异形纤维的特点与性能
复合纤维及异形纤维
13.复合纤维及异形纤维TQ345.3520072193海岛型复合短纤的高压碱水解处理木水贡…；繊維学会誌，2005,61（1），p.25（日）关于海岛型（聚酯/聚丙烯）复合短纤维的分纤方法，在50MPa高压下，聚酯经碱水解而分纤，文中探讨了压力、温度及碱水解反应促进剂对分纤性的影响。
结果确认，随处理压力、处理温度增加，减量率提高；添加阳离子表面活性剂后，促进减量率减小。
由处理压力、反应速率常数导出的活化体积，在添加表面活性剂后减少。
根据表面活性剂的添加量，促进效果没有变化。
（刘辅庭）复合纤维海岛型碱处理分纤20072194皮芯复合导电纤维Iguro T.…；US-6710242（2002.7.22）（英）皮芯复合导电纤维，皮成分由含导电碳黑的成纤聚合物构成，其特点是，在纤维横截面上的芯成分内切圆及皮成分内切圆，皮成分内切圆半径和两个内切圆间的距离满足一特定关系，皮芯复合导电纤维为：芯组分由对苯二甲酸乙二酯为主要成分的聚酯构成，皮组分由共聚酯混合物构成，其中，对苯二甲酸乙二酯占组成单元的10%~90%（m ol），另外为碳黑。
该导电纤维可单独或与其他纤维混合使用，有多种用途，例如，无尘服那样的特种工作服和毯子那样的室内装饰品。
（涂君植）复合纤维皮芯型导电性产品应用20072195沿纤维长度方向有单一连续空隙的且横截面内壁有突出部分的新型中空纤维E.I.Du Po nt de Ne mo urs&C omp a ny;I N-186811（2001.11.17）(英)合成聚合物制成的新型中空纤维在沿纤维长度方向有单一连续的空隙，且含量≤30%，中空横截面内壁有突出部分，占纤维平均壁厚的5%~35%，不规则度＜5%。
其制备过程包括：（a）在291~297℃熔纺合成聚合物，通过一个弧形组合喷丝孔，断裂的缝隙愈合起来形成具有单个连续真空区的中空长丝；（b）冷却长丝并固化，聚合物用1167m/min熔融纺丝，通过在喷丝板极化的断裂圆周上特殊的孔来形成中空纤维内壁上的凸起，不规则度＜5%。
化纤工艺
化纤工艺一、定义和分类1、定义纤维：可供纺织加工的一类细长而柔韧的材料。
化学纤维:以天然或合成高聚物为原料，经化学和机械加工而成的纤维2、分类1）异形截面纤维：在合成纤维成型过程中，采用异形喷丝孔（非圆形孔眼）纺制的具有非圆形横截面的纤维或中空纤维，这种纤维称为异形截面纤维，简称异形纤维。
异形纤维具有特殊的光泽，并且具有蓬松性、耐污性和抗起球性，纤维回弹性与覆盖性也可得到改善。
如三角形横截面的涤纶具有闪光性；五叶形横截面涤纶有类似真丝的光泽、抗起球、手感和覆盖性好；某些中空纤维还具有特殊用途，如制作反渗透膜，用于人工肾脏、海水淡化、污水处理、硬水软化等。
2）复合纤维：在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物，这种化学纤维称为复合纤维，或称双组分纤维。
复合纤维的品种很多，有并列型、皮芯型、海岛型和裂离型等。
3）变形纱：变形纱包括所有经过变形加工的丝和纱，如弹力丝和膨体纱都属于变形纱。
➢弹力丝即变形长丝，可分高弹丝和低弹丝两种。
弹力丝伸缩性、蓬松性好，其织物在厚度、重量、不透明性、覆盖性和外观特征等方面接近毛织品、丝织品或棉织品。
涤纶弹力丝多数用于衣着，锦纶弹力丝宜于制造袜子，丙纶弹力丝则多数用于家用织物及地毯。
其变形方法主要有假捻法、空气喷射法、热气流喷射法、填塞箱法和赋型法等。
➢膨体纱是利用高聚物的热可塑性，将两种收缩性能不同的合成纤维毛条按比例混合，经热处理后，高收缩性的毛条迫使低收缩性的毛条卷曲，从而使其具有伸缩性和蓬松性、类似毛线的变形纱。
以腈纶膨体纱产量为最大，用于制作针织外衣、内衣、毛线、毛毯等。
二、化纤生产过程高聚物的提纯和聚合化学纤维是由高聚物制造而成的。
