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1、117. 7. 7. 7. 聚合物纤维聚合物纤维聚合物纤维聚合物纤维2? 细度很细，直径一般为几微米到几十微米，而长度比直 径大百倍、千倍以上的细长物质称为纤维。? 长径比（length-diameter ratio， L/D） 1000? 直径（diameter）85%)85%)。CH2CHCNn? ? 对光和气候的稳定性是所有已知纤维中最好的；对光和气候的稳定性是所有已知纤维中最好的；? ? 热稳定性是所有碳链合成纤维中最好的，具有良热稳定性是所有碳链合成纤维中最好的，具有良 好的抗温和保暖性；好的抗温和保暖性； ? ? 有很高的强度和弹性（约为羊毛的有很高的强度和弹性（约为羊毛的2323
2、倍）；倍）；? ? 比重小，具有羊毛外观。比重小，具有羊毛外观。腈纶腈纶腈纶腈纶合成纤维32? ? 由于分子链中含有大量氯原子，由于分子链中含有大量氯原子， 分子间作用力强，因此具有耐腐分子间作用力强，因此具有耐腐 蚀、耐溶剂、阻燃的优点，适用蚀、耐溶剂、阻燃的优点，适用 于制作有阻燃要求的服装、沙发于制作有阻燃要求的服装、沙发 布、窗帘以及滤布、渔网等用布、窗帘以及滤布、渔网等用 具。具。氯纶氯纶氯纶氯纶合成纤维33? ? 丙纶是所有服装用纤维中比重最轻的，是可浮在水面上的丙纶是所有服装用纤维中比重最轻的，是可浮在水面上的 纤维，但其强度很好，救生衣的主要面料。纤维，但其强度很好，救生衣的主
3、要面料。? ? 丙纶属轻装面料之一，其重量仅为棉花的丙纶属轻装面料之一，其重量仅为棉花的3/53/5。? ? 丙纶织物的吸湿性极小，因此其服装以快干、挺爽、不缩丙纶织物的吸湿性极小，因此其服装以快干、挺爽、不缩 水等优点著称。但舒适性欠佳，染色性亦很差。水等优点著称。但舒适性欠佳，染色性亦很差。丙纶丙纶丙纶丙纶合成纤维? ? 丙纶的强度、耐磨性很好，服装坚牢耐丙纶的强度、耐磨性很好，服装坚牢耐穿。穿。? ? 丙纶耐腐蚀，但不耐热、不耐光、易老丙纶耐腐蚀，但不耐热、不耐光、易老 化。化。? ? 丙纶对无机酸碱有着很好的稳定性，对有丙纶对无机酸碱有着很好的稳定性，对有机溶剂稳定性稍差。机溶剂稳定性
4、稍差。34差别化纤维35 差别化纤维差别化纤维通常是指在原来纤维组成的基础上进行物理或通常是指在原来纤维组成的基础上进行物理或 化学改性处理，使性状上获得一定程度改善的纤维。：化学改性处理，使性状上获得一定程度改善的纤维。： 物理改性物理改性：指采用改变纤维高分子材料的物理结构使纤：指采用改变纤维高分子材料的物理结构使纤 维性质发生变化的方法。主要包括改进聚合与纺丝条维性质发生变化的方法。主要包括改进聚合与纺丝条 件。件。 化学改性化学改性：是指通过改变纤维原来的化学结构来达到改：是指通过改变纤维原来的化学结构来达到改 性目的的方法。改性方法包括共聚、接枝、交联、溶性目的的方法。改性方法包括共
5、聚、接枝、交联、溶 蚀、电镀等。蚀、电镀等。 表面改性表面改性：主要是指如采用高能射线（：主要是指如采用高能射线（射线、射线、射射 线）、强紫外辐射和低温等离子体对纤维进行表面蚀线）、强紫外辐射和低温等离子体对纤维进行表面蚀 刻、活化、接枝、交联、涂覆等改性处理，是典型的清刻、活化、接枝、交联、涂覆等改性处理，是典型的清 洁化加工方法。洁化加工方法。差别化纤维差别化纤维差别化纤维差别化纤维36 异形纤维的横截面呈特殊形状，而不像传统纤维一样为圆异形纤维的横截面呈特殊形状，而不像传统纤维一样为圆 型。其主要具有以下特征：型。其主要具有以下特征： 具有良好的光学性能，有柔和、典雅的蚕丝般光泽和手具
