纺织纤维的发展及分类演示文稿

纺织纤维的发展及分类演示文稿当前1页，总共169页。优选纺织纤维的发展及分类当前2页，总共169页。1924年德国科学家成功研究了聚乙烯醇纤维，在20世纪30年代制成纤维，称为Synthofil。由于它溶解于水而不能作为纺织纤维，主要作为外科的手术线。直至1939年，日本樱田一郎等人研究成功聚乙烯醇的热处理和缩醛化方法，使维纶成为耐热水性良好的纤维，并于1940年6月正式投入工业化生产。1940年1月聚酰胺纤维开始工业化生产。1941年，英国科学家以对苯二甲酸和已二醇为原料在实验室首先研究成功聚酯纤维，命名为特丽纶（Terylene)，1950年开始工业化生产。1953年，美国开始生产商品名为达可纶（Dacron)的聚酯纤维。1941年和1942年美国杜邦公司和德国拜耳公司化学家分别发明了丙烯腈溶剂。1953年，杜邦公司实现了商品化，称为奥纶。1954年，拜耳公司也推出新产品德拉纶。1955年意大利开始聚丙烯纤维的工业化生产。1958年，美国杜邦公司发明了聚氨酯纤维。当前3页，总共169页。二、纺织纤维的分类种子纤维：棉

植物纤维

韧皮纤维：苎麻、黄麻等

叶纤维：剑麻等天然纤维

果纤维：椰子纤维

动物纤维

毛发：羊毛、兔毛等

分泌液：蚕丝

矿物纤维

石棉当前4页，总共169页。当前5页，总共169页。环保型纤维包括环保型天然纤维、再生纤维、生物可降解合成纤维差别化纤维指在原来纤维基础上进行物理或化学改性处理，使其性能获得一定程度改善的纤维。功能性纤维指能传递光、电以及具有吸附、过滤、透析、反渗透、离子交换等特殊功能的纤维。高性能纤维具有比普通合成纤维高得多的强度和模量，有优异的耐高温性能和难燃性以及突出的化学稳定性。当前6页，总共169页。三、纺织纤维的基本性能1、细度：可以用3种物理量来表示。一种是直径，主要用于毛类纤维；第二种是支数，分英支和公支；第三种是线密度，有特数和旦数，其中特数为纤维细度的国际法定计量单位。2、长度3、强伸性：包括强力、强度；断裂伸长、断裂伸长率4、弹性：纤维受拉伸后变形，外力去除的回复能力5、初始模量：反映纤维的刚性6、吸湿性：有回潮率和含水率两个指标。回潮率是试样中吸着的水量占试样干燥重量的百分比。含水率是纤维含水量占含水试样重量的百分比。7、化学稳定性：主要是耐酸碱性当前7页，总共169页。特种植物

纤维当前8页，总共169页。天然彩色棉的特点与应用

由于天然彩色棉自身的缺陷，如产量低、纤维短、品质差、颜色单调等，随着染色、染料工业的发展，彩色棉逐渐被白棉取代。直到本世纪70年代，工业污染严重威胁到人类自身，人们才意识到环保的重要性，加上转基因工程的出现，科学家开始重新审视有利于环保的天然彩色棉的栽培和育种。经国外科学家近三十年的杂交、转基因的选育栽培，已成功地培育出棕、绿、蓝、黄、红等多种颜色的彩色棉；国内科学家经十年的选育、引进，也培育出了棕、绿、黄、红、灰、紫等品系，其中以棕色系和绿色系为主。纤维的长度、细度、成熟度等已符合现代纺织生产的技术要求；产量和颜色稳定性也已符合规模播种要求，并且已经形成一定的种植生产能力。彩色棉与白棉主要物理性能比较当前9页，总共169页。目前彩色棉的主要缺陷：1、物理指标：长度偏短，强度偏低，马克隆值高低差异大，整齐度较差，短绒含量高，棉结高低不一致。2、产量低，衣分率低；3、外观方面：因纤维色素不稳定，纤维色泽不均匀，纤维经日晒后色泽变淡或褪色，水洗后色泽变深，部分彩色棉出现有色、白色和中间色纤维；4、由于棉花为异花授粉作物，我国棉花种植业大部分为每户种植，现代化田间集体管理较少，易造成品种混杂；5、由于目前我国对有色棉的轧花管理未进行规范化，易造成有色棉和白棉混杂现象，给白棉带来色纤维，给白布生产造成困难。当前10页，总共169页。当前11页，总共169页。二、罗布麻罗布麻是一种野生的植物纤维，它具有优良的品质，由于最早在新疆罗布泊发现，故以罗布麻命名。罗布麻的特性：1、突出的医疗保健功能2、优异的纺织性能。除具有一般麻类纤维的吸湿性好，透气、透湿性好，强力高等特点外，还具有丝的光泽、麻的风格和棉的舒适性。3、罗布麻单纤维的长度比亚麻等纤维长，且纤维细度细，因此它可以单纤维纺纱。4、罗布麻具有很好的吸湿性，标准状态下它的回潮率为7%左右，且放湿速度很快。罗布麻的产品与用途：罗布麻与其他纤维混纺得到的混纺纱可加工成呢绒、罗绢、棉麻等机织物，也可加工成针织物。特别是罗布麻与棉混纺织物在8℃以下保暖性是棉织物的2倍，在21℃以上透气性是棉织物的2.5倍，同等条件下吸湿性是棉织物的5倍以上。当前12页，总共169页。三、菠萝叶纤维（一）、菠萝叶纤维的提取菠萝叶纤维的提取主要是通过浸泡、机械处理、化学处理、手工刮取法将纤维从叶子的粘合物中分离出来。（二）菠萝叶纤维的性能和应用开发菠萝叶纤维是一种纤维素纤维。由于它始终含有一定的果胶和木质素等，因此它的外观略显淡黄色。菠萝叶纤维具有与棉相当或比棉更高的强度，断裂伸长接近于苎麻、亚麻，具有很高的初始模量，因此不易伸长变形，具有类似丝光亚麻的手感。它还具有很好的吸湿性能和染色性能。当前13页，总共169页。性能菠萝叶粗羊毛苎麻纤维长度（cm)10（切断）8.506.2纤维细度(dtex)26.79.446.39强度(cN/tex)26.111.353断裂伸长率（%）3.243.21.9比重(g/cm³)1.451.311.54回潮率（%）11.515.513当前14页，总共169页。菠萝叶纤维的应用开发：根据以上特性，菠萝叶纤维特别适合于与合成纤维及其它天然纤维进行混纺。日本钟渊纺织公司经过三年的研究，终于开发成功能与精细棉/亚麻织物媲美的菠萝叶纤维织物。它具有良好的外观和手感，可用作男西服、妇女便装裙衫、室内装饰织物和其他纺织品。印度尝试将菠萝叶纤维与较低级的羊毛以半精梳工艺混纺。纯菠萝叶纤维纱具有比纯羊毛纱高得多的强度而断裂伸长较小，纯菠萝叶纤维纱的刚性也比纯毛纱好。将低比例的菠萝叶纤维与羊毛混纺能明显地改善纱线的抗变形能力，同时又很好地保留羊毛蓬松、丰满的风格，因而获得良好的综合性能。这种菠萝叶纤维与羊毛混纺纱适用于作地毯表纱和家用装饰织物，以及服用织物。当前15页，总共169页。特种动物

