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1、本课程内容v 本课程主要讲述化学纤维的基本性能、应用范围、纺丝方法及工艺以及纤维改性新品种。1本课程要求v掌握纤维生产中常用的基本概念掌握纤维生产中常用的基本概念v掌握常见纤维种类及性能掌握常见纤维种类及性能v掌握纤维纺丝方法及工艺掌握纤维纺丝方法及工艺v掌握纤维的改性方法和手段掌握纤维的改性方法和手段2第一章 绪论v纤维的分类与发展v化学纤维常用的基本概念v主要的质量指标v纤维的生产方法概述v纤维的鉴别方法3你所了解的纤维应用范围？v 服用纺织品服装v 装饰用纺织品地毯、床上纺织品、窗帘等v 产业用纺织品土工布、降落伞、帆布、缆绳等4第一节第一节 纤维的发展概述纤维的发展概述v纤维的定义纤维
2、的定义v纤维的分类纤维的分类v纤维的纤维的发展发展5一、纤维的定义一、纤维的定义v纤维：是一种纤维：是一种细细而而长长的物质，直径从几微米到的物质，直径从几微米到十几微米，长度则从几毫米几十毫米甚至上千十几微米，长度则从几毫米几十毫米甚至上千米，长径比很大。米，长径比很大。v纺织纤维：长度达到数十毫米以上具有一定的纺织纤维：长度达到数十毫米以上具有一定的强度强度、一定的、一定的可挠曲性可挠曲性和一定的和一定的服用性能服用性能，可，可以以生产纺织制品生产纺织制品的纤维。的纤维。 6二、纤维的分类二、纤维的分类 按来源分：按来源分： 植物纤维植物纤维 (天然纤维素纤维）天然纤维素纤维） 天然纤维天
3、然纤维 动物纤维动物纤维 （天然蛋白质纤维）（天然蛋白质纤维） (Natural fibers) 矿物纤维矿物纤维纺织纤维纺织纤维 再生纤维素纤维再生纤维素纤维 再生纤维再生纤维 再生蛋白质纤维再生蛋白质纤维 化学纤维化学纤维 (Man-made fibers) 合成纤维合成纤维(Synthetic fibers) 无机纤维无机纤维 (Inorganic fibers) 7v天然纤维天然纤维：自然界生长或形成的，适用于：自然界生长或形成的，适用于纺织用的纤维。纺织用的纤维。植物纤维：从植物上取得的纤维的总称，也称天植物纤维：从植物上取得的纤维的总称，也称天然纤维素纤维。其主要组成物质是纤维素。
4、然纤维素纤维。其主要组成物质是纤维素。v有种子纤维、韧皮纤维、果实纤维等有种子纤维、韧皮纤维、果实纤维等二、纤维的分类二、纤维的分类 棉棉 彩棉彩棉 亚麻、苎麻、黄麻。亚麻、苎麻、黄麻。 椰纤维椰纤维8动物纤维：从动物身上或分泌物取得的天然纤维，动物纤维：从动物身上或分泌物取得的天然纤维，也称天然蛋白质纤维。其主要组成物质是蛋白质。也称天然蛋白质纤维。其主要组成物质是蛋白质。二、纤维的分类二、纤维的分类有毛发纤维（如绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛、马有毛发纤维（如绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛、马海毛）和丝纤维（桑蚕丝、柞蚕丝）海毛）和丝纤维（桑蚕丝、柞蚕丝）9 安哥拉安哥拉山羊的毛，又称为安哥拉
5、山羊毛，是光泽很强的山羊的毛，又称为安哥拉山羊毛，是光泽很强的长山长山羊毛的典型，属特种动物毛。羊毛的典型，属特种动物毛。“马海马海”一词来源于阿拉一词来源于阿拉伯文，意为伯文，意为“似蚕丝的山羊毛织物似蚕丝的山羊毛织物”，后来成为安哥拉山羊，后来成为安哥拉山羊毛的专称。毛的专称。 马海毛织物，强度高，弹性恢复率高，抗皱能力强，耐马海毛织物，强度高，弹性恢复率高，抗皱能力强，耐磨性和吸湿性好，防污性强，染色性好，不收缩不易毡缩磨性和吸湿性好，防污性强，染色性好，不收缩不易毡缩马海毛羊马海毛羊国内有种俗称国内有种俗称“马海毛马海毛”的，手感不好，会扎人，那是人工造的。的，手感不好，会扎人，那是人