6、有良好的光学性能，有柔和、典雅的蚕丝般光泽和手 感；感； 由于横截面的特殊形状增加了纤维间合抱力、透气性、由于横截面的特殊形状增加了纤维间合抱力、透气性、 蓬松性和丝条硬挺性；蓬松性和丝条硬挺性； 能增加染色的鲜明性。能增加染色的鲜明性。异形纤维异形纤维异形纤维异形纤维差别化纤维737 复合纤维又称为组合纤维和共轭纤维，通常是采用两种或复合纤维又称为组合纤维和共轭纤维，通常是采用两种或 两种以上的熔体经同一纺丝口喷出成丝制备得到。两种以上的熔体经同一纺丝口喷出成丝制备得到。 复合纤维具有很高的体积膨松性、弹性和覆盖能力，从而复合纤维具有很高的体积膨松性、弹性和覆盖能力，从而 使纤维的毛型感增加
7、。使不同纤维优势互补，性能大幅增使纤维的毛型感增加。使不同纤维优势互补，性能大幅增 加。加。复合纤维复合纤维复合纤维复合纤维差别化纤维38? ? 超细纤维通常指比一般纤维更细，直径在超细纤维通常指比一般纤维更细，直径在 5 5 微米以下的纤微米以下的纤 维。主要用途是作为高效过滤材料维。主要用途是作为高效过滤材料、擦拭材料、绒感或皮感、擦拭材料、绒感或皮感 面料等面料等。 ? ? 超细纤维由于直径很小，因此其弯曲刚度很小，纤维手感特超细纤维由于直径很小，因此其弯曲刚度很小，纤维手感特 别柔软。别柔软。 ? ? 超细纤维的比表面积很大，因此超细纤维织物的覆盖性、蓬超细纤维的比表面积很大，因此超细
8、纤维织物的覆盖性、蓬 松性和保暖性有明显提高，并具有极强的清洁功能。松性和保暖性有明显提高，并具有极强的清洁功能。 ? ? 超细纤维在微纤维之间具有许多微细的孔隙，形成毛细管构超细纤维在微纤维之间具有许多微细的孔隙，形成毛细管构 造，具有较高吸水性。造，具有较高吸水性。超细纤维超细纤维超细纤维超细纤维差别化纤维39功能性纤维 高性能纤维40? ? 氨纶纤维商品名称有莱卡（氨纶纤维商品名称有莱卡（LycraLycra、美国、英国、荷兰、加、美国、英国、荷兰、加 拿大、巴西）、尼奥纶（拿大、巴西）、尼奥纶（NeolonNeolon、日本）、多拉斯坦、日本）、多拉斯坦 （DorlastanDorla
9、stan、德国）等。、德国）等。? ? 氨纶首先由德国氨纶首先由德国 Bayer Bayer 公司于公司于 1937 1937 年研究成功，美国杜邦年研究成功，美国杜邦 公司于公司于19591959年开始工业化生产。年开始工业化生产。? ? 氨纶纤维共有两个品氨纶纤维共有两个品 种，一种简称为聚酯型种，一种简称为聚酯型 氨纶，另一种为聚醚型氨纶，另一种为聚醚型 氨纶。氨纶。弹性纤维（莱卡）弹性纤维（莱卡）弹性纤维（莱卡）弹性纤维（莱卡）功能性纤维41? ? 氨纶纤维通常有氨纶纤维通常有500500800800的伸长；弹性回复性能也十分的伸长；弹性回复性能也十分 出众，在伸长出众，在伸长5050
