新纤维材料与应用PPT课件
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新型纤维ppt课件
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
2、聚合体和纤维结构
改进低熔点聚合物作为结合体，纤维构成基体材料纤 维，可显著改善其抗压性能。对低熔点聚合物有如下 要求： ——形成牢固的混合结构；
——增大延展性和增大强度； ——容易变形并且易于恢复原状。 Elk低熔点聚合物的成形能够保持网状结构中的结合 点，因此获得了更高的弹性并增大了强度，而且变形 后容易恢复原来的初始状态，从电子显微镜照片可观 察疲劳试验后纤维结构中的结合点的稳定性。疲劳试 验后Elk没有变形，具有抗压性能，而传统的纤维材料 的结合点则发生了明显的破坏。另一方面，由于其线 性构造，基体材料纤维的结构能产生约束力以抵抗变 形载荷。在这方面，由于其随机分布的弹性结构能够 分散载荷而改善了纤维的弹性，而其疏松的纤维构造 则能得到极好的透气性和很高的透湿性。
(3)、无机紫外线散射剂或有机紫外线吸收剂， 单独或混合使用，与成纤高聚物进行共混后纺丝而 制得防紫外线纤维。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
4、应用
用防紫外线纤维制成的服装，特别适合夏天野 外作业时间长的人员，如军人、交警、地质人员、 建筑工人等，他们穿上这种服装，就可防紫外线穿 透。因此，防紫外线材料是一种极具开发前景的具 有防护功能的服装用材料。
表 具有吸收紫外线的有机化合物
有机化合物
有效吸收波长(nm)
苯基水杨酸酯
290~330
水杨酸系 二苯甲酮系 苯并三唑系
P-tert-对丁苯基水杨酸酯
290~330
纤维新材料及应用5功能纤维PPT课件
第二次世界大战部分德军的军服进 行抗菌整理
1955－1965第一阶段，酝酿时期， Sanitary整理，引起了人们的兴趣。
1965－1975第二阶段，前半期 追求抗菌效果（有机汞、有机锡、 有机铜、有机锌、酯系列化合物及 含硫有机物）；后半期安全性引起 了争议。
1973年（日本）停止使用 有机汞。美国道康宁公司开发了DC －5700抗菌剂，1975年开始商品化 生产。
其他各种类型：
4、微胶囊共混型芳香纤维 5、包芯中空型芳香纤维 6、中空型多芯芯鞘芳香纤维 7、吸入型共混芳香纤维 8、吸入型非完全包芯芳香纤 维
二、抗菌纤维
是指在织
微生物广泛存在，包括细菌、 霉菌、放线菌、酵母等菌类达数千 种，人类处于细菌的包围之中。纤 维上也附着很多微生物，一般在 103－108个/cm2之间，条件适宜就 会迅速繁殖，产生危害。
香气浓郁。
3、合成香料
19世纪末期，合成香料问世， 开始广泛应用，打开了市场的大门。
各种芳香气味的心理医疗效果:
醒神 ——薄荷、桉树、柠檬、马鞭草、香茅、麝香 草、玫瑰、迷失香
催眠—— 檀香、橙花油、熏衣草 抑制食欲——艾蒿精油、迷失香精油、桉树精油、松 藻精油
促进食欲 ——麝香草、月桂叶、柠檬、肉豆蔻、 香精花、洋葱、大蒜
有机金属化合物：
有机汞、锡、锌、银、钛
无机金属化合物：
硝酸银、硫酸铜、氯化锌。
具有很高的抗菌性，与硫氢基 结合性强。对金黄色葡萄球菌、白 癣菌、大肠杆菌显示很好的杀灭作 用。
是非致病性细菌。
此外，人体分泌产生的汗液、 皮脂受到细菌的分解作用，产生氨 气等恶臭气体，不仅使服装沾带体 臭，还会使人穿着不舒适。
4、对纤维本身性能的保护
1955－1965第一阶段，酝酿时期， Sanitary整理，引起了人们的兴趣。
1965－1975第二阶段，前半期 追求抗菌效果（有机汞、有机锡、 有机铜、有机锌、酯系列化合物及 含硫有机物）；后半期安全性引起 了争议。
1973年（日本）停止使用 有机汞。美国道康宁公司开发了DC －5700抗菌剂，1975年开始商品化 生产。
其他各种类型：
4、微胶囊共混型芳香纤维 5、包芯中空型芳香纤维 6、中空型多芯芯鞘芳香纤维 7、吸入型共混芳香纤维 8、吸入型非完全包芯芳香纤 维
二、抗菌纤维
是指在织
微生物广泛存在，包括细菌、 霉菌、放线菌、酵母等菌类达数千 种，人类处于细菌的包围之中。纤 维上也附着很多微生物，一般在 103－108个/cm2之间，条件适宜就 会迅速繁殖，产生危害。
香气浓郁。
3、合成香料
19世纪末期，合成香料问世， 开始广泛应用，打开了市场的大门。
各种芳香气味的心理医疗效果:
醒神 ——薄荷、桉树、柠檬、马鞭草、香茅、麝香 草、玫瑰、迷失香
