第4章 合成纤维.ppt1
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chap1 概述
高聚物的力学性能分类
△材料硬而脆 刚性制品，不宜冲击，能承受静压力 典型实例：酚醛塑料制品
△材料硬而强 高模量高抗张，断裂伸长小或无屈服 典型实例：PVC硬制品
△材料硬而韧 高模量高抗张，断裂伸长大，有屈服 典型实例：聚碳酸酯制品
高聚物的力学性能
△材料软而韧 低模量低屈服，断裂伸长率及强度大
典型实例：硫化橡胶、LDPE制品
1.填料分类
(4)按形状分为粒状、纤维状、其他（片状填料） 粒状：大多数无机填料 纤维状：石棉、短纤维、碳纤维、玻璃纤维、晶须（是碳
化硅、氮化硼、氧化铝、石墨或铍的金属氧化物制成的微 小纤维状单晶体） 其他：如片状填料 （是在两个方向上长度比第三个方向长 得多的粒子，具有鳞片形状）
1.填料分类
物料。 在高分子化工中，填料是用量最大的添加剂之一，
几乎所有塑料（包括热塑性和热固性塑料）、橡胶和 涂料都使用大量填料。
使用填料的一个重要目的是增加容量， 降低成本，同时 填料往往还显示出其他一些 改性效用， 如改善制品的加工性能和物理力 学性能等。
在制造塑料时加入木粉、陶土或碳酸钙等，不仅能改善制品 的力学性能，增加硬度，而且还可降低成本；
积占全部颗粒的总表面积 nd 2 的比例。 ④ 重量基准分布 以每一粒径间隔内的颗粒总重量
占全部颗粒的总重量 nd 3 的比例。
以显微镜观察测量粉体的Feret径（测量总数为1000个）
级别
粒径间隔 （μm）
1
1～2
2
2～3
3
3～4
4
4～5
5
5～6
6
6～7
7
7～8
8
8～9
9
9～10
10
(PPT-1)第4章_塑料包装材料及其包装容器(1)
塑料=树脂+添加剂
4
（一）聚合物树脂
树脂在塑料中约占40—100%。目前塑料中所 用树脂基本上是人工合成的高分子聚合物。 按合成方法可分为: 1、加聚树脂：聚乙烯、聚丙
烯、聚氯乙烯树脂等; 2、缩聚树脂：酚醛、环氧、
氨基酸酯等。
5
二、塑料中常用的添加剂
1、填充剂： 弥补树脂某些性能的不足，以改善塑 料的使用性能。用量一般为20— 50%。
包装上注塑成盆、盒，吹塑成瓶、罐等各种韧性高、透 明性好、耐热又耐寒的产品，用途较广。
40
十一、乙烯和乙烯醇共聚物（EVOH）
乙烯醇改善了乙烯的阻气性，而乙烯则改善了乙烯醇的 加工性和阻湿性。
性能特点： 对氧气、二氧化碳、氮气等气体的高阻隔性，及优异的
保香阻异味性能，由于主链上有羟基而具有亲水性，吸 水后会影响其高阻隔性能，可将EVOH夹在聚烯烃中间 充分体现其高阻隔性能。耐油和耐有机溶剂。 高性能包装新材料，用于有高阻隔性要求的包装上，如 真空、充气或脱氧包装等。
11
2、机械性能：
在外力作用下的材料表现出抵抗外力而不发生变形和 破坏的性能。
（1）刚性： 材料具有抵抗外力作用而不发生 弹性变形的性能称 为刚性。 （2）抗张强度、抗压强度、抗弯强度： 材料在拉、压、弯力缓慢作用下不破坏时，单位受力 截面所能承受的最大力分别为材料的抗张、抗压、抗弯强度。
12
（3）爆破强度： 使塑料薄膜袋破裂所施加的最小内压应力。 （4）撕裂强度： 材料沿缺口连续撕裂破坏的性能。 （5）戳刺强度： 材料被尖锐物刺破所需的最小力。
• 卫生安全性好。大量用于食品的包装，与PE、CPP等 复合，提高防潮和热封性能，可用于肉类制品的高温蒸 煮包装和深度冷冻包装。
4
（一）聚合物树脂
树脂在塑料中约占40—100%。目前塑料中所 用树脂基本上是人工合成的高分子聚合物。 按合成方法可分为: 1、加聚树脂：聚乙烯、聚丙
