高技术纤维复习课件.ppt
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1、1高技术纤维高技术纤维复习课提纲复习课提纲陈文兴陈文兴2第一章第一章 绪论绪论高科技纤维高科技纤维(High technology fibers):依靠高技术和纤维):依靠高技术和纤维学科最新的基础理论概念研制成功的具有高性能和高功能学科最新的基础理论概念研制成功的具有高性能和高功能性的一系列新纤维材料。性的一系列新纤维材料。合成纤维发展的四个阶段合成纤维发展的四个阶段 第一阶段第一阶段19381950年:主要发展锦纶;年:主要发展锦纶;第二阶段第二阶段19501956年:涤纶和腈纶问世并实现工业化;年:涤纶和腈纶问世并实现工业化;第三阶段第三阶段1956开始:发展改性纤维,包括差别化纤维;开
2、始:发展改性纤维,包括差别化纤维;第四阶段第四阶段60年代初开始:发展高性能纤维。年代初开始:发展高性能纤维。三代合成纤维三代合成纤维 第一代:锦纶、涤纶和腈纶;第一代:锦纶、涤纶和腈纶;第二代:改性纤维,包括差别化纤维;第二代:改性纤维,包括差别化纤维;第三代:高性能纤维第三代:高性能纤维3三、本课程内容和要求三、本课程内容和要求内容:内容:差别化纤维差别化纤维 功能性纤维功能性纤维 环保纤维环保纤维 高性能纤维高性能纤维 差别化纤维差别化纤维功能性纤维功能性纤维异形纤维异形纤维超细纤维超细纤维复合纤维复合纤维易染纤维易染纤维有色纤维有色纤维三维立体卷曲纤维三维立体卷曲纤维高吸湿纤维高吸湿纤
3、维抗静电纤维抗静电纤维抗起球纤维抗起球纤维高收缩纤维高收缩纤维.导电纤维导电纤维抗菌纤维抗菌纤维消臭纤维消臭纤维阻燃纤维阻燃纤维变色纤维变色纤维香味纤维香味纤维调温纤维调温纤维光导纤维光导纤维防紫外线纤维防紫外线纤维止血纤维止血纤维.4要求:要求:了解国内外纤维发展的动态,掌握代表性高科技纤维的制造、了解国内外纤维发展的动态,掌握代表性高科技纤维的制造、结构、性能。结构、性能。中期写一篇读书报告,期末闭卷考试。中期写一篇读书报告,期末闭卷考试。环保纤维环保纤维高性能纤维高性能纤维LyocellLyocell生物可降解纤维生物可降解纤维天然彩色棉天然彩色棉.有机有机无机无机金属金属刚性刚性柔性柔
4、性5第二章第二章 差别化纤维差别化纤维 差别化纤维:差别化纤维:是指在原来纤维组成的基础上进行物理是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改性处理,使性能上获得一定程度改善的纤维。或化学改性处理,使性能上获得一定程度改善的纤维。高感性纤维:高感性纤维:是指风格、质感、触感、外观等感觉方是指风格、质感、触感、外观等感觉方面性能优良的服用纤维。面性能优良的服用纤维。6第一节 异形纤维 一、定义一、定义 异形纤维:是用非圆形喷丝孔或中空喷丝孔纺制异形纤维:是用非圆形喷丝孔或中空喷丝孔纺制的纤维。的纤维。二、异形纤维的制法二、异形纤维的制法 1.异形喷丝孔法异形喷丝孔法 2.膨化粘着法膨化粘着法 3.