此高聚物可直接取自自然界，也可由低分子物经人工合成而得。
再生纤维是以天然高聚物为原料，经化学方法而制成。
它与原高聚物在化学构成上基本相同。
对于天然高聚物来说，这需要提纯以去除杂质。
如制造粘胶纤维的高聚物是纤维素，它是从绵绒、木材、芦苇、甘蔗渣等纤维素原料中将纤维素提纯出来，制成浆粕，然后再用浆粕制造纤维。
PLA纤维的性能研究
PLA纤维的性能研究熊春华;张传杰;张楠楠;朱平;崔莉【摘要】本文研究了PLA纤维的表面形态、物理机械性能、吸水性、在碱性洗涤剂中的收缩性,以及酸、碱和有机溶剂对PLA纤维的强力损伤程度.结果表明:PLA 纤维的强度与形态和PET纤维相近,吸水率比棉小但比PET纤维大,PLA纤维在碱性条件下缩水率和强力损失速率大,PLA纤维抵抗酸碱和有机溶剂的能力大小为:丙酮＞盐酸＞碳酸钠＞氢氧化钠.【期刊名称】《武汉纺织大学学报》【年(卷),期】2011(024)003【总页数】4页(P7-10)【关键词】PLA纤维;物理机械性能;缩水率;耐酸碱性【作者】熊春华;张传杰;张楠楠;朱平;崔莉【作者单位】武汉纺织大学,新型纺织材料绿色力工及其功能化教育部重点实验室,湖北武汉430073;武汉纺织大学,新型纺织材料绿色力工及其功能化教育部重点实验室,湖北武汉430073;武汉纺织大学,新型纺织材料绿色力工及其功能化教育部重点实验室,湖北武汉430073;武汉纺织大学,新型纺织材料绿色力工及其功能化教育部重点实验室,湖北武汉430073;武汉纺织大学,新型纺织材料绿色力工及其功能化教育部重点实验室,湖北武汉430073【正文语种】中文【中图分类】TQ342.87自21世纪以来，开发利用绿色环保型材料成为保护自然资源，建立资源可持续发展的一大重要措施[1-4]。
PLA纤维是以玉米或红薯淀粉为原料，经发酵获得乳酸，然后通过聚合、纺丝得到的纺织纤维[5]。
PLA纤维生产过程不使用和产生有毒物质，其制品在土壤或海水的微生物作用下可降解为二氧化碳和水，对环境无害，是一种无毒、无害、可生物降解、可回收利用的绿色环保纤维[2]。
因此，PLA纤维成为纺织领域近年来的研究热点。
PLA纤维融合了天然纤维和合成纤维的特点，具有优异的物理机械性能，PLA纤维制品的耐热性好，易将汗水排出、有优异的接触感、导湿性能、回弹性和抗污性[1-3]，但是PLA纤维抱合力差，在热、湿作用下容易引起纤维的强力损伤[6]，而且很容易受碱腐蚀。
异形截面纤维特征参数测试方法的比较
然 纤维 的方 向发 展 。
通常 异形截面纤 维形态特 征参数测试方法是 先制作异形纤维截面切片 ，然后将切 片放在普通生 物显微镜和显微投 影仪下 ，观察纤维截面形态特 征 ，并在描图纸 上描 绘图像 、剪纸称重或用尺测 量， 最后计算得到纤维异形度指标。本文推荐使用 视频显微镜 ，采用视频显微镜及与其兼容配套的 Ｐ ｎｃ ￣ ｉ ． ｉ ａｌ Ｓ ｄ ８ ｎ ｅ ｏ ０图像采集软 件和 Ｉ ａ － ｍ Ｉ ｍ ｒＰ ｐ ｓ ｕ 图像分析软件 ，测试异形截面纤维形态特征参数。
层胶棉液，用刀片小心切下薄片。切片厚度应控制 在 ２ ｍ以下 ，切片愈薄 、愈均匀愈好 。然后用 ０ 镊子夹取将其放在滴有甘油的载玻片上，以备观察
测试。
能的基础之一。异形度指标不仅反映了纤维的截面 形状，而且影响织物的手感、风格等服用性能。异 形度的微小变化，将使纤维光泽产生显著差异 ，制
维普资讯
测 试 与 标 准
视频 显微镜 具有 超高 连续 可 调 的放大 倍 率并 可连续变焦 ， 用与视频显微镜 配套兼容 的 Ｐｎ ａ 使 ｉｎ— ｃｅＳ ｄｏ ． ｌ ｔ ｉ ０图像 采集软件 ，采集 在 计算机 屏幕上 ｕ ８
面 的 中空 面积 （ ｍ ） “ ”字形 纤维 的角度 等 。 ｉ ２、 Ｖ ￣
观察 到的一 定放大倍数下的异形纤维截面 图像 ；再
