纤维

高聚物在纤维的广泛应用苏鹏（河北化工医药职业技术学院化工系精化1201班石家庄，邮编050011）摘要：化学纤维是用天然高分子材料或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。

纤维的长短、粗细、白度、光泽等性质可以在生产过程中化学纤维以调节。

并分别具有耐光、耐磨、易洗易干、不霉烂不被虫蛀等优点。

广泛用于制造衣着织物、滤布、运输带、水龙带、绳索、渔网、电绝缘线、医疗缝线、轮胎帘子布和降落伞等。

一般可将高分子化合物制成溶液或熔体，从喷丝头细孔中压出，再经凝固而成纤维。

产品可以是连绵不断的长丝、截成一定长度的短纤维或未经切断的丝束等。

化学纤维的商品名称，中国暂行规定合成短纤维一律“纶”（例如，锦纶、涤纶），纤维素短纤维一律名“纤”（例如，黏纤、铜氨纤）长丝则在末尾加一“丝”字，或将“纶”、“纤”、改为“丝”。

关键词：合成纤维高聚物种类：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酯，简称聚酯纤维。

涤纶是中国的商品名称，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，产量已居化学纤维的首位。

李苏合成纤维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、氧化剂发生作用。

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．锦纶锦纶是中国的商品名称，它的学名叫聚酰胺纤维；有锦纶－66，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。

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140℃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”。

腈纶固体纱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130℃以下。

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、耐腐蚀性都较好。

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。

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。

氯纶的缺点也比较突出，即耐热性极差。

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，已工业化生产，并成为发展最快的一种弹性纤维。

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、耐海水性、耐干洗性、耐磨性均较好。

氨纶纤维一般不单独使用，而是少量地掺入织物中，如与其它纤维合股或制成包芯纱，用于织制弹力织物应用：而如今纤维更大的作用早已不仅停留在日常穿着它在军事、医用、环保等领域也已有举足轻重的作用。

如碳纳米管可用作电磁波吸收材料，用于制作形材料、电磁屏蔽材料、电磁波辐射污染防护材料和吸波材料，由于其物质的可降解性，在医用上，聚乳酸或者脱乙酰甲壳素纤维制成的外科缝合线，在伤口愈合后自动降解并吸收，直接避免手术后的拆线；在环保上，聚乳酸作为可完全生物降解性塑料，越来越受到人们重视。

在建筑领域上，防渗防裂纤维可以增强混凝土的强度和防渗性能，纤维技术与混凝土技术相结合，可研制出能改善混凝土性能，提高土建工程质量的钢纤维以及合成纤维，前者对于大坝、机场、高速公路等工程可起到防裂、抗渗、抗冲击和抗折性能，后者可以起到预防混凝土早期开裂，在混凝土材料制造初期起到表面保护。

另外，随着生物科技的发展，一些纤维的特性可以派上用场，如类似肌肉的纤维可制成“人工肌肉”、“人体器官”等，是人体组织良好的替代材料。

说到衣着，无论从城市到农村，人们对漂亮实用的合成纤维制品都不陌生了。

尽人皆知，的确良”织物制成的服装挺括美观、易洗免烫；尼龙袜坚固耐磨；睛纶棉质轻保暖，不蛀不霉，便于洗涤；维尼纶织物透气干爽，穿着舒适这里所列举的就是目前合成纤维中大量生产的“四纶”，即由聚对苯二甲酸乙二醇酯纺制的涤纶；由聚酰胺制成的尼龙；由聚丙烯腈纺成的腈纶和由聚乙烯醇缩甲醛制得的维尼纶。

除了“四纶”以外，还有近几年兴起的聚丙烯纤维。

在解决聚丙烯的纺丝技术后，纺制出来的超细丙纶，其织物柔软如蚕丝，同时具有单向透气和透水性，其出现又将给人们带来更舒适美观的衣着。

我个人认为在我们的日常生活中衣着方面与高分子材料有非常紧密的联系。

首先让我先介绍一下一些衣着中常用到的高分子材料。

棉布，棉纤维主要组成物质是纤维素，纤维素是天然高分子化合物。

正常成熟的棉纤维含量约为94%。

此外含有少量多缩戊糖、蜡质、蛋白质、脂肪、水溶性物质。

由于棉纤维具有许多优良经济性状，使之成为最主要的防治工业原料，棉布是各类棉纺织品的总称，它多用来制作时装、休闲装、内衣和衬衫，轻松保暖、柔和贴身、吸湿性、透气性甚佳。