烯、聚氯乙烯树脂等; 2、缩聚树脂：酚醛、环氧、
氨基酸酯等。
5
二、塑料中常用的添加剂
1、填充剂： 弥补树脂某些性能的不足，以改善塑 料的使用性能。用量一般为20— 50%。
包装上注塑成盆、盒，吹塑成瓶、罐等各种韧性高、透 明性好、耐热又耐寒的产品，用途较广。
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十一、乙烯和乙烯醇共聚物（EVOH）
乙烯醇改善了乙烯的阻气性，而乙烯则改善了乙烯醇的 加工性和阻湿性。
性能特点： 对氧气、二氧化碳、氮气等气体的高阻隔性，及优异的
保香阻异味性能，由于主链上有羟基而具有亲水性，吸 水后会影响其高阻隔性能，可将EVOH夹在聚烯烃中间 充分体现其高阻隔性能。耐油和耐有机溶剂。 高性能包装新材料，用于有高阻隔性要求的包装上，如 真空、充气或脱氧包装等。
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2、机械性能：
在外力作用下的材料表现出抵抗外力而不发生变形和 破坏的性能。
（1）刚性： 材料具有抵抗外力作用而不发生 弹性变形的性能称 为刚性。 （2）抗张强度、抗压强度、抗弯强度： 材料在拉、压、弯力缓慢作用下不破坏时，单位受力 截面所能承受的最大力分别为材料的抗张、抗压、抗弯强度。
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（3）爆破强度： 使塑料薄膜袋破裂所施加的最小内压应力。 （4）撕裂强度： 材料沿缺口连续撕裂破坏的性能。 （5）戳刺强度： 材料被尖锐物刺破所需的最小力。
• 卫生安全性好。大量用于食品的包装，与PE、CPP等 复合，提高防潮和热封性能，可用于肉类制品的高温蒸 煮包装和深度冷冻包装。
高性能特征纤维
第四章 合成纤维
高性能合成纤维
➢芳香族聚酰胺纤维 ➢芳香族聚酯纤维 ➢芳杂环纤维 ➢超高分子量聚乙烯
1、芳香族聚酰胺纤维
一、简介
➢1962年：发现 Nomex； ➢1966年：发现 Kevlar； ➢Kevlar纤维的问世，代表着合成纤维向高强度、
高模量和耐高温等高性能化方向发展达到一个新 的里程碑。
N
N
O
O
3、芳杂环纤维
二、聚亚苯基苯并二恶唑(PBO)纤维
优点：
➢ 高模量：比芳纶高一倍以上； ➢ 热分解温度达到650℃，比耐热性好的PBl要
高出许多，它在火焰中不燃烧不收缩且仍然 非常柔软，因此是十分优异的耐热纺织面料。
3、芳杂环纤维
二、聚亚苯基苯并二恶唑(PBO)纤维 用途：防弹、阻燃材料。
4、超高分子量聚乙烯纤维
一、简介
设想：
既然柔性聚酯、聚酰胺能够开发成高强高模纤 维，那么聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚烯烃等常规 纤维也能否开发成高强高模纤维 ？
4、超高分子量聚乙烯纤维
一、简介
近20多年来，各国科学家从理论和实践两个方面 进行了大量、深入细致的研究工作，终于促使超 高强聚乙烯纤维、超高强聚乙烯醇纤维、超高强 聚丙烯脂纤维相继诞生，并开始了工业化生产， 其中、超高强高模聚乙烯纤维的发展尤为迅速。
通的柔性链纤维
二、结构与性能的差异
O
芳纶1414
C
O C NH
NH n
对位连接，共轭 结构
内旋位能相当高，呈刚性 直链结构，分子排列规整，结晶和取向来自高纤维的强度和模量相当高
三、芳纶1414的应用
航空、航天领域：发动机壳体及零部件； 防弹领域：头盔、背心、运钞车等；
三、芳纶1414的应用