毛纤维当前16页，总共169页。一、山羊毛山羊的毛发一般为内外两层。内层为柔软、纤细、滑糯、短而卷曲的绒毛，称为山羊绒。我国是世界上最大的山羊绒生产国，年产绒量达6000~8000吨。外层是粗、硬、长而无卷曲的粗毛，叫山羊毛。当前17页，总共169页。（一）山羊毛的分类1、剪下山羊毛是山羊毛的主要部分。长、粗、硬，强度比较高。2、分梳下脚毛山羊绒分梳过程中被分离出来的下脚毛。粗硬，长度较短，强度较低。3、灰褪山羊毛制革时，用化学试剂处理羊皮，在羊皮上褪下的山羊粗毛。当前18页，总共169页。（二）山羊毛的结构和性能特点1、山羊绒的纤维细度较细；由鳞片层和皮质层两部分组成；鳞片呈环状，覆盖密度较稀。纤维整体呈现细、轻、软、滑、强、暖等特点2、山羊毛的细度粗；截面由鳞片层、皮质层、髓质层三部分组成；鳞片呈龟裂状和瓦片状，鳞片较薄，常紧贴于毛干。山羊毛表面光滑，表面摩擦系数较小，纤维间难以抱合，总体光泽明亮。皮质层呈皮芯结构，正皮质集中在毛干中心，而偏皮质分布在周围。所以山羊毛无卷曲。当前19页，总共169页。当前20页，总共169页。（三）山羊毛的变性处理及其利用开发1、未经预处理山羊毛的利用（1）手工捻线纺制纯山羊毛地毯（2）针刺成形：针刺地毯和壁毯（3）以半精梳工艺开发山羊毛混纺衬布：有山羊毛和粘胶纤维混纺以及棉经毛纬的山羊毛混纺衬布，混纺纱中山羊毛的含量可达43%。2、化学变性处理运用化学方法使山羊毛变软、细，卷曲度增加，从而提高山羊毛的可纺性和成纱性能。3、物理处理法利用毛纤维的热定型性，采用物理机械方法提高山羊毛的卷曲性能，使纤维卷曲程度提高。物理变性的山羊毛纺纱是可以纯纺成条。产品中的混用比例可达50%以上甚至高达96%。。成品手感风格、覆盖性能、弹性等都有所改善。当前21页，总共169页。山羊毛变性后的物理性能断裂强度cN/tex断裂伸长%卷曲数个/cm卷曲率%卷曲弹性率%残留卷曲率%新疆分梳下脚粗毛7.158.801.6892.321.55变性下脚粗毛6.966.40.649.3195.838.92新疆哈密山羊毛10.348.401.5092.291.38变性哈密山羊毛6.745.40.549.8694.889.36当前22页，总共169页。山羊毛经物理处理后性能的变化断裂强度cN/tex断裂伸长%初始模量cN/tex卷曲数个/cm内蒙赤峰山羊毛8.342.61640变性山羊毛7.344.11185.92当前23页，总共169页。二、改性羊毛（一）表面变性羊毛羊毛变性处理主要是使羊毛纤维的直径能变细，手感变得柔软、细腻，吸湿性、耐磨性、保温性、染色性等均有提高，光泽变亮。这种羊毛又称丝光羊毛和防缩羊毛。丝光羊毛和防缩羊毛同属于一个家族，两者都是通过化学处理将羊毛的鳞片剥除，而丝光羊毛比防缩羊毛剥取的鳞片更彻底。两种羊毛生产的毛纺产品均有防缩、可机洗效果，丝光羊毛的产品有丝般光泽，手感更滑糯，被誉为仿羊绒的羊毛。用氧化剂或碱剂使羊毛鳞片变质或损伤，羊毛失去缩绒性，但羊毛内部结构及机械性质没有太大改变。这种处理法以含氯氧化剂用的最多，其基本过程为：浸酸氯处理（使鳞片膨化溶解）脱氯处理当前24页，总共169页。（二）拉细羊毛拉细处理的羊毛长度伸长、细度变细约20%。拉细羊毛具有丝光、柔软效果，其价值成倍提高，但是拉细羊毛的断裂伸长率下降。拉细羊毛的基本原理是毛纤维在高温蒸汽湿透条件下拉伸、拉细，改变羊毛纤维的超分子结构，使其有序区大分子由螺旋链转变为曲折链，形成平行曲折链的整齐结晶结构；而无定形区大分子无规线团结构转变为大分子伸直的曲折链的基本平行结构。羊毛形态也变成伸直细长无卷曲的纤维，改变了羊毛纤维原有的卷曲弹性和低模量特征，提高了弹性模量、刚性，减少了直径，增加了光泽，本身提高了丝绸感，由于直径变细，可纺线密度变小，适合生产更轻薄型接近丝绸的面料。当前25页，总共169页。羊毛拉细技术的比较澳大利亚将一定质量的毛条经输理、扭转施以一定的捻度并拉伸至160%，然后进行定形处理成为拉细毛条。根据报道，该技术可使直径的22m纤维减小3~4m，长度增加15%左右，断裂强度增加30%，因大分子链取向度提高，纤维断裂伸长率有一定下降。日本从羊毛单纤维拉伸试验入手，采用各种方法探索了羊毛拉伸技术，最后确定了先对羊毛用蛋白酶脱鳞处理，然后在蒸汽中机械拉伸的工艺路线，现已向市场推出了名为“克拉利纳”的多种高附加值新型机织、针织纱和毛织物。当前26页，总共169页。（三）超卷曲羊毛通过对羊毛外观卷曲形态的变化，改进羊毛以及产品的有关性能，使羊毛可纺性提高，可纺支数增大，成纱品质更好。其方法可分为机械方法和化学方法。化学方法如采用液氨溶液，使之渗入具有双测结构的毛纤维内部，引起纤维超收缩而产生卷曲。机械卷曲主要有两种方法：采用填塞箱机械使纤维产生卷曲，再经过定型使羊毛卷曲状态稳定下来。国际羊毛局开发的羊毛超卷曲加工法：将毛条经罗拉牵伸装置拉伸，然后在自由状态下松弛，再在蒸汽中定型使加工中产生的卷曲稳定下来。这种处理只适合具有双侧结构的细羊毛。当前27页，总共169页。拉伸-松弛卷曲加工处理前后羊毛性质对比指标未处理处理后变化率%卷曲数（个/cm）2.162.6221.3卷曲率（%）3.738.54129.0剩余卷曲率（%）2.897.21149.5卷曲弹性率（%）77.6884.899.3断裂强度（cN/tex)18.720.610.2断裂伸长率（%）43.4440.40-7.0初始模量（cN/tex)29234618.5当前28页，总共169页。绿色环保纺织品当前29页，总共169页。

一、世界环保纺织品发展现状与趋势1、环保纺织品的定义——指产品从原料的选择到生产、销售、使用和废弃处理整个过程中，对环境或人的伤害影响到最小的纺织产品。2、绿色消费的兴起1977年德国首先推出蓝天计划，是世界上第一个推动全国性环保标准的国家。当前30页，总共169页。三、环保纺织标准简介1、环保纺织标准100（Oeko-TexStandard100)

由10家欧洲纺织检验公司共同组成的欧洲环保纺织协会（Oeko-Tex）制定的，用以测试纺织品和服装中的有害物质，并对这些有害物质定出能用科学方法测量的限量。1996年欧洲市场采用环保纺织标准100来测量纺织品的比率为10%~15%，2000年增至70%~80%，这显示环保纺织标准100将成为各国销往欧洲纺织品的必备条件。

