高分子材料纤维材料

三、聚酯纤维
• 聚酯纤维通常是指聚对苯二甲酸乙二酯 （PET），为目前发展速度最快、产量 最大的合成纤维品种。
• 聚酯纤维又称涤纶，的确良，特丽纶、 达克纶、帝特纶等，是以对本二甲酸二 甲酯、乙二醇为原料，经酯交换、缩聚、 纺丝和纤维后加工等四个步骤而得。
• 聚酯纤维常采用熔体纺丝法，可分为切 片纺丝和直接纺丝。
• 聚酰胺的品种很多，目前工业化生产及 应用最广泛的是PA6和PA66，PA1010 是我国的特有品种。
• PA6在大规模工业生产中大多采用以己 内酰胺为原料，经开环水解聚合制得。 PA66是将己二胺和己二酸反应生成66盐， 然后进行缩聚而得。
• 聚酰胺纤维目前大多采用切片熔融纺丝 法，纺丝前，切片应充分干燥。
• 目前，聚酯短纤维大多采用直接纺丝法， 即将聚合釜中的熔体直接送入纺丝机； 而聚酯长丝多采用切片纺丝法。
• PET的软化点230～240℃，熔点范围 255～264℃，纤维级PET树脂的相对分 子质量为15000～2000，特性粘度通常 为0.62～0.68dL/g。
• PET分子中含有酯基，易发生水解，故 在纺丝时应严格控制水分含量。
•聚酰胺纤维的性能
• 耐磨性好：为所有纺织纤维中耐磨性最 好的品种；
• 强度高，耐冲击性能好； • 弹性高，耐疲劳性好，耐低温性能良好；
• 吸湿率较低。
四、聚丙烯腈纤维
• 聚丙烯腈（PAN）简称腈纶，为目前世 界上产量仅次于聚酯纤维和聚酰胺纤维 的第三大品种的纤维材料。
• 聚丙烯腈在加热下既不软化又不熔融， 在280～300℃下分解，一次一般不能采 用熔体纺丝，而是采用溶液纺丝法。
• （2）粘胶的纺前准备：包括粘胶的混 合、过滤、熟成、脱泡等。
• 熟成是将粘胶在一定温度下放置约18～ 30h，以降低纤维素黄酸酯的酯化度。 • （3）纺丝：粘胶经过计量和纺前过滤 后，通过喷丝孔形成多根粘胶细流，进 入凝固浴而固化成丝条，再经塑化拉伸 和受丝卷取等过程。
• （4）纤维的后处理：包括纤维的水洗、 脱硫、漂白、酸洗、上油、干燥等，长 丝要进行加捻、络丝、分级、包装等加 工过程，短纤维则需经切断、开松、打 包等。
六、聚对苯二甲酸对苯二胺纤维
• 聚对苯二甲酸对苯二胺纤维商品名为 Kevlar，又称芳纶1414，是目前国外产 量最大、应用最广的高强度、高模量、 耐高温的纤维。
• Kevlar纤维具有极好的力学性能。
• 5．断裂功 纤维材料在外力作用下，拉伸至
断裂时所作的功。为便于各种材料相互比较
常采用断裂比功。它是指拉断单位试样(1cm
长的纤维)所需要的功。其数值大小代表了纤
维材料的韧性和耐冲击性。
• 6．吸湿性 纤维在20℃下、相对湿度为65% 条件下平衡后，测定的含水量称为吸湿率或 称回潮率。
三、化学纤维的生产方法
聚丙烯腈的特性
• 柔软性和保暖性好，外观和手感像羊毛；
• 耐光性和耐辐射性优异；
• 弹性模量高，保型性好；
• 化学稳定性和耐热性好；
• 优良的耐霉菌和耐虫蛀性。
五、聚乙烯醇纤维
• 聚乙烯醇（PVA）又称维纶、维尼纶。
• 工业上成纤用聚乙烯醇是以醋酸乙烯为 单体，经缩聚生成聚醋酸乙烯，然后进 行醇解反应而得。Biblioteka 软化点或热分解温度高等特点
• 耐高温纤维可分无机耐高温纤维和有机耐高温纤维 • 与无机耐高温纤维相比，有机耐高温纤维具有密度小、 强度高、延伸度较大、柔软性好、伸长回弹率较高
二、粘胶纤维
• 粘胶纤维—以天然纤维如木质纤维、棉 纤维、禾本科植物纤维（如甘蔗渣、芦 苇、麦杆等）为原料，经纤维素黄酸酯 溶液以湿法纺丝制成的。
• 化学纤维的生产工艺流程主要包括纺丝 熔体和溶液的制备、纺丝及初生纤维的 后加工。
• 目前，合成纤维的纺丝方法主要有两大 类：熔体纺丝法和溶液纺丝法，在溶液 纺丝法中，根据凝固方式的不同，又可 分为湿法纺丝和干法纺丝两种。
五、高性能纤维
• 差别化纤维：一般泛指对常规化纤品种有所
创新或具有某一特性的化学纤维，主要是改
• 粘胶纤维的生产包括以下四个过程：
• （1）粘胶的制备：即浆粕的准备、碱 纤维素的制备及老成、纤维素黄酸酯的 制备（磺化）和溶解等。