5、复合纤维分离法复合纤维分离法 4.其它方法其它方法7三、异形纤维的特点:三、异形纤维的特点:(1)光泽光泽(2)抗弯性和手感抗弯性和手感(3)蓬松性与透气性蓬松性与透气性(4)抗起球性和耐磨性抗起球性和耐磨性(6)染色性和防污性染色性和防污性8四、异形纤维的应用四、异形纤维的应用 仿丝绸产品仿丝绸产品 仿毛产品仿毛产品 针织产品针织产品 床上用品床上用品 产业用:在污水处理、浓缩分离、海水淡化、产业用:在污水处理、浓缩分离、海水淡化、人工肾脏等人工肾脏等9第二节 超细纤维 一、超细纤维的分类一、超细纤维的分类 按照现有的化纤生产技术水平,并结合丝的基本性能和按照现有的化纤生产技术水平,并结合丝
6、的基本性能和应用范围,可以分为四类:应用范围,可以分为四类:细旦丝细旦丝Fine denier 0.51.3D 涤纶涤纶7.211.0m,可以,可以采用常规纺丝方法和设备。采用常规纺丝方法和设备。超细旦丝超细旦丝Micro-fiber 0.30.5D 涤纶涤纶5.5 7.2 m,虽可,虽可采用常规纺丝方法,但技术要求高。可以采用复合分离采用常规纺丝方法,但技术要求高。可以采用复合分离法生产。法生产。极细旦丝极细旦丝Ultra fine fiber 0.10.3D 涤纶涤纶3.2 5.5 m,用复合分离法或复合溶解法生产。用复合分离法或复合溶解法生产。超极细旦丝超极细旦丝Super-ultra
7、fine fiber 0.1D以下,涤纶以下,涤纶3.2 m以下,用海岛纺丝溶解法或共混纺丝溶解法生产。以下,用海岛纺丝溶解法或共混纺丝溶解法生产。10二、超细纤维的性能特点二、超细纤维的性能特点 手感柔软:理论上,纤度的抗弯刚度与纤维直径的手感柔软:理论上,纤度的抗弯刚度与纤维直径的4次方成正比。次方成正比。光泽柔和:纤度粗时,反光过于集中,产生极光;纤度细时,对光泽柔和:纤度粗时,反光过于集中,产生极光;纤度细时,对光线的反射比较分散。光线的反射比较分散。高清洁能力:单纤维很细,象锋利的刮刀,同时由于很强的芯吸高清洁能力:单纤维很细,象锋利的刮刀,同时由于很强的芯吸作用。作用。高吸水性和吸
8、油性:纤维变细,比表面积增大,同时也形成更多高吸水性和吸油性:纤维变细,比表面积增大,同时也形成更多更小的毛细管孔洞。更小的毛细管孔洞。高密度结构:细纤维在织造中比粗纤维丝更易被挤压变形和贴紧,高密度结构:细纤维在织造中比粗纤维丝更易被挤压变形和贴紧,可以形成密度更高的织物结构。可以形成密度更高的织物结构。高保暖性:能形成更多的空隙。高保暖性:能形成更多的空隙。缺点:缺点:单纤度强度变小,摩擦系数增大,在加工和使用过程中易出现毛单纤度强度变小,摩擦系数增大,在加工和使用过程中易出现毛丝、断丝、造成网络、织造加工困难。丝、断丝、造成网络、织造加工困难。纤维抗弯刚度变小,织物挺括性变差。纤维抗弯刚
9、度变小,织物挺括性变差。卷曲性下降,蓬松性降低。卷曲性下降,蓬松性降低。比表面积增大,上油率、上染率增加。比表面积增大,上油率、上染率增加。11三、超细纤维的应用三、超细纤维的应用 纺真丝织物、高密度防水透气织物、仿桃皮绒织纺真丝织物、高密度防水透气织物、仿桃皮绒织物、洁净布、无尘衣料、高吸水材料、仿麂皮及人物、洁净布、无尘衣料、高吸水材料、仿麂皮及人造皮革、过滤材料、人造血管等。造皮革、过滤材料、人造血管等。12海岛法海岛法五、超细纤维的制造方法五、超细纤维的制造方法长丝:长丝:海岛型;剥离型;多层型海岛型;剥离型;多层型。13剥离法剥离法多层型多层型14第三节 复合纤维 复合纤维复合纤维(
10、composite fiber):由两种或两种以上聚合物:由两种或两种以上聚合物熔体仅在进入特殊设计的喷丝组件后才被有机复合在熔体仅在进入特殊设计的喷丝组件后才被有机复合在一起,并被挤出成形,或将相溶性较差的两种聚合物一起,并被挤出成形,或将相溶性较差的两种聚合物混合后纺丝而形成具有双相结构的复合纤维。其中两混合后纺丝而形成具有双相结构的复合纤维。其中两组分的复合纤维称为双组分纤维组分的复合纤维称为双组分纤维(bicomponent fiber)或或共轭纤维共轭纤维(conjugated fiber)。复合纤维既不同于异种纤维的混纺或异种长丝间的混复合纤维既不同于异种纤维的混纺或异种长丝间的混