当前31页，总共169页。生态纺织品标签生态纺织品标签是一个商业标签，生态纺织品标准100就是生态纺织品标签的典型代表，如图。生态纺织品的检测和生态纺织品标签的认证由国际纺织生态学研究与检测协会的14个成员单位负责，其中瑞士纺织测试研究院（SwissTextileTestingInstitute)在我国香港和上海设有办事处，负责中国和东南亚地区的生态纺织品检测和认证工作。当前32页，总共169页。其它与生态纺织品有关的标签当前33页，总共169页。世界环保纺织品发展趋势1、开发可回收利用的纺织品2、开发节约能源的纺织品3、开发轻薄的多功能性纺织品4、开发水土保持用纺织品5、开发防治污染用纺织品6、开发环保型新浆料7、开发环保型染整技术当前34页，总共169页。绿色纤维天然彩色棉Lyocell纤维聚乳酸纤维（PLA）甲壳素纤维可降解合成纤维用回收材料制成的纤维当前35页，总共169页。Lyocell纤维Lyocell纤维属于精制纤维素纤维，其生产专利归荷兰AkzoNobel公司所有，得到AkzoNobel公司短纤生产许可证的公司有：奥地利的兰精（Lazing)公司和英国的考陶尔兹（Caurtaulds)公司。1993年Caurtaulds公司生产出商品名为Tencel的短纤，开始向世界销售。1997年兰精公司生产出商品名为LanzingLyocell的短纤维。当前36页，总共169页。Lyocell纤维的生产者、品种及商标生产者地点（国别）商标类型/用途AcordisMobile（美国）/GrimsbyMobile/Grimsby（英国）TencelAcordisLyocell纺织用短纤维工业用短纤维LazingAgHeiligenkreuz（奥地利）LenzingLyocell短纤维AkozoNobelObernburg（德国）Newcell长丝TITKRudolstadt（德国）Alceru短纤维/长丝俄国研究所Mytishi（俄国）Ocel试验产品东华大学上海（中国）研究中当前37页，总共169页。Tencel纤维的命名1997年，国际人造丝及合成纤维标准化协会BISFA将这种纤维正式命名为Lyocell纤维。Lyo来源于希腊文Lyein(溶解），Cell来源于英文的Cellulose（纤维素）欧盟（EU）97/37EC指令将Lyocell纤维及其纺织品的符号规定为CLY。当前38页，总共169页。Tencell纤维的生产工艺生产原料：针叶树为主的木质浆柏溶剂：NMMNO生产工艺流程图当前39页，总共169页。木浆NMMNO混合溶解纺丝水洗纯化蒸发干躁卷曲Lyocell纤维当前40页，总共169页。Tencel纤维特有的性能1、物理机械性能：干湿强都很高，接近与涤纶，湿态强度可达干强的80%。模量高，因而尺寸稳定性好。当前41页，总共169页。Lyocell纤维与其它纤维的物理机械性能比较Lyocell纤维普通粘胶纤维高湿模量粘胶纤维美国中级棉涤纶干强（N/tex)0.53~0.550.27~0.280.45~0.480.27~0.230.53~0.67干伸（%）14~1620~2513~157~944~45湿强（N/tex)0.47~0.510.12~0.190.26~0.280.34~0.40.53~0.67湿伸（%）16~1825~3013~1512~1444~45当前42页，总共169页。2、原纤化特性原纤化作用是指单根纤维沿长度方向分裂成直径小于1~4µm的微纤维，即原纤。原纤化产生的原因是由于Lyocell纤维是在空气中喷丝，同时进行牵伸，因此分子取向性好，分子排列的紧密程度高于棉和粘胶。（如图）在湿态下通过绳状或成衣加工，可以使织物表面产生特殊的桃皮绒效果，赋予服装优良的手感和外观。对一般织物，纤维的原纤化会使织物颜色发灰，不够鲜艳。要限制纤维的原纤化，就要进行适当的整理。Acordis公司已开发出一种新的无原纤化的Lyocell纤维，品牌号为“A100”。其悬垂性极好，染色性能也好。当前43页，总共169页。3、吸水性：Lyocell纤维具有比棉还高的膨润性。当暴露在水中时，Lyocell纤维的横截面积增加50，为棉的2倍多。以重量百分比来计算，Lyocell纤维有更好的防止水的渗透并可改善通常的防护性能。4、悬垂性和动感：用Lyocell纤维织成的织物具有独特的悬垂性和动感。这种效果是通过前处理、染色及整理，在织物内部产生了更大的空间而形成的。当前44页，总共169页。Tencel纤维聚合度Tencel纤维与其他纤维素纤维聚合度比较纤维名称聚合度Tencel纤维500~550普通粘胶纤维250~300高湿模量纤维350~450强力粘胶纤维300~350波里诺西克纤维500左右当前45页，总共169页。Tencel纤维的结晶度Tencel纤维与其他纤维素纤维结晶度比较纤维名称结晶度（%）Tencel纤维50普通粘胶纤维30波里诺西克纤维48高湿模量粘胶纤维44当前46页，总共169页。Tencel纤维纱线Tencel纤维质量检验检验项目：每包质量（270kg）、聚合度、纤维油剂附着量、强度、伸度、白度、卷曲数、卷曲率、染色性、短纤形状等。Tencel纤维可纺线密度棉纺纱：纤维线密度0.17tex，可纺纱的线密度有58.3tex、29.2tex、19.4tex、14.6tex、11.7tex；纤维线密度0.11tex，可纺纱有9.7tex、7.3tex、5.8tex。精纺毛纱：纤维线密度0.24tex，可纺纱有29.4~19.2tex气流纱：纤维线密度0.17tex，可纺纱83.3tex、58.3tex、36.4tex、29.2tex。混纺纱：与棉混纺可纺19.4和4.6tex纱；与毛混纺可纺29.4和19.2tex的精纺纱以及62.5和41.7tex的粗纺纱当前47页，总共169页。Tencel纤维纱与其他纤维纱性能对比（23页图表）当前48页，总共169页。Modal纤维特性与产品开发Modal纤维是奥地利Lazing公司生产的新一代纤维素纤维，由山毛榉木浆粕制成。Modal纤维具有光亮型和暗光型两种。此外，兰精公司还开发了具有新型纤维功能的Modal纤维，如应用纳米技术开发的Modal抗菌纤维、Modal抗紫外线纤维、与Lyocell纤维混纺的Promodal纤维、彩色Modal纤维及超细Modal纤维。Modal纤维2000年进入我国市场，2001年上半年原料进口数量已超过2000年全年的进口数量总和，开发的产品也增加到数百种。Modal纤维具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽，吸水透气性都优于棉，且染色性好，色泽鲜艳明亮。当前49页，总共169页。再生蛋白

