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文档简介
第一章纤维的分类及发展
一、纤维定义与要求二、纤维的分类与命名 1.天然纤维 2.化学纤维 3.其他分类第一节纤维及其分类纤维:细而长的物体;直径:几微米到几十微米,长度:几毫米到几十毫米甚至上千米,长细比:一般大于103。包括长丝和短纤纺织纤维:长度达到数十毫米以上,具有一定的强度、一定的可挠曲性和一定的服用性能,可以生产纺织制品的纤维。
纤维的定义纺织纤维应具备的基本性能(1)一定的长度和长度整齐度;(2)一定的细度和细度均匀度;(3)一定的强度和模量;(4)一定的延伸性和弹性;(5)一定的抱合力和摩擦力;
(6)一定的吸湿性和染色性;(7)一定的化学稳定性。
特种工业用纺织纤维有特殊要求纤维的要求依来源和习惯分为天然纤维和化学纤维两类天然纤维:凡是自然界里原有的或从经人工种植的植物中、人工饲养的动物毛发和分泌液中直接获取的纤维(植物、动物、矿物)化学纤维:凡用天然的或合成的高聚物以及无机物为原料,经过人工加工制成的纤维状物体(合成、再生、无机)二、纤维的分类与命名分类定义组成物质纤维来源植物纤维自植物种子、茎、韧皮、叶或果实上获得的纤维纤维素,少量木质素、半纤维素等①种子纤维:单细胞纤维,如棉纤维;②韧皮纤维:如苎麻、亚麻、大麻、黄麻、红麻、罗布麻、苘麻;③叶纤维:如剑麻、蕉麻、菠萝叶纤维;④果实纤维:如木棉、椰子纤维;⑤竹纤维:如竹子纤维。1、主要天然纤维的来源分类与名称分类定义组成物质纤维来源动物纤维取自于动物的毛发或分泌液的纤维主要为蛋白质,但蛋白质的化学组成有较大差异①毛纤维:取自动物的毛发,由角蛋白组成的多细胞纤维,如绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、驼羊毛、兔毛、牦牛毛、马海毛、羽绒等;②丝纤维:指由昆虫的丝腺分泌物形成的纤维,如桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、木署蚕丝、天蚕丝、蜘蛛丝等。矿物纤维从纤维状结构的矿物岩石获得二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁等各类石棉,如温石棉、青石棉、蛇纹石棉等1、主要天然纤维的来源分类与名称2、化学纤维的分类及名称凡用天然的或合成的高聚物以及无机物为原料,经过人工加工制成的纤维状物体统称为化学纤维。最为主要的特征是在人工条件下完成溶液或熔体→纺丝→纤维的过程。按原料、加工方法和组成成分的不同,又可分为再生纤维、合成纤维和无机纤维三类。分类定义纤维再生纤维以天然高聚物为原料制成浆液其化学组成基本不变并高纯净化后制成的纤维①再生纤维素纤推:指用木材、棉短绒、蔗渣、麻、竹类、海藻等天然纤维素物质制成的纤维,如粘胶纤维、Modal纤维、铜氨纤维、竹浆纤维、醋酯纤维、Lyocell纤维、富强纤维等;②再生蛋白质纤维:指用酪素、大豆、花生、毛发类、丝素、丝胶等天然蛋白质制成的,绝大部分组成仍为蛋白质的纤维,如酪素纤维、大豆纤维、花生纤维、再生角朊纤维、再生丝素纤维等;③再生淀粉纤维:指用玉米、谷类淀粉物质制取的纤维,如聚乳酸纤维(PLA);④再生合成纤维:指用废弃的合成纤维原料熔融或溶解再加工成的纤维。2、化学纤维的分类及名称合成纤维以石油、煤、天燃气及一些农副产品为原料制成单体,经化学合成为高聚物,纺制的纤维①涤纶:指大分子链中的各链节通过酯基相连的成纤聚合物纺制的合成纤维;②锦纶:指其分子主链由酰胺键连接起来的一类合成纤维;③腈纶:通常指含丙烯腈在85%以上的丙烯腈共聚物或均聚物纤维;④丙纶:分子组成为聚丙烯的合成纤维;⑤维纶:聚乙烯醇在后加工中经缩甲醛处理所得的纤维;⑥氯纶:分子组成为聚氯乙烯的合成纤维;⑦其他的如乙纶、氨纶、乙氯纶及混合高聚物纤维等2、化学纤维的分类及名称无机纤维以天然无机物或含碳高聚物纤维为原料,经人工抽丝或直接炭化制成的无机纤维①玻璃纤维:以玻璃为原料,拉丝成形的纤维;②金属纤维:以金属物质制成的纤维,包括外涂塑料的金属纤维、外涂金属的高聚物纤维以及包覆金属的芯线;③陶瓷纤维:以陶瓷类物质制得的纤维。如氧化铝纤维,碳化硅纤维、多晶氧化物;④碳纤维:是指以高聚物合成纤维为原料经碳化加工制取的,纤维化学组成中碳元素占总质量90%以上的纤维,是无机化的高聚物纤维。2、化学纤维的分类及名称纤维的外观形态纤维的性能或功能纤维的加工方式纤维的资源状态……3、其他分类长度、细度棉型(38~51mm)、毛型(64~114mm)、中长型(51~76mm)、丝型(长丝)截面形态与分布截面形态:普通圆形、中空和异形纤维组分分布:环状或皮芯纤维卷曲状态高卷曲、低卷曲、异卷曲、无卷曲(1)纤维的外观形态性能差别化纤维:力、热、光、电、染色性能的差异;高性能纤维:具有高强、高模量、耐高温或耐化学作用的纤维;功能或智能纤维:具有特殊功能,如抗菌、导电、屏蔽等特征,或具有智能或自适应作用的纤维(2)纤维的性能或功能(3)加工方式对天然纤维,如丝光棉、精干麻、洗净毛、拉细羊毛和生丝等。对化学纤维,高速纺丝、牵伸丝(DTY)、预或全取向丝(POY或FOY)、变形丝等。(4)资源状态如天然纤维中的大宗纤维(棉、毛、麻、丝)和特种纤维(山羊绒、牦牛绒、蜘蛛丝)第二节常用纤维简介一、天然纤维素纤维
二、天然蛋白质纤维
三、再生纤维
四、普通合成纤维
五、差别化纤维
六、功能性纤维
七、高性能纤维一、天然纤维素纤维1.棉
2.麻
3.叶纤维