利用 与视频 显微镜 配套兼容 的 Ｉ ｇｒＰｏｌｓ ｍａｅ— ｒ ｕ 图像 ｐ 分析软件 ，测量异形纤维截面 的内切 圆半径 、外接 圆半径 、异形纤维截面周长和面积 、异形纤维截面 外接 圆 周长 和面 积 、中空 纤 维 截面 的 中空 面积 、 “ ”字形纤维 的 角度等特 征参 数 ，由此 计算 出异 Ｖ 形纤维的异形度指标 。
异形纤维的介绍
三叶形截面纤维
这类纤维除具有优良的光学特性外，还具有较大的摩 擦系数，因此织物手感粗糙、厚实、耐穿，比较适合做外 衣织物。尤其是三叶形长丝更适合做针织外衣料，它不会 出现勾丝和跳丝，即使出现了也不会形成破洞。三叶形纤 维制做的起绒织物，其绒面可以保持丰满、竖立，具有较 好的机械膨松性。较高捻度的三叶形长丝制做的仿麻织物 手感脆爽，更宜做夏季衣料。
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异形纤维的特点
异形纤维的性质随截面形状不同而异。异形纤维由于易形成 应力集中源，纤维强度较圆形截面纤维约低10%一20%，且 耐摩擦性能差。异形纤维具有抗起球性，这是因为异形纤维 的抱合力强，起毛和起球现象可大大减少。异形纤维跟一般 的纤维相比，有如下特点。第一是光学效应好，特别是三角 形纤维，具有小棱镜般的分光作用，能使自然光分光后再度 组合，给人以特殊的感觉。第二是表面积大，能增强覆盖能 力，减小织物的透明度。还能改善圆环纤维易起球的不足。 第三是因截面呈特殊形状，能增强纤维间的抱合力，改善纤 维的蓬松性和透气性。第四是抗抽丝性能优于圆形纤维。它 大量用于机织、编织及地毯工业中。我国利用异形纤维主要 生产纺织品和针织品，如生产仿细夏布、波纹绸、仿薄丝、 仿绢和毛料花呢等。
异形纤维的发展和市场前景
近几年来，异形纤维的用途日益广泛，异形纤维 在衣着、装饰及产业用纺织品三大领域内有着广阔的 市场前景，也是非织造布及仿皮涂层的理想原料。因 为人们发现，异形纤维越来越多地显示出普通纤维无 以伦比的优越性。例如，在地毯领域中，异形纤维的 特长是富有弹性、不起球，有高度的蓬松性、覆盖性 和防污效果。在无纺布领域，异形纤维的附着性比圆 形纤维大得多。在工业卫生领域，用X、H形纤维制 造的毛刷类产品，其清洁程度要好得多。中空纤维除 衣着领域外，在污水处理、浓缩分离、海水淡化、人 工肾脏等方面也得到广泛地应用。
复合纤维及异形纤维
13.复合纤维及异形纤维TQ345.3520073213与聚苯乙烯共同熔纺并用二氧化碳激光加热拉伸制得的聚酯纤维的机械性能NakataKazuhiro…；Sen’iGakkaishi,2004,60(11),p.352（英）由聚苯乙烯（PS）/P ET皮芯共轭熔纺，并去除PS成分制得聚酯（P ET）纤维。
纤维拉伸时使用二氧化碳激光加热。
PS/PET（80/20）共轭熔纺，卷绕速度为7000m/min，制得的拉伸PET纤维比单组分纺丝拉伸的PE T纤维有更高的拉伸强力，并具有一定的双折射。
（薛敏敏）共轭纤维皮芯型聚苯乙烯聚酯机械性能20073214复合材料的种类及市场进塚淑夫；加工技术，2004，31（9），p.1（日）先进复合材料的开发已引人注目。
通常，无机复合材料有混凝土、钢筋混凝土、搪瓷、陶瓷涂覆金属等；有机复合材料包括轮胎、合成纸、人造革、多层膜、层合板；有机物和无机物的复合材料有合成玻璃、纤维增强塑料、研磨布；有机物和金属复合材料如印刷线路板、抑振钢板等。
特别是碳纤维、芳族聚酰胺纤维等增强材料是一种先进的复合材料。
文章还分析了日本的复合材料市场。
（刘辅庭）复合材料状况市场日本20073215细旦中空聚酯长丝的制造方法Jen Z.C.;EP-1491664（2003.6.23）（英）生产细旦中空聚酯长丝的方法，加热特性黏度（IV）为0.5~0.7、熔点245~265℃的聚酯聚合物至熔融，过滤，恒量挤压出，得聚酯中空细旦长丝，特点包括在下列工序中：a、通过多层环形排列喷丝孔，均匀纺丝，聚酯熔体挤出量恒定，制得长丝束，最外层的喷丝孔孔径设定为D2mm，最内层的喷丝孔孔径设定为D1mm；b、上述所纺长丝束在喷丝板下方通过一保护长度为L延迟屏蔽区，再通过一长度为L、直径为D柱形冷却空气管。