纤维当前50页，总共169页。再生蛋白纤维的发展再生蛋白纤维的研究历史较早，大约在19世纪末和20世纪初国外就开始了研究。1894年，在明胶液中加入甲醛进行纺丝，制得明胶纤维。1935年和936年，意大利SNIA公司和英国Courtaulds公司分别开发了酪素纤维。1938年，英国ICI公司制备了花生蛋白纤维，商品名为Ardil。1938年，日本油脂公司开发了以大豆为原料的纤维。1939年，CornProductRefining公司制得玉米蛋白纤维。1945年左右，美国杜邦、日本研究了大豆蛋白纤维，商品名分别为Soylon和Sikool。1948年，美国VarginiaCarolChemical公司开发了玉米蛋白纤维——Vicara。1969年，日本东洋纺公司研制和试生产了牛奶蛋白纤维，命名为Chinon（希农）当前51页，总共169页。牛奶蛋白纤维由日本东洋纺公司开发，以新西兰牛奶为原料与丙希腈接枝聚合物的再生蛋白纤维“Chinon”，它是世界上唯一实现了工业化生产的酪素蛋白纤维。牛奶蛋白纤维具有天然丝般的光泽和柔软手感，有较好的吸湿和导湿性能、极好的保温性，穿着舒适，但纤维呈淡黄色，耐热性差，在干热120℃以上易泛黄。玉米蛋白纤维由美国DuPont公司研制，将玉米蛋白溶解于溶剂中可进行干法纺丝；将球状玉米蛋白质溶解于碱液中并加入甲醛等交联剂可进行湿法纺丝。玉米蛋白纤维具有耐酸、耐碱、耐溶剂性和防老化性能，切不蛀不霉，它具有棉的舒适性、羊毛的保暖性和蚕丝的手感特性。当前52页，总共169页。生物降解性纤维生物降解性纤维是指在自然界中在光、热、和微生物作用下能自行降解的纤维。按照纤维组成，生物降解性纤维可以分为生物可降解的再生纤维和生物可降解的合成纤维两类。生物降解性合成纤维是化学纤维可降解性改性的重点。按照其降解机理的不同，它可分为两大类：一类是通过非酶性的单纯水解能降解的生物降解性纤维，如用于外科缝合线的纤维。另一类是通过酶分解作用发生降解的环境降解性纤维。它们能在一定时间内被微生物慢慢地降解成二氧化碳和水等。适合用作一般生活材料和产业用材料。当前53页，总共169页。生物可降解性纤维的品种和性能一、生物可降解再生纤维以天然聚合物为原料制得的可降解纤维。1、棉粘纤维日本Asahikasei公司用湿法纺丝粘合法生产出微生物可分解的长纤维非织造布，原料为棉短绒。其方法是先对棉子绒进行精制，再溶于铜氨溶液中，制成可再生的铜氨人造纺丝液，通过矩形喷丝板在温水中挤压成丝，然后拉伸、铺网，制成多孔非织造布。该非织造布轻薄、强度高。当前54页，总共169页。醋酸纤维素纤维为使醋酸纤维素纤维制作的香烟过滤嘴被丢弃后不损害环境卫生，美国EastmanKodak公司研制了一种环境不稳定纤维素纤维。该纤维综合了纤维素酶与颜料的优点，颜料起到光氧化催化的作用，加速了纤维素酯的分解，使这种醋酯纤维具有生物可降解性。甲壳素纤维甲壳素是一种天然有机高分子多糖，广泛分布于自然界中。制取甲壳素的主要来源是水生的贝壳类甲壳纲动物的壳质。甲壳素纤维就是将甲壳素溶于溶剂中，经过纺丝、凝固、后处理制成的。当前55页，总共169页。甲壳素纤维的性质和指标1、外观、色泽纯甲壳素和纯壳聚糖都是白色或灰白色半透明的片状或粉状固体，无色、无味、无臭、无毒，壳聚糖略带珍珠色。2、化学性质在一定条件下，甲壳素和壳聚糖都能发生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化等化学反应，从而生成各种不同性能的甲壳质衍生物，扩大了甲壳质的应用范围。3、可纺性甲壳素和壳聚糖均可在合适的溶剂中溶解而被制成具有一定浓度、一定粘度和良好稳定性的溶液，这种溶液具有良好的成膜或成丝强度，故它们具有良好的可纺性。4、可生物降解当前56页，总共169页。甲壳质和壳聚糖的质量指标品种线密度（tex)强度（cN/tex)伸长（%）打结强度(cN/dtex)干强湿强干伸湿伸甲壳质纤维0.17~0.440.97~2.200.35~0.974~83~60.44~1.14壳聚糖纤维0.17~0.440.97~2.730.35~1.238~146~120.44~1.32当前57页，总共169页。由表中可看出：4、甲壳素纤维具有较高的强度和延伸性（17.2%），用它制成医用缝纫线，其干燥状态下的线强度>17.64cN/tex。在手术缝合后的初始10~15天有很大的强度，以后强度迅速下降，有利于生物体吸收。甲壳素纤维用作医用缝纫线无毒，在生物体内会被酶解并被组织吸收，无生物排斥性，不会引起过敏，术后无需拆线，临床上还具有镇痛、止血和治愈效果。5、甲壳素纤维具有优良的吸湿和透气性能，吸汗保湿，穿着十分舒适。甲壳素的吸湿率可达400%~500%，是纤维素的2倍多。6、甲壳素纤维具有优良的抗菌性活性，对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌等常见菌种具有良好的抑菌作用。因此，甲壳素纤维制成的纺织品不需要进行抗微生物整理就具有、良好的抗菌防臭作用。当前58页，总共169页。甲壳素纤维的主要用途1、用作医用缝合线2、甲壳素的非织造布用作医用敷料。上海长海医院烧伤科采用中国纺织大学研制的甲壳质不织布医用敷料，选择50例烧伤病员试用。经统计分析论证了该敷料确有透气透水性能良好的特点，这就保证了敷料下不积液，为控制感染、促进伤口愈合创造了条件。3、日本尤尼吉卡公司与法国RousselMedica公司于1998年4月联合推出甲壳质非织造布，商品名为Beschitin-W人造皮肤。10cm×12cm的人造皮肤售价150美圆。4、由于其优异的吸湿透气性和抗菌性，可用作高档内衣。当前59页，总共169页。蛹蛋白粘胶长丝蛹蛋白粘胶长丝又称为PPV，是综合利用高分子改性技术、化纤纺丝技术、生物工程技术等多学科的高新技术，将蛹蛋白生化处理成纺丝液，再与粘胶共混处理、加工制得一种新型蛋白皮芯型复合纤维。它外表呈淡黄色，有着真丝般柔和的光泽和滑爽柔软的手感。由于蛹蛋白粘胶长丝的外表是蛋白质，其蛋白质含量为30%，富含18种氨基酸，与人体皮肤接触，能有效促进新陈代谢，防止皮肤衰老。其芯层粘胶纤维是一种再生纤维素纤维，它吸湿透气性好，服用性能好，染色性能和棉纤维相似，而且价格便宜。这两种原料通过复合纺丝的方法制成的蛹蛋白纤维既有桑蚕丝的外观和手感，在价格上又比蚕丝低得多。

当前60页，总共169页。二、生物可降解性的合成纤维1、生物可降解的聚酯纤维用脂肪族聚酯可以制取生物可降解纤维。如日本东京Showa高聚物有限公司与ShowaDenko株式会社研制了一种纱线，所用纤维是以脂肪族聚酯为基础通过二异氰酸酯改性制的。该纱线有较好的热稳定性和机械强度，并具有生物可降解性。当前61页，总共169页。2、聚乳酸纤维聚乳酸纤维（polylacticacid,缩写PLLA）是20世纪90年代初由日本岛津（Shimadzu)公司和钟纺(Kanebo)公司联合开发的一种可生物降解的纤维.聚乳酸纤维是采用可再生的玉米、小麦等淀粉原料经发酵转化成乳酸，然后经聚合、纺丝而成。故又称为“玉米纤维”，商品名为Lactron.聚乳酸纤维的熔点高达170°C以上，具有与聚酯纤维类似的性质，外观透明。可以用熔融纺丝法加工成丝。Lactron纤维有短纤维和长丝两种。它们的线密度范围：短纤维0.11~2.22tex，长丝2.22~111tex。纤维抗拉强度可达35.25~48.51cN/tex，并具有良好的耐热性、热定型性，有丝一般的光泽，手感柔软，可以用分散染料染色，且颜色较深。当前62页，总共169页。聚乳酸纤维和涤纶、锦纶6的物理性质比较物理指标聚乳酸纤维涤纶锦纶6断裂强度（cN/tex)39~5439~5439~54断裂伸长（%）20~3520~3520~35初始模量（cN/tex)590~690880~1100200~390熔点（°C）175256222回潮率（%）0.60.44.5当前63页，总共169页。聚乳酸纤维的用途及产品聚乳酸纤维可广泛用于内衣、运动衣、医疗卫生用品、农用薄膜等材料以及农林、水产、造纸、卫生等行业。聚乳酸纤维制品在废弃后，在土壤或水中微生物的作用下可分解为二氧化碳和水。目前聚乳酸纤维已实现工业化生产，主要有日本开发的Lactron和法国Fiberweb公司开发的Deposa等。当前64页，总共169页。3、聚己内酯纤维聚己内酯纤维是目前价格较低的全微生物分解性合成高分子纤维。它所用的聚己内酯是环状单体——己内酯。它可以采用熔融纺丝法制取单丝、复丝和短纤维。聚己内酯纤维的强度和锦纶6几乎相当，它的拉伸强度可以达到70.56cN/tex以上，打结强度也在44.1cN/tex以上；而且湿态下的强度损失很少。聚己内酯纤维的生物可降解性和人造纤维相似。并且，它不仅在土壤中能降解，而且在海水和活性污泥中也有很好的降解性。当前65页，总共169页。4、聚乙烯醇纤维聚乙烯醇纤维是一种水溶性高聚物。将相对分子质量超过1000的聚合物充分皂化后同玉米淀粉以85：15的比例混合配制成纺丝液，经干法或湿法纺丝，在120C空气条件下拉伸，即可制成可生物降解的聚乙烯醇纤维。5、聚乙烯纤维日本UnitikaLtd.公司与1991年制成了微生物可降解的聚乙烯纤维。这种纤维采用97%高密度聚乙烯与3%含3%~30%聚己内酯混合制得的切片，在280C下熔融纺丝，经水冷、拉伸、热定型最后制成可生物降解的聚乙烯纤维。当前66页，总共169页。差别化

