤维的稳定性指标之一，亦称耐候性。是纤维对日光和大气作用的稳定性是纤维的稳定性指标之一，亦称耐候性。是纤维抵抗气候条件引起的性能变化能力的量度。抵

19、抗气候条件引起的性能变化能力的量度。耐光性是指纤维受光照后其力学性能保持不变的性能。对大气作用的稳定性耐光性是指纤维受光照后其力学性能保持不变的性能。对大气作用的稳定性是指纤维受光照射、空气中的氧气、热和水分的长时间作用后，不发生降解或光是指纤维受光照射、空气中的氧气、热和水分的长时间作用后，不发生降解或光氧化，不产生色泽变化的性能。氧化，不产生色泽变化的性能。化学纤维耐光性与纤维分子链节的组成、主链键和交联键的形成有关；与分化学纤维耐光性与纤维分子链节的组成、主链键和交联键的形成有关；与分子基因的振动能量和转换有关，与纤维的聚集态结构有关；与光辐射强度、照射子基因的振动能量和转换有关，与纤维

20、的聚集态结构有关；与光辐射强度、照射时间和波长有关。时间和波长有关。气候条件引起纤维性能的变化，主要是由于日光和空气中的氧引起的，因此气候条件引起纤维性能的变化，主要是由于日光和空气中的氧引起的，因此提高纤维的耐光性和对大气作用的稳定性是提高其光稳定性和氧稳定性。提高纤维的耐光性和对大气作用的稳定性是提高其光稳定性和氧稳定性。表表 2-9 2-9 常用纤维日晒后强力损失程度常用纤维日晒后强力损失程度 26十三、密度（补充）十三、密度（补充）纤维的密度，是指单位体积纤维的质（重）量，常用单位为纤维的密度，是指单位体积纤维的质（重）量，常用单位为g/cmg/cm3 3。由于。由于物质组成、大分子排列堆砌以及纤维形态结构不同，各种纤维的密度是不同的。物质组成、大分子排列堆砌以及纤维形态结构不同，各种纤维的密度是不同的。主要化学纤维品种中，丙纶的密度最小，粘胶纤维的密度最大。测定纤维密度主要化学纤维品种中，丙纶的密度最小，粘胶纤维的密度最大。测定纤维密度的方法很多，有液体浮力法、比重瓶法、气体容积法、液体温升悬浮法和密度的方法很多，有液体浮力法、比重瓶法、气体容积法、液体温升悬浮法和密度梯度法等。其中密度梯度法精确度较高，也较简单。梯度法等。其中密度梯度法精确度较高，也较简单。表表2-3 2-3 主要纺织纤维的密度主要纺织纤维的密度