高性能合成纤维
➢芳香族聚酰胺纤维 ➢芳香族聚酯纤维 ➢芳杂环纤维 ➢超高分子量聚乙烯
1、芳香族聚酰胺纤维
一、简介
➢1962年：发现 Nomex； ➢1966年：发现 Kevlar； ➢Kevlar纤维的问世，代表着合成纤维向高强度、
高模量和耐高温等高性能化方向发展达到一个新 的里程碑。
N
N
O
O
3、芳杂环纤维
二、聚亚苯基苯并二恶唑(PBO)纤维
优点：
➢ 高模量：比芳纶高一倍以上； ➢ 热分解温度达到650℃，比耐热性好的PBl要
高出许多，它在火焰中不燃烧不收缩且仍然 非常柔软，因此是十分优异的耐热纺织面料。
3、芳杂环纤维
二、聚亚苯基苯并二恶唑(PBO)纤维 用途：防弹、阻燃材料。
4、超高分子量聚乙烯纤维
一、简介
设想：
既然柔性聚酯、聚酰胺能够开发成高强高模纤 维，那么聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚烯烃等常规 纤维也能否开发成高强高模纤维 ？
4、超高分子量聚乙烯纤维
一、简介
近20多年来，各国科学家从理论和实践两个方面 进行了大量、深入细致的研究工作，终于促使超 高强聚乙烯纤维、超高强聚乙烯醇纤维、超高强 聚丙烯脂纤维相继诞生，并开始了工业化生产， 其中、超高强高模聚乙烯纤维的发展尤为迅速。
通的柔性链纤维
二、结构与性能的差异
O
芳纶1414
C
O C NH
NH n
对位连接，共轭 结构
内旋位能相当高，呈刚性 直链结构，分子排列规整，结晶和取向来自高纤维的强度和模量相当高
三、芳纶1414的应用
航空、航天领域：发动机壳体及零部件； 防弹领域：头盔、背心、运钞车等；
三、芳纶1414的应用
第四章-螺杆挤出机-1(新)
由以上各部分组成的挤出装置为挤出机组。
三、分类
按螺杆数目分
单、双、多 （前两种用得最多）
按喂料方式分
冷喂、热喂（要预热＞50℃）
按螺杆安装位置分
卧式、立式
按螺杆转速分
常规（100~300r/min）、高速（300~900r/min）、 超高速（900~1500r/min）
四、规格表示及技术特征
挤出成型过程可分为如下三个阶段：
1、塑化阶段 在挤出机上进行塑料的加热和混炼， 使固态原料变为均匀的粘性流体。
2、成型阶段 在挤出机螺杆的作用下，熔融塑料 以一定的压力和速度连续通过装在挤出机上的成型 机头，获得一定的断面形状。
3、定形阶段 通过冷却等方法使熔融塑料已获取 的形状固定下来，成为固态制件。
2. 摩擦系数 f
在螺杆结构参数确定，以及工艺参 数设定后，移动角只与摩擦因数 有关。
a. 提高螺杆光洁度；涂F4
b. 在料筒上开设纵向槽沟，提高 物料与机筒之间的摩擦因数；
c. 降低螺杆温度，通冷却水；
d. 根据摩擦因数与温度的关系， 适当提高加工温度。
总结：为获得最大的固体输送速率
从挤出机结构来考虑：
一台挤出机的生产率、塑化质量、填加物的 分散性、熔体温度、动力消耗等，主要决定 于螺杆的性能。
（一）常规螺杆 一、评价螺杆的标准及设计时应考虑的因素 1、评价螺杆质量的标准有： ①塑化质量 一根螺杆必须能生产出合乎质量要
求的制品。即制品：
A、具有合乎要求的各种性能。具有合乎规定的物 理、化学、力学、电学性能；
a.增加螺槽深度是有利的，但会受到螺杆
扭矩的限制。其次，降低塑料与螺杆的摩擦系数 也是有利的。再者，增大塑料与料筒的摩擦系数， 也可以提高固体输送速率，但要注意会引起物料 停滞甚至分解，因此料筒内表面还是要尽量光洁。
三、分类
按螺杆数目分
单、双、多 （前两种用得最多）
按喂料方式分
冷喂、热喂（要预热＞50℃）
按螺杆安装位置分
