单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 合成纤维,2,第四节 合成纤维,合成纤维（synthetic fiber）：,由低分子物质经化学合成为高分子聚合物，再经纺丝而成的纤维一、合成纤维的种类,(一)按分子结构分,1、碳链合成纤维：聚乙烯纤维、聚丙烯腈纤维等,2、杂链合成纤维：聚酰胺纤维、聚酯纤维等,CH,2,CH,n,CH,3,CH,2,CH,n,CN,NH(CH,2,),5,CO,n,(二)按纤维的纵向形态分,长丝、短纤维,（三）按截面形态分,异形纤维、复合纤维,（四）按加工和性能特点分,普通纤维、差别化纤维、功能纤维,二、聚酰胺纤维,锦纶（nylon 6，PA6，结实耐磨）,大分子链上有酰胺键-(CONH)-1.概况,1935年，杜邦公司首次合成了聚酰胺纤维（尼龙66），并于1938年开始工业化生产同年，德国化学家PSchlack制成了尼龙6，并于1941年实现工业化生产我国聚酰胺纤维的商品名称为锦纶锦纶也称耐纶、尼龙、卡普隆5,一种单体缩聚而成，单体含有一个端氨基和一个端羧基用单体中含有的碳原子数来命名锦纶6:,锦纶66:,NH(CH,2,),5,CO,n,NH (CH,2,),6,NHCO(CH,2,),4,CO,n,两种单体缩聚而成，一种单体含有两个端氨基，另一种含有两个端羧基。
命名：前一数字表示二元胺的碳原子数，后一数字表示二元酸的碳原子数普通锦纶纵、横向形态,2.形态,锦纶由熔体纺丝制成，截面近似圆形，纵向无特殊结构根据纺丝孔的形状可制成异形锦纶:,异形锦纶纵、横向形态,7,3.性质,（1）密度,较小，1.14 g/cm,3,，服装制品穿着轻便，且有良好的防水防风性能2）热学性质,耐热性差，随温度的升高强力下降，收缩率增大安全使用温度：低于93（PA6），低于130（锦纶66）8,（3）机械性质,强伸性：,强度是普通纤维中最大的,，手指粗的一根丝可吊起一辆大卡车；断裂伸长率较高；,回弹性：,在普通纤维中最好,，拉伸3完全回复，拉伸10%回复90（涤纶67%，粘胶32）耐磨性,：六大纶中最好,（棉的10倍，羊毛的20倍），可做袜子、刷子初始模量：初始模量,低,，故手感柔软，但织物保形性差9,（4）耐光性,耐光性差（端基对光、热、氧敏感），久晒变黄，强度下降日晒16周后强度有光锦纶下降23，无光锦纶下降50有光锦纶：光泽强，发亮，长丝一般是有光的无光锦纶：添加消光剂（二氧化钛），减少或消除过强的光泽10,（5）吸湿染色性,因大分子链上含有亲水基团，具有中等的回潮率，（在合纤中位居第二，回潮率4.5%），染色性能好。
6）化学性质,耐碱性优良但不耐酸11,4、锦纶的应用,服装：袜子、羽绒服面料等,产业用：轮胎帘子线、鱼网、运输带12,三、聚酯纤维,（涤纶polyester,PET）挺括不皱,（一）概况,涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的中国商品名，英国的商品名为,Terylene,，美国商品名为,Dacron,涤纶是合成纤维的一大类属和主要品种，其产量居所有化学纤维之首涤纶的发展最快，,可仿各种天然纤维,13,普通涤纶纵、横向形态,14,（二）制造,1.纺丝液的制备,切片,（聚对苯二甲酸乙二酯,）干燥,加热熔融,2.纺丝和后加工,短纤维,初生丝,（空气固化）,集束,拉伸,（4-4.5倍，取向度）,热,定形,（消除内应力）,卷曲,切断,长丝：,初生丝,拉伸,定形,加捻,（或,变形）,打包,15,（三）涤纶的分子结构特征,聚对苯二甲酸乙二酯，涤纶,polyester,PET线性分子链，没有大的侧基和支链，故涤纶大分子间相互结合紧密16,（四）性质,1、吸湿染色性,分子中几乎没有亲水基团，结晶度高，因此,吸湿性差,（W=0.4%）：染色困难；湿、干态性质接近；易洗快干；紧密织物穿着闷热2、热学性质,耐热性好，150度处理1000h强度下降50，其它普通纤维200300h完全破坏。