催眠—— 檀香、橙花油、熏衣草 抑制食欲——艾蒿精油、迷失香精油、桉树精油、松 藻精油
促进食欲 ——麝香草、月桂叶、柠檬、肉豆蔻、 香精花、洋葱、大蒜
有机金属化合物：
有机汞、锡、锌、银、钛
无机金属化合物：
硝酸银、硫酸铜、氯化锌。
具有很高的抗菌性，与硫氢基 结合性强。对金黄色葡萄球菌、白 癣菌、大肠杆菌显示很好的杀灭作 用。
是非致病性细菌。
此外，人体分泌产生的汗液、 皮脂受到细菌的分解作用，产生氨 气等恶臭气体，不仅使服装沾带体 臭，还会使人穿着不舒适。
4、对纤维本身性能的保护
纤维材料PPT课件
纤维材料ppt课件
目 录
• 纤维材料简介 • 纤维材料的生产工艺 • 纤维材料的性能测试与表征 • 纤维材料的应用领域 • 纤维材料的未来发展与挑战
01
纤维材料简介
纤维材料的定义与分类
定义
纤维材料是由天然或人工合成的 细长、柔软、可连续的物质组成 的材料。
分类
天然纤维、人造纤维和合成纤维 。
纤维材料的特性与应用
航空航天领域
在航空航天领域中，纤维材料的应用 非常重要。由于航空航天器需要承受 极高的温度和压力，因此需要使用高 性能的纤维材料，如碳纤维、玻璃纤 维和芳纶纤维等。
VS
这些纤维材料可以用于制造飞机机身、 机翼、起落架等部件，以及航天器的 结构部件和隔热材料等。它们具有重 量轻、强度高、刚性好、耐腐蚀等特 点，能够提高航空航天器的性能和安 全性。
拉伸性能测试
压缩性能测试
通过拉伸实验测定纤维的应力-应变曲 线，评估纤维的抗拉强度、弹性模量 等力学性能指标。
在压缩状态下测定纤维的应力-应变曲 线，分析纤维的抗压强度、压缩模量 等性能指标。
弯曲性能测试
测定纤维在弯曲状态下的应力-应变行 为，评估纤维的弯曲强度、弯曲模量 等性能参数。
纤维材料的热学性能测试
将高分子聚合物溶解在溶剂中形成溶胶， 通过喷丝孔挤出，在凝固浴中凝固成丝， 再经拉伸和干燥等处理。
织造工艺
01
02
03
织前准备
包括配浆、整经、浆纱和 穿综等工序，目的是使纤 维排列整齐，便于织造。
织造过程
通过织机将纤维交织成布， 可根据不同的织物组织结 构和织物风格采用不同的 织机。
织后处理
包括退浆、漂白、染色、 印花和整理等工序，目的 是提高织物的品质和附加 值。
目 录
• 纤维材料简介 • 纤维材料的生产工艺 • 纤维材料的性能测试与表征 • 纤维材料的应用领域 • 纤维材料的未来发展与挑战
01
纤维材料简介
纤维材料的定义与分类
定义
纤维材料是由天然或人工合成的 细长、柔软、可连续的物质组成 的材料。
分类
天然纤维、人造纤维和合成纤维 。
纤维材料的特性与应用
航空航天领域
在航空航天领域中，纤维材料的应用 非常重要。由于航空航天器需要承受 极高的温度和压力，因此需要使用高 性能的纤维材料，如碳纤维、玻璃纤 维和芳纶纤维等。
VS
这些纤维材料可以用于制造飞机机身、 机翼、起落架等部件，以及航天器的 结构部件和隔热材料等。它们具有重 量轻、强度高、刚性好、耐腐蚀等特 点，能够提高航空航天器的性能和安 全性。
拉伸性能测试
压缩性能测试
通过拉伸实验测定纤维的应力-应变曲 线，评估纤维的抗拉强度、弹性模量 等力学性能指标。
在压缩状态下测定纤维的应力-应变曲 线，分析纤维的抗压强度、压缩模量 等性能指标。
弯曲性能测试
测定纤维在弯曲状态下的应力-应变行 为，评估纤维的弯曲强度、弯曲模量 等性能参数。
纤维材料的热学性能测试
将高分子聚合物溶解在溶剂中形成溶胶， 通过喷丝孔挤出，在凝固浴中凝固成丝， 再经拉伸和干燥等处理。
织造工艺
01
02
03
织前准备
包括配浆、整经、浆纱和 穿综等工序，目的是使纤 维排列整齐，便于织造。
织造过程
通过织机将纤维交织成布， 可根据不同的织物组织结 构和织物风格采用不同的 织机。
织后处理
包括退浆、漂白、染色、 印花和整理等工序，目的 是提高织物的品质和附加 值。
纤维新材料及应用-3 玻璃、无机
性能： 高温下损失小，尺寸稳定，化学性能稳 定，透光性好，电绝缘性能好，耐高温， 耐腐蚀，质地柔软。
用途： 可以制成毡、纸、织物等。 主要用作热、电、声的绝缘材料，以及 腐蚀性气体、液体的过滤材料。 石英纤维增强的复合材料用作制造飞机 结构材料和机头雷达罩、火箭的尾喷管， 空间航天器的烧蚀材料等。
玻纤的性能
性能 软化温度 纺丝温度 密度 抗张强度 弹性模量 折射率 线膨胀系数 比电阻 E玻纤 840 1270 2.53 14.3 298 1.55 5×10－6 1015 C玻纤 715 － 2.46 12.3 295 1.542 8×10－6 1010 A玻纤 S玻纤 710 1000 1280 1400 2.46 2.45 12.3 17.2 295 352 － － 9×10－6 5×10－6 － －
