化学纤维的种类

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  2009-05-11浏览:318次 化学纤维是指以天然或人工高分子物质为原料制成的纤维。

  再生纤维的生产是受了蚕吐丝的启发, 用纤维素和蛋白质等天然高分子化合 物为原料,经化学加工制成高分子浓溶液, 再经纺丝和后处理而制得的纺织纤维。

  化学纤维的制备, 通常是先把天然的或合成的高分子物或无机物制成纺丝熔 体或溶液,然后经过过滤、计量,由喷丝头(板)挤出成为液态细流,接着凝固而 成纤维。此时的纤维称为初生纤维。它的力学性能很差,不能直接应用,必须通 过一系列后加工工序才能符合纺织加工和使用的要求。 后加工主要是对纤维进行 拉伸和热定形, 以提高纤维的力学性质和尺寸稳定性。 拉伸是使初生纤维中大分 子或结构单元沿着纤维轴取向; 热定形主要是使纤维中内应力松弛。 湿纺纤维的 后加工还包括水洗、上油、干燥等工序。纺制长丝时,经过上述工序即可卷绕成 筒;纺制短纤维时还须增加卷曲、切断和打包工序。

  (4)复合纤维:将两种或两种以上的聚合体,以熔体或溶液的方式分别输 入同一喷丝头,从同一纺丝孔中喷出而形成的纤维。 又称为双组分或多组分纤维。 复合纤维一般都具有三度空间的立体卷曲,体积高度蓬松,弹性好,抱合好,覆 盖能力好。特点是:

  制得粘胶纤维。后来出现了离心罐式绕丝器, 使粘胶纤维有了工业化生产的条件。 ②硝酸酯纤维,又称硝酸人造丝。1855年,英国人将纤维素硝化后溶解成胶液 并挤压成丝。1884年,脱硝方法研究成功,硝酸法制造人造丝正式投产。③醋 酯纤维,将棉短绒在以冰醋酸为主的试剂中醋化形成纤维素醋酸酯,溶解在三氯 甲烷的浆液中,经过纺丝获得三醋酯纤维。如将纤维素醋酸酯局部皂化,则获得 溶于丙酮的纤维素醋酸酯, 纺丝后所得纤维称二醋酯纤维。 ④铜铵纤维, 采用氢 氧化四氨铜溶液作溶剂, 将棉短绒溶解成浆液纺丝制得的人造丝。 丝质精细优美, 但成本比较高。 ⑤人造蛋白质纤维, 英国人最早研究从动物胶中提取蛋白制造人造 蛋白纤维。1935年意大利有人试验从牛乳中提取乳酪素, 制成人造羊毛。 此后, 一些国家相继以大豆蛋白、 花生蛋白制取人造纤维获得成功。 由于这类纤维的实 用性能和制造成本存在问题,产量极少。

  ■4.维纶 维纶的学名为聚乙烯醇缩甲醛纤维。国外又称“维尼纶” ,“维 纳尔”等。

  维纶洁白如雪,柔软似棉,因而常被用作天然棉花的代用品,人称“合成棉 花”。维纶的吸湿性能是合成纤维中吸湿性能最好的。另外,维纶的耐磨性、耐 光性、抵抗腐蚀能力都较好。

  ■5.氯纶 氯纶的学名为聚氯乙烯纤维。国外有“天美龙” ,“罗维尔”之 称。

  2聚丙烯腈纤维:中国称腈纶。50年代初出现以来发展非常迅速。1950年工 业化生产的产品为纯聚丙烯腈长丝, 因吸湿性差而染色困难, 后经改进与烯基衍 生物形成2元或3元共聚物,其中90%左右为丙

  烯腈,染色性能大为改善。腈纶大范围的使用在制做绒线、针 织物和毛毯。腈纶纺织物轻、松、柔软、美观,能长期经受较强紫外线集中照射 和烟气污染,是目前最耐气候老化的一种合成纤维织物,适用于作船 篷、账篷、船舱和露天堆置物的盖布等。

  自从粘胶纤维工业化生产以来, 随着科学技术的发展, 人造纤维的产量不断 增加、质量逐步的提升。到了40年代末,各种人

  1高湿模量纤维:结构接近于棉纤维 ,截面形状接近于羊毛,湿态与干态的强度比达70%,吸水量小,碱溶性低。50年代初,日本石川正之改进粘胶纤维制备工艺条件, 并将初生的湿丝条进行高倍 拉伸,获得高强度的粘胶纤维,取名为“虎木棉” 。此后,比利时、瑞士和法国 等相继生产, 制得一系列高强度、 低延伸度和高湿模量的粘胶纤维, 统称波里诺 西克。这种纤维兼具棉和粘胶纤维的优点。