10、时，回缩率超过时，回缩率超过9999。? ? 氨纶纤维的高弹力是因为它的高分子链是由低熔点、无定氨纶纤维的高弹力是因为它的高分子链是由低熔点、无定 型的型的“ “软软” ”链段和嵌在其中的高熔点、结晶的链段和嵌在其中的高熔点、结晶的“ “硬硬” ”链段所组链段所组 成。柔性链段分子链间相互作用力小，可以自由伸缩。刚成。柔性链段分子链间相互作用力小，可以自由伸缩。刚 性链段分子结合力比较大，造成高的回弹性。性链段分子结合力比较大，造成高的回弹性。弹性纤维（莱卡）弹性纤维（莱卡）弹性纤维（莱卡）弹性纤维（莱卡）功能性纤维42 弹力强的衣料可以随着人体的活动白如地伸缩，消除或减少对身体的弹力强的衣料
11、可以随着人体的活动白如地伸缩，消除或减少对身体的张力，不产生紧绷感而使人感觉舒适。主要用于内衣、紧身衣裤、踩张力，不产生紧绷感而使人感觉舒适。主要用于内衣、紧身衣裤、踩脚裤、韵律服、运动衣、连裤袜、芭蕾舞服、体操服、游泳服等，并脚裤、韵律服、运动衣、连裤袜、芭蕾舞服、体操服、游泳服等，并 进一步向休闲服和外衣领域扩展。进一步向休闲服和外衣领域扩展。莱卡的应用莱卡的应用莱卡的应用莱卡的应用功能性纤维843? ? 芳纶具有超高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、重量轻、芳纶具有超高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、重量轻、 良好的绝缘性和抗老化等优良性能，其强度是钢丝的良好的绝缘性和抗老化等优良性能，其强度
12、是钢丝的56 56 倍倍 ，模量为钢丝或玻璃纤维的，模量为钢丝或玻璃纤维的 23 23 倍，韧性是钢丝的倍，韧性是钢丝的 2 2 倍，而重量仅为钢丝的倍，而重量仅为钢丝的1/51/5左右左右; ;? ? 芳纶具有高耐热性，在芳纶具有高耐热性，在500500oCoC下也不会分解。下也不会分解。? ? 芳纶的发现，被认为是材料界芳纶的发现，被认为是材料界 一个非常重要的里程碑。一个非常重要的里程碑。 KevlarKevlar纤维是杜邦公司的芳纶纤维是杜邦公司的芳纶 产品，是目前市场占有率第一产品，是目前市场占有率第一 的产品。的产品。高强纤维（芳纶）高强纤维（芳纶）高强纤维（芳纶）高强纤维（芳纶）
13、高性能纤维44? ? 芳纶具有高度规整的分子结构，同时分子间存在大量氢芳纶具有高度规整的分子结构，同时分子间存在大量氢 键，因此具有很高的强度和分子间力，要破坏这种结构需键，因此具有很高的强度和分子间力，要破坏这种结构需 要大量的能量。要大量的能量。高强纤维（芳纶）高强纤维（芳纶）高强纤维（芳纶）高强纤维（芳纶）高性能纤维45芳纶应用芳纶应用芳纶应用芳纶应用高性能纤维46一代材料技术，成就一代大型飞机在钢、铝、钛等材料后，聚合物及其复合材料 将跻身于四大航空材料，并有望成为用量最多 的材料品种。在飞机上应用的复合材料中，以 纤维增强树脂为主，其中又以碳纤维增强树脂 为主。空客A380客机约25
14、%由复合材料制造，其中大 部分是碳纤维增强环氧树脂（CFRP）。 【Hexcel & Cytec 】首次在连接机翼与机身的非常重要的主题结构- -中央翼盒采用了复合材料，采用CFRP，总重 8.8吨，其中5.3吨是复合材料。新型波音787客机中，按重量计，61%复合物料 （碳纤维），20%铝，11%钛，8%钢；按体 积，占787全机物料的80%均为复合物料。 【Toray Ind.】碳纤维及其复合材料碳纤维及其复合材料碳纤维及其复合材料碳纤维及其复合材料高性能纤维47Carbon Fiber Reinforced Composites碳纤维及其复合材料碳纤维及其复合材料碳纤维及其复合材料碳纤维及其复合材料高性能纤维