冷却空气从柱形冷却空气管外层进行径向流动，风速为0.2～0.6m/s，将聚酯聚合物均匀冷却至玻璃化转变温度（Tg）以下，成束；c、上述D2，D1，D，Ls，Lg满足下列要求:（i）D2－D1≤20，mm；（ii）12≤D1－D≤33，mm；（iii）2≤Ls≤8060吐出量（g/min）（长丝根数）2mm；（iv）15≤Lg≤40cm；d、以1800~4000m/min速度，卷绕上述长丝束。
异形纤维的截面形态的表征方法和其特征值的意义
异形纤维的截面形态的表征方法和其特征值的意义纺1：黄宇特征参数王府梅等[1] 根据截面轮廓线多次凹凸变化的三大特征，即形成叶片或凸起的粗糙小块、外轮廓线的内包络线形态、截面内有否空隙及其大小，提出了凸叶高度D、椭圆度!、截面曲角" 及空隙率#。
韩春燕[3] 针对四孔中空纤维提出了中空度。
吴兆平等[4] 针对羊毛截面特征提出反映截面特征的三个形状因子[5]：圆形、长形、径向异形因子。
徐回祥等[6] 针对混纺织物中棉芒麻纤维的纵向和截面的外形特征提出纤维横截面CV 值、棉纤维边界曲线扭曲数麻纤维表面横节等参数。
李艰等[7]通过分析丝和毛的截面形态，提出了截面积、圆整度、异形度三个参数。
Smuts S 等[8] 根据马海毛纤维截面的几何形状，提出髓腔率，即髓腔直径与纤维直径的比值，以识别不同级别的马海毛。
Mat!ic-leigh R [9] 等人通过对棉纤维横截面的图像进行分析提出胞壁厚度、纤维宽度、成熟度系数、成熟度比率及胞壁厚度系数等指标。
D Robson [10] 利用图像处理技术测定了羊毛和羊绒的各种鳞片结构，提出描述各种羊毛鳞片的不同形态特征的面积、圆整度、矩形充满度、形状系数等16个特征参数异形度：异形度是表示纤维截面形状异形化的程度[11]。
异形纤维最常见的异形度指标[12]有圆系数、周长系数和表面系数。
在化纤异形度标准[2] 中，反映截面特征的异形度指标有径向异形度D、截面异形度S 和特征异形度C。
不过，一般情况不用特征异形度，只有当前两种指标无法表达纤维截面特征时，拓拓进特征异形度。
中空度：是指纤维截面中孔洞横截面积A，占纤维表观横截面A1的百分比H;空隙率：如果存在多微孔结构，且孔径大小不一，则用空隙率表示。
中腔率：纤维的中腔率是体积比德概念，一般中腔的截面不同，而且两端和中间都可能封闭，不同于化纤中空那样，两端开口，中间孔洞连续。
中空偏心：中空偏心在天然纤维和化学纤维中一般极少发生，其绝大多数单中腔的轴心一致，只有多中空结构是，各中腔的轴心于纤维不一致。
粘胶异形截面纤维的作用
粘胶异形截面纤维的作用
粘胶异形截面纤维是一种特殊的纤维材料，其截面形状与普通圆形截面纤维不同，具有多种异形结构。
这种纤维因其特殊的截面形状而具有一些独特的性能和用途。
首先，粘胶异形截面纤维具有较高的比表面积。
由于其截面形状不同于常规的圆形，这种纤维的表面积相对较大，可以更好地与其它材料结合，提高材料的整体性能。
其次，粘胶异形截面纤维具有较好的吸湿性和透气性。
由于其特殊的截面形状，纤维之间的空隙较大，可以更好地透气和吸湿，使得制成的材料具有良好的舒适性。
此外，粘胶异形截面纤维还具有良好的染色性能和环保性。
这种纤维可以更好地吸附染料，使得材料具有更鲜艳的色彩。
同时，粘胶异形截面纤维来源于天然纤维素，可生物降解，对环境友好。
在纺织行业中，粘胶异形截面纤维可以用于制作各种高档服装、家居纺织品和功能性纺织品。
由于其特殊的性能，制成的纺织品具有良好的舒适性、透气性和保暖性等性能，可以提高人们的生活品质。