纤维当前67页，总共169页。差别化纤维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的改善。至20世纪末，全世界化学纤维差别化率已达30%，发达国家化学纤维产量已超过50%，我国不到20%，但沿海地区有的化纤企业差别化纤维产量已占1/3。一、分类结合纤维改性方法上的某些特征，可以分为：1、异形纤维2、超细纤维：单纤维细度小于0.44dtex的纤维；细度大于0.44dtex小于1.1dtex的纤维称为细特纤维。超细纤维组成的长丝称为超复丝，细特纤维组成的长丝称为高复丝。3、易染纤维：又称差别化可染纤维（DDF)。所谓“易染色”是指它可用不同类型的燃料染色，且染色条件温和，色谱齐全，色泽均匀及坚牢度好。4、阻燃纤维：能满足某些领域所规定的燃烧试验标准。当前68页，总共169页。5、高吸湿性纤维6、抗起球性纤维7、抗静电纤维8、自卷曲纤维：又称为三维立体卷曲纤维。这种卷曲具有三维立体、持久稳定、弹性好等特点，使这种纤维织物蓬松性、覆盖性能更好。9、高收缩纤维：对纤维热处理后收缩率约15%~40%的纤维称为收缩性纤维。其中收缩率约20%的为收缩纤维，收缩率高于35%~40%的为高收缩纤维。10、有色纤维当前69页，总共169页。二、纤维改性的方法纤维改性是既要保持纤维品种原来的基本性能，同时又对某一方面的性能有所改善。主要有三条途径：（一）物理改性采用改变纤维高分子材料的物理结构的方法。1、改变聚合与纺丝条件2、改变截面3、表面物理改性4、复合5、混合：利用聚合物的可混溶性和溶解性，将两种或几种聚合物混合后喷纺成丝。当前70页，总共169页。（二）化学改性指通过改变纤维的高分子的化学结构的方法。1、共聚：采用两种或两种以上的单体在一定条件下进行聚合的方法。由于新单体的加入，因而改变了原高聚物的性质。例如，丙烯腈与氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯腈纤维的阻燃性能。2、接枝：通过一种化学或物理的方法，使纤维的大分子链上能接上所需要的基团。3、交联：指控制一定条件使纤维大分子链间用化学链联接起来，从而形成一个分子量无限大的三维网状结构。当前71页，总共169页。（三）工艺改性通过提高工艺技术水平、改变纤维生产工艺和过程来达到改性的目的。1、采用新的聚合方法和对聚合物进行特殊控制；2、根据新的成形原理采用新的成形方法；3、改进纺丝成形和后加工工艺，如某些抗起球型聚酯纤维的生产；4、后续工艺过程的联合，如染色与纺丝工艺的联合，可以生产出有色纤维。当前72页，总共169页。异形纤维天然纤维一般都具有非规则的截面形状，这一特征是形成天然纤维及其产品特定风格性能的重要原因。简单地改变合成纤维的截面形状，就可以获得用化学方法所不能获得的一些特性。1954年，世界上首次发表了关于异形纤维制造的研究报告。1959~1960年间，三角形、三叶形锦纶闪光丝在美国杜邦公司正式投入生产。1960年，相继开发了四叶形、五叶形纤维。1965年杜邦公司发明了锦纶-66中空纤维。到70年代初期，美国聚酯异形丝产量已占聚酯纤维产量的15%左右。当前73页，总共169页。一、异形纤维的分类及制造方法1、喷丝孔异形法2、膨化粘结法：它采用一组距离较近的喷丝孔板，纺丝液被挤压离开喷丝孔的瞬间，由于压力突然降低，会发生膨化而相互粘结，在适宜的纺丝速度和冷却条件下而形成空心或豆形截面的纤维。3、复合纺丝法：先制成复合纤维，再将复合纤维中的一组分溶解除去，而制成异形截面纤维。例如，C—形纤维的制造方法，就采用了如图的一种喷丝板。这种C—形纤维具有不规则的截面形状，纵向轮廓也不规则，表面并非连续光滑，因而纤维不产生极光，且蓬松、有弹性。可用于双面针织物。4、轧制法：纺丝熔体经喷丝孔挤出后，趁尚未完全固化时，用特殊热辊挤压成型。当前74页，总共169页。二、异形纤维的性质1、光泽和耐污性异形截面纤维的最大特征是其独特的光学效果。圆形纤维表面对光的反射强度与入射光的方向无关，而异形纤维表面对光的反射强度随着入射光的方向而变化。不同截面的异形纤维的光学性质有所不同。从光反射性质上看，三角形、三叶形、四叶形截面纤维反射光强度较强，通常具有钻石般的光泽。而多叶形截面纤维的光泽较柔和，闪光小。当前75页，总共169页。织物（塔夫绸）的对比光泽度表中织物对比光泽度是指最大反射光强度Imax和最小反射光强度Imin之比。织物的对比光泽度愈大，其光泽感愈强。比较织物的对比光泽度，异形聚酯丝更接近于蚕丝，说明异形纤维比圆形纤维仿真丝效果更好。由于异形纤维的反射光增强，纤维及其织物的透光度减小，因而织物上的污垢不易显露出来，这样就提高了织物的耐污性。织物试样75°~45°ImaxImin对比光泽度圆形聚酯丝（5.5tex/24F)57.542.51.35三角形聚酯丝（5.5tex/24F)77.545.01.72蚕丝（1.21dtex/1F)75.026.22.86圆形聚酰胺丝（7.7tex/24F)57.538.81.48当前76页，总共169页。2、蓬松和透气性一般情况下，异形纤维的覆盖性、蓬松性要比普通合成纤维好，做成的织物手感更厚实、蓬松、丰满、质轻，透气性也好。异形纤维截面越复杂，纤维及织物的蓬松性和透气性越好。指标聚酰胺纤维织物圆形三角形菱形三叶形豆形透气性（mL/s·cm²)3641434751纤维试样规格（dtex×mm)蓬松性/%保温性/%圆形涤纶2.75×5176.6470.13圆中空涤纶2.75×5167.7481.64当前77页，总共169页。3、抗弯曲性和手感在截面相同的情况下，异形截面纤维比同种圆形纤维难弯曲，从而引起风格手感的改变，使异形纤维织物比同规格的圆形纤维织物更硬挺。而这些异形纤维之间，其织物的抗弯性能有这样的规律：三叶形>三角形、豆形>菱形>圆形对中空纤维来讲，其硬挺度和手感受到纤维中空度的影响。一定范围内，中空纤维的硬挺度随着中空度增加而增大。中空度过大时，纤维壁会变薄，纤维也会变得易挤压，硬挺度反而降低。当前78页，总共169页。