6、工造的。 10v丝纤维（桑蚕丝、柞蚕丝）丝纤维（桑蚕丝、柞蚕丝）v桑蚕以桑叶为食，是桑蚕以桑叶为食，是家蚕家蚕。而柞蚕吃柞树叶为主，饲养方法。而柞蚕吃柞树叶为主，饲养方法也更接近也更接近野蚕野蚕 v桑蚕丝是天然的桑蚕丝是天然的乳白色乳白色，如果仔细看，还会略发现带淡淡的，如果仔细看，还会略发现带淡淡的绿色或黄色，整体光泽鲜亮。而经过漂白的柞蚕丝，也是白绿色或黄色，整体光泽鲜亮。而经过漂白的柞蚕丝，也是白色，但是一种色，但是一种惨白惨白，白得却毫无生机。，白得却毫无生机。 v桑蚕丝纺织制品，手感柔软、光滑，色泽典雅，纤维细，是桑蚕丝纺织制品，手感柔软、光滑，色泽典雅，纤维细，是服装面料的首选服装
7、面料的首选 v柞蚕丝纺织制品，刚性强、耐酸碱性强、色泽天然，纤维粗，柞蚕丝纺织制品，刚性强、耐酸碱性强、色泽天然，纤维粗，保暖性好，是蚕丝被、蚕丝毯的首选保暖性好，是蚕丝被、蚕丝毯的首选 桑蚕丝柞蚕丝11矿物纤维：从纤维状结构的矿物岩石取得的纤维。矿物纤维：从纤维状结构的矿物岩石取得的纤维。主要由硅酸盐组成主要由硅酸盐组成,属于天然无机纤维。属于天然无机纤维。v石棉石棉(asbestos) 石棉又称石棉又称“石绵石绵”，为商业性术语，指具有高，为商业性术语，指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的硅酸盐类有可纺性的硅酸盐类矿物矿
8、物产品。它是天然的产品。它是天然的纤维纤维状状的硅酸盐类类矿物质的总称。石棉由的硅酸盐类类矿物质的总称。石棉由纤维束纤维束组成，组成，而纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。而纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。石棉具有高度耐火性、电绝缘性和石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热绝热性，是重要性，是重要的防火、绝缘和的防火、绝缘和保温材料保温材料。但是由于石棉纤维能引。但是由于石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病，许多国家选择了全起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病，许多国家选择了全面禁止使用这种危险性物质。面禁止使用这种危险性物质。 12v化学纤维化学纤维：是指用天然的或合成的高聚物为原：是指
9、用天然的或合成的高聚物为原料，经过化学和机械方法加工制造出来的纤维。料，经过化学和机械方法加工制造出来的纤维。再生纤维：以天然聚合物为原料，经过化学和机械再生纤维：以天然聚合物为原料，经过化学和机械方法制成的，化学组成与原高聚物基本相同的化学方法制成的，化学组成与原高聚物基本相同的化学纤维。纤维。v如粘胶纤维如粘胶纤维(Vicose Rayon) 、醋酸纤维、醋酸纤维(Cellulose acetate) 、铜氨纤维（、铜氨纤维（Cuprammonium fibers）Lyocell纤维、纤维、Tencel纤维、纤维、Modal纤维等。纤维等。二、纤维的分类二、纤维的分类13合成纤维：以石油、