  ■1.再生纤维素纤维 用天然纤维素为原料的再生纤维,由于它的化学组 成和天然纤维素相同而物理结构已经改变,所以称再生纤维素纤维。

  粘胶纤维是以天然棉短绒、 木材为原料制成的, 它具有以下几个突出的优点。

  (2)吸湿性、透气性良好,粘胶纤维的基本化学成份与棉纤维相同,因此, 它的一些性能和棉纤维接近, 不同的是它的吸湿性与透气性比棉纤维好, 可以说 它是所有化学纤维中吸湿性与透气性最好的一种。

  锦纶的最大特点是强度高、耐磨性好,它的强度及耐磨性居所有纤维之首。 锦纶的缺点与涤纶一样, 吸湿性和通透性都较差。 在干燥环境下, 锦纶易产 生静电,短纤维织物也易起毛、起球。锦纶的耐热、耐光性都不够好,熨烫承受 温度应控制在140C以下。此外,锦纶的保形性差,用其做成的衣服不如涤纶挺 括,易变形。但它可以随身附体,是制做各种体形衫的好材料。

  缺点是吸湿性极差 ,由它纺织的面料穿在身上发闷、不透气。另外,由于纤维表面十分光滑,纤维之间 的抱合力差,经常摩擦之处易起毛、结球。

  ■2.锦纶 锦纶是我国的商品名称, 它的学名叫聚酰胺纤维; 有锦纶-66,Baidu Nhomakorabea锦纶-1010,锦纶-6等不同品种。锦纶在国外的商品名又称“尼龙” ,“耐纶”, “卡普纶”,“阿米纶”等。锦纶是世界上最早的合成纤维品种,由于性能优良, 原料资源丰富,因此一直是合成纤维产量最高的品种。直到1970年以后,由于 聚酯纤维的迅速发展,才退居合成纤维的第二位。

  时易变形。聚氯乙烯纤维可以用作工业滤布、薄膜、包装布、航海服以及游泳衣 等。将聚氯乙烯继续氯化, 可使含氯量升至64%,这类高氯纤维商品名叫配采(PC),中国称过氯乙烯纤维。 其软化点高于纯聚氯乙烯纤维, 短纤维适用于制做飞行员 和消防员的防火服装。普通合成纤维的品种很多,重要的有:

  1聚酰胺纤维:中国称锦纶,又称尼龙。1939年美国人首先研制成功。 由己二酸和己二胺缩水成盐, 再经缩聚、 熔纺而成纤维。 根据单体分子上碳原子 的数目,这种纤维称为聚酰胺66。由氨基己酸缩水生成己内酰胺,进一步开环 聚合获得的纤维,称聚酰胺6。这两种纤维都具备优秀能力的耐磨性,回弹性和耐多次 变形性能,大范围的使用在制做袜子、内衣、运动衣、轮胎帘子线、工业带材、渔网、 军用织物等。

  2超强粘胶纤维: 是一系列具有高强度、 高韧性和抗疲劳等性能的粘胶纤 维。这种纤维晶粒小、 横截面上皮层结构占60%以上,有些甚至达100%。因此, 纤维的强度和抗疲劳性能都很高,可用来制造汽车轮胎帘子线永久卷曲粘胶纤维: 利用粘胶纤维具有皮芯结构的特点, 采取了适当的工 艺条件,使纤维横截面形状不对称和皮层厚度分布不均匀, 在横截面上产生不同 的内应力,从而使纤维形成卷曲形态。

  氨纶弹性优异。而强度比乳胶丝高2〜3倍,线密度也更细,并且更耐化学 降解。氨纶的耐酸碱性、耐汗、耐海

  人造纤维 中国不仅是饲蚕制丝的发源地,从历史记载看也是人工制造纤维 最早的国家(参见中国化学纤维生产史) 。人造纤维的主要品种有:①粘胶纤 维,1848年J.默塞发现棉纤维素被浓碱液浸渍后,化学反应灵敏性增加。此后英 国人C克罗斯和E贝文用二硫化碳与碱纤维作用获得溶解性纤维素黄酸酯,从而