4、抗起球性和耐磨性纤维异化后，由于纤维表面积增加，丝条内纤维间的抱合力增大，起毛起球现象大大减少。如图，为纯聚酯纤维织物的纤维截面形状与毛球生成量的关系。异形纤维会使纤维耐弯曲性下降。但中空纤维，包括中空异形纤维的耐磨次数和耐弯曲次数却明显提高，甚至提高2~3倍。如图当前79页，总共169页。5、抗静电及吸湿性纤维异形化后，表面积和空隙增加，织物的回潮率增加，且截面越复杂回潮率越高。如六叶形锦纶长丝回潮率可达5.2%，而圆形截面织物只有4.8%。6、抗折皱及抗抽丝性异形纤维弹性模量比圆形纤维高，因此抗变形能力较强，抗折皱效果好。7、染色性异形纤维由于表面积大，因而上色速度快。但由于纤维表面对光的反射率增大，颜色相对显得较浅，若要获得与圆形纤维同样深度的颜色，染料要多消耗10%~20%。当前80页，总共169页。异形纤维的应用目前异形纤维主要仍用于民用纺织品领域。1、涤纶仿真丝产品2、异形变形丝经编针织物，异形锦纶丝袜。多叶形的锦纶丝是丝袜的一种高级原料，由它制成的袜子不仅耐磨性好，使用寿命长，且具有抗钩丝性好，透气性好的特点。3、仿毛、仿麻产品：如三叶形或三角形的异形涤纶纤维与毛混纺制成毛毯、粗纺呢和闪光毛线4、美国杜邦公司开发的一种特殊的四孔中空纤维（ANTRON）被用作地毯原料。由它制成的地毯具有抗静电、阻燃性好，强力高、色牢度高、表面光滑不易藏污等特点。5、异形和中空纤维是很好的絮类仿羽绒的填充料。如杜邦公司开发的聚酯中空纤维（DACRON）。当前81页，总共169页。高功能纤维HighFunctionalFiber当前82页，总共169页。高功能纤维的定义及分类（一）功能纤维的定义功能纤维指具有能传递光、电以及吸附、超滤、透析、反渗透、离子交换等特殊功能的纤维，还包括提供舒适性、保健性、安全性等方面的特殊功能以及适合在特殊条件下应用的纤维。（二）高功能纤维的分类1、分离功能纤维：膜分离用中空纤维过滤介质用纤维吸附分离用纤维2、传导功能纤维导光纤维导电纤维当前83页，总共169页。3、耐热纤维耐热纤维防燃纤维4、屏蔽纤维电磁波屏蔽中子吸收噪音隔绝5、其它发光纤维生物活性纤维超导纤维变色纤维抗菌纤维当前84页，总共169页。导电纤维导电纤维（Electricalconductivityfiber)指在标准状态下质量比电阻为108Ω•g/cm2以下的纤维。导电纤维按导电成分在纤维中的分布状态可分为三种：1、均匀型：导电成分均匀地分布在纤维中2、被覆型：导电成分通过涂、镀等方法被覆于纤维表面；3、复合型：导电成分混熔在纺丝液中，或通过复合纺丝法得到导电纤维。按纤维材料来分：金属纤维、碳纤维、有机导电纤维当前85页，总共169页。光导纤维光导纤维是由两种不同折射率的透明材料通过特殊复合技术制成的复合纤维.光导纤维可以分为以下类别:1、按材料组成分为无机纤维和有机纤维。无机光导纤维又包括玻璃和石英光导纤维。2、按形状和柔性分为可挠性和不可挠性光导纤维。3、按传递性能分为光和传象纤维。4、按传送光的波长分为可见光、红外、紫外线和激光传导纤维。当前86页，总共169页。光导纤维的发展玻璃光纤是20世纪60年代开始研究的，60年代后期到70年代初获得了低光损耗的石英光纤，它可扩大光波使用范围，在输送紫外、红外光时光损耗小，实现长距离通讯等优点而成为无机光纤的主导。但其价格昂贵，不宜弯曲，难加工。有机光纤是60年代中期进入使用阶段。1966年，美国杜邦公司和光学聚合物公司首先出售了全反射型的有机光纤。以后日本旭化成、东丽及三菱人造丝等公司也相继研制出了有机光纤。1972年，杜邦公司又研究成功能传导红外光的有机光纤。70年代末，该公司又开发了一种导光距离提高一倍的有机光纤。进入80年代以后，有机光纤又有了新发展，性能进一步提高。有机光纤的透光率等方面比石英类无机光纤差，光传输损耗较大，光传导距离较短，但有机光纤加工容易，轻而柔软、挠曲性好。当前87页，总共169页。光导纤维的制造光导纤维一般由两层组成，里面一层称为内芯，直径一般为几十微米或几微米；外面一层成为包层，为了保护光导纤维，包层外还往往覆盖一层塑料。制造光导纤维的方法有棒管法、双层坩埚法、涂层法、双组分挤压法。如图为双坩埚拉丝装置当前88页，总共169页。抗菌纤维一、抗菌纤维的分类1、本身带有抗菌功能的纤维，如某些麻类纤维、甲壳素纤维及金属纤维等。2、用抗菌剂进行整理的纺织品，此法加工简便，但耐洗性略差；3、将抗菌剂在化纤纺丝时加到纤维中而制成的抗菌纤维，这类纤维抗菌、耐洗性好，易于织染加工。二、抗菌机理及加工方法目前用于纺织品的抗菌剂主要有有机和无机两类。有机抗菌剂一般是通过活性成分带有的正电荷基团与细菌表面的负电荷相互吸引，以物理方式破坏细菌的细胞膜，起到抑菌抗菌的功能。无机抗菌剂是让纤维中逐渐溶出的微量金属离子向细菌细胞内扩散，引起细菌代谢障碍而死亡。目前开发的抗菌纤维有涤纶、丙纶、锦纶、腈纶等。当前89页，总共169页。三、抗菌纤维的典型品种1、金属纤维指银、铜及镍铬合金等金属丝经拉拔、电镀、分解等特殊工艺加工制成的截面直径为2~20μm纤维束。它不仅有较好的防静电、防微波辐射功能，也具有良好的抗菌性。试验证明，镍铬合金及银纤维的抑菌效果较好，但镍铬合金价格较低。几种纤维的抑菌效果如表。用金属纤维与棉按10：90的比例混纺后，所制成的金属、棉混纺纱可应用于针织物，制成永久抗菌针织物。大肠杆菌白色葡萄球菌个/mL抑菌率个/mL抑菌率镍铬合金纤维3.0×10795.68.8×10796.9银纤维2.8×10795.91.04×10896.3铜纤维1.6×10876.58.4×10870.0普通棉纤维6.3×10808.3×109-17.9当前90页，总共169页。2、丙纶抗菌纤维丙纶抗菌纤维的制造工艺如下：抗菌剂液相合成分离改性复配与丙纶切片共混抗菌母粒与丙纶切片共混纺丝上油牵伸假捻加弹包装3、纳米抗菌涤纶由于涤纶熔融温度较高，对抗菌剂的选择首先要考虑耐高温、不易分解、安全卫生。为了使纳米抗菌剂能均匀分散在聚合物中，除将抗菌粉体进行表面处理外，需用共混法制成的纳米抗菌母粒进行纺丝。