卧式、立式
按螺杆转速分
常规（100~300r/min）、高速（300~900r/min）、 超高速（900~1500r/min）
四、规格表示及技术特征
挤出成型过程可分为如下三个阶段：
1、塑化阶段 在挤出机上进行塑料的加热和混炼， 使固态原料变为均匀的粘性流体。
2、成型阶段 在挤出机螺杆的作用下，熔融塑料 以一定的压力和速度连续通过装在挤出机上的成型 机头，获得一定的断面形状。
3、定形阶段 通过冷却等方法使熔融塑料已获取 的形状固定下来，成为固态制件。
2. 摩擦系数 f
在螺杆结构参数确定，以及工艺参 数设定后，移动角只与摩擦因数 有关。
a. 提高螺杆光洁度；涂F4
b. 在料筒上开设纵向槽沟，提高 物料与机筒之间的摩擦因数；
c. 降低螺杆温度，通冷却水；
d. 根据摩擦因数与温度的关系， 适当提高加工温度。
总结：为获得最大的固体输送速率
从挤出机结构来考虑：
一台挤出机的生产率、塑化质量、填加物的 分散性、熔体温度、动力消耗等，主要决定 于螺杆的性能。
（一）常规螺杆 一、评价螺杆的标准及设计时应考虑的因素 1、评价螺杆质量的标准有： ①塑化质量 一根螺杆必须能生产出合乎质量要
求的制品。即制品：
A、具有合乎要求的各种性能。具有合乎规定的物 理、化学、力学、电学性能；
a.增加螺槽深度是有利的，但会受到螺杆
扭矩的限制。其次，降低塑料与螺杆的摩擦系数 也是有利的。再者，增大塑料与料筒的摩擦系数， 也可以提高固体输送速率，但要注意会引起物料 停滞甚至分解，因此料筒内表面还是要尽量光洁。
2024版纺织品ppt课件[1]
![2024版纺织品ppt课件[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/67e22926b94ae45c3b3567ec102de2bd9705de6e.png)
生物基纤维
生物基纤维是以生物质为原料制成的纤维，如竹纤维、麻纤维等。这些 纤维具有环保、可再生和可降解等优点，符合可持续发展的要求。
2024/1/27
03
高性能纤维
高性能纤维是指具有高强度、高模量、耐高温等特性的纤维，如碳纤维、
芳纶等。这些纤维在航空航天、军事和高端制造等领域具有广泛的应用
前景。
10
2024/1/27
24
绿色环保纺织品的发展趋势
环保原料
采用可再生、可降解的环保原料，减少对环境的 污染。
绿色生产工艺
优化生产工艺，降低能耗和排放，提高资源利用 效率。
环保认证
通过国际环保认证，如Oeko-Tex Standard 100 等，确保产品的环保性能。
2024/1/27
25
智能纺织品的研究与应用
23
新型纤维的开发与应用
1
生物基纤维
利用可再生生物质资源，如植物、动物或微生物 等，通过生物或化学方法生产的新型纤维。
2 3
高性能纤维 具有高强度、高模量、耐高温、耐化学腐蚀等优 异性能，广泛应用于航空航天、军事、建筑等领 域。
功能性纤维 具有特殊功能的纤维，如导电、抗菌、防紫外线、 吸湿排汗等，满足人们日益增长的个性化需求。
26
THANKS
感谢观看
2024/1/27
27
平纹、斜纹、缎纹等基本组织及其变化组织 的形成原理与特点，织物密度与紧度的概念 及其对织物性能的影响。
2024/1/27
13
印染工艺及设备
2024/1/27
印染前处理
退浆、煮练、漂白等工序的目的、方法及设备。
染色工艺
染料的选用与配色原理，染色方法（浸染、轧染等）及其设备，染色 牢度的概念及其影响因素。
生物基纤维是以生物质为原料制成的纤维，如竹纤维、麻纤维等。这些 纤维具有环保、可再生和可降解等优点，符合可持续发展的要求。