制法：真空镀膜法，蒸汽沉积法，热浸法， 电镀法等。 表面有金属涂层的非金属纤维，是以金属为 皮，非金属为芯的复合纤维。 金属有锌、银、铝、镍、铜、金等。
性能： 保留了原有芯纤维的柔曲性及机械力学 性能之外，，还具有对电磁波及红外线 的反射性能、导电性，延长使用寿命。 如玻璃纤维镀金属——具有良好的电磁 波反射能力，可做对抗雷达的干扰丝， 弯曲寿命可提高数千倍。镀铝的玻璃纤 维反射红外线能力很强，用于制作高温 防护服。镀银的玻璃纤维能焊接，作导 线，镀铜或镍的碳纤维，可提高碳纤维 增强铝基复合材料的强度。
玄武岩纤维与碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)等高 技术纤维相比，除了具有高技术纤维高强度、高模量的特点外，玄武 岩纤维还具有耐高温性佳、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、过滤性好、 抗压缩强度和剪切强度高、适应于各种环境下使用等优异性能，且性 价比好，是一种纯天然的无机非金属材料，也是一种可以满足国民经 济基础产业发展需求的新的基础材料和高技术纤维。 玄武岩纤维及其复合材料可以较好地满足国防建设、交通运输、 建筑、石油化工、环保、电子、航空、航天等领域结构材料的需求， 对国防建设、重大工程和产业结构升级具有重要的推动作用。它既是 21世纪符合生态环境要求的绿色材料，又是一个在世界高技术纤维行 业中可持续发展的有竞争力的新材料产业。尤其是我国已经拥有自主 知识产权的玄武岩纤维制造技术及工艺，并且以“后来居上”的后发 展优势达到了国际领先水平，因此，大力发展玄武岩纤维及其复合材 料产业无疑具有重要的意义。
新型天然植物纤维—新型天然植物纤维(纺织材料课件)
这类纤维强度高，耐腐蚀性强， 主要用于制造船舶绳索、矿用绳索、 帆布、传送带、防护网，也可编织麻 袋、地毯等。
茎秆纤维
有些单子叶植物茎中具有特别发达的韧皮纤维束，这些纤维没有或 很少木质化，称为软纤维，如麦秸、芦苇、龙须草、乌拉草等。
经简单的物理化学处理作为编织原料，编制草鞋、草褥、席子、篮 子等，也可作为制造再生纤维素纤维及纸张的原料。
新型天然 植物纤维
目录
0011
韧韧皮皮纤纤维维
03 叶纤维及茎杆纤维
05
果皮纤维
0022
木木材材纤纤维维
04
根纤维
06
种子纤维
人多（70亿）
污染
地少
石油、煤炭等不可再生
纺织原料成为制约纺织工业发展的重要因素。
天然植物纤维在生产、加工、使用过程中，基本对人类及环境不 会造成太大的危害，制品废弃后可自然降解，对自然界的生态平衡
大多数韧皮纤维强度很好，广泛用于制造绳索、麻线、 包装材料和工业用厚布、服用纺织品等。
02
木材纤维
木材纤维
木 材 纤 维
存在于树干中的木质纤维， 如松、杉、杨树、柳树中的纤维， 用木材制成的浆粕是生产再生纤 维素纤维的重要原料。
03
叶纤维及茎杆纤维
叶纤维
叶纤维主要存在于单子叶植物的 叶脉中，细胞壁木质化程度较高，质 地坚硬，称为硬纤维，如剑麻。
垫、体育用垫和汽车垫等。
06
种子纤维
种子纤维是植物种子表皮细胞生长成的单细胞纤维，如棉、木棉、 柳絮等。
棉是目前世界上最重要的天然纺织原料，木棉、柳絮主要用于作为 填充物。
长，两端尖锐，具有较厚的次生壁，
壁上常有单纹孔，成熟时一般没有 活的原生质体。植物纤维在植物体 中主要起机械支持作用。
茎秆纤维
有些单子叶植物茎中具有特别发达的韧皮纤维束，这些纤维没有或 很少木质化，称为软纤维，如麦秸、芦苇、龙须草、乌拉草等。
经简单的物理化学处理作为编织原料，编制草鞋、草褥、席子、篮 子等，也可作为制造再生纤维素纤维及纸张的原料。
新型天然 植物纤维
目录
0011
韧韧皮皮纤纤维维
03 叶纤维及茎杆纤维
05
果皮纤维
0022
木木材材纤纤维维
04
根纤维
06
种子纤维
人多（70亿）
污染
地少
石油、煤炭等不可再生
纺织原料成为制约纺织工业发展的重要因素。
天然植物纤维在生产、加工、使用过程中，基本对人类及环境不 会造成太大的危害，制品废弃后可自然降解，对自然界的生态平衡
大多数韧皮纤维强度很好，广泛用于制造绳索、麻线、 包装材料和工业用厚布、服用纺织品等。
02
木材纤维
木材纤维
木 材 纤 维
存在于树干中的木质纤维， 如松、杉、杨树、柳树中的纤维， 用木材制成的浆粕是生产再生纤 维素纤维的重要原料。
03
叶纤维及茎杆纤维
叶纤维
叶纤维主要存在于单子叶植物的 叶脉中，细胞壁木质化程度较高，质 地坚硬，称为硬纤维，如剑麻。