麻布是以大麻、亚麻、黄麻、剑麻、蕉麻、等各种麻类植物纤维制成的一种布料，一般被用来制作休闲装，工作装，目前也多以其制作普通的夏装。

强度极高、吸湿、导热、透气性甚佳。

丝绸是以蚕丝为原料纺织而成的各种丝织物的统称。

与棉布一样，它的品种很多，个性各异。

它可被用来制作各种服装，尤其适合用来制作女士服装。

轻薄、合身、柔软、爽滑、透气、色彩绚丽、富有光泽、高贵典雅、穿着舒适。

呢绒是以纯净的绵羊毛为主，亦可混用一定比例的毛型化学纤维或其他天然纤维。

呢绒又叫毛料，它是对用各类羊毛，毛绒织成的织物的泛称。

她通常适用以制作礼服、西装、大衣等正规高档的服装。

防皱耐磨、手感柔软、高雅挺括，富弹性，保暖性强。

皮革是经脱毛等物理、化学加工所得到的已经变性不易腐烂的动物皮革是由天然蛋白质纤维在三维空间紧密编织构成的，其表面有一种特殊的粒面层，具有自然的粒纹和关泽，手感舒适。

它多用以制作时装、冬装。

又可以分为两类：一是皮革，经过去毛处理的皮革。

二是裘皮，即处理过的连皮带毛的皮革，轻盈保暖，雍容华贵。

化纤是化学纤维的简称，它是利用高分子化合物为原料制作而成的纤维的纺织品。

通常它分为人工纤维与合成纤维两大类。

色彩鲜艳、质地柔软、悬垂挺括、滑爽舒适，虽可用以制作各类服装，但总体档次不高，难登大雅之堂。

混纺是将天然纤维与化学纤维按照一定的比例，混合防治而成的织物，以用来制作各种服装。

它即吸收了棉、麻、丝、毛和化纤各自的优点，又尽可能地避免了它们各自的缺点，而且在价值上相对较为低廉。

挺爽型面料线条清晰有体量感，能形成丰满的服装轮廓。

常见有棉布、涤棉布、灯芯绒、亚麻布和各种中厚型的毛料和化纤织物等，该类面料可用于突出服装造型高聚物的概念及特点。

二．高聚物的概念及特点高分子化合物是由成千上万个原子通过化学键连接而成的高分子所组成的化合物，简称高聚物。

相对于小分子化合物而言，高聚物的基本特点是：相对分子质量大，分子链长（一般在10-7~10-5m），同时相对分子质量具有多分散性。

特点：1.分子量很大，高分子是由很大数目的单体（小分子）用共价键连接(聚合）起来的。

例如，氯乙烯单体聚合成聚氯乙烯。

2.分子量的多分散性和结构的不均一性。

3.结构的多层次性。

4.一般高分子主链都有一定内旋转自由度，由于分子热运动，柔性，链形状可不断改变，产生不同结构。

5.一个高分子链含有很多结构单元。

6.高聚物在加工过程中往往需要加入填料，助剂和色料等。

7.分子长链由结构单元通过化学键连接而成。

三．写出高聚物的单体，结构单元，重复结构单元，聚合度；（可举例说明）聚合时能够形成结构单元的分子所组成的化合物（聚合时的小分子原料），简称单体。

单体直接对应着高分子链中的结构单元，有几种单体参加聚合就有几种结构单元。

中括号所包括的部分为高分子链的重复结构单元，简称为链节。

中括号外边的下标n为重复结构数（即链节数），称为聚合度。

以氯乙烯为原料聚合形成聚氯乙烯为例：n CH2=CHCl —催化剂→-[CH2-CHCl-]-n[CH2-CHCl-]----结构单元（单体）[CH2-CHCl-]-----重复结构单元CH2=CH2 -----单体n -----聚合度聚对苯二甲酸乙二醇脂：[-CH2-CH2-O-C(=O)-ph-C(=O)O-]n，单体:HO—CH2—CH2—OH、HOOC—ph—COOH，结构单体：O—CH2-CH2-O、C(=O)-ph-C(=O)，重复结构单元：CH2-CH2-O-C(=O)-ph-C(=O)O，n为聚合度四．高聚物的命名及分类1.聚合物的命名(1)习惯命名法最常用的简单命名法系参照单体名称来定名。

常以单体名为基础，前面冠以“聚”宇，就成为聚合物的名称。

例如氯乙烯的聚合物称做聚氯乙烯，聚苯乙烯是苯乙烯的聚合物。

聚乙烯醇则是其假想单体“乙烯醇”的聚合物。

例如苯酚和甲醛、尿素和甲醛、缩聚产物分别称做酚醛树脂、脲醛树脂。

也有以聚合物的结构特征来命名，如聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚砜等。

己二胺和己二酸的反应产物的学名是聚己二酰己二胺。

商业上称做尼龙—66。

尼龙代表聚酰胺一大类。

尼龙后第一个数字表示二元胺的碳原子数，第二个数字则代表二元酸的碳原子数。

尼龙—6是己内酰胺或ω—氨基己酸的聚合物。

我国习惯以“纶”字作为合成纤维商品名的后缀字，如涤纶，锦纶，维尼纶，腈纶，氯纶，丙纶等。

许多合成橡胶是共聚物，往往从共聚单体中各取一字，后连“橡胶”二字来命名，如丁(二烯)苯(乙烯)橡胶，丁(二烯)(丙烯)腈橡胶，乙(烯)丙(烯)橡胶等。