2024/1/27
03
高性能纤维
高性能纤维是指具有高强度、高模量、耐高温等特性的纤维，如碳纤维、
芳纶等。这些纤维在航空航天、军事和高端制造等领域具有广泛的应用
前景。
10
2024/1/27
24
绿色环保纺织品的发展趋势
环保原料
采用可再生、可降解的环保原料，减少对环境的 污染。
绿色生产工艺
优化生产工艺，降低能耗和排放，提高资源利用 效率。
环保认证
通过国际环保认证，如Oeko-Tex Standard 100 等，确保产品的环保性能。
2024/1/27
25
智能纺织品的研究与应用
23
新型纤维的开发与应用
1
生物基纤维
利用可再生生物质资源，如植物、动物或微生物 等，通过生物或化学方法生产的新型纤维。
2 3
高性能纤维 具有高强度、高模量、耐高温、耐化学腐蚀等优 异性能，广泛应用于航空航天、军事、建筑等领 域。
功能性纤维 具有特殊功能的纤维，如导电、抗菌、防紫外线、 吸湿排汗等，满足人们日益增长的个性化需求。
26
THANKS
感谢观看
2024/1/27
27
平纹、斜纹、缎纹等基本组织及其变化组织 的形成原理与特点，织物密度与紧度的概念 及其对织物性能的影响。
2024/1/27
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印染工艺及设备
2024/1/27
印染前处理
退浆、煮练、漂白等工序的目的、方法及设备。
染色工艺
染料的选用与配色原理，染色方法（浸染、轧染等）及其设备，染色 牢度的概念及其影响因素。
第四章 合成纤维
2、成纤维高聚物具有适宜的相对分子质量 线型高 聚物分子链的长度对纤维的物理-力学性能影响很 大，尤其是对纤维的机械强度、耐热性和溶解性的 影响更大。相对分子质量的高低均不好，高者不易 加工，低者性能不好。常见的主要成纤高聚物的相 对分子质量如下表所示。
主要成纤高聚物的相对分子质量
高聚物 聚酰胺-6或-66 聚酯 聚丙烯腈 相对分子质量 16000-22000 16000-20000 50000-80000 高聚物 聚乙烯醇 全同聚丙烯 相对分子质量 60000-80000 180000-300000
四、合成纤维的分类
纤维：长径比很大，并具有一定柔韧性的纤细物 质。 纺织纤维包括天然纤维（如羊毛、蚕丝、棉花、 麻等）和化学纤维（由聚合物等材料制成）。 化学纤维是人造纤维和合成纤维的总称
人造纤维：是以天然 合成纤维：是由合成的聚合物 经纺丝而成，如聚对苯二甲酸 聚合物如纤维素和蛋 乙二醇酯纤维（涤纶）、聚酰 胺（锦纶）、聚乙烯醇缩甲醛 白质等改性而成，如 （维纶）、聚丙烯（丙纶）、 粘胶纤维、醋酸纤维、 聚丙烯腈（腈纶）、聚氯乙稀 （氯纶）、聚氨酯弹性体纤维 蛋白质纤维等； （氨纶）、芳香族聚酰胺纤维 （Kevlar）等。
二、涤纶的结构
3、聚集态结构： •结晶度和取向度
产品 初生丝 商品丝 结晶度(%) 完全无定形 40～60 取向度 差 较高 密度（克/厘米2） 1.335～1.337 1.38
•模型理论：折叠链-樱状原纤模型
三、涤纶的性能
1、热性能 2、机械性能 3、化学稳定性 4、吸湿、染色性能 5、起球现象 6、静电现象 7、燃烧性能
2、 机械性能
弹性和耐磨性 具有良好的弹性，穿着挺括，形状稳定性好，表 现在两个方面：
生活中的化学-PPT课件
维 厂重要的原料，棉型粘胶短纤维俗称人造棉，可织成
应 各种色彩绚丽的人造棉布。 用
• 含粘胶纤维的织物均有织物柔软、轻飘舒适、美
观、便宜等优点。但共同的缺点是缩水大、湿强
粘
度小、弹性差、不耐碱等.