10、煤、天然气及一些农合成纤维：以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子作为原料制成的单体后，副产品等低分子作为原料制成的单体后，经人工合成获得的聚合物纺制成的化学纤经人工合成获得的聚合物纺制成的化学纤维。维。v如涤纶如涤纶(polyester)、锦纶、锦纶6,66(nylon)、腈纶腈纶(Acrylic) 、丙纶、丙纶Polyethylene 、氨、氨纶纶Spandex (polyurethane), 氯纶氯纶Polyvinyl chloride二、纤维的分类二、纤维的分类14二、纤维的分类二、纤维的分类v按纤维形态结构分类长丝 (filament)短纤维 (staple fiber) 异形纤维
11、(Unconventionally shaped fiber)复合纤维 (composite fiber)超细纤维(ultra-fine fiber)v按纤维的功能分类普通纤维（服用）特种纤维（抗静电、阻燃、抗菌等）15三、世界化学纤维的发展v发展最早的是天然纤维，如棉，麻，毛，蚕丝。v棉花最早出产在埃及v蚕丝是我国特产v 天然纤维的性能不错，但有什么缺点？生产受到自然环境以及生长周期的限制。生产受到自然环境以及生长周期的限制。16合成纤维发展史最早的人造纤维诞生于1855年： 奥德马尔（法）硝酸纤维1884年黑塞尔得到丝光的碱纤维；1892年克劳斯和比万（英）粘胶纤维，适合纺丝；1905年投
12、产，至今仍在纺织工业中占有一席之地。 然以上并非真正意义上的人工制品？合成纤维的出现是在20世纪30年代。17合成纤维发展史 最早的合成纤维是由最早的合成纤维是由PVC纺丝制成的氯纶；纺丝制成的氯纶； 1938第一个用合成高分子化合物为原料的化学纤维厂投第一个用合成高分子化合物为原料的化学纤维厂投入工业生产入工业生产尼龙尼龙66以后，一系列合成纤维投入生产，如：以后，一系列合成纤维投入生产，如：腈纶腈纶，维尼纶，维尼纶，涤纶等先后研制成功。涤纶等先后研制成功。1955年之后又利用化学改性、物理改性出现了第二代年之后又利用化学改性、物理改性出现了第二代化学纤维化学纤维“差别化纤维差别化纤维”。1
13、960年第三代具有特殊功能的年第三代具有特殊功能的特种纤维特种纤维也随之出现。也随之出现。 化学纤维已步入高科技领域，促进了工业、尖端科学化学纤维已步入高科技领域，促进了工业、尖端科学和国防建设的发展。和国防建设的发展。18 化学纤维的发展历程化学纤维的发展历程特殊功能特种纤维特种纤维19三、我国化学纤维的发展 我国化学纤维发展分四个阶段： 第一阶段：起步阶段（1956年-1965年） 第二阶段：奠基阶段（1966年-1980年） 第三阶段：发展阶段（1981年-1995年） 第四阶段：持续增长阶段（1996年）20第二节第二节 化学纤维的常用基本概念化学纤维的常用基本概念21 1.1.长丝长
14、丝：化学纤维加工得到的化学纤维加工得到的连续丝条连续丝条， 不经过切断不经过切断工序的称为长丝。又分为单工序的称为长丝。又分为单 丝、复丝与帘线丝。丝、复丝与帘线丝。 v单丝：一根长丝纤维。加工轻薄质物，如透明袜、单丝：一根长丝纤维。加工轻薄质物，如透明袜、面纱巾等。面纱巾等。v复丝：有很多根单丝组成。复丝：有很多根单丝组成。 织造用丝多为复丝。织造用丝多为复丝。v帘线丝：有帘线丝：有100-100-几百个单丝组成用于制造轮胎帘几百个单丝组成用于制造轮胎帘子布子布22 2 2、短纤维、短纤维：长丝切断成各种长度规格的纤维。：长丝切断成各种长度规格的纤维。（1 1）按长度分布分：等长纤维、异长纤
15、维）按长度分布分：等长纤维、异长纤维（2 2）按长短分：棉型化纤、毛型化纤、中长化纤）按长短分：棉型化纤、毛型化纤、中长化纤v棉型化纤：长度为棉型化纤：长度为252538mm38mm ，用于与棉纤维混纺。，用于与棉纤维混纺。v毛型化纤：长度为毛型化纤：长度为7676150mm150mm，用于与羊毛混纺。，用于与羊毛混纺。v中长化纤：长度为中长化纤：长度为515176mm76mm，用于织造中长纤维织，用于织造中长纤维织物。物。 短纤维主要是用来混纺或纯纺短纤维主要是用来混纺或纯纺233.丝束：由大量单纤维汇集而成。 用于切断短纤维和香烟过滤嘴244.4.异形纤维异形纤维 在合成纤维成型过程中，采