  ■3.腈纶 腈纶是国内的商品名称, 其学名为聚丙烯腈纤维。 国外又称“奥 纶”,“考特尔”,“德拉纶”等。

  腈纶的外观呈白色、卷曲、蓬松、手感柔软,酷似羊毛,多用来和羊毛混纺 或作为羊毛的代用品,故又被称为“合成羊毛” 。

  腈纶的吸湿性不够好, 但润湿性却比羊毛、 丝纤维好。 它的耐磨性是合成纤 维中较差的,腈纶纤维的熨烫承受温度在130C以下。

  合成纤维 普通合成纤维20世纪30年代中期合成纤维开始兴起。 聚氯乙烯 纤维是最早的合成纤维(见含氯纤维) 。以乙炔和盐酸合成氯乙烯,然后经过聚 合、纺丝制成纤维。德国最早的产品称配采乌(PCU。纤维的断裂强度和延伸度 近似于棉,干态和湿态的强度几乎相等,耐水,抗腐蚀而且不易霉烂,对各种化 学药品的反应很稳定。耐燃烧是聚氯乙烯纤维的一个突出性质,但在75〜80C

  3、腈纶膨体纱;利用腈纶的热弹性。热拉伸——高收缩,收缩可达45~53%,与低收缩纤维混合纺纱,经蒸汽处理。

  用天然的或人工合成的高分子物质为原料制成的纤维。 常见的纺织品, 如粘 胶布、 涤纶卡其、 锦纶、腈纶毛线以及丙纶地毯

  等,都是用化学纤维制成的。根据原料来源的不同,化学 纤维可大致分为:①人造纤维,以天然高分子物质(如纤维素等)为

  原料,有粘胶纤维等;②合成纤维,以合成高分子物为原料,有涤纶等;③无机 纤维,以无机物为原料,有玻璃纤维等。自从18世纪抽出第一根人工丝以来, 化学纤维品种、成纤方法和纺丝工艺技术都有了很大的进展。

  (3)染色性能好,由于粘胶纤维吸湿性较强,所以粘胶纤维比棉纤维更容易 上色,色彩纯正、艳丽,色谱也最齐全。

  粘胶纤维最大的缺点是湿牢度差, 弹性也较差, 织物易折皱且不易恢复; 耐 酸、耐碱性也不如棉纤维。

  富强纤维同普通粘胶纤维(即人造棉、人造毛、人造丝)比较起来,有以下几 个主要特点:

  (2)特种纤维: 耐高温纤维、 高强力纤维、 高模量纤维、 耐辐射纤维。

  化学纤维的种类 人造纤维 合成纤维 普通合成纤维 特种纤维 改性纤维 无机纤维 化学纤维的结构 大分子结构 织态结构 序态 结晶形态 侧序分布

  氯纶的优点较多, 耐化学腐蚀性强; 导热性能比羊毛还差, 因此,保温性强; 电绝缘性较高,难燃。另外,它还有一个突出的优点,即用它织成的内衣裤可治 疗风湿性关节炎或其它伤痛,而对皮肤无刺激性或损伤。

  ■6.氨纶 氨纶的学名为聚氨酯弹性纤维,国外又称“莱克拉” ,“斯潘齐 尔”等。它是一种具有特别的弹性性能的化学纤维,目前已工业化生产,并成为 发展最快的一种弹性纤维。

  (4)耐碱性好,由于富强纤维的耐碱性比粘胶纤维好,因此富强纤维织物在 洗涤中对肥皂等洗涤剂的选择就不像粘胶纤维那样严格。

  (二)合成纤维 合成纤维是由合成的高分子化合物制成的,常用的合成纤维有涤纶、锦纶、 腈纶、氯纶、维纶、氨纶等。

  ■1.涤纶 涤纶的学名叫聚对苯二甲酸乙二酯,简称聚酯纤维。涤纶是我 国的商品名称,国外有称“大可纶” ,“特利纶”,“帝特纶”等。

  涤纶由于原料易得、性能优异、用途广泛、发展非常迅速,现在的产量已居 化学纤维的首位。

  涤纶最大的特点是它的弹性比任何纤维都强; 强度和耐磨性较好, 由它纺织 的面料不但牢度比其它纤维高出3〜4倍,而且挺括、不易变形,有“免烫”的 美称;涤纶的耐热性也是较强的;具有较好的化学稳定性,在正常温度下,都不 会与弱酸、弱碱、氧

  1、改变纤维弹性,抱合性与覆盖能力,增加表面积,对光线、特殊光泽。如五叶形、三角形。