胶 • 使用和保养时要注意以下几点：①洗涤时不要长
纤
时间浸泡，以免降低其强度；②洗涤时不可用力
维
搓擦，不能用搓衣板搓、硬刷子刷；③洗后不能
韧皮纤维和单子叶植物的叶纤维的总称，
麻 纤
即是麻类植物纤维。纺织用得最多的麻类植
物有黄麻、槿麻、亚麻、苧麻等，而用作衣料的 主要是亚麻和苧麻纤维。
维
• 由于其加工品麻布具有凉爽、吸湿、透
气的特性，而且刚度高、硬而挺括、不
贴身，特别适合于夏季衣物。
• 与棉纤维相比，麻纤维比较直、不卷曲、 缩水性小，用麻制品制作的衣服表面光 滑、透气性更好（组织比较疏松，散热快）， 洗后仍很挺括无折皱、不易变型（纤维比
而成，如粘胶纤维、醋酸纤维、蛋白质纤维等；
• 合成纤维：是由合成的聚合物经纺丝而成，如聚对苯 二甲酸乙二醇酯纤维（涤纶）、聚酰胺（锦纶）、聚 乙烯醇缩甲醛（维纶）、聚丙烯（丙纶）、聚丙烯腈
（腈纶）、聚氯乙稀（氯纶）、聚氨酯弹性体纤维
（氨纶）、芳香族聚酰胺纤维（Kevlar）等。
-
4
2. 成纤聚合物的基本性质
• 通常，成纤聚合物具有以下一些特性： • a.成纤聚合物的分子为线性结构，具有好的结晶性； • b.用于溶液纺丝的聚合物可溶于溶剂中制成聚合物溶
液，聚合物溶液或熔体具有适当的粘度； • c.聚合物应具有适当高的相对分子质量和较窄的相对
分子质量分布； • d.聚合物分子链间具有较强的相互作用； • e.成纤聚合物的玻璃化温度高于其使用温度，熔化温
高分子材料ppt[完整版本]
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•
1909年 美国人Leo Baekeland用苯酚与甲醛反应制造出第一种完全人工合成的塑料——酚醛树酯。
•
1920年 德国人Hermann Staudinger发表了“关于聚合反应”的论文提出：高分子物质是由具有相同化学结构
的单体经过化学反应（聚合），通过化学键连接在一起的大分子化合物，高分子或聚合物一词即源于此。
• 按高分子排列情况分类：结晶高聚物，非 晶高聚物。
完整编辑ppt
7
4. 性能介绍
• 高分子材料的结构决定其性能，对结构的控制 和改性，可获得不同特性的高分子材料。高分子 材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具 有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从 而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个 领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用各个 方面不可缺少的材料。 很多天然材料通常是高 分子材料组成的，如天然橡胶、棉花、人体器官 等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如 此。一般称在生活中大量采用的，已经形成工业 化生产规模的高分子为通用高分子材料，称具有 特殊用途与功能的为功能高分子
子化学作为一门新兴学科建立的标志。
•
1935年 杜邦公司基础化学研究所有机化学部的Wallace H. Carothers合成出聚酰胺66，即尼龙。尼龙在1938年
实现工业化生产。
•
1930年 德国人用金属钠作为催化剂，用丁二烯合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶。
•
1940年 英国人T. R. Whinfield合成出聚酯纤维（PET）。
天然橡胶。
•
1956年Szwarc提出活性聚合概念。高分子进入分子设计时代。
•
1971年S. L Wolek 发明可耐300℃高温的Kevlar。
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成分是蛋白质；
主要品种：动物的肤毛发与绒毛、禽类的
羽绒、蚕丝及其它蛋白纤维
矿物纤维：石棉是最大宗的天然矿物纤
维；作为纺织材料主要是温石棉和青石棉
4
化学纤维
用天然的或人工合成的高分子材料为原 料制成的纤维。 人造纤维是用天然高分子材料为原料， 经过化学处理和机械加工制成的 如：“人造丝”、“人造棉”。 合成纤维是以石油、煤、天然气为原料 制成的，它发展很快。 如：涤纶、锦纶、腈纶
（4）纤维拉伸和热定型，上油和卷绕
12
电纺丝
电纺丝是通过施加到聚合物熔体或溶液 外部电场制备具有纳米尺寸的连续纤维
P149，图4-3（c）
13
合成纤维的性能
具有优良的物理、机械性能和化学性能 如，强度高、密度小、弹性高、耐磨性 好、吸水性低、保暖性好、耐酸碱性好、 不会发霉或虫蛀等
甲基和甲氧基的存在影响聚酰胺的结晶 结构，从而影响了性能
23
（5）
PA6T和PA9T纤维
分子结构式：