垫、体育用垫和汽车垫等。
06
种子纤维
种子纤维是植物种子表皮细胞生长成的单细胞纤维，如棉、木棉、 柳絮等。
棉是目前世界上最重要的天然纺织原料，木棉、柳絮主要用于作为 填充物。
长，两端尖锐，具有较厚的次生壁，
壁上常有单纹孔，成熟时一般没有 活的原生质体。植物纤维在植物体 中主要起机械支持作用。
超高分子量聚乙烯纤维的应用现状-高材专业展示PPT课件
应用领域有限
目前超高分子量聚乙烯纤维主要应用于绳索、渔网、防护服等领域， 在其他领域的应用相对较少，需要拓展新的应用市场。
客户认知度低
由于超高分子量聚乙烯纤维是一种新型纤维材料，其市场认知度相 对较低，需要加强宣传和推广，提高客户认知度。
发展机遇
战略新兴产业政策支持
随着国家对战略新兴产业的重视和支持力度不断加大，超高分子量聚乙烯纤维作为高性 能纤维的重要组成部分，有望获得政策支持和资金扶持。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
03 超高分子量聚乙烯纤维的 应用领域
军事领域
防弹衣
超高分子量聚乙烯纤维具有优异的抗冲击性能，常用于制造防弹衣，提高士兵的防御能力。
降落伞
由于其强度高、重量轻，超高分子量聚乙烯纤维也广泛应用于降落伞的制造，确保军事空投物资的安 全。
建筑领域
桥梁加固
超高分子承载能力和耐久性 。
02 超高分子量聚乙烯纤维特 性
机械性能
总结词
超高分子量聚乙烯纤维具有出色的机械性能，如高强度、高模量和低延伸率。
详细描述
由于其高分子量和结晶度，超高分子量聚乙烯纤维展现出极高的拉伸强度和模 量，同时伸长率较低，使其成为各种需要高强度和刚性的应用的理想选择。
化学稳定性
总结词
超高分子量聚乙烯纤维具有出色的化 学稳定性，能够耐受多种化学品的侵 蚀。
重要材料
超高分子量聚乙烯纤维是一种高性能纤维， 具有优良的力学性能、耐化学腐蚀性和电绝 缘性，广泛应用于国防、航空航天、建筑、 体育器材等领域。
替代传统材料
随着科技的发展和环保意识的提高，超高分 子量聚乙烯纤维逐渐替代了传统的金属、玻 璃纤维等材料，成为现代工业和日常生活的 重要选择。
目前超高分子量聚乙烯纤维主要应用于绳索、渔网、防护服等领域， 在其他领域的应用相对较少，需要拓展新的应用市场。
客户认知度低
由于超高分子量聚乙烯纤维是一种新型纤维材料，其市场认知度相 对较低，需要加强宣传和推广，提高客户认知度。
发展机遇
战略新兴产业政策支持
随着国家对战略新兴产业的重视和支持力度不断加大，超高分子量聚乙烯纤维作为高性 能纤维的重要组成部分，有望获得政策支持和资金扶持。
THANKS FOR WATCHING
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03 超高分子量聚乙烯纤维的 应用领域
军事领域
防弹衣
超高分子量聚乙烯纤维具有优异的抗冲击性能，常用于制造防弹衣，提高士兵的防御能力。
降落伞
由于其强度高、重量轻，超高分子量聚乙烯纤维也广泛应用于降落伞的制造，确保军事空投物资的安 全。
建筑领域
桥梁加固
超高分子承载能力和耐久性 。
02 超高分子量聚乙烯纤维特 性
机械性能
总结词
超高分子量聚乙烯纤维具有出色的机械性能，如高强度、高模量和低延伸率。
详细描述
由于其高分子量和结晶度，超高分子量聚乙烯纤维展现出极高的拉伸强度和模 量，同时伸长率较低，使其成为各种需要高强度和刚性的应用的理想选择。
化学稳定性
总结词
超高分子量聚乙烯纤维具有出色的化 学稳定性，能够耐受多种化学品的侵 蚀。
重要材料
超高分子量聚乙烯纤维是一种高性能纤维， 具有优良的力学性能、耐化学腐蚀性和电绝 缘性，广泛应用于国防、航空航天、建筑、 体育器材等领域。
替代传统材料
随着科技的发展和环保意识的提高，超高分 子量聚乙烯纤维逐渐替代了传统的金属、玻 璃纤维等材料，成为现代工业和日常生活的 重要选择。
《纤维新材料》幻灯片PPT
内部 资料
纤维管理新部材料
内部 资料
三大高性能纤维中，芳纶的产量和需求量是最大的，回忆
1995年世界对位芳纶的产量约4.2万吨，2004-2005年期间
年对位芳纶世界总产量约5.5万吨。对位芳纶的生产商主
要是Dupont公司和Teijin公司两家，其产量分别约占世界
对位芳纶总产量的55%和45%，其它国家或公司仅有少量
生产。据报道，近年来世界对位芳纶需求年增长率为10％
以上。为此，Dupont公司方案在未来几年内把现有Kevlar
的产能提高50％；Teijin公司那么从2000年收购Twaron业
务以来进展了三次大规模扩产，近期产能方案到达23000