4.竹纤维1、棉棉纤维从出现至今是天然纤维的主体,目前仍占天然纤维的3/4以上。(1)棉的分类棉纤维种类一般按照品种、初加工、色泽、成熟度等进行分类。按品种分:陆地棉(细绒棉)、海岛棉(长绒棉)、亚洲棉(粗绒棉)、非洲棉按初步加工分:锯齿棉、皮辊棉按色泽分:白棉、黄棉、灰棉按成熟度分类按棉花的品种分类类别长度,mm细度,dtex(公支)强度cN/dtex(km)纺纱细度tex陆地棉(细绒棉)23-331.43-2.22(7000-4500)2.6-3.1(20-25)10-100海岛棉(长绒棉)33-641.11-1.43(9000-7000)3.3-5.5(33-40)<10亚洲棉(粗绒棉)15-242.5-4.01.4-1.6非洲棉(草棉)品质与亚洲棉接近,纤维粗而短,已淘汰按棉花的初步加工分类锯齿棉皮辊棉对纤维作用剧烈,纤维损伤较大缓和,纤维损伤小外观形态松散薄片状主体长度及整齐度主体长度短,整齐度较高主体长度长,整齐度较低,短绒没法去除除杂设备有排杂、排僵设备无排杂设备扎工疵点多,如棉结、索丝等少,有黄根适宜加工细绒棉长绒棉产量高低按棉纤维的成熟度分类纤维胞壁的增厚的程度δ
D
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P
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未成熟 成熟 过成熟 实际形状棉纤维成熟度的理论几何图示引入取值范在0~5的纤维成熟度系数M,即指棉纤维截面中段恢复成圆形后相应于双层壁厚与外径之比的标定值细绒棉的M在1.5~2.0为成熟纤维,未成熟的M<1.5,过成熟的M>2.0,理想的纺用棉M在2.0左右
按原棉的色泽分类1、白棉:正常成熟,为纺用棉2、黄棉:霜黄棉。少量使用3、灰棉:雨灰棉,棉铃开裂时由于日照不足或雨淋,潮湿,霜等原因造成。很少用。棉花新品种彩棉(绿、棕、褐)抗虫棉绿色有机棉(2)棉的组成与特性纤维的形成截面结构纵向形态化学组成主要性能棉纤维是由胚珠(即将来的棉籽)表皮壁上的细胞伸长加厚而成。一个细胞就长成一根纤维,它的一端着生于棉籽表面,另一端呈封闭状。棉籽上长满了纤维,这就称为籽棉。棉纤维的生长可分为伸长期(25-30d)、加厚期(25-30d)和转曲期三个时期。棉纤维的形成棉纤维的截面形态截面呈腰圆形,中间有空腔;由外向内由初生层、次生层和中腔三部分组成纵向形态扁平带状,纵向具有天然转曲。成熟正常的棉纤维转曲最多。未成熟棉纤维呈薄壁管状物,转曲少。过成熟棉纤维呈棒状,转曲也少化学组成基本成份为纤维素(94-95%)存在于纤维的主体层(次生层)中;果胶和蜡质,分布于表皮初生层上;在中腔内层还附有微量的色素、灰分和蛋白质,色素决定纤维的颜色。棉的主要性质1.耐酸碱性:酸可导致纤维素分解,大分子链断裂。耐碱性好,在一定浓度的碱溶液(烧碱或液氨)中,棉纤维截面会产生膨化,长度缩短,此时若给纤维以拉伸,会使纤维呈现丝一般的光泽,洗去碱液后,光泽仍可保持。在棉制品的染整工艺中,将这种处理过程称为丝光(稳定尺寸和有丝般光泽,同时使织物强度进一步得到提升
)。2.吸湿性和吸水性
吸湿性好,棉纤维在标准状态下的回潮率为7%-8%。3.染色性
棉纤维的吸色性强,一般染料均可对棉纤维染色4.耐热性棉纤维在100℃的高温下处理8h,强力不受影响。棉纤维在150℃时分解,320℃时起火燃烧。5.比电阻
棉纤维的比电阻较低,在加工和使用过程中不易产生静电。棉纤维的缺点:弹性和弹性恢复性较差不耐强无机酸易发霉易燃
木棉果实纤维中空管状抱合力差,弹性小纤维表面有拒水性蜡质,密度很小(0.29g/cm3)开裂木棉果实纤维表面
2.麻部分麻纤维的化学组成与特性名称纤维素(%)半纤维素(%)果胶(%)木质素(%)其它(%)单纤维细度(µm)单纤维长度(mm)苎麻65~7514~164~50.8~1.56.5~1430~4020~250亚麻70~8012~151.4~5.72.5~55.5~912~1717~25黄麻57~6014~171.0~1.210~131.4~3.515~181.5~5红麻52~5815~181.1~1.311~191.5~318~272~6大麻67~785.5~16.10.8~2.52.9~3.35.415~1715~25罗布麻40.8215.4613.2812.1422.117~2320~25工艺纤维(technicalfiber)
多个单细胞纤维由细胞间质粘合而成的适合纺纱要求的纤维束。特性:麻纤维的吸湿性好、强度高、变形能力小,纤维以挺爽为特征。比棉纤维粗硬,易引起穿着中的刺痒。
截面:腰圆或跑道形有中腔纵向:无明显扭转,有横节竖纹单纤维较长,可单纤维纺纱。苎麻纤维的细度直接影响可纺性和柔软性,纤维愈细,可纺支数愈高,成纱愈柔软。
头麻最细,三麻次之,二麻最粗。苎麻(ramie)亚麻
(flax)
一年生草本植物,用工艺纤维纺纱截面呈圆形和扁圆形,纵向中段粗两头细,有横节竖纹
吸湿性好、导湿快、细度相对较细,是夏季衣衫的良好纤维原料
黄麻与红麻
工艺纤维纺纱包装、地毯底布,或混纺纤维制品的原料
3.叶纤维(蕉麻、剑麻)
4.竹纤维麻一.概述
麻纤维是从各种麻类植物上获取的纤维的统称,包括从茎部取得的韧皮纤维(bastfiber)和从叶子上得到的叶纤维(leaffiber)。(一)麻纤维的种类软质麻-苎麻(ramie;Chinagrass)、亚麻(linen)、黄麻(jute)、大麻(hemp)等纤维相对比较柔软,称其为软质麻(softbastfiber)硬质麻-剑麻(sisal)、蕉麻(Manilahemp;abaca)等由于纤维特别粗硬,称为硬质麻(hardleaffiber)苎麻主要产于我国的长江流域,以湖北、湖南、江西出产最多,印度尼西亚、巴西、菲律宾等国也有种植。苎麻纤维品质优良,单纤维长,主要用于夏季服装面料、装饰用布等。苎麻是多年生草本植物,分白叶苎麻和绿叶苎麻两种,原产于我国的白叶种苎麻质量较好。苎麻可每年收割三次。亚麻适宜在寒冷地区生长,俄罗斯、波兰、法国、比利时等是主要产地,我国的东北地区及内蒙古等地也大量种植。亚麻分为一年生和多年生,纺织用的亚麻均为一年生草本植物。亚麻分纤维用、油用和兼用三种。一般称纤维用的为亚麻,油用的为胡麻。