16、用异型喷丝孔纺制的，具有非圆形截面或中空纤维，称异形截面纤维，简称异形纤维异形纤维异形纤维25异形喷丝孔异形喷丝孔喷丝孔形状喷丝孔形状纤维截面形状纤维截面形状喷丝孔形状喷丝孔形状纤维截面形状纤维截面形状为什么生产异形纤维？为什么生产异形纤维？26v异形纤维的特点：异形纤维的特点：v第一，光学效应好，特别是三角形纤维，具有小棱镜般的分第一，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。光作用，能使自然光分光后再度组合，给人以特殊的感觉。v第二，表面积大，能增强覆盖能力，减小织物的透明度。还第二，表面积大，能增强覆盖能力，减小织物的透明度。还能改
17、善圆环纤维易起球的不足。能改善圆环纤维易起球的不足。v第三，因截面呈特殊形状，能增强纤维间的抱合力，改善纤第三，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。维的蓬松性和透气性。v第四，抗抽丝性能优于圆形纤维。第四，抗抽丝性能优于圆形纤维。 27v应用举例：应用举例：v变形三角截面纤维变形三角截面纤维：应用最为广泛，仿丝绸、仿毛料；为使织物得到闪光效果，可将该纤维应用于灯心绒中。使织物不仅具有绒毛丰满、绒条清晰圆润、手感弹滑柔软等灯心绒的基本风格特征，而且还可降低成本。织物可作服装衣料，也可用作挂、垫、罩、靠、套等装饰织物。28v中空异形纤维：中空异形纤维：一般指三角形和五
18、角形中空纤维。一般指三角形和五角形中空纤维。可以用来制造质地轻松、手感丰满的可以用来制造质地轻松、手感丰满的中厚花呢中厚花呢，制，制造有较高耐磨性、保暖性、柔软性的造有较高耐磨性、保暖性、柔软性的复丝长统袜复丝长统袜。也可以用来制造具有透明度低、保暖性好、手感舒也可以用来制造具有透明度低、保暖性好、手感舒适、光泽柔和的各种适、光泽柔和的各种经编织物经编织物。v某些中空纤维用于制作反渗透膜，织造人工肾脏，某些中空纤维用于制作反渗透膜，织造人工肾脏，用于海水淡化，污水处理等。用于海水淡化，污水处理等。 北极熊的毛就是中空的北极熊的毛就是中空的29v五角形截面纤维：五角形截面纤维：v这类纤维是星形和
19、多角形纤维的代表。往往用来这类纤维是星形和多角形纤维的代表。往往用来仿仿乔其丝绸乔其丝绸。多角形低弹丝可以做。多角形低弹丝可以做仿毛、仿麻、针织仿毛、仿麻、针织或外衣织物，或外衣织物，产品光泽柔和，手感糯滑、轻薄、挺产品光泽柔和，手感糯滑、轻薄、挺爽。另外，因多叶形截面纤维手感优良，饱暖性好，爽。另外，因多叶形截面纤维手感优良，饱暖性好，有较强的羊毛感，而且抗起球和抗起毛，更适于制有较强的羊毛感，而且抗起球和抗起毛，更适于制作作绒类织物绒类织物。特别是用其做。特别是用其做起绒毛毯起绒毛毯时，其绒毛既时，其绒毛既能相互缠结，又能蓬松竖立，富有立体感和丰满厚能相互缠结，又能蓬松竖立，富有立体感和丰
20、满厚实感。实感。30315.5.复合纤维复合纤维 在纤维的横截面上有两种或两种以上的在纤维的横截面上有两种或两种以上的不相混不相混合合的组分或成分的纤维。常用的为双组分复合纤维，的组分或成分的纤维。常用的为双组分复合纤维，有并列型、皮芯型和海岛型等。有并列型、皮芯型和海岛型等。 模仿羊毛正皮质、偏皮质双边分布可形成永久模仿羊毛正皮质、偏皮质双边分布可形成永久卷曲的性能。卷曲的性能。31几种复合纤维的工艺及特点几种复合纤维的工艺及特点v皮芯型复合纤维皮芯型复合纤维皮层和芯层各为一种聚合皮层和芯层各为一种聚合物，也称芯鞘型复合纤维，它物，也称芯鞘型复合纤维，它兼有两种聚合兼有两种聚合物的优点物的优