17,3、机械性质,(1)强度和伸长,强度高伸长大，干湿强度相当根据工艺条件可生产出：高强低伸型、低强高伸型、中强中伸型2)弹性和耐磨性,苯环的存在，使弹性好于其它合成纤维，与羊毛接近，因此织物挺括抗皱，尺寸稳定耐磨性仅次于锦纶18,4、洗可穿性,洗可穿性好体现在：易洗、快干、免烫涤纶织物吸湿率性低、不易变形、弹性回复率高，因此洗可穿性好,5、化学性质,对无机酸和有机酸都较稳定，70%的硫酸处理72小时，强度基本不变用酸处理涤棉包芯纱可制成涤棉烂花织物耐弱碱不耐强碱,热碱使大分子水解，纤维水解由表及里，一层层剥落，用于仿丝绸加工（即碱减量处理）19,碱减量处理,：,在较高的温度下利用浓碱腐蚀涤纶表面，纤维细度变细，织物重量减轻(失重2025)，光泽柔和，重量减轻，从而形成真丝绸的外观和手感的工艺过程对氧化剂、还原剂和常用的有机溶剂稳定6、起毛起球现象,纤维抱合力差，易从短纤维织物中抽出，摩擦成球后，因涤纶强度大而难以脱落，故织物起球现像严重20,7、静电现象,吸湿性差，易积聚静电荷，易吸灰8、其他性质,燃烧性：接触火焰熔融燃烧，产生黑烟，留下黑色硬球；遇火星易熔孔微生物的作用：不霉不蛀。
耐光性：耐光性好，仅次于腈纶，曝晒1000小时，强力保持60%-70%9、密度,小于棉大于羊毛，1.38g/cm,3,21,四、聚氨酯弹性纤维（,氨纶,）,（一）概况,具有优良的延伸性和弹性，又称为弹力纤维我国的商品名为,氨纶，最著名的商品名称是美国杜邦公司生产的“,莱卡,”,氨纶可用于制造各种内衣、游泳衣、紧身衣、牛仔裤、运动服等氨纶制成的服装，穿着舒适，能适应身体各部分变形的需要，并能减轻服装对身体的束缚感22,（二）氨纶的弹性体结构,大分子中含有两种链段：,软链段：非结晶，外力作用容易变形，使纤维易被拉伸；,硬链段：结晶，刚性大，横向交联，外力作用不易变形，防止大分子滑移，赋予纤维较好的回弹性23,（三）氨纶的性质,（1）密度,密度小，,3,2）吸湿性,较差（W=0.8-1.1%）3）机械性质,强度最差，伸长率最大,（500%-800%），,弹性特别好，弹性回复率90%4）光学性质,日光照射稍发黄，强度稍有下降5）具有较好的耐酸碱性、染色性,24,（四）氨纶的应用,氨纶一般以,长丝,的形式使用，且不单独使用，常将氨纶丝与其它纤维纺成,包芯纱（2-10）,后使用可用于制造各种内衣、游泳衣、紧身衣、牛仔裤、运动服等。
25,五、,聚丙烯纤维,丙纶（,propylene，PP）,1.概况,丙纶是等规聚丙烯纤维的中国商品名1955年研制成功，1957年由意大利开始工业化生产丙纶的品种较多，有长丝、短纤维和膜裂纤维等2.形态结构,熔体纺丝,，截面呈圆形，纵向光滑无条纹26,3.性质,（1）密度,0.91g/cm,3,，是最轻的纤维2）吸湿性,几乎不吸湿性,（常见化纤中最小）,，有独特的芯吸能力，使织物导汗透气,3）热学性质,熔点低，加工和使用时温度不能过高27,（4）机械性质,强度较高，伸长较大，初始模量较高，弹性和耐磨性均好5）染色,染色性很差，常采用,原液着色,（聚丙烯切片中加入,色母粒,共熔）,（6）化学稳定性,很好；耐化学品性优；不霉不蛀7）耐光性,耐光性较差，暴晒强度降低（加入抗老化剂）人工草坪,编织绳,29,六、,聚丙烯腈纤维,腈纶（acrylic,PAN，膨松耐晒）,1.概况,腈纶是聚丙烯腈纤维的中国商品名，,产量仅次于涤纶和锦纶纯粹的丙烯腈纤维，由于内部结构紧密，服用性能差，所以它是由85%以上的丙烯腈和其他第二、第三单体共聚的高分子聚合物纺制的合成纤维腈纶手感柔软、弹性好，有“,合成羊毛,”之称,也称奥纶、开司米纶、爱克兰。