当前91页，总共169页。4、Amicor抗菌纤维

Amicor纤维是Courtaulds公司生产的抗菌纤维系列。其基纤维是聚丙烯腈系纤维。产品主要有AmicorAB（抗菌型）和AmicorAF（抗霉菌）两种产品。这两种产品可分别使用。为了赋予双重（抗菌和抗霉）的活性，也可以作为混纺纱联合使用，称为AmicorPlus。Amicor可以和许多其他纤维进行混纺，如棉、毛、尼龙、Tencel、粘胶及聚酯。其中与棉混纺时纱线既有棉的吸收能力和手感，又有Amicor产生的抗微生物保护作用。由于Amicor中的抗菌剂是以固体颗粒的形式分散于纤维结构中，作为储存器的颗粒将化学品缓慢释放出来，因此由Amicor混纺纱制成的织物具有优良的水洗稳定性。当前92页，总共169页。5、天然抗菌纤维甲壳素纤维和竹纤维竹纤维是一种用竹子为原料的新型再生纤维素纤维，其形态特征和机械性能都与粘胶相似。竹纤维具有独特的天然抗菌性能，24小时内抗菌率可达到70%。当前93页，总共169页。四、抗菌纺织品检测方法——振荡烧瓶实验1、实验原理：在液体中通过长时间振荡，增加微生物与抗菌产品内抑菌药物的接触以显示其抑菌作用。本试验适用于非溶出性抗菌产品。抑菌率的计算评价规定试验样片的抑菌率与对照样片抑菌率的差值>26，即可认定该样片或纤维具有抗菌作用。抑菌率=样品振荡前平均菌落数—样品振荡后平均菌落数样品振荡前平均菌落数*100%当前94页，总共169页。防护功能纤维防护功能纤维指利用现代科技手段制造的，在危害环境中能对人起防护作用的纤维材料。主要有以下几种。1、抗静电纤维抗静电纤维主要包括永久性抗静电纤维和暂时性抗静电纤维。暂时性抗静电纤维主要是为了防止合成纤维制造和加工过程中的静电干扰。所用抗静电剂多为各种表面活性剂。这种抗静电纤维耐洗和耐久性差。永久性抗静电纤维是通过树酯整理或特殊加工方法制造，耐洗涤、耐摩擦。其制造方法主要有树酯整理法、共混纺丝法、复合纺丝法、共聚法。其中共混纺丝法较多。如日本东丽公司开发的抗静电尼龙PARAL就是用聚氧乙烯系聚合物与尼龙共混丝制得的海岛型耐久性抗静电纤维。日本帝人公司也以聚对苯二甲酸乙二酯与聚氧乙烯聚合物共混纺丝，成功开发抗静电涤纶。当前95页，总共169页。2、防辐射纤维防辐射纤维有两种类型：一种是纤维本身耐辐射，称为耐辐射纤维。其代表是聚酰亚胺纤维。由于其分子链全部由芳香环组成，而且芳环中的碳和氧的结合是双键形式，故有效地增强了结合能，因此聚酰亚胺纤维具有耐辐射、耐热、强度高等优点，广泛应用于宇航、电气、原子能工业方面。另一种是复合型防辐射纤维，通过向纤维中添加其他化合物或元素是该纤维具有耐辐射的性质。主要有防中子纤维和防r射线纤维。当前96页，总共169页。3、防紫外线纤维防紫外线纤维有两种类型：一种是自身具有抗紫外线破坏能力的纤维，如腈纶。另一类是含有防紫外线添加剂的纤维。它是先在成纤高聚物中添加少量防紫外线添加剂，然后纺丝制成防紫外线纤维。用添加剂制造防紫外线纤维的途径主要有：一是选择一种合适的紫外线吸收剂与成纤高聚物的单体共聚制成防紫外线纤维。二是将无机物微粒子与单体混合，然后聚合制成无机物均匀分布的高聚物，经纺丝得到屏蔽紫外线的纤维。如日本的可乐丽公司开发的Esumo是加入了可吸收紫外线的陶瓷粉末的聚酯纤维。东丽公司开发的Arofoto也是加入了陶瓷粉末的防紫外线纤维。当前97页，总共169页。纺织品防紫外线性能的评定防紫外线的测试方法从大类上分有直接法和仪器法。直接法客观性不够，可重复性差。仪器法采用光谱辐射，应用测试仪器进行测试计算。国内外防紫外线性能实验方法标准有：澳大利亚/新西兰标准AS/ZS4399-1996日光防护服评定和分级。美国AATCC183-1998紫外线透过织物的透射比和阻截率试验方法。英国标准BS7914-1998紫外线透过织物的穿透性试验方法。欧盟标准PrEN13758-2001纺织品日光紫外线防护性能中国标准GB/T17032-97纺织品织物紫外线透过率的试验方法。当前98页，总共169页。试验用仪器：分光光度仪和紫外线强度计GB/T17032是采用紫外线强度计测定织物紫外线透过率的。其原理是采用中波段的紫外线光源，测定透过试样和无试样情况的紫外线的透射强度。分光光度计是采用紫外线作辐射源，经单色器色散后的光束照射试样，用积分球收集透过织物的各个方向的辐射通量，计算出紫外线投射比。分光光度计法是目前国际上最流行和通用的方法。当前99页，总共169页。评价防紫外线性能的指标紫外线透射比：有试样时的紫外线透射辐射通量与无试样时的紫外线透射辐射通量之比。紫外线遮挡率：遮挡率=1-透射比穿透力：紫外线防护系数（UPF）值的倒数。紫外线防护系数（UPF）：是不使用防护品时计算的紫外线辐射效应与作用防护品计算的紫外线辐射效应的比值。阳光防晒因素SPF（SUNPROTECTIONFACTOR）UPF是目前国外采用较多的评价织物防紫外线性能的指标。如AS/NZS4399AATCC183PREN13758及ISO提案均采用该指标。当前100页，总共169页。UPF值和UVA透射比的确定AS/NZS4399将UPF级进行了分类，并规定了相应的透射比指标。AS/NZS4399的UPF分类UPF范围UV防护分类UV透射比（％）UPF级数15～24良好6.7~4.215，2025～39很好4.1~2.625，30，3540～50，50＋极好≤2.540，45，50，50＋当前101页，总共169页。防紫外线纤维性能1、纤维质量抗紫外线涤纶低弹丝的强度较常规丝低，主要由于加入抗紫外线母粒后，熔体粘度较低所致。2、功能性指标抗紫外线涤纶织物的紫外屏蔽率较高，250～390mm的紫外线屏蔽率在96.8％以上，尤其是对紫外线UVB（290～320mm）的屏蔽率达98.5％以上。3、穿着舒适性分析因纤维中加入的添加剂主要是无机粉末，可在纤维内部形成微孔，从而使织物具有较好的透气性和导湿性。但用纯抗紫外线涤纶制成的织物吸湿性较差，而抗紫外线涤纶与棉纱交织的织物可提高穿着的舒适性。当前102页，总共169页。影响纺织品抗紫外线的因素1、纺织纤维的防紫外辐射性能当前103页，总共169页。2、织物厚度的影响织物越厚，防紫外线辐射性能越好。但经防紫外线整理后厚度增加，UPF(SPF)值增加不大。当前104页，总共169页。3、织物紧密度的影响当前105页，总共169页。4、织物质量的影响5、纺织品颜色的影响随着纺织品颜色的加深，织物的紫外线辐射透射率减小。6、其他因素的影响短纤织物优于长丝织物，加工丝产品好于化纤原丝产品，细纤维比粗纤维好，扁平异形化纤织物优于圆形截面化纤织物，机织物好于针织物，紫外辐射防护膜比透明薄膜好。当前106页，总共169页。4、保温纤维80年代，受太阳能的启发，开发了具有吸热、蓄热特性的碳化锆保温纤维。如日本的尤尼吉卡公司及德桑特公司开发的Soraα，被称为太阳能纤维。80年代后期，人们又开发了一种根据环境变化，在一定温度范围内可自由调节体温的纤维，称为温控纤维。现已开发的温控纤维有相变物质类温控纤维、塑性晶体类温控纤维、添加溶剂类温控纤维、电发热温控纤维。当前107页，总共169页。负离子纤维负离子是一种对人体健康非常有益的物质。负离子发生材料是20世纪90年代开始受到关注的新产品，在负离子发生材料中研究最多的是电气石。目前负离子纺织品的生产方法有三种：1、将负离子发生材料超微化，制成纳米-亚纳米超微粉体，如纳米负离子远红外粉SCJ-129，然后加入到化学纤维纺丝液中。该方法缺点是不适用于天然纤维。2、将负离子材料超微粉体加工成负离子浆，然后通过成膜物质粘附到织物上。该方法适用于多种纤维，但影响织物的手感和透气性。3、利用带活性反应基团的新型负离子材料，与纤维上的羟基、胺基形成共价键，获得耐久、透气、柔软的负离子织物。当前108页，总共169页。负离子材料整理技术的应用日本KomatsuSeiren公司成功开发在织物上固着能产生负离子的特定天然矿物质的整理技术，该技术适用于所有类型的纺织面料。KomatsuSeiren公司的负离子织物以Verbano命名，主要有两种类型（1）结合DIMA超薄膜涂层的VerbanoS织物。（2）结合Mawus用于亲水性聚酯纤维的接枝聚合技术的VerbanoR织物。日本东丽公司开发了一种新型舒适后整理技术Aquaheal。该技术采用海底深处的原料，制成精细微粒粘附在纤维表面。它具有多孔性，通过物理刺激作用产生负离子。该织物在家庭洗涤40多次后仍可产生负离子。该整理能应用于多种类型的纤维。当前109页，总共169页。高吸湿纤维高吸湿纤维的开发途径主要有：化学方法，如将吸水性基团接枝到纤维上。物理方法：如采用纤维表面的粗糙化、截面异形化以及多孔和中空结构等。复合纺丝：与吸湿性聚合物复合纺丝。高吸水的天然纤维和化学纤维的开发和利用。