11、纤,也不同于组成纤维的各独立组分在进入喷丝组件纤,也不同于组成纤维的各独立组分在进入喷丝组件前已被充分混合,而后再挤出成形的相溶性聚合物的前已被充分混合,而后再挤出成形的相溶性聚合物的共混体纤维。共混体纤维。15二、复合纤维的分类二、复合纤维的分类 复合纤维按照组分的数目可分为双组分和多组分复合复合纤维按照组分的数目可分为双组分和多组分复合纤维。纤维。目前开发的多为双组分纤维。双组分纤维根据两组分目前开发的多为双组分纤维。双组分纤维根据两组分的位置关系又可分为并列型、皮芯型、海岛型及多层的位置关系又可分为并列型、皮芯型、海岛型及多层型放射型四种。型放射型四种。16三、复合纤维的应用三、复合纤维
12、的应用复合纤维复合纤维自发卷曲自发卷曲裂离或溶解裂离或溶解自自 粘粘 合合导电性导电性抗静电性抗静电性各种改良各种改良织物织物填充料填充料地毯地毯袜子袜子仿丝绸仿丝绸人造麂皮人造麂皮起绒织物起绒织物无纺布、纸、人造皮革无纺布、纸、人造皮革无纺布无纺布针织物针织物产业用布产业用布光通讯光通讯电子工业电子工业医用医用力学性能、染色性、粘合性、耐热、阻力学性能、染色性、粘合性、耐热、阻燃、耐化学溶剂、亲水、吸水性等燃、耐化学溶剂、亲水、吸水性等17第三节第三节 易染纤维易染纤维 所谓易染纤维是指染色条件温和,色谱所谓易染纤维是指染色条件温和,色谱齐全,染出的颜色色泽均匀并且坚牢度齐全,染出的颜色色泽
13、均匀并且坚牢度好。好。18 1.阳离子染料易染性共聚酯(阳离子染料易染性共聚酯(CDP)纤维的制备)纤维的制备(1)共聚:在共聚:在PET大分子链中引入含酸性基的单体。大分子链中引入含酸性基的单体。(2)接枝共聚:在接枝共聚:在PET纤维上接上聚羧酸支链。纤维上接上聚羧酸支链。(3)添加剂法:用可结合阳离子型染料的物质与添加剂法:用可结合阳离子型染料的物质与PET进行进行混合纺丝。混合纺丝。目前最成熟、应用最普遍的是共聚法。目前最成熟、应用最普遍的是共聚法。CDP的合成的合成合成过程中添加第三单体。合成过程中添加第三单体。一、易染性聚酯纤维易染性聚酯纤维19 ECDP的合成的合成 作为作为EC
14、DP聚酯是在聚酯是在CDP聚配的基础上,增聚配的基础上,增加少量第四组分的改性剂,通常有以下几种化合加少量第四组分的改性剂,通常有以下几种化合物:物:(1)脂肪族或芳香族二羧酸及其衍生物脂肪族或芳香族二羧酸及其衍生物 (2)脂肪族或芳香族二元醇及其衍生物脂肪族或芳香族二元醇及其衍生物 (3)羟基酸类化合物。羟基酸类化合物。20 2.分散染料易染性聚酯(分散染料易染性聚酯(EDDP)纤维的制备)纤维的制备第三单体的选择第三单体的选择 作为分散染料改性的第三单体的品种很多。用于聚作为分散染料改性的第三单体的品种很多。用于聚酯纤维染色改性的第三单体目前已达酯纤维染色改性的第三单体目前已达10余种,比
15、较常见余种,比较常见的有聚乙二酵的有聚乙二酵(PEG)、癸二酸、间苯二甲酸、聚对苯二、癸二酸、间苯二甲酸、聚对苯二甲酸丁二酯、聚硅氧烷和己二酸丁二酯等。甲酸丁二酯、聚硅氧烷和己二酸丁二酯等。21三、易染性聚丙烯纤维三、易染性聚丙烯纤维聚丙烯纤维聚丙烯纤维表面改性:光、辐照、等离子体、试剂处理等表面改性:光、辐照、等离子体、试剂处理等本体改性本体改性共混共混共聚共聚高聚物高聚物低分子低分子结晶性结晶性非结晶性非结晶性有机化合物有机化合物金属化合物金属化合物易染性丙纶改性途径易染性丙纶改性途径22第三章第三章 功能性纤维功能性纤维 功能性纤维:主要是指具有分离、防护、医疗保健、传功能性纤维:主要是
16、指具有分离、防护、医疗保健、传导、生物活性、环保等特殊功能的纤维。导、生物活性、环保等特殊功能的纤维。功能性纤维功能性纤维导电纤维导电纤维抗菌纤维抗菌纤维消臭纤维消臭纤维阻燃纤维阻燃纤维变色纤维变色纤维香味纤维香味纤维调温纤维调温纤维光导纤维光导纤维防紫外线纤维防紫外线纤维止血纤维止血纤维.23第一节 导电纤维 导电纤维:指在标准状态(导电纤维:指在标准状态(20、相对湿度、相对湿度65)下,)下,质量比电阻小于质量比电阻小于108 g/cm2的纤维。的纤维。在在标准状态下,涤纶的质量比电阻为标准状态下,涤纶的质量比电阻为1017 g/cm2,腈纶为腈纶为1013 g/cm2。导电纤维导电纤维
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