吨。
我国进展现代化建立也迫切需要开展高性能芳纶，目
垂直的平面内周期破坏。
• 向列液晶：分子仅有排列方向一致，按轴
向取向，而分子的轴向周期性破坏。
•
• 胆淄相液晶：分子成层状排列，螺旋构造。 10
纤维管理新部材料
内部 资料
纺丝时，首先将PPTA溶解在浓硫酸中 调制成浓度为约20%的溶液。
80℃左右，转变为向列型液晶。 140 ℃时，变为各向同性夜。 喷丝头组件的温度不超过80~100 ℃. 凝固浴：25%H2SO4水溶液，浴温10 ℃。
内部 资料
〔二〕构造与性能 1、构造
分子链刚性强，链的缠结少，可以获 得较高取向度和结晶度。
分子链长度大，力学性能提高 有皮芯构造 属于单斜晶系。晶胞参数：
a=0.78nm b=0.519nm c=1.29nm α=β=γ=90º. Z=2 Ρc＝1.50g/cm3
纤维管理新部材料
内部 资料
〔二〕构造与性能
，芳纶1414，凯夫拉。 杜邦公司1971年试制成功。不久开场规模化
纤维的分类及发展PPT课件
合成纤维发展
20世纪初，合成纤维开始出现并逐渐取代天然纤维。随着科技的进步，合成纤 维的性能不断优化，如强度、耐磨性、耐热性等方面的提升，使其在纺织、工 程、航空航天等领域得到广泛应用。
高性能纤维的研发和应用
高性能纤维
是指具有高强度、高模量、耐高温、耐化学腐蚀、低密度等一系列优异性能的纤 维。常见的有碳纤维、玻璃纤维、芳纶等。
天然纤维发展
随着人们对自然环境的日益关注，天然纤维因其环保、可持续的 特点而受到重视。植物纤维如亚麻、大麻等逐渐被更多人认识和 应用，动物纤维如羊毛、蚕丝等也因其独特的性能而受到研究和 开发。
合成纤维的发明和发展
合成纤维
是指用天然的或人工合成的高分子物质为原料、经过化学加工和纺丝而制得的 纤维。常见的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等。
05
未来纤维的发展趋势和挑战
高性能纤维的进一步研发和应用
高性能纤维是指具有优异力学性能、 耐高温、耐腐蚀等特性的纤维，如碳 纤维、芳纶纤维等。随着科技的进步 和应用领域的拓展，高性能纤维的需 求量不断增长，未来将有更多的高性 能纤维被研发出来，应用于航空航天、 汽车、体育器材等领域。
VS
碳纤维是一种高性能纤维，具有高强 度、高模量、轻质等优点，广泛应用 于航空航天、汽车、体育器材等领域。 未来，随着碳纤维生产技术的不断改 进和成本的不断降低，碳纤维的应用 领域将进一步拓展。
THANK YOU
感谢聆听
02
纤维的分类
天然纤维
定义
天然纤维是从自然界中获取的纤维，如棉花、羊毛 、亚麻等。
特点
天然纤维具有良好的透气性、保暖性和舒适性，对 人体无害，且易于生物降解。
应用
天然纤维广泛应用于纺织、服装、家居用品等领域 。
20世纪初，合成纤维开始出现并逐渐取代天然纤维。随着科技的进步，合成纤 维的性能不断优化，如强度、耐磨性、耐热性等方面的提升，使其在纺织、工 程、航空航天等领域得到广泛应用。
高性能纤维的研发和应用
高性能纤维
是指具有高强度、高模量、耐高温、耐化学腐蚀、低密度等一系列优异性能的纤 维。常见的有碳纤维、玻璃纤维、芳纶等。
天然纤维发展
随着人们对自然环境的日益关注，天然纤维因其环保、可持续的 特点而受到重视。植物纤维如亚麻、大麻等逐渐被更多人认识和 应用，动物纤维如羊毛、蚕丝等也因其独特的性能而受到研究和 开发。
合成纤维的发明和发展
合成纤维
是指用天然的或人工合成的高分子物质为原料、经过化学加工和纺丝而制得的 纤维。常见的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等。
05
未来纤维的发展趋势和挑战
高性能纤维的进一步研发和应用
高性能纤维是指具有优异力学性能、 耐高温、耐腐蚀等特性的纤维，如碳 纤维、芳纶纤维等。随着科技的进步 和应用领域的拓展，高性能纤维的需 求量不断增长，未来将有更多的高性 能纤维被研发出来，应用于航空航天、 汽车、体育器材等领域。
VS
碳纤维是一种高性能纤维，具有高强 度、高模量、轻质等优点，广泛应用 于航空航天、汽车、体育器材等领域。 未来，随着碳纤维生产技术的不断改 进和成本的不断降低，碳纤维的应用 领域将进一步拓展。
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02
纤维的分类
天然纤维
定义
天然纤维是从自然界中获取的纤维，如棉花、羊毛 、亚麻等。
特点
天然纤维具有良好的透气性、保暖性和舒适性，对 人体无害，且易于生物降解。
应用
天然纤维广泛应用于纺织、服装、家居用品等领域 。