1、高吸放湿聚氨酯纤维日本旭化成公司首创，其特点是吸湿量大，且放湿速度快。在运动或高湿环境纤维从皮肤吸收水分，在静止或低湿度环境可以迅速放湿，因此被称为“能呼吸的纤维”。当前110页，总共169页。2、超吸水性纤维“LANSEAL”LANSEAL是一种以聚丙稀腈纤维为原料，占纤维30％的表层部分经碱性水解制得。其表层为水溶性高分子的交联体，具有高吸水性。与水接触吸入大量水，在纤维直径方向大约膨胀12倍。具有很好的保温性能。3、细旦丙纶纤维”芯吸效应“是细旦丙纶纤维织物所特有的性能。因此这种织物导汗透气，穿着可保持皮肤干爽，提高了舒适性和卫生性。适用于针织内衣和运动服装。4、高去湿四沟道聚酯纤维杜邦公司用于生产Coolmax织物，具有优良的芯吸能力。采用疏水性合成纤维制成高导湿纤维，将皮肤上的汗液用芯吸导到织物表面蒸发冷却。应用于运动服装、军用轻薄保暖内衣能保持皮肤干爽，具有优良的保暖防寒作用。当前111页，总共169页。（5）导湿干爽型涤纶长丝通过改变纤维截面形状使单纤之间的空隙增大，比表面积的增大及毛细管效应使其导湿性能大大提高。（6）聚酯多孔中空截面纤维“WELLEY”纤维表面有许多贯通到中空部分的细孔，液态水可以从纤维表面渗透到中空部分，这种结构以最大的吸水速度和汗水率为目标。（7）高吸放湿性锦纶“QUUP”日本东丽公司制造。它是在锦纶6中混入特殊的高吸湿性聚合物而制得的均匀相溶的聚合物混合体。QUUP既保持了原来锦纶的特性，又能使吸湿性提高2倍。（8）“HYGRA”纤维日本尤尼契卡公司生产，是把吸湿聚合物作为芯的复合纤维。纤维表面是常规锦纶，湿润时有滑爽的感觉。当前112页，总共169页。（9）等离子体表面改性利用等离子体技术对材料表面改性，增加了涤纶等合成纤维及其纺织品的表面吸湿性。（10）挥汗纤维纤维表面涂有电离子体，并混入一些化学物质，不仅吸水性强，而且放湿速度快。这种纤维由日本大阪工业技术研究所等开发。（11）聚丙烯腈纤维“Colax”和“SWIFT”均为吸水性聚丙稀腈纤维，Colax的截面为菊花形，具有天然麻的干爽触感。（12）“Sophista”纤维利用复合纺丝的方法，将EVOH（乙烯－乙烯醇共聚物）和聚酯制成双组分皮芯型的复合纤维。当前113页，总共169页。智能纤维从20世纪90年代开始发展的智能材料在过去材料包含的物性和功能性两方面的基础上加入了信息学科的内容。智能纤维是智能材料的主要品种之一。智能纤维就是当纤维所处的环境发生变化时，其形状、温度、颜色、和渗透率等随之发生敏锐响应。1、PH响应性凝胶纤维随着PH值的变化而产生体积和形态改变的凝胶纤维。2、光敏纤维在光的作用下，纤维的某些性能，例如颜色、力学性能等发生可逆变化的纤维。其研究热点是光致变色纤维。3、温敏纤维某些性能随温度改变而发生可逆变化的纤维。其研究热点是温敏变色纤维。当前114页，总共169页。高性能纤维当前115页，总共169页。高性能纤维（Highperformancefibers)指具有比普通合成纤维高得多的强度和模量，有优异的耐高温性能和难燃性及突出的化学稳定性的纤维。高性能纤维是本世纪60年代初发展起来的，它最初的研究背景是基于军事装备和宇宙开发等尖端科学的需要，致力于高强度、高弹性模量和耐高温等研究为目标。目前高性能纤维中有代表性的是有机刚性链的对位芳纶、有机柔性链的高强聚乙烯纤维，无机类的碳纤维。常见的高性能纤维分类如下：当前116页，总共169页。碳纤维一、碳纤维定义及制造碳纤维是指纤维化学组成中碳元素占总质量90%以上的纤维。碳纤维是以聚丙烯腈纤维、粘胶纤维或沥青纤维为原丝，通过加热除去碳以外的其它一切元素制得的一种高强度、高模量的纤维，它具有很高的化学稳定性和耐高温性能，是高性能增强复合材料中的优良结构材料。以粘胶为原丝时，粘胶纤维可直接炭化和石墨化。纤维先进行干燥，然后在氮或氩等惰性气体保护下缓慢加热到400°C。达400°C后，快速升温至900~1000°C，使之完全炭化，可得含碳量达90%的碳纤维。若以聚丙烯睛纤维为原丝，则需先对原丝进行180~220°C、约10h的预氧化处理，然后再经过炭化和石墨化处理，由此制得具有优良性能的碳纤维。当前117页，总共169页。二、碳纤维的种类根据炭化温度的不同，碳纤维分为三种类型：1、普通型（A型）碳纤维：它是在900~1200°C下炭化得到的碳纤维。这种碳纤维强度和弹性模量都较低，一般强度小于107.7cN/tex,模量小于13462cN/tex。2、高强度型（C型）碳纤维：它是指在1300~1700°C下炭化得到的碳纤维。这种碳纤维强度很高，可达138.4~166.1cN/tex,模量约为13842~16610cN/tex。3、高模量型（B型）碳纤维：又称石墨纤维，它是指在炭化后再经2500°C以上高温石墨化处理所得到的纤维。这类碳纤维具有较高的强度，约97.8~122.2cN/tex,模量很高，一般可达17107cN/tex以上，有的可高达31786cN/tex.当前118页，总共169页。三、碳纤维的结构和性能碳纤维是由许多微晶体堆砌而成，微晶体的厚度为4~10nm,长度为10~25nm，它由约12~30个层面组成。（如图）当前119页，总共169页。碳纤维的性能1、碳纤维轴向的强度和模量比径向高，因而碳纤维忌径向受力，打结强度低。2、碳纤维具有很好的耐高温性和耐热性。3、碳纤维在空气中表面易氧化，因而在空气中使用温度不易太高，但在隔绝氧的情况下，使用温度可达1500~2000°C，而且温度约高，纤维强度约大。（如表）4、碳纤维化学稳定性好，一般的酸碱对它不起作用。5、碳纤维具有自润滑性，在铜中混入25%的碳纤维后，可使复合材料的磨损率大大降低。6、碳纤维的密度比一般纤维大，但远比一般金属轻。当前120页，总共169页。四、碳纤维的应用碳纤维的主要用途是作为增强材料，经过一定的复合工艺制成一种新型复合材料。当前121页，总共169页。子弹打不透、烈火烧不着的芳纶芳纶学名叫芳香族聚酰胺纤维，是以含苯环的二氨基化合物与含苯环的二羧基化合物为原料制成的，属于聚酰胺纤维。芳纶所用原料不同有多种牌号，如尼龙6T、芳纶1414、芳纶14、芳纶1313等。其中以芳纶1414、芳纶1313最为成熟，产量最大，使用最多。芳纶发明于20世纪60年代，由美国和苏联等首先研制成功，并于70年代投入工业化生产。目前美、德、日、俄等国已生产芳纶1414，总生产能力为4.1万吨/年。美、日、俄等国生产芳纶1313，总生产能力为2.4吨年。我国于20世纪70年代开始研究芳纶，已基本上掌握了其生产技术及工艺条件，但这种产品的生产工艺过程复杂，对技术与设备的条件要求很高，目前只有小规模生产。当前122页，总共169页。芳纶1414芳纶1414的商品名叫凯芙拉（Kavlar），所用原料是对苯二甲酰氯和对苯二胺。芳纶1414被称作高强度、高模量纤维，其强度是普通锦纶或涤纶纤维的4倍，为钢丝的5倍、铝丝的10倍。模量为锦纶的20倍，比玻璃纤维和碳纤维的模量都高。长期使用温度为240℃，在400℃以上才开始烧焦。芳纶密度1.44，比各种金属都要经得多。芳纶的化学性能很稳定。芳纶1414主要用于航空航天和国防军工领域，主要用于制作各种复合材料，用于空间飞行器、飞机、直升飞机等的内部及表面，还可用于宇宙飞船、火箭发动机外壳、导弹发射系统。可用于制作防弹衣、防弹头盔、轮胎帘子线和抗冲击织物。当前123页，总共169页。芳纶1313芳纶1313的商品名叫诺曼克斯（Nomex），由间苯二甲酰氯和间苯二胺两种原料制成。芳纶1313主要特点是耐温性能好，可在260℃高温下持续使用1000小时，在300℃下连续使用一星期，还能保持原有强度的一半。它还具有很好的阻燃性（限氧指数为28%），在火焰中不延燃。它还有良好的抗辐射性能，其强度和伸长与普通涤纶相似，便于加工与织造。芳纶1313主要用于制作防火和耐高温材料，如用于制作防火帘、防燃手套、消防服等。在航空航天方面芳纶1313可用于制作降落伞、飞行服、宇宙航行服等，也可用于民用客机的装饰织物。当前124页，总共169页。复合纤维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合物按一定方式复合而成的。从20世纪50~60年代成功开发复合纤维以来，已经出现数十种乃至数百种复合纤维。一、复合纤维的分类复合纤维的分类方法很多，按生产方式可分为复合纺丝和共混纺丝；按复合纤维内部组分的几何特征有如下分类：当前125页，总共169页。二、复合纤维的生产方法复合纤维的生产方法主要有复合纺丝法和共混纺丝法。复合纺丝法是将两种性质不同的高聚物，用两根螺杆分别熔融、计量后，共同进入特殊设计的纺丝组件，经喷丝孔喷出冷却成形。复合纺丝是用专用的复合纺丝机生产。共混纺丝是将两种或两种以上的具有相容性的聚合物混合在一起进行纺丝的方法。这种方法可以用普通