NH(CH)6NHCO CO
C O
C O
N H
(CH2)9
N H
6和9代表代表二元胺中的碳原子，T代表对苯二酸
PA6T与PA9T的性能（P154，表4-3）
24
（6）
氢化芳香聚酰胺纤维
熔体纺丝
将聚合得到 的聚合物熔 体直接进行 纺丝
制备 工艺
纺丝工艺
溶液纺丝 电纺丝 二步法溶液纺丝： 将固体聚合物配 制成纺丝液，再 进行溶液纺丝
10
一步溶液纺丝： 直接将聚合后得 到的聚合物溶液 作为纺丝液进行 纺丝
熔体纺丝步骤：（P149，图4-3）
（1）纺丝熔体的制备
（2）熔体经喷丝板孔眼压出形成熔体细
保型性好、免熨等特点，所以是理想的
纺织材料；可纯纺或混纺制作各种服装
及针织品
在工业上，可作为电绝缘材料、运输带、
绳索、渔网、轮胎帘子线、人造血管等。
31
（1）涤纶（PET）
制备：涤纶是对苯二甲酸乙二醇酯经过
熔融纺丝制成的合成纤维，相对分子质量 控制在15000~22000，纺丝温度控制在 275~295℃
1950年，聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚乙烯
醇纤维
1958年，聚丙烯纤维（丙纶）、聚乙烯醇
缩丁醛纤维（维纶）；
7
1961年，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维 （芳纶）； 1983年，聚苯并咪唑、聚苯硫醚纤维 合成纤维已经广泛应用到国民经济的各 个领域，对人们的生活起着举足轻重的 作用。
8
合成纤维的分类
18
（3）弹性、耐疲劳性好。比棉花高7~8倍
பைடு நூலகம்
（4）密度小，除聚乙烯和聚丙烯纤维外， 聚酰胺纤维是所有纤维中最轻的，相对密 度1.04~1.14
（5）吸湿性良好。锦纶具有良好的吸湿 性，染色性好，可使用酸性染料、分散染 料等。
缺点：弹性模量小，使用过程中容易变
形，耐热性及耐光性较差。
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（2） 聚酰胺6
相对分子质量控制在14000~20000，纺丝温度 控制在260~280 ℃ 性能：P152，表4-2
（3） 长碳链聚酰胺X34纤维
链结构：[NH-(CH2)x-NHCO-(CH2)32-CO] 随X的增大，链结构接近聚乙烯
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（4）
PADA,MPMD,PDMBA
（7）耐光性
高于锦纶，低于腈纶
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（8）电性能
干燥状态下，具有良好的电绝缘性。但是 作为服装时，由于摩擦易产生静电，易吸 灰尘，这是涤纶的缺点
（9）化学性能
在常温下，对酸碱稳定，温度升高，耐腐 蚀性降低 （10）抗菌性
优良，作为织物通常不被蛀虫破坏
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聚酯纤维的用途
由于聚酯纤维弹性好、织物有易洗快干、
某些特种纤维还具有耐高温、耐辐射、 高强力、高模量等特殊性能
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合成纤维的应用
超出了纺织工业的范围，逐渐深入到国防 工业、航空航天、交通运输、医疗卫生、 海洋水产、通讯联络等重要领域
例如，民用上可纺制轻暖、耐穿的各种服 装面料、装饰，可混纺；工业上可用作轮 胎帘子布、运输带、传送带、渔网、绳索、 工作服等；高性能特种合成纤维可用作降 落伞、飞行服、飞机导弹、雷达的绝缘材 料等。
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聚酯纤维的品种
品种较多，根据化合物的结构，已经工 业化生产的有：
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对 苯二甲酸丙二醇酯（PTT）、聚对苯二 甲酸丁二醇酯（PBT）、聚萘酯（PEN） 等纤维
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聚酯纤维的性能
（1）外观
单纯涤纶纤维为乳白色，生产中添加染 料制成各种有色纤维 （2）密度
5
合成纤维的发展
诞生于20世纪30年代；是用石油、天然气、 煤或农副产品为原料合成的聚合物经加工 制成的。
1931年，美国，合成出尼龙66，锦纶66； 1938年，德国，合成出聚酰胺6；
6
1939年，聚氯乙烯纤维，（氯纶）； 1949年，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维（涤 纶）；
中国商品名“丙纶”’ 聚丙烯的相对分子质量10万~30万，纺 丝温度255~290℃