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化纤长丝。
化学纤维基本概念
5.按性能分类的化学纤维 ① 差别化纤维 (Differential fiber)
泛指对常规化学纤维产品有所创新或赋 予某些特性的化学纤维。主要是指经过化学 改性或物理改性，使常规化学纤维的服用性 能得以改善，并具有一些新的性能，使同一 化学纤维大品种的产品多样化和系列化。
化学纤维基本概念
③网络丝 （Network yarn） 预取向丝或拉伸性好、强度较高，织造时能省去加捻、上浆工序， 所以网络丝又叫“免浆丝”。
化学纤维基本概念
4. 按取向程度分类的化学纤维 ① 未取向丝(UDY----Un-draw yarn)
化学纤维基本概念
• 人造纤维（Artificial fiber）：以天然高分 子化合物为原料，经化学处理和机械加工制 得的纤维，也称再生纤维（Regenerated fiber）
• 合成纤维 （Synthetic fiber）：以石油、天 然气、煤及农副产品等为原料，经一系列的 化学反应制成合成高分子化合物，再经加工 而制得的纤维。
在化学纤维制造过程中，经纺丝成形和后加 工工序后，得到的连续不断的长度以千米计的纤 维称为长丝。
单丝(少孔丝、鬃丝) 长丝 复丝
帘线丝
化学纤维基本概念
• 单丝：原指用单孔喷丝头纺制而成的一根连续单纤维 ，但在实际应用中，往往也包括3～6孔喷丝头纺成的 3～6根单纤维组成的少孔丝。较粗的合成纤维单丝（ 直径0.08～2mm）称为鬃丝，用作绳索、毛刷、日用 网袋、渔网或工业滤布；细的聚酸胺单丝用作透明女 袜或其它高级针织品。
纤维新材料与应用
化学纤维基本概念
第一节 化学纤维的基本概念与分类
一、纤维的定义 1. 纤维（Fiber）：是一种细长形状的物体，其 长度对其最大平均横向尺寸比至少为10：1，其 截面积小于0.05mm2，宽度小于0.25mm。
化学纤维基本概念
2. 纺织纤维（Textile fiber） ：纺织用纤维的直径一 般为几微米至几十微米，长度与直径之比一般大于 1000：1，还应具有一定的柔曲性、强度、模量、 伸长和弹性等。
• 化学纤维 (Chemical fiber，Man-made fiber) ：用天然或人工合成的聚合物为原料 ，经化学处理和机械加工制得的纤维。包 含人造纤维、合成纤维和无机纤维三类。
化学纤维基本概念
化学纤维
人造纤维
再生蛋白质纤维 动物蛋白：酪朊（奶蛋白)、丝朊（丝素蛋白） 植物蛋白：大豆、花生、玉米蛋白
经低速纺丝纺制的化纤长丝。
② 预取向丝(POY----Pre-oriented yarn, Partially oriented yarn）
经高速纺丝获得的取向度在未取向丝和牵伸丝之 间的化纤长丝。
③ 全取向丝(FOY----Fully oriented yarn) 利用超高速纺（纺速在5500m/min以上）生产的
• 复丝：由数十根单纤维组成的丝条。化学纤维的复丝 一般由8～100根以下单纤维组成。绝大多数的服用织 物都是采用复丝织造，因为由多根单纤维组成的复丝 比同样直径的单丝柔顺性好。
化学纤维基本概念
• 帘线丝：由一百多根到几百报单纤维组成、用 于制造轮胎帘子布的丝条，俗称帘线丝。
化学纤维基本概念
（2） 短纤维 (Staple fiber) 化学纤维经切断而成的、一定长度规格的纤维。
化学纤维基本概念
在聚合及纺丝工序中改性的有：共聚、超有光、 超高收缩、异染、易染、速染、抗静电、抗起毛 起球、防霉、防菌、防污、防臭、吸湿、吸汗、 防水、荧光变色等纤维； 在纺丝、拉伸和变形工序中形成的有：共混、复合、中 空、异形、异缩 、异材、异色、细旦、超细、特粗、 粗细节、三 维卷曲、网络、混纤、混络、皮芯、并列、 毛圈 喷气变形以及各种竹节、疙瘩、结子、链条、辫 子、夹色、混色。包覆、起毛起绒的花色丝、纱或纤维 条等都属于差别化纤维的范畴。
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• 无机纤维（Inorganic fiber）：主要成分是 由无机物构成的纤维。
玻璃纤维 Glass fiber，Textile glass 无机纤维 碳纤维 Carbon fiber
金属纤维 Metallic fiber
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2. 按尺寸分类的化学纤维 （1）长丝 (Filament, yarn)
再生纤维素纤维 粘胶纤维、铜氨纤维 新溶剂纤维素纤维