纤维用亚麻茎细,高达1~2m,纤维品质好,适宜制作服装面料及装饰织物等。大麻的主要产地有中国、印度、意大利、德国等国。我国的大麻主要分布在山东、河北,山西等地,是一年生草本植物。大麻在生长和放置中极少虫害,单纤维表面粗糙,有纵向缝隙和孔洞及横向枝节,无天然转曲。大麻横截面有多种形态,如三角形、长圆形、腰圆形等,且形状不规则。大麻纤维中有细长的空腔,与纤维表面分布着的裂纹和小孔相连,是其优异毛细效应、高吸附性和吸湿排汗性能的主要原因。黄麻适宜于在高温多雨地区种植,印度、孟加拉国是世界主要产地,东南亚及南亚国家都有种植,我国现以台湾、浙江、广东省为最多。黄麻主要用于粮食、食盐等物品的包装袋、纤维及纱线、布匹的包布、沙发面料和地毯基布及电缆包覆材料等,很少用于衣料。黄麻纤维吸湿后表面仍保持干燥,但吸湿膨胀大并放热。洋麻或红麻的生产目前主要集中在印度、孟加拉和泰国,为一年生草本植物,对环境的适应性强,分南方型和北方型两种。南方型分布于热带或亚热带地区,北方型分布在温带。洋麻的用途与黄麻相同。罗布麻多为野生,也称野麻、茶叶花,广泛生长在盐碱、沙荒地带,集中在新疆、内蒙古、甘肃、青海等地。罗布麻植物的叶、胶液、茎杆;韧皮等是很好的工业原料,用于轻工、医药等行业。20世纪60年代以来逐渐被纺织工业开发利用,生产衣料。罗布麻因纤维较短粗,还是需工艺纤维纺纱,主要用于服用纺织品。罗布麻除具有麻类纤维的一般特点外,还具有一定的医疗保健性能,如罗布麻对降低穿着者的血压有显著效果。
蕉麻原产于菲律宾,马尼拉是主要的集散地,故又称马尼拉麻。蕉麻为多年生草本宿根植物,属于叶纤维。纤维的截面呈椭圆和多边形,中腔大、细胞壁较薄;纵向粗细均匀,呈圆管状,表面光滑。焦麻纤维强度高,伸长率低、湿强比干强高,比重为1.45g/cm3。回潮率约11.1%,蕉麻纤维耐海水侵蚀,用于制作船舶用绳索及缆绳。剑麻主要在中、南美洲、印度尼西亚及非洲的热带地区种植。剑麻是多年生草本植物,茎短,被簇生的叶片环抱。一般种植两年后叶片长达80~l00cm、生叶片数达80~100时便可收割。剑麻横截面为多角形,带有大小不一的椭圆形中腔,纵向表面存在结和细孔。细胞中的原纤呈螺旋形排列,并时有反向。剑麻比重为1.25g/cm3,回潮率约11.1%,吸湿性快。纤维强度高,湿强比干强高10%~15%,耐海水腐蚀性强,适于船用缆绳和网具。韧皮纤维的初加工-P37I表皮II初生皮层III次生皮层IV韧皮部V木质部VI髓部1气孔2表皮细胞3厚角细胞4薄壁细胞5中胚细胞6初生韧皮细胞7次生韧皮细胞麻茎收割后,要经过剥皮、脱胶等初步加工除去表皮细胞、厚角细胞、薄壁细胞等和一些胶质和非纤维杂质(初级加工),保留韧皮细胞的纤维束,并将韧皮细胞间的半纤维素、果胶、木质素等胶类物质脱除(脱胶),得到单纤维或束纤维等纺纱原料。脱胶方法:脱胶通常采用酶处理或化学处理的方法去掉胶质。常用脱胶方法有雨露浸渍法、温水浸渍法、生物酶处理法、细菌脱胶法、化学脱胶法、机械搓揉敲击法等。脱胶以后,麻茎经干燥、打麻,就获得了可纺的长纤维和束纤维。苎麻收割后,经过剥麻皮→刮青(刮去表皮细胞,厚角细胞和薄壁细胞)→晒干→原麻(生苎麻,含胶率20%)→脱胶→精干麻(含胶率2%)。亚麻初加工工艺为:亚麻原茎→选茎→脱胶→干燥→入库养生→干茎→碎茎→打麻→打成麻。麻纤维的主要组成物质是纤维素,其耐酸碱性与棉相同。原麻中的纤维素含量比棉低,一般只有60%~80%,视麻的品种而定。P18麻纤维的组成名称纤维素(%)半纤维素(%)果胶(%)木质素(%)其它(%)单纤维细度(µm)单纤维长度(mm)苎麻65~7514~164~50.8~1.56.5~1430~4020~250亚麻70~8012~151.4~5.72.5~55.5~912~1717~25大麻67~785.5~160.8~2.52.9~3.35.415~1715~25红麻52~5815~181.1~1.311~191.5~318~272~6黄麻57~6014~171.0~1.210~131.4~3.515~181.5~5罗布麻40.8215.4613.2812.1422.117~2320~25麻纤维是两端封闭的纺锤形细胞,都有中腔,其截面形状和表面形态因麻的种类而异苎麻截面呈腰圆形,纵向为扁平带状,表面有条纹,胞壁上有裂缝,有粗横节亚麻纤维的中腔较小,截面呈多角形,表面有结节和条痕;大麻的纵向呈圆筒形,顶端为钝圆形,有时有分叉现象,表面有横节,黄麻为不规则的多角形截面,其中腔大小不规则,沿长度方向有变化,表面无横节;蕉麻截面为多角形或不规则的卵形,中腔较大,表面平滑。麻纤维的形态特征
麻的主要特性(一)长度和宽度
苎麻的单根纤维长度较长,可以单根纤维纺纱,其他纤维的单根纤维都比较短,不能以单根纤维进行纺纱,只能用“工艺纤维”纺纱。
工艺纤维:因麻单纤维长度太短,纺纱时采用多个单细胞纤维由细胞间质粘合而成的纤维束,即“工艺纤维纤维”纺纱。(二)吸湿性
麻纤维具有较强的吸湿能力,在标准大气条件下的回潮率可达10%~14%。在饱和蒸汽中,其回潮率可达20%以上,大麻和黄麻可达30%以上。麻纤维不仅吸湿性好,其散湿速度也快,在相同条件下,吸湿速率比棉纤维快30%~50%,麻织物夏季穿着凉爽,透气性好。(三)强度和伸长率
麻是天然纤维中拉伸强度最高的纤维,断裂长度一般可达40~50km,麻纤维在湿态时的强度更高,约比常态高20%。
麻纤维的断裂伸长率是天然纤维中最小的,一般只有0.5%~3.5%。竹纤维竹纤维是利用机械方法来粉碎、分离,并配以物理化学方法剔除竹中的木质素、竹粉、果胶等物质,制取竹纤维(原竹纤维)。竹纤维单细胞的细胞壁为多层结构,长度约1.3~3.1mm左右,宽度约10~19mm,纤维素含量约为50%,木质素30%左右,聚戊糖20%左右,灰分1.5%左右,果胶0.7%左右。竹纤维在性能上与麻纤维接近,有较好的吸湿、导湿和防臭性能。竹纤维本身也主要为纤维素物质,因此可以制成竹浆粕,制造粘胶类纤维(竹浆纤维)。这同棉浆、木浆粘胶是一样的,已不再具有原天然纤维的结构特征。1.绵羊毛2.特种动物纤维3.丝纤维二、天然蛋白质纤维绵羊毛通常称作羊毛、毛纤维或简称毛。构成与特征羊毛为角蛋白物质高硫角蛋白,存在于无序和基质部分;低硫角蛋白,存在于原纤有序结构中,典型的a螺旋角蛋白分子