30,2.腈纶的结构特征,（1）化学组成,纯粹的聚丙烯腈结晶度高，不易染色，手感和弹性及差因此丙烯腈在聚合时加入其它的单体丙烯腈85%以上，称为第一单体；,第二单体5%-10%，用于改善纤维的手感和弹性（改变了内部结构），称为结构单体第三单体0.5%-3%，用于改善染色性能，称染色单体CH,2,CH,n,CN,31,（2）形态结构,横向形态,湿法纺丝：不同的凝固浴截面形状不同，圆形或花生果形干法纺丝：花生果形纵向形态,粗糙，似树皮状3）聚集态结构,大分子呈不规则的螺旋形构象，且没有严格的结晶区，但有高序区与低序区之分，称之为准晶结构大分子横向有序，纵向无序),32,3.腈纶的性能,（1）机械性质,强度比涤纶、锦纶低，断裂伸长率则与之相当，,多次拉伸后，剩余伸长率较大，尺寸稳定性差（领口等易松弛）,；易起球2）热学性质,具有热弹性，即在热的状态下进行拉伸，再在张紧状态下进行冷却，纤维在具有较大内应力的情况下固定下来，这种纤维潜伏着受热后的收缩性利用这一性质可生产,腈纶膨体纱,33,（3）燃烧性,燃烧时没有熔融粘流（因熔融前已分解）不会产生熔孔现象4）吸湿染色性,吸湿性较差（w=1.2%-2%）,易积聚静电；因加入了第二、第三单体染色性较好。
5）耐晒性,六大纶中最好，因吸收紫外光转变为热能（氰基）6）化学性质,耐酸也耐碱7）其他性质,不怕虫蛀和霉烂34,4.腈纶的应用,腈纶蓬松柔软，质轻，保暖，易洗易干，不怕虫蛀和霉烂，适于编织毛衣、腈纶毛毯，也可加工成人造毛皮等腈纶耐晒性很高，适于制作室外用织物但耐磨性、耐碱性差，洗涤时不要用力搓洗，不要用碱性太强的肥皂或洗涤剂35,七、聚乙烯醇缩甲醛纤维,维纶（,vinylon,PVA,）,1.概况,维纶是聚乙烯醇纤维的中国商品名，日本和朝鲜称为“维尼龙”未经处理的聚乙烯醇纤维溶于水，用,甲醛,或硫酸钛处理后可提高其耐热水性维纶于1940年6月进行工业化生产，产品以短纤维为主，也有少量可溶性长丝维纶在性能上与棉花相似，有“,合成棉花,”之称36,2、结构,湿法纺丝的维纶成皮芯层结构，皮层紧密芯层有空隙；,横截面为腰圆形；纵面形态1-2根沟槽维纶纵、横向形态,37,3.性质,（1）吸湿性,合成纤维中最好（W=5.0%）2）机械性质,强伸性比棉好，但差于其他合成纤维，耐磨性较好，50/50棉/维混纺织物强度比纯棉的高60，耐磨性可提高1003）热学性质,耐干热而不耐湿热（收缩）,耐热水性差，115以上收缩变形，煮沸34小时，织物变形或部分溶解。
耐湿热性能和缩醛化的程度有关）,38,（4）染色性,染色性差，色泽不鲜艳，因纤维皮层结构紧密，影响染料向纤维内部的扩散5）化学稳定性,较好，较耐碱不耐强酸；耐腐蚀，不怕霉蛀长期放于海水或土中均无影响，棉浸渍海水中20天，强力消失，维纶仅损失126）耐日晒性能,较好，棉和维纶织物同晒6个月，棉强力下降48，维纶强力下降2339,（7）保暖性,热传导系数低，保暖性较好可溶性维纶,：不缩醛化的聚乙烯醇纤维可溶于温水，称可溶性维纶可用于纺制超细纱线（与普通纤维混纺成纱后将维纶溶解掉）,40,八、聚氯乙烯纤维,（Polyvinyl cholride,PVC）,1.概况,氯纶是聚氯乙烯纤维在我国的商品名称氯纶的原料丰富，生产流程短，是合成纤维中生产成本最低的一种氯纶短纤维可以制成棉絮、毛线及针织内衣裤等，由于氯纶的保暖性非常好，织物经摩擦后容易产生静电，用其做成内衣对患有风湿性关节炎的人有一定的辅助治疗作用此外，氯纶可以加工成具有各种特殊用途的,阻燃,纺织品，如沙发布、安全性帐篷等41,2.性质,（1）形态,纵面平滑或有12根沟槽，截面接近圆形2）燃烧性能,具有难燃性，LOI为37.1，,常见纤维中最难燃烧,（含大量氯原子），离开明火后会立刻熄灭。
3）强伸性,强度接近棉，断裂伸长。