纤维素酯纤维：二醋酯纤维、三醋酯纤维、 纤维素硝酸酯纤维 其它：甲壳质纤维、海藻纤维
合成纤维
杂链纤维
聚酯纤维 聚酰胺纤维 聚氨酯弹性纤维 其它：芳香族聚酰胺纤维、聚脲聚甲醛、聚酰亚胺等
无机纤维
碳链纤维
玻璃纤维 碳纤维 金属纤维
聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚烯烃纤维 含氯纤维、含氟纤维、其它
有一定比例)的短纤维。
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3. 按表面和纵向形状分类的化学纤维 ① 直丝（Flat yarn） ② 变形纱 (Textured filament, Textured yarn) (TY)
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变形纱
拉伸变形丝(DTY) 弹力变形丝 膨体纱(BCF) 定型变形丝
变形纱包括所有经过变形加 工后具有(或潜在具有)卷曲、 螺旋、环圈等外观特性而呈 现膨松性、伸缩性的单根或 多根长丝和纱。
短纤维
棉型：25~38mm 毛型：70~150mm 中长型：51~76mm
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（3） 丝束（Tow） 丝束是由大量单纤维汇集而成。用来切断成短纤维 的丝束由几万根至几百万根组成，以提高短纤维的 生产能力；烟用丝束由6000根组成，用于生产香烟 过滤嘴。
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（4）牵切纤维 (Stretch-broken tow) 化纤丝束经牵伸拉断而成的长度不相等(而
• 一些一维尺度的材料也经常以纤维命名，例如纳米 纤维。
• 一些作为结构材料的纤维，对于长径比、柔曲性等 的要求已没有纺织纤维那么严格。
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二、 纤维的分类
（1）按原料分类的纤维
天然纤维 纺织纤维
化学纤维
植物纤维：棉、麻等 动物纤维：丝、毛等 矿物纤维：石棉等
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• 天然纤维 ( Natural fiber) ：由纤维状的天 然物质直接分离、精制而成。
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5.按性能分类的化学纤维 ① 差别化纤维 (Differential fiber)
泛指对常规化学纤维产品有所创新或赋 予某些特性的化学纤维。主要是指经过化学 改性或物理改性，使常规化学纤维的服用性 能得以改善，并具有一些新的性能，使同一 化学纤维大品种的产品多样化和系列化。
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③网络丝 （Network yarn） 预取向丝或拉伸性好、强度较高，织造时能省去加捻、上浆工序， 所以网络丝又叫“免浆丝”。
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4. 按取向程度分类的化学纤维 ① 未取向丝(UDY----Un-draw yarn)
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• 人造纤维（Artificial fiber）：以天然高分 子化合物为原料，经化学处理和机械加工制 得的纤维，也称再生纤维（Regenerated fiber）
• 合成纤维 （Synthetic fiber）：以石油、天 然气、煤及农副产品等为原料，经一系列的 化学反应制成合成高分子化合物，再经加工 而制得的纤维。
在化学纤维制造过程中，经纺丝成形和后加 工工序后，得到的连续不断的长度以千米计的纤 维称为长丝。
单丝(少孔丝、鬃丝) 长丝 复丝
帘线丝
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• 单丝：原指用单孔喷丝头纺制而成的一根连续单纤维 ，但在实际应用中，往往也包括3～6孔喷丝头纺成的 3～6根单纤维组成的少孔丝。较粗的合成纤维单丝（ 直径0.08～2mm）称为鬃丝，用作绳索、毛刷、日用 网袋、渔网或工业滤布；细的聚酸胺单丝用作透明女 袜或其它高级针织品。
纤维新材料与应用
化学纤维基本概念