截面为圆形或椭圆形,由外向内分为鳞片层、皮质层和髓质层。(美利努羊毛或同质毛无髓质层)粗羊毛结构及鳞片层构造羊毛的细度:7-240微米,通常在10-70微米之间.羊毛的直径主要取决于绵羊的品种,绵羊的年龄、性别、羊毛的生长部位、饲养条件、季节等因素对羊毛的直径也有很大影响。肩部及体侧(1,2)毛最好,背部3的毛稍稀,前颈5、前腿10、臀部8和腹部6的毛较粗,喉部、后腿10、尾部的毛最粗,图中7为耳后部,9为头部。羊毛细度可以用直径、线密度、公支支数和品质支数表示品质支数:根据各种绵羊毛纤维可能纺制成精梳毛纱的最细支数(可纺支数)命名绵羊毛纤维的细度鳞片层由片状细胞连续叠合构成,具有方向性,不仅鳞片对羊毛毛干形成保护,而且会影响羊毛的光泽、手感、缩绒性等皮质层是羊毛的主要组成部分,正皮质和偏皮质两种皮质细胞组成,通常是双边分布,是羊毛卷曲的本质原因。髓质层又称髓腔,结构松散,含有色素和较大的气孔,几乎无强度、弹性。一般羊毛越粗,髓腔越易发生,比例也越大,羊毛的品质和纺用价值亦越低。羊毛是多细胞纤维按纤维结构分按加工程度分按剪毛季节分按纤维类型分按原毛形状分按细度和长度分按品系分……羊毛的分类按纤维结构分绒毛:具有鳞片层和皮质层,没有髓质层,绒毛品质优良,纺纱性能好。粗毛:具有鳞片层、皮质层和连续的髓质层。纺纱性能较差。死毛:除鳞片层外,整根纤维几乎全部是髓质层,色泽呆白,脆弱易断,无纺纱价值。两型毛:具有鳞片层、皮质层和有断续髓质层。毛纤维有显著的粗细不匀,纺纱性能差些。按加工程度分原毛或原绒:剪下或梳下的原始毛纤维,亦称污毛;洗净毛(净毛)或净绒;按剪毛季节分春毛(春天剪取的毛),毛长,底绒多,毛质细,油汗多,品质较好;秋毛(秋天剪取的毛),毛短,无底绒,光泽较好;伏毛(有的地方夏天还剪一次毛),毛短,品质差。按纤维类型分同质毛:绵羊毛被中仅含有同一粗细类型的毛异质毛:毛被中兼含有绒毛、发毛和死毛等不同类型的毛。我国土种绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、牦牛毛等均属于异质毛。美利奴羊毛为同质毛。按原毛形状分被毛:从绵羊身上剪下的毛,粘连成一个完整的毛片。散毛:剪下的毛不成整个片状。抓毛:如果在羊脱毛季节,用铁梳把毛梳下来(山羊绒)。按细度和长度分细羊毛:18~27mm,长<12cm,同质毛
。纺纱性能优良,粗纺织物和高级精纺织物的原料。长羊毛:纤维粗长,>36mm,长15~30cm,毛丛长度在10cm以上,明亮光泽。织制长毛绒织物、毛毯和工业用呢的原料。半细毛:25~37mm,长<15cm,同质毛。纺纱性能较好,纺制针织绒线和高级粗绒线的原料。粗羊毛:20~70mm,纺纱性能较差。主要用于织制地毯羊毛的主要性质羊毛具有耐酸不耐碱的性质。在含10%的硫酸溶液中,羊毛强度不仅不损伤,反而可以增加。而羊毛在3%的氢氧化钠溶液中即可被溶解。羊毛是常见纺织纤维中吸湿性最好的纤维,标准回潮率为15%~17%,在饱和蒸汽中的回潮率达33%;易染色(极性分子);具有较好的弹性(螺旋分子、三维卷曲);具有缩绒性(鳞片的单向分布、高弹性);不耐虫蛀。特种动物纤维山羊绒马海毛兔毛骆驼绒绵羊绒牦牛绒羊驼毛山羊绒山羊绒又称“开士米”,简称“羊绒”。18世纪,中国生产的山羊绒经英国当时的殖民地印度的克什米尔(Cashmere)地区集散售往世界各地,开士米成为山羊绒及其制品的商业名称。我国、伊朗、蒙古、阿富汗为山羊绒主要产地。我国山羊绒主产于西北、内蒙、西藏、辽宁、山西、河南、河北和山东等省区。山羊绒颜色有白、紫、青色。山羊绒是山羊的绒毛,通过抓、梳获得,称抓毛。山羊绒山羊绒纤维由鳞片和皮质层组成,没有髓质层。强伸性、弹性优于相同细度的绵羊毛。鳞片边缘光滑,覆盖间距比绵羊毛大,密度60-70个/mm,鳞片的环状与完整性特征明显,且大而稀,紧贴于毛干,手感柔软滑糯。绒毛纤维平均细度多在14-16μm,细度不匀率较小,约20%。山羊绒计重平均长度25-45mm,短绒率18-20%。山羊绒易卷缩,纯纺难度较高,易起球,通常与80支-100支细羊毛混纺使用。山羊绒山羊绒山羊毛马海毛土耳其安哥拉山羊毛的音译商品名称。南非、土耳其和美国为马海毛的三大产地马海毛为异质毛,夹杂有一定数量的有髓毛和死毛。直径10-90μm,长度12-26cm。马海毛的特点是直、长、有丝光。马海毛的皮质层几乎都是由正皮质细胞组成中心有少量偏皮质细胞,纤维很少卷曲。鳞片平阔紧贴于毛干并且很少重叠,使纤维表面光滑,光泽强。马海毛的强度高,具有良好的弹性,不易收缩也难毡缩,容易洗涤。马海毛主要用于制作提花毛毯,以坚牢耐磨、丝样光泽和美丽图案著称。马海毛也与绵羊毛、棉、化纤混纺制作衣料,如顺毛大衣呢、银枪大衣呢等。兔毛用于纺织的兔毛主要为安哥拉长毛种兔毛。中国的安哥拉品系兔叫中国白兔,我国兔毛年收购量占世界总产量的90%左右,出口量世界第一。兔毛有5-30mm的绒毛(约占90%)与30-100mm的粗毛(10%)两类纤维,绒毛的平均直径约11.5-15.9m。每根纤维的直径变化很大。兔毛由鳞片层、皮质层和髓质层组成,极少量的绒毛无髓质层。绒毛与粗毛都有发达的髓腔,为多腔多节结构,所以比重轻、吸湿性好,但强度低。兔毛密度小,纤维细软、制品蓬松、轻质。兔毛表面光滑、少卷曲,所以光泽强,但鳞片厚度较低、纹路倾斜,且表面存在类滑石粉状物质,故摩擦系数小、抱合力差、易落毛,纺纱性能差。兔毛纯纺必须添加特殊和毛油,或经等离子体、或酸处理获得有效的抱合力来实现。此外,可与羊毛或其他纤维混纺加工,制成针织品、毛线、高级大衣呢、花呢等。