此外，粘胶异形截面纤维在医疗、环保、建筑等领域也有广泛应用。
例如，在医疗领域中，这种纤维可以用于制作医疗用品和卫生用品；在环保领域中，可以用于制作可降解的包装材料和过滤材料；在建筑领域中，可以用于制作装饰材料和保温材料等。
综上所述，粘胶异形截面纤维因其特殊的截面形状而具有多种独特的性能和用途。
在纺织行业以及其他领域中都有着广泛的应用前景。
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异形纤维的特点与性能
⑴相同线密度的同类纤维，异形纤维截面直径大于圆形纤维。
⑵相同线密度的同类纤维，异形纤维的刚度也大于圆形纤维。
⑶异形纤维有较大的表面系数，而表面系数=纤维截面周边长/纤维旦数(1旦=1.1dtex)。
表面系数大，纤维间空隙率大，因而纱线织物的蓬松度高。
纤维异形化后，其表面积及实际占有空间将大大增加。
这就给它的性能带来了一系列的变化。
衡量异形化程度的指标，可用异形度及中空度表示。
异形度=(1-异形截面内接圆半径/异形截面外接圆半径)×100
中空度=(纤维空腔面积/纤维截面积)×100
外形为正方形的纤维其异形度为16，等边三角形为20.8。
如需要纤维间呈毛细管效应，以具有吸湿导湿性，则异形度必须大于60，中空度越大，保温效果越好，但强度相对降低。
异形度越大，喷丝板加工难度也越大，纺丝及后加工也较困难，最终产品成本也将加大。
2.异形纤维的性能
异形截面纤维具有特殊的光泽、膨松性、耐污性，并具有抗起球性，能改善纤维的回弹性和覆盖性能。
⑴抗折皱及抗抽丝性
异形纤维的弹性模量比圆形截面要高，因此抗变形能力较强，抗折皱效果好。
就像同等长度、重量的工字钢要比圆钢抗弯性好。
⑵抗静电及吸湿性
纤维异形化后，其表面积和空隙增加，织物的回潮率增加，且截面越复杂，回潮率越高。
如六叶形尼龙长丝回潮率可达5.2%，而圆形截面织物只有4.8%。
由于异形纤维吸湿性增加，因而抗静电效果有所改善。
⑶抗起球性
由于一些合成纤维原料易起毛起球，其织物在使用过程中，一些纤维形成卷缠的小球附着在织物表面，降低了织物的使用价值。
而异形纤维因抱合力大，小毛丝不易滑露出来，因此起球现象大大减少。
抗起球性能与截面的异形度有关，异形度越大，抗起球性越好。
如同样的扁平合成纤维，在相同的线密度情况下，扁平度越大的抗起球性能也越好。
⑷染色性能
由于异形纤维的表面积增大，染色速率可获提高。
但是，它也使对光线的反射增大，因此从视觉效应来说，在相同染料吸着量的情况下，得色显得稍浅。
所以要从外观上得到同样深度的染色物，在染异形纤维时必须比圆形截面纤维多用染料10%-20%。
然而得色的鲜艳度以异形纤维的较高。
⑸光泽效应
纤维光泽与纤维截面形态有较大的关系，当一束平行光照射于不同截面形态的纤维表面时，会发生不同的光泽效应。
例如，三角形截面，光照射在其上时，可在纤维内部的棱边上透射出去，这样在产生全反射的棱边处光泽就弱，而其他棱边外的光泽就强。
当入射角改变时，产生全反射的棱边也会改变，从而产生"闪光"效应。
另外，由于三角形的棱镜作用，使光线射出来时产生色散效应，给人以特殊感觉。
因此异形纤维改变了圆形纤维的"极光"。
特别是中空型的异形纤维，由于它的反射层相应减薄，同时又存在内反射。
表层反射和内反射的综合，可加强反射光的强度，所以中空型的三角形纤维，它的光泽效应更好。
再如，在普通腈纶纤维、异形腈纶纤维和真丝织物的对比光泽度实验中，蚕丝的对比光泽度最大，异形腈纶纤维比圆形纤维的对比光泽度大，接近蚕丝的光泽。
⑸抗污性
由于异形纤维对光的反射作用较强，透光率低，使污粒看上去较小，所以有感觉上的抗污性能。
再加上表面积又比较大，制成织物后，反映在人们的视觉上，织物的覆盖性能比较好，不容易被沾污。
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