第一节 化学纤维的基本概念与分类
一、纤维的定义 1. 纤维（Fiber）：是一种细长形状的物体，其 长度对其最大平均横向尺寸比至少为10：1，其 截面积小于0.05mm2，宽度小于0.25mm。
化学纤维基本概念
2. 纺织纤维（Textile fiber） ：纺织用纤维的直径一 般为几微米至几十微米，长度与直径之比一般大于 1000：1，还应具有一定的柔曲性、强度、模量、 伸长和弹性等。
• 化学纤维 (Chemical fiber，Man-made fiber) ：用天然或人工合成的聚合物为原料 ，经化学处理和机械加工制得的纤维。包 含人造纤维、合成纤维和无机纤维三类。
化学纤维基本概念
化学纤维
人造纤维
再生蛋白质纤维 动物蛋白：酪朊（奶蛋白)、丝朊（丝素蛋白） 植物蛋白：大豆、花生、玉米蛋白
经低速纺丝纺制的化纤长丝。
② 预取向丝(POY----Pre-oriented yarn, Partially oriented yarn）
经高速纺丝获得的取向度在未取向丝和牵伸丝之 间的化纤长丝。
③ 全取向丝(FOY----Fully oriented yarn) 利用超高速纺（纺速在5500m/min以上）生产的
• 复丝：由数十根单纤维组成的丝条。化学纤维的复丝 一般由8～100根以下单纤维组成。绝大多数的服用织 物都是采用复丝织造，因为由多根单纤维组成的复丝 比同样直径的单丝柔顺性好。
化学纤维基本概念
• 帘线丝：由一百多根到几百报单纤维组成、用 于制造轮胎帘子布的丝条，俗称帘线丝。
化学纤维基本概念
（2） 短纤维 (Staple fiber) 化学纤维经切断而成的、一定长度规格的纤维。
化学纤维基本概念
在聚合及纺丝工序中改性的有：共聚、超有光、 超高收缩、异染、易染、速染、抗静电、抗起毛 起球、防霉、防菌、防污、防臭、吸湿、吸汗、 防水、荧光变色等纤维； 在纺丝、拉伸和变形工序中形成的有：共混、复合、中 空、异形、异缩 、异材、异色、细旦、超细、特粗、 粗细节、三 维卷曲、网络、混纤、混络、皮芯、并列、 毛圈 喷气变形以及各种竹节、疙瘩、结子、链条、辫 子、夹色、混色。包覆、起毛起绒的花色丝、纱或纤维 条等都属于差别化纤维的范畴。
化学纤维基本概念
• 无机纤维（Inorganic fiber）：主要成分是 由无机物构成的纤维。
玻璃纤维 Glass fiber，Textile glass 无机纤维 碳纤维 Carbon fiber
金属纤维 Metallic fiber
化学纤维基本概念
2. 按尺寸分类的化学纤维 （1）长丝 (Filament, yarn)
再生纤维素纤维 粘胶纤维、铜氨纤维 新溶剂纤维素纤维
纤维素酯纤维：二醋酯纤维、三醋酯纤维、 纤维素硝酸酯纤维 其它：甲壳质纤维、海藻纤维
合成纤维
杂链纤维
聚酯纤维 聚酰胺纤维 聚氨酯弹性纤维 其它：芳香族聚酰胺纤维、聚脲聚甲醛、聚酰亚胺等
无机纤维
碳链纤维
玻璃纤维 碳纤维 金属纤维
聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚烯烃纤维 含氯纤维、含氟纤维、其它
有一定比例)的短纤维。
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3. 按表面和纵向形状分类的化学纤维 ① 直丝（Flat yarn） ② 变形纱 (Textured filament, Textured yarn) (TY)
化学纤维基本概念
变形纱
拉伸变形丝(DTY) 弹力变形丝 膨体纱(BCF) 定型变形丝
变形纱包括所有经过变形加 工后具有(或潜在具有)卷曲、 螺旋、环圈等外观特性而呈 现膨松性、伸缩性的单根或 多根长丝和纱。
短纤维
棉型：25~38mm 毛型：70~150mm 中长型：51~76mm
化学纤维基本概念
（3） 丝束（Tow） 丝束是由大量单纤维汇集而成。用来切断成短纤维 的丝束由几万根至几百万根组成，以提高短纤维的 生产能力；烟用丝束由6000根组成，用于生产香烟 过滤嘴。
化学纤维基本概念
（4）牵切纤维 (Stretch-broken tow) 化纤丝束经牵伸拉断而成的长度不相等(而
• 一些一维尺度的材料也经常以纤维命名，例如纳米 纤维。
• 一些作为结构材料的纤维，对于长径比、柔曲性等 的要求已没有纺织纤维那么严格。
化学纤维基本概念
二、 纤维的分类
（1）按原料分类的纤维
天然纤维 纺织纤维
化学纤维
植物纤维：棉、麻等 动物纤维：丝、毛等 矿物纤维：石棉等
化学纤维基本概念
• 天然纤维 ( Natural fiber) ：由纤维状的天 然物质直接分离、精制而成。