兔绒兔毛骆驼绒骆驼绒主要由鳞片层和皮质层组成。骆驼绒的色泽有乳白、杏黄、黄褐、棕褐色等,品质优良的骆驼绒多为浅色。平均直径14-23m,平均长度4-7cm。牦牛绒主要分布在中国、阿富汗、尼泊尔等9个亚洲国家。我国西藏、青海、四川、甘肃等省区大量饲养牦牛,约占世界总头数的85%以上。牦牛绒大多是黑色、褐色,少量白色。从牦牛剪下来的毛被中有刚毛和绒毛,绒毛有很高的纺用价值。牦牛绒由鳞片层与皮质层组成,髓质层极少。牦牛绒鳞片呈环状,边缘整齐,紧贴于毛干上,弹性好。牦牛绒平均直径约20μm,平均长度30mm~40mm,断裂比强度在0.6~0.9cN/dtex,具有无规则卷曲,缩绒性与抱合力较小。牦牛绒一般为浅褐色,中国有白色品种。牦牛绒产品不易掉毛、有身骨、蓬松、丰满,手感滑软、光泽柔和,是毛纺行业的高档原料,可织制各类针织、机织衣料等。也可与绵羊毛、化纤、绢丝等混纺作精纺、粗纺原料。毛类纤维主要解决两类问题:一是纤维直径变细的研究二是开发和升级利用特种毛发类纤维。拉细羊毛丝光和防缩羊毛腺分泌类纤维蚕丝家蚕丝(桑蚕丝)野蚕丝(柞蚕丝)蜘蛛丝桑蚕丝桑蚕又称家蚕,由桑蚕茧缫得的丝称为桑蚕丝。桑蚕有中国种、日本种和欧洲种3个品系。中国种桑蚕茧多为白色或乳白色,日本种多为白色,欧洲种多为略带红色的乳白色或淡黄色。蚕丝的形成蚕丝是由蚕体内绢丝腺分泌出的丝液凝固而成。中部丝腺分泌丝胶,丝胶包覆在丝素周围,起保护丝素的作用后部丝腺分泌丝素。丝素通过中部丝腺和丝胶一起并入前部丝腺。左右两条绢丝腺在头部合并,由吐丝口将丝液吐出体外并凝固成丝。蚕茧的构成茧衣:茧的表面包围着不规则的茧丝,丝细而脆弱。茧层:茧衣里面是茧层,茧层结构紧密,茧丝排列重叠规则,粗细均匀,形成10多层重叠密接的薄丝层,是组成茧层的主要部分,约占全部丝量的70%-80%。蛹衬:最里层茧丝纤度最细,结构松散。茧层可缫丝,形成的连续长丝,称为“生丝”。茧衣、蛹衬因丝细而脆弱不能缫丝,只能作短纤维与纺纱的绢纺原料。茧层主要成分是丝素和丝胶,一般丝素占72%-81%,丝胶占19%-28%。由于茧层内外部位不同,丝素与丝胶的比例也不同,外层丝胶比例较大,特别是茧衣的丝胶含量更高,而中层丝胶含量较少。其它物质有蜡类物质、糖类物质、色素及矿物质等,约占3%。茧丝的构成蚕丝的形态结构茧丝是由两根单丝平行粘合而成,各自中心是丝素,外围为丝胶。(茧丝细度2.64-3.74dtex,13-18m,中层最粗,内层最细)茧丝的纵面比较光滑平直,表面带有丝胶瘤节(纇节)茧丝的横截面形状呈半椭圆形或略呈三角形。三角形的高度,从茧的外层到内层逐渐降低。(a)桑蚕丝(mulberrysilk)(b)柞蚕丝(tussahsilk)蚕丝的初加工-P38缫丝得到生丝的工艺过程主要工序是:烘茧
混茧剥茧选茧煮茧
缫丝复整。烘茧:杀死蛹体和蛆虫,便于储存和运输剥茧:剥茧就是剥去蚕茧外围松乱而细弱的茧衣,剥茧时不可剥得太光,以免损伤茧层表面的茧丝选茧:选茧是选除各茧批中混有的下脚茧,将原料茧按茧层薄厚、茧形大小和色泽进行分选煮茧:利用水、热或药剂的作用,使茧丝上的丝胶适当膨润和部分溶解,促使茧丝从茧层上不乱地退解下来缫丝:缫丝则是将煮熟的蚕茧经过理绪,找出正绪,使茧丝中茧层舒解,并以若干根丝并合,借丝胶的粘着作用构成生丝
复整:复整是在复摇机上把缫制的生丝制成一定规格的丝绞,再经过整理打包,成为丝织的原料生丝经脱胶后称为熟丝或精练丝,其截面多呈近似三角形。生丝依靠丝胶把各根茧丝粘着在一起,产生一定的抱合力,使丝条在加工过程中能承受各种摩擦不会分裂。一般织成织物后在染色前精炼。柞蚕丝柞蚕蚕茧为淡黄褐色(春茧)或黄褐色(秋茧)柞蚕丝是高贵的天然纤维,用它织造的丝织品具有其它纤维所没有的天然淡黄色和珠宝光泽,而且平滑挺爽,坚牢耐用柞蚕茧的茧丝丝长平均为800米左右,长的在1000米以上,短的在400米以下。总长度比桑蚕丝短。柞蚕茧的平均线密度一般为6.2dtex(5.6d)左右(21-30m),比桑蚕丝粗。柞蚕茧丝的横截面呈扁平状,单丝为锐三角形。柞蚕茧丝是由两根单丝并合组成的。在单丝的周围不规则地凝固有许多丝胶颗粒,而且结合得非常坚牢,必须用较强的碱溶液才能把它分离蚕丝的主要性质力学性质:桑蚕丝2.6-3.5cN/dtex,断裂伸长率18-21%。柞蚕丝强度稍高。吸湿后,桑蚕茧丝强力下降而柞蚕茧丝强力上升。回潮率:桑蚕丝的回潮率达11%左右,在纺织纤维属于比较高的。如果含丝胶的数量多,因丝胶比丝素更易吸湿,纤维的回潮率还会增加。光学性质:颜色、光泽、耐光性颜色以白、黄最为常见。天然彩色茧丝,包括杏黄色、绿色等丝色洁白,则丝身柔软、表面清洁;含胶量少,强度与耐磨性稍低,春茧丝多属于这种类型。丝色稍黄,则光泽柔和,含胶量较多,丝的强度与耐磨性较好,秋茧丝多属于这种类型。丝的光泽是丝反射的光所引起的感官感觉。茧丝具有多层丝胶,丝蛋白的层状结构,光线入射后,进行多层反射,反射光互相干涉,因而产生柔和的光泽。生丝的光泽与生丝的表面形态,生丝中的含茧丝数量有关。一般地说,生丝截面越近圆形,光泽柔和均匀,表面越光滑,反射光越强。精练后的生丝光泽更为优美。蚕丝的耐光性较差,在日光照射下,蚕丝容易泛黄。在阳光曝晒之下,紫外线易使蚕丝中酪氨酸、色氨酸的残基氧化裂解,致使蚕丝强度显著下降。柞蚕丝耐光性比桑蚕丝好,在同样的日照条件下,柞蚕丝强度损失较小。化学性质:耐酸耐碱性均较差。在浓度低的弱无机酸中加热,丝的光泽和手感均受到损害,强伸度有所降低,特别是贮藏后更为明显。高浓度的无机酸,如浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸等的作用,丝素急剧膨胀溶解呈淡黄色黏稠物。如在浓酸中浸渍极短时间,立即用水冲洗,丝素可收缩30%-40%,这种现象叫酸缩,能用于丝织物的缩皱处理。在丝绸精炼或染整工艺中,常用有机酸处理,以增加丝织物光泽,改善手感,丝绸的强伸度稍有降低。碱影响丝素膨胀溶解,其对丝素的水解作用,主要取决碱的种类、电解质总浓度、溶液的pH值及温度等。氢氧化钠等强碱对丝素的破坏最为严重,即使在稀溶液中,也能侵蚀丝素。碳酸钠、硅酸钠的作用较为缓和,一般在进行丝的精炼时,多选用碳酸钠。其他蚕丝蓖麻蚕丝彩色蚕茧目前杏黄色桑蚕丝已批量生产,绿色、粉红色等也已培养。绢丝绢纺原料来源广泛,种类复杂。它是养蚕业、缫丝和丝织业的副产品,包括茧衣、蛹衬、缫丝中的挽手、疵茧废丝等。绢纺原料虽是疵茧废丝,仍为贵重的纺织原料,经过绢纺工艺加工,可以纺制4.1-3.3tex即120公支-240公支的纤细绢纺细纱,结构紧密,条干均匀,外观洁净,光泽好,适于织造轻薄型高档绢绸。