21、点。如以锦纶为皮、涤纶为芯的复合。如以锦纶为皮、涤纶为芯的复合纤维，便兼具锦纶染色性好、耐磨性强和涤纤维，便兼具锦纶染色性好、耐磨性强和涤纶模量高、弹性好的优点。利用皮芯结构，纶模量高、弹性好的优点。利用皮芯结构，还可以还可以制造特殊用途的纤维制造特殊用途的纤维。如将阻燃的聚。如将阻燃的聚合物作芯、普通聚酯为皮制造阻燃纤维。合物作芯、普通聚酯为皮制造阻燃纤维。32v并列型复合纤维和偏心型皮芯纤维并列型复合纤维和偏心型皮芯纤维 并列型并列型是两种是两种聚合物在纤维截面上沿径向并列分布；聚合物在纤维截面上沿径向并列分布；偏心型偏心型是皮是皮芯各为一种聚合物，但并不同心。由于两种组分的芯各为一种聚合
22、物，但并不同心。由于两种组分的不对称分布，纺得的纤维经拉伸和热处理后产生收不对称分布，纺得的纤维经拉伸和热处理后产生收缩差，从而使纤维产生缩差，从而使纤维产生螺旋状卷曲螺旋状卷曲。由两种不同组。由两种不同组成的丙烯腈共聚物制成的并列型腈纶复合纤维，具成的丙烯腈共聚物制成的并列型腈纶复合纤维，具有良好的卷曲稳定性，其弹性和蓬松性与羊毛类似，有良好的卷曲稳定性，其弹性和蓬松性与羊毛类似，故有人造羊毛之称。聚酰胺类的并列复合纤维可用故有人造羊毛之称。聚酰胺类的并列复合纤维可用来制做长统丝袜和其他针织品。来制做长统丝袜和其他针织品。33v海岛型复合纤维海岛型复合纤维 ：将两种聚合物分别或混合熔融，：将
23、两种聚合物分别或混合熔融，使岛相的粘弹性液滴分散于海相的基体中。在纺丝使岛相的粘弹性液滴分散于海相的基体中。在纺丝过程中经高倍拉伸和剪切形变，岛相成为细丝形状，过程中经高倍拉伸和剪切形变，岛相成为细丝形状，所得复合纤维通过合理的拉伸和热处理也可成为物所得复合纤维通过合理的拉伸和热处理也可成为物理性能良好的高收缩纤维。将海岛纤维的海相溶解理性能良好的高收缩纤维。将海岛纤维的海相溶解掉掉,剩下纤度为剩下纤度为0.010.2旦的一束旦的一束超细纤维超细纤维。若把。若把岛相抽掉，可制成岛相抽掉，可制成空心纤维空心纤维，又称藕形纤维。海岛，又称藕形纤维。海岛纤维可用来做人造麂皮、过滤材料、无纺织布和各纤
24、维可用来做人造麂皮、过滤材料、无纺织布和各种针织品和机织品。种针织品和机织品。346.6.变形丝：变形丝：经过变形加工的为变形丝或弹力丝，经过变形加工的为变形丝或弹力丝，多为复丝。多为复丝。v弹力丝：弹力丝以弹性为主，属于变形纱的一种，弹力丝：弹力丝以弹性为主，属于变形纱的一种，其特征是纱线伸长后能快速弹回。其特征是纱线伸长后能快速弹回。v膨体纱：利用聚合物的热可塑性，将两种收缩性不膨体纱：利用聚合物的热可塑性，将两种收缩性不同纤维按比例混合，经加热回缩处理后，高收缩性同纤维按比例混合，经加热回缩处理后，高收缩性的毛条迫使低收缩行的毛条卷曲，是混合毛条具有的毛条迫使低收缩行的毛条卷曲，是混合毛
25、条具有伸缩性和蓬松性。伸缩性和蓬松性。高弹丝高弹丝膨体纱膨体纱35 7. 7.粗、细、超细纤维粗、细、超细纤维v粗特纤维粗特纤维: 1.1: 1.1或或1.65tex1.65tex以上以上( (涤纶，涤纶，31.8631.86、3939m)m)v细特纤维细特纤维: 0.044: 0.0440.11tex(0.11tex(涤纶，涤纶，6.37-106.37-10m)m)v 超细纤维超细纤维: 0.044tex(: 0.044tex(涤纶，涤纶，6.376.37m)m)以下，以下，特点：织物柔软、细腻、悬垂性好，吸附性和特点：织物柔软、细腻、悬垂性好，吸附性和去污能力强。去污能力强。应用：应用：制造人造麂皮、高级清洁布制造人造麂皮、高级清洁布。 超细纤维超细纤维3637