制备：等规聚丙烯熔体纺丝制备，成纤
原料来源丰富、生产工艺简单、产品价 格低廉、发展较快；产量仅次于涤纶、 锦纶、腈纶
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聚丙烯纤维的性能
（1）质轻
合成纤维中最轻的，密度0.9~0.91
（2）强度高
性能：PEN与PET相比，具有更高的模量、强度，
抗拉伸性能好、尺寸稳定性好、热稳定性好、化 学稳定性和抗水解性能优异
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纺丝液的选择：选择 4.2.3 聚丙烯腈纤维 内聚能大的溶剂或能 与聚丙烯腈相互作用 中国商品名“腈纶”，有“人造羊毛”之称 的溶剂配制 制备：腈纶是聚丙烯腈或含85%以上丙烯腈的 共聚物制成的合成纤维。 腈纶的制备采用湿纺工艺 湿纺工艺是将聚丙烯腈或聚丙烯腈共聚物溶解 在溶剂中（纺丝液），纺丝液经喷丝板后在含 凝固剂的凝固浴中凝固形成纤维
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4.2 通用合成纤维
4.2.1聚酰胺纤维
世界上最早投入工业化生产的合成纤维 中国商品名“锦纶”，国际商品名“尼
龙”、“耐纶”、“卡普隆”等
聚酰胺纤维是脂肪族和半芳香聚酰胺经
熔融纺丝制备的合成纤维；分子主链中 含有酰胺键。
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分两类：一类由二元胺和二元酸缩聚制
得；另一类由ω-氨基酸缩聚或由内酰胺
开环聚合而得
具有吸水性
C HN O H N C O NH C HN O H O H
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H2O
O
C
聚酰胺纤维的性能
它是合成纤维中性能优良、用途广泛的品 种之一 （1）耐磨性好、位于合成纤维之首，比 棉花高10倍，比羊毛高20倍，适合于做绳 索、袜子等
（2）强度高、耐冲击性好。它是强度最 高的合成纤维之一。比棉花高1~2倍，比 羊毛高4~5倍，适合于做轮胎帘子布等
成纤结构：P155，图4-11、4-12 力学性能：P155，表4-4
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其他性能：涤纶又叫的确良，具有
高强度、耐磨、耐腐 蚀，易洗快干
等优点，是很好的衣料纤维。
但透气性、吸湿性、染色性差限制
了涤纶在时装行业的应用；需要进行 改性后引入亲水性基团。
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（2）
聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维
通用合成纤维 合成 纤维 高性能合成纤 维 功能合成纤维
涤纶、聚酰胺、 腈纶和丙纶， 产量大，应用 广 强度大、模量大的 纤维；它由刚性链 聚合物和柔性链聚 合物纺丝制造
具有除力学和耐热性外的特殊 性能，如光、电、化学、高弹 性和生物降解性等的纤维，产 9 量小，但附加值大
合成纤维的制备
成纤聚合物的制备
聚酰胺纤维的用途
应用范围广泛
在日用品方面，可以纯纺或混纺各种衣
料和针织品，特别适用于制造单丝、复 丝弹力丝袜，耐磨耐穿；
工业上是轮胎帘子线、降落伞、绳索、 渔网和工业滤布
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（1） 聚酰胺66
相对分子质量控制在20000~30000，纺丝温度 控制在280~290℃ 性能：P151，表4-1
第4章 合成纤维
4.1 4.2
概述 通用合成纤维
4.3
4.4
高性能合成纤维
功能合成纤维
1
4.1 概述
纤维是制造织物和绳线的原料。
纤维的含义：凡能保持长度比本身直径
大100倍的均匀条状或丝状的高分子材料 均称纤维。
它可分为天然纤维和化学纤维。化学纤维
又可分为人造纤维和合成纤维。
常用的溶剂DMF、 DMA、DMSO、EC、 NaSCN、HNO3、 ZnCl2
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聚丙烯腈纤维的性能
性能优良，外观、手感都类似羊毛，因此有“人 造羊毛”之称
很多性能指标超过羊毛，如腈纶的强度比羊毛高 1~2.5倍，密度小，保暖性及弹性好等
耐光性、耐候性是天然纤维和化学纤维中最好的
化学稳定性、对酸碱和氧化剂的稳定性也比较好
随着聚酯纤维的结晶度和取向度的不同， 密度不同。一般密度在1.38~1.40 （3）弹性
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