绢纺工艺中的落棉可以制成线密度较粗的33-100tex(10-30公支)的绢纺纱,是织造柔软、保暖性好的内衣的原料。蜘蛛丝蜘蛛与蚕不同,蜘蛛在整个生命过程中产生许多不同的丝,每一种丝来源于不同的腺体。中国大腹圆蜘蛛可根据生活需要,由7种腺体分泌出具有不同性能的丝线,如牵引丝(拖丝)、框丝、包卵丝和捕获丝等,其中的牵引丝力学性能最好。平均细度7m,大约是蚕丝的一半平均强度7cN/dtex,远高于蚕丝,断裂伸长率35%左右,断裂吸收能(断裂功100J/g)很高化学纤维化学纤维的制造再生纤维普通合成纤维差别化纤维功能性纤维高性能纤维化学纤维的制造成纤高聚物:能制造纤维的高分子化合物成纤高聚物必须具备三个条件:线型分子结构;适当的分子量;可溶解性或可熔融性。化学纤维的制造须经过纺丝液或纺丝熔体的制备、纺丝成形和后加工三道工序。纺丝熔体或纺丝液的制备将成纤高聚物用熔融或溶解的方法制成纺丝流体。熔体法:将高聚物加热到熔点以上,使其熔融成较稳定的粘性流动的纺丝熔体。如涤纶、锦纶、丙纶、乙纶。原因:熔融温度<分解温度溶液法:用适当的溶剂将高聚物溶解成具有一定粘度的纺丝液。如粘胶纤维、醋酯纤维、腈纶、氯纶、维纶。原因:熔融温度>分解温度纺丝成形纺丝:纺丝溶液或纺丝熔体通过计量装置定量供给喷丝头,使其从纺丝细孔中流出,再在适当的介质中固化成细丝。纺丝方法:熔体纺丝、溶液纺丝。按凝固条件或介质的不同,溶液纺丝又分为湿法纺丝和干法纺丝。熔体(熔融)纺丝将高聚物加热熔融成熔体,然后由喷丝头喷出熔体细流,在空气中冷却而成纤维的方法。纺丝速度高,一般1-2km/min,污染小,成本低。截面一般为圆形。涤纶、锦纶、丙纶等合成纤维生产都是采用熔体纺丝。溶液纺丝湿法纺丝:用溶液法制备的纺丝液从喷丝孔中喷出后,在液体凝固浴中因溶剂扩散和凝固剂渗透而固化成丝。喷丝头的孔数多,可达5万孔以上纺丝速度慢;纤维截面形状多非圆形,且有明显的皮芯结构。粘胶纤维、维纶、氯纶等的生产多采用此法溶液纺丝干法纺丝:将溶液法制备的纺丝液从喷丝孔中喷出后,在热空气中因溶剂迅速挥发而凝固成丝。干法纺丝的溶剂必须具有优良的挥发性,纺丝时热空气的温度高于溶剂的沸点。该方法纺丝速度高,喷丝头孔数较少,约为300-600孔,易污染环境,成本较高。醋酯纤维、维纶等少数纤维生产采用此法。后加工从喷丝孔喷出后凝固的纤维称为初生纤维,初生纤维的强度低,沸水收缩率大,没有使用价值。一般后加工工序:
集束→拉伸→上油→卷曲→干燥热定形→切断(打包入库,准备售出)拉伸将初生纤维集合成一定粗细的大股丝束,在多辊拉伸机上进行一定倍数的拉伸。目的:改变纤维中大分子的排列,使大分子沿纤维轴向取向,改善纤维的力学性能。采用不同的拉伸倍数,可制得不同强度和伸长率的纤维。拉伸倍数小,制取的纤维强度较低,伸长率较大;拉伸倍数大,制取的纤维强度较高,伸长率较小。上油将纤维丝束经过油浴,在纤维表面加上一层很薄的油膜。目的减少纤维与纤维、纤维与机件之间的摩擦,改善纤维的柔软润滑性,增强合成纤维的吸湿能力,减少纤维在纺织加工和使用过程中产生的静电现象。卷曲:使纤维具有一定的卷曲数,从而改善纤维之间的抱合力,使纺纱得以正常进行,同时可改善织物的服用性能。将丝束送入具有一定温度的卷曲箱,经挤压后形成卷曲。适用于具有热塑性的纤维,如涤纶、锦纶、丙纶等。干燥定形:除去纤维中多余的水分,消除前段工序中产生的内应力,防止纤维在以后的加工和使用过程中产生收缩。一般在帘板式烘燥机上进行切断:在沟轮式切断机上将丝束切断成规定的长度。长丝的后加工包括牵伸、加捻、热定形、上油和成品包装等工序。再生纤维再生纤维素纤维普通粘胶纤维高湿模量和强力粘胶纤维Lyocell纤维再生蛋白质纤维普通粘胶纤维1891年在英国研制成功,1905年投入工业化生产。粘胶纤维的原料来源广泛,成本低廉,在纺织纤维中占有相当重要的位置。从不能直接用于纺织加工的纤维素原料,如棉短绒、木材、芦苇、甘蔗渣、竹、海藻等中提取纤维素制成粘胶纺丝液经湿法溶液纺丝而成。棉浆纤维或棉粘胶;木浆纤维或木粘胶;竹浆纤维或竹粘胶;麻浆纤维或麻粘胶;海藻浆纤维或海藻粘胶结构与性能特点化学组成与棉纤维相同聚合度300-400,结晶度较小(40%-50%),取向度低,结构中空隙含量大。截面呈不规则的锯齿形,有明显的皮芯结构。粘胶纤维的吸湿性是化学纤维中最好的,平衡回潮率为12%-15%。粘胶纤维染色性能良好。易染色,色谱全、色泽艳、染色牢度好。对酸与氧化剂比棉敏感,对碱的稳定性不及棉。湿强度低、初始模量低、弹性恢复性差,织物易变形起皱。富强纤维(polynosicrayon)如日本的虎木棉或波里诺西克(Polynosic)熟成度低,纤维素黄酸酯酯化度高,近全芯层结构。