• 浆粕是将原料经蒸煮、精选、漂白等预 处理而得到的；
• 老成是借空气的氧化作用，使碱纤维素 分子链断裂，聚合度下降，以达到适当 调整粘胶粘度的目的； • 磺化是使难溶解的纤维素变成可溶性的 纤维素黄酸酯，以便进行湿法纺丝；
进服用性能。如易染性合成纤维、亲水性纤 维、高收缩纤维、异形纤维、变形纱等。
• 特种纤维：具有特殊的物理化学结构、
性能和用途，或具有特殊功能的化学纤
维的统称，基本用于产业及尖端技术。
耐高温纤维
• 耐高温纤维通常是指在250~300℃温度范围内可长期
使用的纤维 • 具有在高温下尺寸稳定性好和物理力学性能变化小、
聚酯纤维的性能
• 弹性好：其弹性接近于羊毛，耐皱性超 过其它纤维； • 强度大：干态强度和湿态强度接近； • 模量高：其初始模量为大规模生产的合 成纤维中最高者，故其织物的尺寸稳定、 不变形； • 吸湿性低：湿强度下降少，织物易洗快 干； • 耐热性好。
三、聚酰胺纤维
• 聚酰胺及锦纶、尼龙、卡普龙，是世界 上最早投入工业化生产的合成纤维。
纤维材料
一、 概述
• 纤维：长径比很大，并具有一定柔韧性 的纤细物质。 • 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）。
二、纤维的主要性能指标
• 1. 线密度（纤度）： • 线密度为表示纤维粗细程度的指标。
• 线密度—指一定长度纤维所具有的重量， 其单位名称为“tex”—特（克斯），1/10 称为分特（克斯），单位符号dtex 。 1000m长纤维重量的克数称为“特”。 • 支数—单位重量的纤维所具有的长度。对 于同一种纤维，支数越高，纤维越细。
• 2．相对强度： 它的单位用（gf/den）、 （N/tex）或（N/dtex）表示。即每旦、每特或 分特纤维被拉断时所能承受的最大力称为相
对强度。纤维的相对强度在干燥条件下测定
者叫干强度，在湿润条件下测定者叫湿强度。
• 3． 回弹率： 把纤维拉伸到一定的伸长率
（一般为2~5%），当外力除去后，松弛一段
• 上油：使纤维表面覆上一层油膜，赋予纤 维平滑柔软的手感，降低纤维间或纤维与 金属间的摩擦，使加工过程顺利进行，并 使其湿度增加，改善纤维的抗静电性能。
• 加捻的目的主要是使复丝中各根单纤维紧 密地抱合，避免在纺织加工时发生断头或 紊乱现象，并使纤维的断裂强度提高。
• 络丝：将经过压洗、定型后的纤维在络 丝机上由有孔的丝筒退绕至锥形筒管， 形成双斜面宝塔形式，以便运输和纺织 加工。 • 切断：将纤维切割成规定长度的短段， 以使合成纤维在纺丝加工过程中适应混 纺的棉、毛等天然纤维的长度和纺丝加 工设备的特殊需要。
• 聚乙烯醇的熔融温度为220～240℃，在 250℃以上完全分解变色，且没有明显 的稳定熔融态，故不能采用熔融法纺丝， 而是采用溶液纺丝法生产纤维。湿法纺 丝法主要生产短纤维，干法纺丝主要生 产长丝。
• 维纶短纤维的外观形状接近棉花，因此 有“合成棉花”之称，其长丝则似蚕丝。 维纶的强度和耐磨性优于棉花，吸湿率 大，与棉花接近，导热性差，具有良好 的保暖性。 • 维纶的主要缺点是染色性差，色泽不鲜 艳；耐水性较差，易收缩和变形；弹性 较差，其织物不够挺括，易发生折皱。
时间后（30～60秒内）测定形变恢复的程度
称回弹率，以百分数（%）表示。回弹率越
高，纤维的耐疲劳性能越好。
• 4． 初始弹性模量 是指纤维单位面积上产生
单位形变所要的力，用公斤/毫米2（kgf/mm2）
表示。可见，模量值越大，表明纤维变形越
困难。由于纤维的应力-应变曲线仅仅在开始 的一段为直线，故初始弹性模量通常采用纤 维伸长率为在1%时的应力表示。
• 粘胶纤维的性质与棉极为相似，吸湿、 透气、易染色、抗静电、易于纺织加工， 制成的织物花色鲜艳，穿着舒适。
• 但粘胶纤维的的湿态强度大大低于干态 强度，且缩水性较大，纤维吸水后膨化， 织物在水中易变硬。
• 粘胶纤维应用广泛，其长丝称为人造丝， 可织成各种平滑柔软的丝织品，毛型短 纤维俗称人造毛，是毛纺厂重要的原料， 棉型粘胶短纤维俗称人造棉，可织成各 种色彩绚丽的人造棉布。