高湿模量粘胶纤维(highwetmodulusrayon)如欧美50年代的HWM、Vincel和70~80年代的莫代尔(Modal)纤维等。以加强溶剂缓冲析出和凝固作用,增加纤维的皮层结构和分子间的微晶物理交联作用。强力粘胶如粘胶帘子线、强力粘胶和Tenasco等以提高分子的取向度和改善结晶颗粒尺寸与分布的方式,形成全皮层结构的粘胶纤维。各种粘胶纤维的拉伸特征比较Lyocell纤维Lyocell纤维是以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂,用干湿法纺制的再生纤维素纤维。1980年由德国Akzo-Nobel公司首先取得工艺和产品专利,1989年由国际人造纤维和合成纤维委员会(BISFA)正式命名为Lyocell纤维。英国Courtaulds公司生产的Lyocell纤维的商品名称为Tencel,国内谐音商品名“天丝”。目前可工业化生产的还有奥地利Lenzing公司生产的Lyocell纤维和德国Akzo-Nobel公司生产的Newcell纤维。Lyocell纤维加工过程所用溶剂N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)可接近100%的回收。比强度高,为3.8cN/dtex~4.2cN/dtex湿强损失低,小于15%手感柔软、悬垂性好有原纤化倾向,纤维表面易发生分裂小纤维绒铜氨纤维铜氨纤维是将纤维素浆粕溶解在氢氧化铜的浓氨溶液中制成纺丝液,再经过湿法纺丝而制成的一种再生纤维素纤维。可制成很细的纤维,单纤维线密度为0.44-1.44dtex。铜氨纤维的横截面是结构均匀的圆形无皮芯结构,纵向表面光滑。平均聚合度比粘胶纤维高,可达450-550。铜氨纤维的无皮层结构使其对染料的亲和力较大,上色较快,上染率较高铜氨纤维的断裂比强度较粘胶纤维稍高,纤维的耐磨性和耐疲劳性也比粘胶纤维好光泽柔和,具有蚕丝织物的风格工艺复杂,产量较低,高档丝织和针织原料醋酯纤维二醋酯、三醋酯,理论上:以纤维素大分子上的3个-OH被醋酯取代(乙酰化)的个数命名。实际:二醋酯纤维,74%~92%的羟基被乙酰化;三醋酯纤维,>92%的羟基被乙酰化。纺织用纤维基本为三醋酯纤维素纤维。结构对称性和规整性好二醋酯纤维素纤维一般作为滤材,如香烟滤嘴材料醋酯纤维无皮芯结构,横截面形状为多瓣形叶状或耳状吸湿性比粘胶纤维低得多,二醋酯纤维的回潮率为6.0%~7.0%,三醋酯纤维约为二醋酯纤维的一半。醋酯纤维的染色性较差。醋酯纤维强度较低,二醋酯纤维的干强度仅为1.1-1.2cN/dtex,三醋酯纤维为1.0-1.1cN/dtex,湿干强度比为67%-77%。醋酯纤维容易变形,也容易恢复,不易起皱,柔软,具有蚕丝的风格。产生1.5%的伸长变形时,恢复率为100%。再生蛋白质纤维一种是将蛋白质的溶液与其他高聚物材料进行共混纺丝(高再生蛋白质含量)另一种办法是将蛋白质与其他高聚物进行接枝共聚(低再生蛋白质含量)。真正意义上的再生蛋白质纤维(蛋白质含量80%以上)的强度低(0.8-1.3cN/dtex)、耐热性差、易泛黄、易损伤大豆纤维蛋白质含量20%左右,属于蛋白质改性复合纤维大豆蛋白复合纤维的结构与性能组成:大豆蛋白复合纤维由大豆中提取蛋白混合并接枝一定的高聚物(如聚乙烯醇)配成纺丝液,用湿法纺制而成结构:大豆蛋白复合纤维横截面呈扁平状哑铃形、腰圆形或不规则三角形,纵向表面呈不明显的凹凸沟槽,纤维具有一定的卷曲。性能:干态断裂比强度接近于涤纶,断裂伸长与蚕丝和粘胶纤维接近,但变异系数大。吸湿之后,强力下降明显。回潮率4%左右,放湿速度比棉和毛快。摩擦系数低,皮肤接触滑爽,亲肤性良好,但易起球,抗皱性差。有蚕丝般光泽,织物悬垂性优于蚕丝织物。普通合成纤维1.涤纶(Polyester,PET)2.锦纶(polyamide,PA)
3.腈纶(acrylicfiber,Polyacrylic,PAN)
4.丙纶(polypropylenefiber,PP)
5.维纶(vinylon,Polyvinylalcohol,PVA)
6.氯纶(polyvinylchloridefiber,PVC)
涤纶在六大纶中产量最高熔体纺丝普通涤纶圆形实心的横截面,纵向均匀而无条痕85%以上成分为聚酯(二元酸与二元醇缩聚,通常为对苯二甲酸与二元醇缩聚),统称为聚酯纤维。类别化学名称代号国内商品名国外商品名单体聚酯类纤维聚对苯二甲酸乙二酯PET或PES涤纶特丽纶,达克纶,帝特纶,拉芙桑对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯,乙二醇或环氧乙烷聚对苯二甲酸环已基-1,4二甲酯柯台尔(Kodel)对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯,环乙烷二甲醇-1,4聚对羟基苯甲酸乙二酯荣辉,A-Tell对羟基苯甲酸,环氧乙烷聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯,丁二醇聚对苯二甲酸丙二醇酯PTT对苯二甲酸,丙二醇聚酯纤维的名称及代号涤纶的主要性能吸湿性差,在标准状态下回潮率只有0.4%断裂强度和初始模量高(和纺丝工艺有关)弹性和耐磨性较好,仅次于锦纶抗皱性和保形性好,具有洗可穿性耐酸性较好,耐碱性差(碱减量仿真丝)耐热性和热稳定性在普通合成纤维中是最好的,热定型性能优异耐光性较好染色困难,需高温高压染色织物易起球挺括不皱聚对苯二甲酸丙二酯纤维简称PTT纤维兼有涤纶和锦纶的特点,它像涤纶一样易洗快干,较好的弹性恢复性和抗折皱性。比涤纶的染色性能好,可在常压下染色,染色均匀,色牢度好。PTT纤维与锦纶相比,同样有较好的耐磨性和拉伸恢复性,并有弹性大、蓬松性好的特点适合于制作地毯、便衣、时装、内衣、运动衣、泳装及袜子
聚对苯二甲酸丁二酯纤维简称PBT纤维断裂伸长大,弹性好染色性比涤纶好,可常压染色锦纶聚酰胺纤维(polyamidefiber,PA)是指其分子主链由酰胺键(-CO-NH-)与若干亚甲基连接的一类合成纤维,各国的商品名称不同,我国称聚酰胺纤维为锦纶。聚酰胺纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维(1939年),也是化学纤维的主要品种之一。主要有锦纶6和锦纶66两个纤维品种。锦纶6纤维由己内酰胺经开环聚合而制成的纤维。锦纶66纤维是己二酰和己二胺缩聚而制成的纤维。锦纶纤维不包括芳香族(含有苯环和杂环)聚酰胺纤维。通过熔融纺丝得到长丝或短纤,其中长丝产量高于短纤。强度比普通涤纶低,是蚕丝的两倍,粘胶的2-3倍,断裂伸长率25-40%,比涤纶高。初始模量接近羊毛,比涤纶低很多。在普通纤维中,锦纶的回弹性最高。耐磨性居纺织纤维之首,是蚕丝和棉的10倍,羊毛的20倍,最适合做袜子、箱包及军品。回潮率4.5%,具有亲水性。易染色耐碱不耐酸耐光性差,但优于蚕丝锦纶6耐热性较差结实耐磨腈纶聚丙烯腈系(polyacrylonitrile,PAN)纤维,通常是指含丙烯腈85%以上的丙烯腈共聚物或均聚物纤维,我国称为腈纶。丙烯腈含量在35%-85%之间的共聚物纤维,则称为改性聚丙烯腈纤维或改性腈纶。均聚丙烯腈制得的腈纶结晶度极高,不易染色,手感及弹性都较差,还常呈现脆性,不适应纺织加工和服用的要求,纺织用的腈纶均为共聚物丙烯腈纤维。溶液纺丝制取腈纶,截面形态和纺丝方法有关。有机溶剂(二甲基甲酰胺等)干法纺丝,截面花生果形、哑铃形无机溶剂(硫氰酸钠)湿法纺丝,截面是圆形纵向粗糙,似树皮状断裂伸长率25-40%,初始模量介于涤纶和锦纶之间,弹性回复率接近羊毛,手感柔软、弹性好,有“合成羊毛”之称。腈纶具有优异的耐日晒及耐气候性能,在所有的天然纤维及化学纤维中居首位。染色性能由第三单体决定,染色性能较好。耐酸碱性较差吸湿性较差,回潮率1.2-2.0%易起球蓬松耐晒丙纶聚丙烯(polypropylene,PP)纤维,我国称为丙纶,是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。目前其产量仅次于聚酯纤维,其产品主要有普通长丝、短纤维、膜裂纤维、膨体长丝、工业用丝、纺粘合熔喷法非织造布等。丙纶由熔体纺丝法制得,一般情况下,纤维截面呈圆形,纵向光滑无条纹。密度0.90-0.92g/cm3,最轻的纤维吸湿性是普通合成纤维中最差的,其吸回潮率低于0.03%(但超细丙纶具有芯吸效应,可传递水分)染色性能差化学稳定性好,耐腐蚀,耐酸碱性好于其他普通合成纤维耐光性差易产生静电耐磨性与涤纶接近,比锦纶差些热稳定性差质轻保暖维纶以聚乙烯醇(PVA)为原料制成的纤维再经缩甲醛化处理后得到的纤维称聚乙烯醇缩甲醛纤维,我国称为维纶或维尼纶。采用湿法纺丝制取纤维,截面是腰子形的,有明显的皮芯结构,皮层结构紧密,而芯层有很多空隙,空隙与成形条件有关。维纶在标准状态下的回潮率为4.5%-5.0%,在主要合成纤维中名列前茅,有“合成棉花”之称。比强度和耐磨性都优于棉纤维,弹性不如涤纶纤维,其织物不够挺括,在服用过程中易产生折皱。维纶的耐干热性能较好,耐热水性能与缩醛化度有关。缩醛度耐热水性化学稳定性好,耐腐蚀性好,耐海水染色性能较差,颜色暗淡易起毛、起球目前维纶的产量较低采用PVA作为纺丝载体,对难纺丝原料进行纺丝(大豆纤维、聚四氟乙烯纤维等)原来的传统维纶加工厂目前大多进行水溶性维纶的加工氯纶聚氯乙烯纤维的商品名由于氯纶耐热性差,对有机溶剂的稳定性和染色性差,从而影响其生产发展。氯纶的独特性能就在于其难燃性。氯纶的极限氧指数LOI为37.1%,在明火中发生收缩并碳化,离开火源便自行熄灭,其产品特别适用于易燃场所。阻燃纤维(七)、氨纶—聚氨基甲酸酯纤维(Polyurethane,PU)1、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。产品以包芯纱或与其它纤维合股出现。2)耐热性差熨烫温度90~110℃,低温快速烫。3)染色性好,色牢度好。4)耐酸碱性较好。差别化纤维基本定义在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改性处理,使性状上获得一定程度改善的纤维。起因于普通合成纤维的一些不足,大多采用模仿天然纤维的特征进行形态或性能的改进。物理、化学、表面改性纤维性质和形态改变加工和服用性能改善差别化途径①采用改变纤维高分子材料的物理结构使纤维性状发生变化的物理改性②通过改变纤维原来的化学结构来达到改性目的的化学改性③表面物理化学改性差别化纤维种类变形丝异形纤维复合纤维超细纤维高收缩纤维吸水吸湿纤维混纤丝……变形丝经过变形加工得到的化学纤维长丝。通过机械作用给予长丝(或纤维)二度或三度空间的卷曲变形,并用适当的方法(如热定形)加以固定,使原有的长丝(或纤维)获得永久、牢固的卷曲形态仿照羊毛的卷曲特征改善纤维性能主要目的:普通长丝的直、易分离或堆砌密度高所导致的织物光泽呆板、易于纰裂、手感滑溜、穿着湿冷而黏滑等缺陷。变形方法:填塞箱法,刀刃擦过法,假捻变形法,空气变形法,网络变形法等异形纤维纤维截面形状非实心圆形的纤维。
起因在于仿蚕丝的光泽(三角形),仿棉的保暖(中空形)。
目的:改善合成纤维的手感、光泽、抗起毛起球性、蓬松性、保暖性等特性
方法:一般采用非圆形孔眼喷丝板纺丝制得。复合纤维将两种或两种以上的高聚物或性能不同的同种聚合物通过一个喷丝孔纺成的纤维。目的:解决纤维的永久卷曲和弹性,而且可以多组分的连续覆盖作用,提供纤维易染色、难燃、抗静电、高吸湿等特性。方法:复合纺丝法并列、皮芯、海岛、放射、多层超细纤维细度小于0.9dtex的纤维,一般线密度0.01-0.5dtex的纤维。手感柔软、细腻、具有良好的悬垂性、保暖性和覆盖性,光泽柔和比表面积大,吸附性和除污能力强回弹性和蓬松性差,染色深度差可通过直接纺丝法,如熔喷纺丝、静电纺丝等;分裂剥离法和溶解去除法(复合纺丝法)等方式实现超细纤维(a)(b)分裂剥离法(a)和溶解去除法(b)示意图高收缩纤维纤维在热或热湿作用下的长度有规律差异收缩弯曲或复合收缩的纤维。收缩率20%~50%,一般纤维沸水收缩率<5%易染色纤维可用不同染料
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